Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р>971405 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 110381 (21) 3281149/23-26 с присоединением заявки hl (23) Приоритет—

Опубликовано 071182 Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 071182

1511М К з

В 01 0 17 06

Госулнрстве1нняй коинте т

СССР по лелям изобретений и о нрнпнй

15 )УДК 66.066..5(088.8) (72) Авторы изобретения

Е. A. Никифоров, A. A. Юнусов, Г. М. Ахмадиев

И.М. Шарипов и B.Н ° Швецов

) Казанский ордена Трудового Красного Знамени государственный педагогический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ

ЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к устройствам для разрушения эмульсии и может использоваться при комплексной подготовке нефти к переработке в промыс-. ловых и заводских условиях.

Наиболее близок к предлагаемому аппарат для разрушения водонефтяной эмульсии, включающий корпус с патрубками ввода и вывода эмульсии и 10 коаксиальные вертикальные электроды, внешний из которых выполнен в виде колец с прокладками из диэлектрика .1 ).

Однако этот аппарат неэффективен при обработке высокообводненных эмульсий вследствие возникновения короткозамыкающих цепочек из капель воды.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и эффективности устройства и интенсификации процесса.

Цель достигается тем, что в известном аппарате, включающем корпус с патрубками ввола и вывода эмульсии и коаксиальные вертикальные электро- 2з лы, наружный из которых выполнен в виде колец с прокладками из диэлектрика, внутренний элек-.ðîä выполнен в виде чередующихся секций из металла и гилрофобного диэлектрика, а нап- ЗО ряженке подведено к крайним металлическим кольцевым секциям внешнего электрода.

Целесообразно выполнять высоту секций электродов больше удвоенного расстояния между внутренним и внешним электродами, а металлические секции внутреннего электрода должны располагаться против диэлектрических секций внешнего электрода (и наоборот) и равняться им по высоте.

При такой конструкции аппарата короткое замыкание возможно лишь при образовании цепочек из капель воды одновременно между всеми внешними и внутренними металлическими секциями, что является менее вероятным, ч м образование лидирующей цепочки в прототипе, причем эта вероятность убывает с увеличением количества секций. Кроме того, благодаря несплсмяной конструкции электродов цепочки эффективно разрушаются потоком эмульсии, перпендикулярным силовым линиям электрического поля, вдоль которых ориентируются цепочки.

На чертеже схематически i.зображено устройство в разрезе.Цилиилрический корпус выполнен из чередуюшихстя металлических 1 и диэлектричс ских с

971405

Таблица 1

Устройство-прототип

Е, кВ/см

Е, КВ/см мА

J, мА

0 „!»

0,5

1,0 короткое замыкание (гидрофобный диэлектрик, например, фтор11пнаст) секций. В верхней и нижH .J1 сек11иях имеются входной 3 и выХОДНОЙ 4 патрубки. Внутренний

ЗЛЕК I ÐOÄ также сОбран из чередующихся металл111еских 5 и диэлектрических 5

6 (фтороп 1аст) цилиндрических секций. устроистno работает OJIгдую111им

Образом.

Воil1) незф 1 Я11а JI эмульсия ЯОст упает через входной патрубок 3 в устройство)9 где ioiIL ргается действию электри11сского НОПЯ высокой напряженности между Внешним и внутренним электроpaIII1. Обработанная эмульсия с каплями дисперсной водной фазы, укрупненным1 до размеров, достаточных для быстр ге Отстоя, выводится через патp (Э1К 4 H направпяетсЯ в ОтстОЙiIi1J; JIJI 1 ио 1но1 О ра. Зцеления фаз . Благодари песплошной конструкции электродов rip;Iê тн 1ески исключается воз26 мОжнос Гь; KopoTåèх Замыканий р 1то пОЭВОля е 1 уст 11 нови Ть OÃJTIiIлаль ный элpêTpè÷eский

1 режим Обработки эмульс11И, не лимитированнь1й ОпаснОстьiO корот11ОГО замыкания истО 1ника питания р Говысить надежность и эффективность процесса ,цеэмульспции, Были проведены сравнитель ные исп11таi.1ня предлагаемого устройства и прото1ипа В одинаковых режимах зо (на11ряже.iHP, скорость потока, обводньзннос ь и стой1<ость эмульсии, тем1Iepi1Tyра:. прочие параметры) . Существенные размеры oGoHx устройств (диаметры электродов, длина) были иден- 35 тичны. Результаты испытаний сведены

В табли11ы 1, 2, 3 .

В таблице 1 представлены вольтамперные характеристики устройств при

Обработке водонефтяной эмульсии с 40 исходной концентрацией дисперсной воцной фазы ?7% при 25 С и производительности 2,5 л/час. предлагаемое устройство

Аналогичные характеристики устройств при обработке эмульсии с исходной концентрацией воды 19% при

20 С и производительности 2,0 л/час представлены в таблице 2.

Результаты разрушения эмульсии ,с исхо ной концентрацией воды 5,3% при 18 С и производительности 5л/час представлены в таблице 3. Содержание воды в контрольной (не обработанной в электрическом поле и отстаивавшейся в тех же условиях, что и обработанная) пробе составило 4,8%.

Данные таблиц 1 и 2 показывают, что при одинаковых значениях напряжен 1ости электрического поля Е сила тока I в устройстве-прототипе во много раз больше, чем в предлагаемом устройстве. Более того, начиная с некоторого значения Б в прототипе наступает короткое замыкание, чего не наблюдается в предлагаемом устройстве.

Из таблицы 3 видно, что предлагаемое устройство превосходит устройство-прототип не только по электрическим, но и по технологическим параметрам. Например, при напряженности голя, равчой в каждом устройстве

4,0 кВ/см, в пробе, обработанной в предлагаемом устройстве, остаточная концентрация воды Ч равна лишь

0,18%, тогда как в пробе, прошедшей обработку в строго идентичных условиях в устройстве-прототипе, воды содержится 2,3%.

Результаты испытаний показывают, таким образом, высокую эффективность и надежность предлагаемого устройства, Использование устройства в промькаленности позволит снизить себестоимость промысловой подготовки нефти, по предварительным подсчетам в 1,6 раза.

971405

Таблица 2

Е, кВ/см

Е, кВ/см

1, мА

0,5

0,5

0,2

7,0

1,0

2,5

1,0

12,0

1,5

1,5

5,0

19 0

2,0

6,5

2,0

40,0

2,5

10,0

2,5 короткое замыкаййе

Таблица 3

Е, кВ/см

Е, кВ/см

4,7

1,0

1,0

3,0

4,0

2,0

1,3

2,0

3,8

0,45

3,0

3,0

2,3

4,0

0 18

4,0

Предлагаемое устройство

Предлагаемое устройство

Формула изобретения

1. Устройство для разрушения водонефтяной эмульсии, включающее корпус с патрубками ввода и вывода эмульсии и коаксиальные вертикальные электроды, внешний из которых выполнвн в виде чередующихся металлических и диэлектрических секций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности устройства в работе и интенсификации процесса, внутренний электрод. выполнен в виде чередующихся секций из металла и гидрофобного диэлектрика, а переменное или постоянное напряжение подведено к

Устройство — прототип устройство-- прототип крайним металлическим секциям внешнего электрода.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что высота

5О секций внутреннего и внешнего электродов больше удвоенного значения расстояния между внутренним н внешним электродами, причем металлические секции внутреннего электрода

55 расположены против диэлектрических секций внешнего и равны им по высоте.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIRCA в 3575841, + кл. 204-299, 1971 (прототип).

Составитель С. Красносельская

Редактор О. Филиппова Техред Л.Бабинеп

Корректор А. Ференц

Подписное

Заказ 8787/15 Тираж 734

Б11111ШИ Госупарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, 11,-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1ПП "11,- тент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4