Спосіб дегідратації і дегазифікації розчинів сирої нафти або емульсій з водою та пристрій для його здійснення (варіанти)
Формула / Реферат
1. Спосіб дегідратації і дегазифікації розчинів сирої нафти або емульсій з водою, розміщених у замкненому обробному резервуарі (1), за яким створюють локальну зону зниженого тиску на частині відкритої поверхні емульсії або розчину (2) шляхом
стискання робочого газу (3),
створення потоку стисненого робочого газу (3),
спрямовування потоку стисненого робочого газу (3) тангенціально поверх локальної зони (5) у замкненому обробному резервуарі (1) без впливу на загальний тиск усередині цього резервуара (1), зі створенням в локальній зоні (5) зниженого тиску на частині відкритої поверхні емульсії або розчину (2), причому потік робочого газу (3) надходить під кутом, який є змінним у межах від 0 до 30°, і потім входить у контакт з відкритою поверхнею зазначеної емульсії або розчину, забезпечуючи зниженням тиску швидке розділення рідин в емульсії або розчині.
2. Спосіб за п. 1, за яким стиснений робочий газ (3) використовують як робоче текуче середовище у статичній машині Вентурі (13), а спрямування потоку цього газу здійснюють розташуванням (13а) всмоктувальної трубки статичної машини Вентурі (13) на відповідній частині відкритої поверхні емульсії або розчину (2).
3. Спосіб за п. 1, за яким кут надходження зазначеного потоку робочого газу (3) з подальшим входженням у контакт з відкритою поверхнею емульсії або розчину є змінним у межах від 0 до 8° або становить 5°.
4. Спосіб за п. 1, за яким робочий газ (3), використаний для створення локальної зони (5) зниженого тиску, після проходження над поверхнею рідини і насичення вивільненими парами і газами виводять з замкненого обробного резервуара (1) для подальшої обробки або зберігання.
5. Спосіб за п. 2, за яким робочий газ (3), використаний для створення локальної зони (5) зниженого тиску, при проходженні через зону всмоктування статичної машини Вентурі насичують вивільненими парами і виводять його з замкненого обробного резервуара (1) для подальшої обробки або зберігання.
6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому робочим газом (3) є рециклізований газ, що вийшов з емульсії або розчину (2) у процесі їх обробки, інший газ, сумісний з цим процесом, або інертний газ з джерела, розташованого поза емульсією або розчином (2), що підлягають обробці.
7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому відкритою поверхнею емульсії або розчину слугує відкрита поверхня плати (2b), яка встановлена поза відкритою поверхнею рідини у замкненому обробному резервуарі (1) і на яку наприскують і з якої зливають емульсію або розчин (2), що підлягають обробці.
8. Спосіб за п. 7, за яким потік робочого газу (3) спрямовують проти або за потоком емульсії або розчину (2), які підлягають обробці та які наприскують на плату (2b) і зливають з неї.
9. Пристрій для здійснення способу за п. 1, який містить:
замкнений обробний резервуар (1),
компресорний пристрій (4) для робочого газу,
інжектор (4а) для вприскування робочого газу (3), стиснутого компресорним пристроєм (4),
трубопровід для проведення робочого газу (3) з компресорного пристрою (4) до інжектора (4а),
тискорегулювальний клапан (7),
вхідний отвір (2а) для рідини (2), що підлягає обробці,
вихідний отвір (8) для обробленої рідини і вихідний отвір (11) для рідини, відділеної силою тяжіння у замкненому обробному резервуарі (1), причому
інжектор (4а) орієнтовано відносно відкритої поверхні рідини у замкненому обробному резервуарі (1) таким чином, щоб було можливим спрямовування потоку робочого газу тангенціально на частину відкритої поверхні рідини, що знаходиться у замкненому обробному резервуарі (1), під кутом, і подальше входження у контакт з цією поверхнею, причому цей кут є змінним у межах від 0 до 30°.
10. Пристрій за п. 9, в якому кут є змінним у межах від 0 до 30° або становить 5°.
11. Пристрій за п. 9, в якому відкритою поверхнею рідини, на якій створена локальна зона (5) зниженого тиску, слугує поверхня плати (2b), призначена для розподілу рідини, причому ця поверхня є плоскою і/або скривленою.
12. Пристрій за п. 11, в якому поверхня плати (2b) є хвилястою або гофрованою для збільшення поверхні контакту з рідиною (2), що підлягає обробці у локальній зоні (5) зниженого тиску.
13. Пристрій за п. 11 або 12, в якому плата (2b) є підігрітою зовнішнім підігрівним пристроєм (18) для швидшого випарювання рідин і/або газів з низькими температурами випарювання.
14. Пристрій за будь-яким з пп. 11-13, в якому плата (2b) об'єднана з одним або більше поплавцями (16).
15. Пристрій за будь-яким з пп. 11-14, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо ззовні замкненого обробного резервуара (1).
16. Пристрій за будь-яким з пп. 11-15, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо, через рециркуляцію з внутрішньої частини замкненого обробного резервуара (1).
17. Пристрій за будь-яким з пп. 11-16, який містить декілька плат (2b).
18. Пристрій для реалізації способу за п. 2, який містить:
замкнений обробний резервуар (1),
компресорний пристрій (4) для робочого газу,
статичну машину Вентурі (13), в якій робочим текучим середовищем є робочий газ (3) і/або придатний для цього зовнішній газ (21), стиснутий компресорним пристроєм (4),
трубу для подачі робочого газу (3) до компресорного пристрою (4), призначеного для подавання робочого газу як робочого текучого середовища у статичну машину Вентурі (13),
обмінник (14) на виході (13b) статичної машини Вентурі (13) для робочої газової суміші, що виходить зі статичної машини Вентурі (13),
тискорегулювальний клапан (7),
вхідний отвір для рідини (2), що підлягає обробці,
вихідний отвір (8) для обробленої рідини і вихідний отвір (11) для рідини, відділеної силою тяжіння, причому один кінець (13а) труби статичної машини Вентурі (13) встановлено над частиною відкритої поверхні рідини у замкненому обробному резервуарі (1).
19. Пристрій за п. 18, в якому відкритою поверхнею рідини, на якій створена локальна зона (5) зниженого тиску, слугує поверхня плати (2b), призначена для розподілу рідини, причому ця поверхня є плоскою і/або скривленою.
20. Пристрій за п. 19, в якому поверхня плати (2b) є хвилястою або гофрованою для збільшення поверхні контакту з рідиною (2), що підлягає обробці у локальній зоні (5) зниженого тиску.
21. Пристрій за п. 19 або 20, в якому плата (2b) є підігрітою зовнішнім підігрівним пристроєм (18) для швидшого випарювання рідин і/або газів з низькими температурами випарювання.
22. Пристрій за будь-яким з пп. 19-21, в якому плата (2b) об'єднана з одним або більше поплавцями (16).
23. Пристрій за будь-яким з пп. 19-22, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо ззовні замкненого обробного резервуара (1).
24. Пристрій за будь-яким з пп. 19-23, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо, через рециркуляцію з внутрішньої частини замкненого обробного резервуара (1).
25. Пристрій за будь-яким з пп. 19-24, який містить декілька плат (2b).
26. Пристрій для здійснення способу за п. 1, який містить:
гідроциклон (1А) для центрифугування рідини, що підлягає обробці, який слугує замкненим обробний резервуаром,
компресорний пристрій (4) для робочого газу,
інжектор (4а) для вприскування робочого газу (3), стиснутого компресорним пристроєм (4), І
трубопровід для проведення робочого газу (3) з компресорного пристрою (4) до інжектора (4а),
вхідний отвір (2а) для рідини (2), що підлягає обробці,
вихідний отвір (12 ) для виведення дегідратованої і дегазованої рідини з гідроциклона 1А, причому інжектор (4а) виконаний кільцевим та орієнтованим відносно відкритої поверхні рідини, що рухається у гідроциклоні (1А), таким чином, щоб було можливим спрямовування потоку робочого газу тангенціально на частину відкритої поверхні рідини, що знаходиться у гідроциклоні (1А), під кутом, і подальше входження у контакт з цією поверхнею, причому цей кут є змінним у межах від 0 до 30°.
27. Пристрій за п. 26, в якому кут є змінним у межах 0 до 8° або становить 5°.
Текст
1. Спосіб дегідратації і дегазифікації розчинів сирої нафти або емульсій з водою, розміщених у замкненому обробному резервуарі (1), за яким створюють локальну зону зниженого тиску на частині відкритої поверхні емульсії або розчину (2) шляхом стискання робочого газу (3), створення потоку стисненого робочого газу (3), спрямовування потоку стисненого робочого газу (3) тангенціально поверх локальної зони (5) у замкненому обробному резервуарі (1) без впливу на загальний тиск усередині цього резервуара (1), зі створенням в локальній зоні (5) зниженого тиску на частині відкритої поверхні емульсії або розчину (2), причому потік робочого газу (3) надходить під кутом, який є змінним у межах від 0 до 30°, і потім входить у контакт з відкритою поверхнею зазначеної емульсії або розчину, забезпечуючи зниженням тиску швидке розділення рідин в емульсії або розчині. 2. Спосіб за п. 1, за яким стиснений робочий газ (3) використовують як робоче текуче середовище у статичній машині Вентурі (13), а спрямування потоку цього газу здійснюють розташуванням (13а) всмоктувальної трубки статичної машини Вентурі 2 (19) 1 3 інжектор (4а) для вприскування робочого газу (3), стиснутого компресорним пристроєм (4), трубопровід для проведення робочого газу (3) з компресорного пристрою (4) до інжектора (4а), тискорегулювальний клапан (7), вхідний отвір (2а) для рідини (2), що підлягає обробці, вихідний отвір (8) для обробленої рідини і вихідний отвір (11) для рідини, відділеної силою тяжіння у замкненому обробному резервуарі (1), причому інжектор (4а) орієнтовано відносно відкритої поверхні рідини у замкненому обробному резервуарі (1) таким чином, щоб було можливим спрямовування потоку робочого газу тангенціально на частину відкритої поверхні рідини, що знаходиться у замкненому обробному резервуарі (1), під кутом, і подальше входження у контакт з цією поверхнею, причому цей кут є змінним у межах від 0 до 30°. 10. Пристрій за п. 9, в якому кут є змінним у межах від 0 до 30° або становить 5°. 11. Пристрій за п. 9, в якому відкритою поверхнею рідини, на якій створена локальна зона (5) зниженого тиску, слугує поверхня плати (2b), призначена для розподілу рідини, причому ця поверхня є плоскою і/або скривленою. 12. Пристрій за п. 11, в якому поверхня плати (2b) є хвилястою або гофрованою для збільшення поверхні контакту з рідиною (2), що підлягає обробці у локальній зоні (5) зниженого тиску. 13. Пристрій за п. 11 або 12, в якому плата (2b) є підігрітою зовнішнім підігрівним пристроєм (18) для швидшого випарювання рідин і/або газів з низькими температурами випарювання. 14. Пристрій за будь-яким з пп. 11-13, в якому плата (2b) об'єднана з одним або більше поплавцями (16). 15. Пристрій за будь-яким з пп. 11-14, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо ззовні замкненого обробного резервуара (1). 16. Пристрій за будь-яким з пп. 11-15, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо, через рециркуляцію з внутрішньої частини замкненого обробного резервуара (1). 17. Пристрій за будь-яким з пп. 11-16, який містить декілька плат (2b). 18. Пристрій для реалізації способу за п. 2, який містить: замкнений обробний резервуар (1), компресорний пристрій (4) для робочого газу, статичну машину Вентурі (13), в якій робочим текучим середовищем є робочий газ (3) і/або придатний для цього зовнішній газ (21), стиснутий компресорним пристроєм (4), трубу для подачі робочого газу (3) до компресорного пристрою (4), призначеного для подавання робочого газу як робочого текучого середовища у статичну машину Вентурі (13), обмінник (14) на виході (13b) статичної машини Вентурі (13) для робочої газової суміші, що виходить зі статичної машини Вентурі (13), 93686 4 тискорегулювальний клапан (7), вхідний отвір для рідини (2), що підлягає обробці, вихідний отвір (8) для обробленої рідини і вихідний отвір (11) для рідини, відділеної силою тяжіння, причому один кінець (13а) труби статичної машини Вентурі (13) встановлено над частиною відкритої поверхні рідини у замкненому обробному резервуарі (1). 19. Пристрій за п. 18, в якому відкритою поверхнею рідини, на якій створена локальна зона (5) зниженого тиску, слугує поверхня плати (2b), призначена для розподілу рідини, причому ця поверхня є плоскою і/або скривленою. 20. Пристрій за п. 19, в якому поверхня плати (2b) є хвилястою або гофрованою для збільшення поверхні контакту з рідиною (2), що підлягає обробці у локальній зоні (5) зниженого тиску. 21. Пристрій за п. 19 або 20, в якому плата (2b) є підігрітою зовнішнім підігрівним пристроєм (18) для швидшого випарювання рідин і/або газів з низькими температурами випарювання. 22. Пристрій за будь-яким з пп. 19-21, в якому плата (2b) об'єднана з одним або більше поплавцями (16). 23. Пристрій за будь-яким з пп. 19-22, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо ззовні замкненого обробного резервуара (1). 24. Пристрій за будь-яким з пп. 19-23, який виконаний з можливістю подачі на поверхню плати (2b) рідини (2), що підлягає обробці, безпосередньо, через рециркуляцію з внутрішньої частини замкненого обробного резервуара (1). 25. Пристрій за будь-яким з пп. 19-24, який містить декілька плат (2b). 26. Пристрій для здійснення способу за п. 1, який містить: гідроциклон (1А) для центрифугування рідини, що підлягає обробці, який слугує замкненим обробний резервуаром, компресорний пристрій (4) для робочого газу, інжектор (4а) для вприскування робочого газу (3), стиснутого компресорним пристроєм (4), трубопровід для проведення робочого газу (3) з компресорного пристрою (4) до інжектора (4а), вхідний отвір (2а) для рідини (2), що підлягає обробці, вихідний отвір (12 ) для виведення дегідратованої і дегазованої рідини з гідроциклона 1А, причому інжектор (4а) виконаний кільцевим та орієнтованим відносно відкритої поверхні рідини, що рухається у гідроциклоні (1А), таким чином, щоб було можливим спрямовування потоку робочого газу тангенціально на частину відкритої поверхні рідини, що знаходиться у гідроциклоні (1А), під кутом, і подальше входження у контакт з цією поверхнею, причому цей кут є змінним у межах від 0 до 30°. 27. Пристрій за п. 26, в якому кут є змінним у межах 0 до 8° або становить 5°. 5 Винахід стосується способу розділення рідин в емульсії і/або розчині, і/або дистиляції їх фракцій під низьким тиском, і пристрою для реалізації цього способу. Розділення рідин здійснюється локальним відносним зниженням тиску на певній частині відкритої поверхні рідин, причому цей процес уможливлює дегазифікацію і розділення рідин, що у замкненому обробному резервуарі без зміни загального тиску усередині цього резервуару. Таке розділення звичайно здійснюють, створюючи частковий вакуум в обробляючому обладнанні в цілому, а не лише у його внутрішній частині. При таких рішеннях у випадку великих обробних резервуарів вартість виготовлення встановлення обладнання, здатного витримувати негативний тиск, зростає, і, крім того, завжди існує небезпека руйнування, викликаного вакуумом і вибуху внаслідок потрапляння палива. У галузі обробки гідрокарбонів добре відомими є дво- або трифазні сепаратори, дія яких базується на законі Стокса і які використовують для розділення рідин в емульсії і відділення газів у розчинах, але таке розділення є відносно повільним. Однією з задач винаходу є усунення зазначених вище вад і створення способу, базованого на законах Бернуллі, згідно з якими текуча речовина, рухаючись над поверхнею, знижує тиск на цій поверхні; відомим прикладом його застосування є створення підйомної сили крила літака, коли тиск на опуклій верхній поверхні крила перевищує зниження тиску на нижній увігнутій поверхні крила і завдяки більшій опуклості верхньої поверхні повітря на ній рухається швидше, ніж на нижній поверхні, створюючи цим силу, зумовлену різницею тисків на цих поверхнях і спрямовану угору, тобто підйомну силу, яка характеризує крило. Таким чином, у винаході застосовано принцип зниження тиску внаслідок підвищення швидкості газу, що проходить над поверхнею і тангенціально до неї, і тому в обробляючому пристрої, в якому створюється таке локальне зниження тиску, це сприяє розділенню рідин в емульсії і/або у розчині, і/або дистиляції компонентів рідини під низьким тиском і подальшому відновленню компонентів випарюванням. Потік газу, тангенціально спрямованого до відкритої поверхні рідин створює зниження тиску в області контакту між газом і рідиною, як це було описано вище і забезпечує компонентам з меншим тиском парів умови для поступового відділення від рідини, а також для швидшої міграції до поверхні газів, розчинених у рідині і рідин в емульсії, які мають меншу щільність. Згідно з винаходом, локальне зниження тиску у певній частині поверхні рідини досягають спрямовуванням потоку газу на цю частину відкритої поверхні тангенціально до неї, причому цей робочий газ контактує з цією відкритою поверхнею під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°. Бажаним є кут 5°. Робочий газ, що спрямовується на поверхню є сумісним з рідиною в обробному резервуарі або є інертним газом, завдяки чому усувається будь-яка небезпека для цієї рідини, наприклад, загоряння, забруднення, вибуху тощо. 93686 6 Потік газу може діяти на окрему частину відкритої поверхні рідини, що знаходиться у замкненому обробному резервуарі або може бути спрямований на певну поверхню, через яку протікатиме рідина, для підвищення відношення "поверхня/об'єм" і, таким чином підвищити продуктивність розділення і об'єм рідини, що зазнає обробки. У цьому випадку поверхня може бути плоскою або мати будь-яку іншу форму, придатну для такої обробки, бажано, форму опуклості крила літака. Отже, одним з шляхів удосконалення способу згідно з винаходом є застосування платформи, на який зазнає обробки поверхня потоку рідини, для підвищення відношення "поверхня/об'єм" на відкритій поверхні платформи, і спрямовування потоку газу на цю поверхню тангенціально, з певним кутом контакту з відкритою поверхнею, який можна варіювати у межах від 0 до 30°, бажано, 5°. Як було зазначено, бажано, щоб така платформа мала форму опуклості крила літака. Створення усередині замкненого обробного резервуару локального зниження тиску на певній частині відкритої поверхні рідини потоком робочого газу, спрямованим на цю поверхню і тангенціально до неї під певним кутом, і з подальшим контактом з цією поверхнею згідно з винаходом є новим рішенням порівняно з існуючим рівнем техніки. Винахід може бути застосований у нафтопереробці, без обмеження його застосування з іншими рідинами, зокрема, для відділення води в емульсії і газів у розчині сирої нафти або її субпродуктів і/або для дистиляції фракцій сирої нафти або її субпродуктів, зниженням тиску на певній частині поверхні сирої нафти або її субпродуктів, без створення часткового вакууму або надлишку тиску усередині обробного резервуару або приймального сховища, причому спосіб згідно з винаходом є більш ефективним, тобто забезпечує більшу швидкість обробки, менші витрати енергії, є більш дешевим і безпечним порівняно з існуючими процесами такого типу. Прикладом, що ілюструє винахід, є замкнений обробний резервуар усередині якого тиск знижують лише на певній частині відкритої поверхні рідини спрямовуванням потоку робочого газу на частину цієї відкритої поверхні рідини, створюючи цим зниження тиску у зоні контакту між цією частиною відкритої поверхні рідини і потоком робочого газу, причому таке зниження тиску не впливає на загальний тиск усередині резервуару, який не зазнає будь-якого зниження і тому зовнішні гази не потрапляють у резервуар, створюючи небезпеку утворення горючих сумішей і вибуху. Одним з застосувань способу згідно з винаходом є відділення сирої нафти, що надходить з бурової свердловини, від води, яка міститься в емульсії, і від частини газу у розчині. Сиру нафту усередині обробного резервуару проганяють через платформу, яку встановлюють для цього у резервуарі на певній відстані над відкритою поверхнею сирої нафти (з підігріванням або без нього) і спрямовують на відкриту поверхню сирої нафти, що проходить на цій платформі тангенціально до її поверхні, потік газу під певним кутом, який можна варіювати у межах від 0 до 30°, бажано, 5°, ство 7 рюючи цим зниження тиску на цій відкритій поверхні, причому сиру нафту безперервно рециркулюють до досягнення суттєвої міграції води до дна приймального сховища, з якої її викачують, до вивільнення газів розчинених у сирій нафті, з отриманням бажаного кінцевого продукту, а саме, сирої нафти з меншим вмістом води і стабілізованої при бажаній температурі дегазифікацією. Винахід включає також застосування інших платформ, встановлених послідовно усередині обробного резервуару. Інше застосування способу згідно з винаходом включає відділення води, що надходить після описаного вище процесу, від залишкових гідрокарбонів таким чином, що після досягнення концентрації гідрокарбонів приблизно 15 1/млн або менше цю воду можна буде виливати у ґрунт без забруднення фреатичних зон цими гідрокарбонами, причому очищення води можна здійснювати, як це було описано вище. Зниження тиску на платформі сприяє випаровуванню краплинок сирої нафти і газів, легших за воду і унесенню потоком газу або спливанню на поверхню з подальшим декантуванням. Винахід включає спрямовування потоку робочого газу як протилежно до потоку рідини, так і за потоком. Винахід включає також застосування способу згідно з винаходом у гідроциклоні. Як відомо, у гідроциклонах при застосуванні певного об'єму обладнання можна забезпечити більшу площу контакту з потоком робочого газу, що спрямовується на сиру нафту, яка містить воду і газ і у процесі центрифугування на стінки усередині гідроциклону утворює відкриту поверхню у формі усіченого конусу, з гідрокарбонами, розташованими ближче до осі і водою, розташованою ближче до стінок. Потік робочого газу спрямовують тангенціально на цю поверхню кільцевої форми під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°. Бажаним є кут 5°. У такий спосіб отримують циліндричний поверхневий контакт між газом і рідиною, який дозволяє досягати локального зниження тиску на більшій поверхні при даному об'ємі обладнання. Гідроциклон може бути встановлений незалежно або може бути невід'ємною частиною робочого обладнання. В об'єм винаходу входять як варіант з таким незалежним пристроєм, так і варіант з цим пристроєм у складі обладнання, наприклад, (але без обмеження) резервуарів зберігання, резервуарів дегідратації і дегазації і фазосепараторів. Винахід включає також застосування апаратів Вентурі для створення локального часткового вакууму на поверхні. Як відомо, апарати Вентурі є статичними машинами для переміщення рідин, в який використовується частковий вакуум, що створюється дією рідини. Аспірація, що забезпечується апаратом Вентурі, забезпечує рух газу, присутнього у процесі у цьому апараті, який, рухаючись над відкритою поверхнею рідини, створює локальне зниження тиску у цій зоні. Робочий газ, проходячи над відкритою поверхнею рідини, насичується компонентами, видаленими з цієї рідини, і підлягає подальшій обробці для відділення цих компонентів в обміннику, який 93686 8 охолоджує газ і конденсує відділені гази, що виводяться з пристрою для подальшої обробки. Очищений газ повертають до пристрою обробки і використовують повторно як робочий газ, можливо, після додання за потреби іншого робочого газу. Будь-яке зростання тиску, викликане порушеннями процесу, належним чином контролюється швидкодіючим (на відкривання) клапаном безпеки. Спосіб згідно з винаходом є більш енергетично ефективним порівняно з існуючими процесами, оскільки потребує переміщення лише такої кількості газу, яка є необхідною для отримання локального часткового вакууму, а пристрій обробки не потребує конструкції, здатної витримувати негативний тиск. Винахід також стосується пристрою для реалізації способу згідно з винаходом. Характеристики і інші аспекти винаходу розглядаються в описі бажаних втілень винаходу на ілюстративних (але не обмежуючих винахід прикладах) з посиланнями на креслення, в яких: фіг. 1 - спрощений схематичний вигляд перетину обробного резервуару, в якому здійснюється (теоретично) спосіб винаходу; фіг. 2 - інший спрощений схематичний вигляд перетину обробного резервуару, в якому здійснюється (теоретично) спосіб винаходу; фіг. 3 - схематичний вигляд часткового перетину пристрою для реалізації процесу згідно з винаходом; фіг. 4 - схематичний вигляд часткового перетину пристрою, який включає гідроциклон для реалізації процесу згідно з винаходом; фіг. 5 - схематичний вигляд часткового перетину гідроциклону, в якому проводять процес згідно з винаходом; фіг. 6 - схематичний вигляд часткового перетину іншого пристрою для реалізації процесу згідно з винаходом; і фіг. 7 - схематичний вигляд часткового перетину ще одного варіанту пристрою для реалізації процесу згідно з винаходом. Фіг. 1 ілюструє теоретичний спосіб реалізації процесу згідно з винаходом, в якому сиру нафту в емульсії з водою і розчиненим газом, тобто сиру нафту 2, що підлягає обробці 2, через вхідну трубку 2а вводять у замкнений обробний резервуар 1, де сира нафта знаходиться до вивільнення після обробки через вихідну трубку 8 статично або динамічно (тобто сиру нафту 2 вводять у резервуар одночасно з виведенням вже обробленої сирої нафти). Робочий газ 3 під тиском, створеним компресором 4, інжектором 4а спрямовується потоком тангенціально до відкритої поверхні сирої нафти, досягаючи її під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°, бажано, від 0 до 8°, причому найбільш бажаним є кут 5°. У зоні дії потоку робочого газу 3 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на поверхні сирої нафти. Компресор 4 отримує газ, присутній у резервуарі, або рівноцінний газ ззовні через трубку 21, або працює на їх суміші. У локальній зоні 5 зниженого тиску газ і вода в емульсії відділяються від сирої нафти 2 з швидкістю, що залежить від швидкості руху робочого газу 3, який створює цю локальну зону 5 зниженого 9 тиску в інтерфейсі з сирою нафтою, причому тут формується газоподібна суміш 6, яка виходить з резервуару через тискорегулювальний клапан 7 і проходить безпосередньо на подальшу обробку або повертається повністю або частково через тринапрямний контрольний клапан 9. Газ над відкритою поверхнею сирої нафти знаходиться під тиском, що підтримується у замкненому обробному резервуарі 1 дією тискорегулювального клапану 7 і клапаном 10 швидкого скидання тиску, які широко використовуються у нафтопереробній галузі. Відділена вода під дією тяжіння краплями падає на дно резервуару і виводиться звідти у звичайний спосіб у резервуар накопичення через донну трубу 11. Дегазована і дегідратована нафта виходить з замкненого обробного резервуару 1 через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування. Фіг. 2 ілюструє інший теоретичний шлях застосування процесу, в якому сиру нафту з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто сиру нафту 2, що підлягає обробці, вводять у замкнений обробний резервуар 1 через вхідну трубу 2а і наприскують на плату 2b. Сира нафта зберігається тут до вивільнення після обробки через вихідну трубу 8 статично або динамічно (тобто сиру нафту 2 вводять у резервуар одночасно з виведенням вже обробленої сирої нафти). Робочий газ 3 під тиском, створеним компресором 4, інжектором 4а спрямовується потоком тангенціально до відкритої поверхні сирої нафти на платі 2b, досягаючи її під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°, бажано, від 0 до 8°, причому найбільш бажаним є кут 5°. У зоні дії потоку робочого газу 3 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на поверхні сирої нафти. Компресор 4 отримує газ, присутній у резервуарі, або рівноцінний газ ззовні через трубку 21, або працює на їх суміші. У локальній зоні 5 зниженого тиску газ і вода в емульсії відділяються від сирої нафти 2 з швидкістю, що залежить від швидкості руху робочого газу 3, який створює цю локальну зону 5 зниженого тиску в інтерфейсі з сирою нафтою, причому формується газоподібна суміш 6, яка виходить з резервуару через тискорегулювальний клапан 7 і проходить безпосередньо на подальшу обробку або повертається повністю або частково через тринапрямний контрольний клапан 9. Відділена вода під дією тяжіння краплями падає на дно резервуару і виводиться звідти у звичайний спосіб у резервуар накопичення через донну трубу 11. Дегазована і дегідратована нафта виходить з замкненого обробного резервуару 1 через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування. Фіг. 3 схематично ілюструє пристрій для дегідратації і дегазифікації сирої нафти з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто, сирої нафти 2, що підлягає обробці, яку вводять у замкнений обробний резервуар 1 через вхідну трубу 2а. Сира нафта 2 під тиском, створеним насосом 2с, проходить через гнучку шарнірно з'єднану трубу 2d і наприскується на платі 2b, причому ці плата і гнучка труба 2d підтримуються поплавцем 16, що дозволяє 93686 10 додержуватись рівня у замкненому обробному резервуарі 1. Сира нафта зберігається тут до вивільнення після обробки через вихідну трубу 8 статично або динамічно. Робочий газ 3 під тиском, створеним компресором 4, інжектором 4а спрямовується потоком тангенціально до відкритої поверхні сирої нафти на платі 2b, досягаючи її під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°, бажано, від 0 до 8°, причому найбільш бажаним є кут 5°. У зоні дії потоку робочого газу 3 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на поверхні сирої нафти. Інжектор 4а має також з'єднання з платою 2b і тому також може додержуватись рівня нафти у резервуарі 1. Компресор 4 отримує газ з резервуару після його рециркуляції через обмінник 14, з доданням, якщо потрібно, рівноцінного газу 21 ззовні. Обмінник 14 отримує газову суміш 6 через трубу 14а, яка охолоджується зовнішнім холодоагентом 15. Конденсати обмінника 14 надсилаються через трубу 19 на подальшу обробку, а газ, що виходить з обмінника 14, всмоктується компресором 4 і подається у резервуар, як уже відзначалось, з доданням , якщо потрібно, рівноцінного газу 21 ззовні, або, якщо газ вивільнений у 5, є надлишковим, його надлишок може бути виведений і поданий на подальшу обробку. Плату 2b можна забезпечити підігрівом теплообмінником 17, що прискорює обробку, тобто відділення води з емульсії і розчинених газів. Теплообмінник 17 підігрівається ззовні підігрівною рідиною 18. Газ над відкритою поверхнею сирої нафти знаходиться під тиском, що підтримується у замкненому обробному резервуарі 1 дією тискорегулювального клапану 7 і клапаном 10 швидкого скидання тиску, які широко використовуються у нафтопереробній галузі. Відділена вода під дією тяжіння краплями падає на дно резервуару і виводиться звідти у звичайний спосіб у резервуар накопичення через донну трубу 11. Дегазована і дегідратована нафта виходить з замкненого обробного резервуару 1 через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування. Фіг. 4 містить схему пристрою для дегідратації і дегазифікації сирої нафти з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто, сирої нафти 2, що підлягає обробці, яку вводять у замкнений обробний резервуар 1 через вхідну трубу 2а. Сира нафта 2 під тиском, створеним насосом 2с, проходить через трубу 2d у гідроциклон 1А. Зовнішня стінка гідроциклону 1А може бути підігріта будь-яким придатним для цього пристроєм. Відцентрова силу у гідроциклоні 1А розподіляє сиру нафту по поверхні 3b, що має форму усіченого конусу. Робочий газ 3 під тиском, забезпеченим компресором 4, інжектором 4а, який має кільцеву вихідну поверхню, спрямовується потоком 3 тангенціально на відкриту поверхню сирої нафти 2, досягаючи її під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°, бажано, від 0 до 8°, причому найбільш бажаним є кут 5°. У зоні дії потоку робочого газу 3 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на поверхні сирої нафти, де відбувається відділення води з емульсії газу, розчиненого у нафті. 11 Робочий газ 3, який створює локальну зону 5 зниженого тиску, разом з відділеними гідрокарбонами і/або випареної водою, утворюють газову суміш 6. Обмінник 14 приймає газову суміш 6 безпосередньо з гідроциклону 1А і охолоджується зовнішнім холодоагентом 15. Конденсати обмінника 14 надсилаються через трубу 19 на подальшу обробку, а газ, що виходить з обмінника 14, подається у резервуар 1 через трубу 20, з доданням, якщо потрібно, рівноцінного газу 21 ззовні, або може бути експортований для подальшої обробки (тринапрямний клапан 9). Цей газ багаторазово стискається компресором 4 і повертається у гідроциклон 1А. Дегазована і дегідратована нафта виводиться з гідроциклону 1А через вивідну трубу 12а і повертається у замкнений обробний резервуар 1, з якого виходить через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування, або подається безпосередньо на подальшу обробку або експортування 12b. Газ над відкритою поверхнею сирої нафти знаходиться під тиском, що підтримується у замкненому обробному резервуарі 1 дією тискорегулювального клапану 7 і клапаном 10 швидкого скидання тиску, які широко використовуються у нафтопереробній галузі. Відділена вода, якщо вона є, під дією тяжіння краплями падає на дно резервуару і виводиться звідти у звичайний спосіб у резервуар накопичення через донну трубу 11. Дегазована і дегідратована нафта виходить з замкненого обробного резервуару 1 через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування. Фіг. 5 містить схему пристрою для дегідратації і дегазифікації сирої нафти з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто, сирої нафти 2, що підлягає обробці, яку вводять у гідроциклон 1А (як на фіг. 4), який, однак є незалежною частиною обладнання, тобто у цьому втіленні замкнений обробний резервуар 1 відсутній, решта ж функцій гідроциклону 1А здійснюються, як це було описано для втілення фіг 4. Дегідратована і дегазована нафта виводиться з гідроциклону 1А через вивідну трубу 12 для подальшої обробки. Фіг. 6 схематично ілюструє пристрій, який включає трифазний сепаратор для дегідратації і дегазифікації сирої нафти з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто, сирої нафти 2, що підлягає обробці, при якій, як було описано, сиру нафту 2 подають у замкнений обробний резервуар 1 через вхідну трубу 2а, причому сира нафта проходить через зону 2е до утримуючої плати 2f, де сира нафта завдяки меншій щільності проходить до частини 2g сепаратора і виходить через вивідну трубу 8. Вода, що має більшу щільність, потрапляє на дно зони 2е, звідки виходить через донну трубу 11. Розчинений газ відділяється повільно і виводиться донною трубою 11. Для адаптації такого пристрою до реалізації способу згідно з винаходом і для прискорення і підвищення ефективності розділення рідин в емульсії розчинених газів, встановлено додатково компресор 4, інжектор 4а і тринапрямний контрольний клапан 9. 93686 12 Потік робочого газу 3 під тиском, створеним компресором 4, інжектором 4а спрямовується потоком тангенціально до відкритої поверхні сирої нафти, досягаючи її під кутом, який можна змінювати у межах від 0 до 30°, бажано, від 0 до 8°, причому найбільш бажаним є кут 5°. Компресор 4 отримує газ, присутній у резервуарі, або рівноцінний газ ззовні через трубку 21 (вибір здійснюється тринапрямним контрольним клапаном 9). У зоні дії потоку робочого газу 3 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на поверхні сирої нафти. У локальній зоні 5 зниженого тиску газ і вода в емульсії відділяються від сирої нафти 2 з швидкістю, що залежить від швидкості руху робочого газу 3, який створює частковий вакуум в інтерфейсі з сирою нафтою, причому формується газоподібна суміш 6, яка виходить з резервуару через трубу 20 для подальшої обробки. Утворення локального часткового вакууму прискорює відділення нафти від води. Газ над відкритою поверхнею сирої нафти знаходиться під тиском, що підтримується у замкненому обробному резервуарі 1 дією тискорегулювального клапану 7 і клапаном 10 швидкого скидання тиску, які широко використовуються у нафтопереробній галузі. Фіг. 7 містить схему пристрою для дегідратації і дегазифікації сирої нафти з водою в емульсії і розчиненим газом, тобто, сирої нафти 2, що підлягає обробці, яку вводять у замкнений обробний резервуар 1 через вхідну трубу 2а і наприскують на плату 2b. Сира нафта знаходиться тут до вивільнення після обробки через вихідну трубку 8 статично або динамічно. Далі всмоктуючою форсункою 13а вентурі 13 створюється локальна зона зниженого тиску 5 на відкритій поверхні сирої нафти 2, розподіленої на платі 2b, причому зовнішній газ 21 використовується як робоче текуче середовище у вентурі для створення всмоктування, необхідного для створення локальної зони зниженого тиску 5. Зовнішнім газом може бути робочий газ з резервуару 1 після його рециклізації через обмінник 14, трубу 20 і тринапрямний клапан 9. Проходячи через всмоктувальну зону 13а вентурі, робочий газ уносить газову суміш 6, утворену вивільненням газу, розчиненого у сирій нафті, і газом, присутнім у замкненому обробному резервуарі 1. Ця газова суміш 6 через трубопровід 13b проходить в обмінник 14, який охолоджується зовнішнім холодоагентом 15. Конденсати обмінника 14 надсилаються через трубу 19 для подальшої обробки, а газ 3, що виходить з обмінника 14, подають у резервуар 1. За необхідності, залежно від об'єму газу, вивільненого у 5, частина цього газу, повернута у резервуар, може бути повністю або частково рециркульована через компресор 4, трубопровід 20 і трипанапрямний клапан 9а або може бути повністю або частково спрямований для подальшої обробки 20а. Газ над відкритою поверхнею сирої нафти знаходиться під тиском, що підтримується у замкненому обробному резервуарі 1 дією тискорегулювального клапану 7 і клапаном 10 швидкого скидання тиску, які широко використовуються у нафтопереробній галузі. 13 Відділена вода під дією тяжіння краплями падає на дно резервуару і виводиться звідти у звичайний спосіб у резервуар накопичення через донну трубу 11. Дегазована і дегідратована нафта виходить з замкненого обробного резервуару 1 через вивідну трубу 8 для подальшої обробки або експортування. Винахід ілюстровано наведеним вище описом втілень, хоча можливими є деякі модифікації, наприклад, у втіленні фіг. 3 для сирої нафти 2, яку наприскують безпосередньо на плату 2b, або у 93686 14 втіленні фіг. 7, де плата 2b може бути встановлена на поплавці, всмоктувальна форсунка 13а може бути приєднана до відповідної труби і до плати 2b і дотримуватись рівня нафти у резервуарі 1, вхідна труба 2а сирої нафти 2 може бути гнучкою і бути приєднана до плати 2b, щоб дотримуватись рівня нафти у резервуарі 1. Базуючись на власному досвіді і на розвитку техніки, фахівець може внести зміни і удосконалення в описані рішення, дотримуючись концепцій і меж об'єму винаходу. 15 93686 16 17 93686 18 19 93686 20 21 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 93686 Підписне 22 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюProcess and device for implementing the process (embodiments) of dehydration and degasification of crude petroleum solutions or emulsions with water
Автори англійськоюSilva Valente Antonio Jose
Назва патенту російськоюСпособ дегидратации и дегазификации pactbopob сырой нефти или эмульсий c водой и устройство для его осуществления (варианты)
Автори російськоюСилва Валенте Антонио Жозе
МПК / Мітки
МПК: B01D 19/00, C10G 7/04, C10G 33/00, B01D 17/02, B01D 3/34, B01D 17/04
Мітки: сірої, нафти, емульсій, пристрій, розчинів, спосіб, дегідратації, водою, дегазифікації, здійснення, варіанти
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-93686-sposib-degidrataci-i-degazifikaci-rozchiniv-siro-nafti-abo-emulsijj-z-vodoyu-ta-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб дегідратації і дегазифікації розчинів сирої нафти або емульсій з водою та пристрій для його здійснення (варіанти)</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва вина ігристого витриманого “артемівське”
Наступний патент: Похідні n-(гетероарил)-1-гетероарилалкіл-1н-індол-2-карбоксамідів, їх одержання і їх застосування у терапії
Випадковий патент: Спосіб безперервного лиття заготовок дорнового типу