Установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов

Предложение относится к удалению растворенных газов из жидкости и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности, в частности, для удаления сероводорода и окислов углерода из нефти в процессах подготовки сероводородосодержащих нефтей на промыслах. Установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей содержит подводящий трубопровод с герметично закрепленной многосопловой насадкой и цилиндрическим каналом для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды с гидрозатвором. Гидрозатвор выполнен в виде цилиндрического канала подводящего трубопровода, вставленного в емкость с расположенным вверху отводящим трубопроводом очищенной жидкой среды. Магистраль отвода газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки патрубком, проходящим через многосопловую насадку по оси подводящего трубопровода, и корпусом, охватывающим подводящий трубопровод. Корпус сообщен с охватывающим его подводящим трубопроводом через фильтр ниже многосопловой насадки. Патрубок снизу оборудован раструбом, расположенным ниже фильтра, но выше уровня очищенной жидкой среды. Предлагаемая установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов имеет простую конструкцию и позволяет повысить эффективность работы установки за счет дополнительной сепарации (повышения качества) углеводородной жидкой среды после дегазации углеводородной жидкой среды в сверхзвуковом потоке двухфазной смеси. 1 ил. на 1 л.

Предложение относится к удалению растворенных газов из жидкости и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности, в частности, для удаления сероводорода и окислов углерода из нефти в процессах подготовки сероводородосодержащих нефтей на промыслах.

Известна установка для удаления кислых газов из жидкости (патент РФ №2043781, МПК 7 В 01 D 19/00, опубл. 20.09.1995 г.), в которую после обезвоживания и обессоливания подают нефть. В камеру смешения гидравлического компрессора вводят углеводородный газ, не содержащий кислые газы, и производят интенсивное перемешивание нефти с углеводородным газом, не содержащим кислых газов. В результате контакта жидкой и газовой (углеводородный газ) фаз за счет процесса диффузии имеющийся в нефти сероводород перераспределяется, и большая часть его переходит из нефти в углеводородный газ. При этом остаточное содержание кислых газов в нефти существенно снижается. Затем эту смесь под давлением подают тангенциально в гидроциклон для обработки в поле центробежных сил, где происходит усиленный эффект выделения кислых газов из жидкости за счет сочетания процессов газовой десорбции и обработки в поле центробежных сил в гидроциклонном аппарате. Наиболее стабильная товарная нефть скапливается на периферии поля центробежных сил в области высокого давления и ее направляют к потребителю. Кислые и углеводородные газы, выделившиеся из жидкости, под действием центробежных сил собираются в центре вращения потока в области низкого давления.

Недостатком данной установки является ее низкая эффективность работы из-за необходимости проведения энергоемкой фазы предварительного смешения углеводородного газа с нефтью, а также из-за необходимости подвода и отвода углеводородного газа.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей (патент РФ №2248834, МПК 7 В 01 D 19/00, опубл. в бюл. №9 от 27.03.2005 г.), содержащая подводящий трубопровод с

сопловым блоком, цилиндрический канал для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды, при этом сопловой блок выполнен в виде многосопловой насадки, герметично закрепленной в трубопроводе и характеризующейся соотношением площади поперечного сечения и суммы площадей отверстий сопел, равным (6÷12):1, после цилиндрического канала установлен диффузор с углом раскрытия 4-6°, а затем сепараторная камера, снабженная магистралью отвода газообразных примесей, при этом в отводящем трубопроводе жидкой среды установлен гидрозатвор в виде изогнутого участка трубы.

Недостатками данной конструкции устройства являются:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная технологически сложной формой отводящего трубопровода жидкой среды с гидрозатвором;

- во-вторых, низкая степенью разделения углеводородной жидкой среды от растворенных в ней газов, обусловленная тем, что углеводородная жидкая среда при прохождении сепарационной камеры будет частично попадать в магистраль отвода газообразных примесей. Кроме того, в верхней части отводящего трубопровода жидкой среды с гидрозатвором будет скапливаться выделившийся в процессе сепарации газ, который будет тормозить перемещение жидкой фазы и в конечном итоге приведет к повторному растворению выделившихся газов уже в очищенной нефти. Все вышеотмеченное снижает эффективность работы (сепарации) установки.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции и повышение эффективности работы установки для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов.

Поставленная техническая задача решается установкой для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей, содержащая подводящий трубопровод с герметично закрепленной многосопловой насадкой, цилиндрический канал для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды с гидрозатвором.

Новым является, то что гидрозатвор выполнен в виде цилиндрического канала подводящего трубопровода вставленного в емкость с расположенным вверху отводящим трубопроводом очищенной жидкой среды, а магистраль отвода газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки патрубка,

проходящего через многосопловую насадку по оси подводящего трубопровода, и корпусом, охватывающим подводящий трубопровод, с которым сообщен через фильтр ниже многосопловой насадки, при этом снизу патрубок оборудован раструбом, расположенным ниже фильтра и выше уровня очищенной жидкой среды.

На фигуре схематично изображена предлагаемая установка.

Установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей содержит подводящий трубопровод 1 с герметично закрепленной многосопловой насадкой 2 и цилиндрическим каналом 3 для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода 4 газообразных примесей и отводящий трубопровод 5 очищенной жидкой среды с гидрозатвором 6.

Гидрозатвор 6 выполнен в виде цилиндрического канала 3 подводящего трубопровода 1, вставленного в емкость 7 с расположенным вверху отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды.

Магистраль отвода 4 газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки 2 патрубком 8, проходящим через многосопловую насадку 2 по оси подводящего трубопровода 1, и корпусом 9, охватывающим подводящий трубопровод 1.

Корпус 9 сообщен с охватывающим его подводящим трубопроводом 1 через фильтр 10 ниже многосопловой насадки 2.

Патрубок 8 снизу оборудован раструбом 11, расположенным ниже фильтра 10, но выше уровня очищенной жидкой среды.

Установка работает следующим образом.

Углеводородную жидкую среду с растворенными в ней газами подают внутрь подводящего трубопровода 1. Углеводородная жидкая среда с растворенными в ней газами, опускаясь вниз, достигает герметично закрепленную в подводящем трубопроводе 1 многосопловую насадку 2. Попав на многосопловую насадку 2, углеводородная жидкая среда с растворенными в ней газами разбивается на отдельные струи, впрыскиваемые в цилиндрический канал 3. В цилиндрическом канале 3 за счет эжектирующего действия струи углеводородной жидкой среды поддерживается давление ниже атмосферного. Резкое падение давления приводит к выделению растворенных в углеводородной жидкой среде газов, в том числе и сероводорода. При этом образуется двухфазная смесь, в которой местная скорость звука становится меньше скорости самой смеси. Для реализации сверхзвукового течения образующейся двухфазной смеси обеспечивают

резкое падение давления в цилиндрическом канале 3. Это достигается тем, что площадь поперечного сечения цилиндрического канала 3 на порядок выше суммарной поперечной площади отверстий многосопловой насадки 2.

В цилиндрическом канале 3 выделившийся из углеводородной жидкой среды газ сквозь фильтр 10 попадает в пространство между подводящим трубопроводом 1 и корпусом 9 и поднимается вверх, где попадает в магистраль отвода 4 газообразных примесей. Фильтр 10 может быть выполнен в виде сетки с мелкими ячейками, которые предотвращают унос капель жидкой углеводородной среды в магистраль отвода 4 газообразных примесей. Углеводородная жидкая среда по цилиндрическому каналу 3 стекает вниз и попадает в емкость 7.

Нижний конец раструба 11, которым оборудован снизу патрубок 8, расположен выше отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды для исключения попадания капель углеводородной жидкой среды в патрубок 8 и далее в магистраль отвода 4 газообразных примесей.

Не успевший выделится в процессе движения углеводородной жидкой среды вниз по цилиндрическому каналу 3 газ накапливается в емкости 7 и выделяется уже с поверхности углеводородной жидкой среды в емкости 7 в цилиндрическом канале 3. Выделившийся из емкости 7 газ поднимается вверх, по патрубку 8 сквозь раструб 11, который увеличивает охват газообразных примесей, поднимающихся вверх, и отводится в магистраль отвода 4 газообразных примесей.

Капли углеводородной жидкой среды, поднимающиеся вверх вместе с газом оседают на поверхности раструба 11, а затем стекают обратно в емкость 7.

С целью предотвращения повторного растворения выделившихся газов в уже очищенной углеводородной жидкой среде установлен гидрозатвор 6, выполненный в виде цилиндрического канала 3 подводящего трубопровода 1, вставленного в емкость 7 с расположенным верху отводящим трубопроводом 5 очищенной жидкой среды.

Предлагаемая установка для очистки углеводородной жидкой среды от растворенных газов имеет простую конструкцию и позволяет повысить эффективность работы установки за счет дополнительной сепарации (повышения качества) углеводородной жидкой среды после дегазации углеводородной жидкой среды в сверхзвуковом потоке двухфазной смеси.

Установка для очистки углеводородной жидкой среды от газообразных примесей, содержащая подводящий трубопровод с герметично закрепленной многосопловой насадкой, цилиндрический канал для обеспечения сверхзвукового течения смеси жидкой среды с выделившимися из нее газами, магистраль отвода газообразных примесей и отводящий трубопровод очищенной жидкой среды с гидрозатвором, отличающаяся тем, что гидрозатвор выполнен в виде цилиндрического канала подводящего трубопровода вставленного в емкость с расположенным вверху отводящим трубопроводом очищенной жидкой среды, а магистраль отвода газообразных примесей дополнительно снабжена объединенными выше многосопловой насадки патрубка, проходящего через многосопловую насадку по оси подводящего трубопровода, и корпусом, охватывающим подводящий трубопровод, с которым сообщен через фильтр ниже многосопловой насадки, при этом снизу патрубок оборудован раструбом, расположенным ниже фильтра и выше уровня очищенной жидкой среды.