Установка для зневоднювання і знесолення нафти

Винахід відноситься до підготовки нафти на промислах і переробних підприємствах, зокрема, до зневоднювання і знесолення нафти і може бути використаний для деемульгування нафтових емульсій, у тому числі «пасткової» (амбарної) нафти. Відома установка для зневоднювання і знесолення нафти [див. Д.Н.Левченко, Н.В.Беритан, А.Д.Худякова, Н.МНиколаева «Эмульсии нефти с водой и методы их разрушения» М: Химия; 1967, С.7273], що включає сировинний насос, теплообмінник, паропідігрівник, електродегідратори, ємкість зневодненої нафти, ємкість знесоленої нафти, холодильник, водовіддільник, перекачувальний насос, сполучні трубопроводи і клапани. Ознаки, що збігаються з істотними ознаками установки, що заявляється: - Подавальний насос; - електродеемульгатор (електродегідратор); - відстійник (ємкості зневодненої і знесоленої нафти); - перекачувальний насос; - сполучні тр убопроводи; - система підігріву нафти (теплообмінник і паропідігрівник). Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: використання в установці відомих електродеемульгаторів не дозволяє здійснити повне розшарування емульсії через неможливість створення високої напруженості електричного поля, необхідної для руйнування агрегативної сталої стійких емульсій. Як прототип обрана установка для зневоднювання і знесолення нафти [див. Д.Н.Левченко, Н.В.Беритан, А.Д.Худякова, Н.М.Николаева «Эмульсии нефти с води и методы их разрушения» М: Химия; 1967, С.79], що включає подавальний насос, ємкість з мішалкою, перекачувальний насос, електродеемульгатор, з'єднаний із джерелом живлення, піч для підігріву нафти, відстійник, ємкості для збору товарної нафти і води, сполучні трубопроводи з вентилями. Ознаки, що збігаються з істотними ознаками установки, що заявляється: - подавальний насос; - ємкість з мішалкою; - перекачувальний насос; - електродеемульгатор, з'єднаний із джерелом живлення; - відстійник; - система підігріву нафти (піч); - ємкості для збору товарної нафти і води; - сполучні тр убопроводи з вентилями. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату: конструкція електродеемульгатора не дозволяє здійснити повне розшарування емульсії через неможливість створення високої напруженості електричного поля, необхідної для руйнування агрегативної сталої стійких емульсій через те, що він підключений до джерела постійного струму. В основу винаходу поставлена задача удосконалення установки для зневоднювання і знесолення нафти, в якій нова технологічна схема установки, дозволяє підсилити і прискорити процес коагуляції водонафтової емульсії з подальшим її розшаруванням і осадженням крапель води з розчиненими в ній солями, що підвищить ви хід товарної нафти. Суть винаходу полягає в тім, що установка для зневоднювання і знесолення нафти, що включає подавальний насос, ємкість з мішалкою, перекачувальний насос, електродеемульгатор, з'єднаний із джерелом живлення, відстійник, систему підігріву нафти, ємкості для збору товарної нафти і води, сполучні трубопроводи, відповідно з винаходом, обладнана другим відстійником, установленим паралельно першому, як джерело живлення електродеемульгатора використаний генератор імпульсних струмів, ємкості для збору нафти і води з'єднані з кожним із відстійників, а ємкість з мішалкою й обидва відстійники підключені до системи підігріву. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак установки, що заявляється, і технічним результатом, необхідно відзначити таке. Введення в технологічну схему установки другого відстійника дозволяє забезпечити безупинну роботу установки за рахунок того, що перший відстійник неперервно заповнюється обробленою в електродеемульгаторі емульсією, а в другому відстійнику в цей час відбувається розшарування цієї емульсії. Час заповнення першого відстійника скоординовано з часом, необхідним для поділу емульсії на товарну нафту і воду в др угому відстійнику. Підключення до системи підігріву ємкості з мішалкою і обох відстійників дозволяє скоротити час, необхідний для одержання товарної нафти. Використання як джерело живлення електродеемульгатора генератора імпульсних струмів (ГІС) дозволяє реалізувати короткочасну, протягом (5-6)*10-6 с за один розряд конденсатора ГІС, дію на водонафтову емульсію імпульсним електричним полем високої напруженості, що приводить до порушення агрегативной стійкості колоїдної дисперсної системи і руйнуванню її при наступних розрядах. З'єднання ємкостей для збору нафти і води з кожним з відстійників дозволяє їх по черзі використовува ти для забору обробленої в електродеемульгаторі емульсії. Таким чином, сукупність істотних ознак в установці дозволяє підсилити і прискорити процес коагуляції водонефтової емульсії з подальшим її розшаруванням і осадженням крапель води з розчиненими в ній солями, що підвищить ви хід товарної нафти. На кресленні (Фіг.) представлена технологічна схема установки для зневоднювання і знесолення нафти. Установка для зневоднювання і знесолення нафти включає з'єднані трубопроводами подавальний насос 1, фільтр 2, ємкість з мішалкою 3, привід мішалки 4, перекачувальний насос 5, електородеемульгатор 6, з'єднаний з ГІС 7, відстійник обробленої емульсії 8 і встановлений паралельно йому відстійник 9, систему підігріву нафти, ємкість для збору товарної нафти 10, ємкість для збору води 11. Фільтр 2 з'єднаний з ємкістю з мішалкою 3 через вентиль 12. Перекачувальний насос 5 з'єднаний з електродеемульгатором 6 через вентиль 13. Електродеемульгатор 6 з'єднаний з відстійником 8 через вентиль 14, а з відстійником 9 через вентиль 15. Відстійники 8 і 9 з'єднані через вентилі 16 і 17 відповідно з ємкістю для збору води 11. Відстійник 8 через вентиль 18 з'єднаний з ємкістю для збору товарної нафти 10. Відстійник 9 з'єднаний через вентиль 19 з ємкістю для збору товарної нафти 10. Ємкість 10 для збору товарної нафти обладнана вентилем 20 для її відводу, а ємкість для збору води 11-вентилем 21 для скидання води. Система підігріву нафти підключена до системи теплопостачання підприємства і зв'язана з ємкістю з мішалкою 3 через вентиль 22, а через вентилі 23 і 24 з відстійниками 8 і 9 відповідно. У ємкості 3 і у відстійниках 8 і 9 установлені датчики температури 25, 26, 27 відповідно. Ємкість 3, відстійники 8 і 9, ємкість для збору товарної нафти 10 і води 11 обладнана датчиками рівня 28, 29, 30, 31, 32 відповідно. Керування роботою установки здійснюється автоматичною системою керування (на кресленні не показана), що запускається з пульта керування 33. Установка працює таким чином. З пульта керування 33 включається автоматична система керування установкою. Подавальним насосом 1 нафтова емульсія з комори подається через фільтр 2 і вентиль 12 у ємкість з мішалкою 3 до заданого рівня, що підтримується за допомогою датчика рівня 28. У процесі заповнення ємкості 3 включають привід 4 мішалки 3 і здійснюють перемішування емульсії. Перемішування відбувається при тепературі, наприклад, 60°С шляхом подачі теплоносія, у ємкість 3 через вентиль 22. Температура в ємкості 3 підтримується постійною за допомогою датчика температури 25. Підігріта до заданої температури емульсія за допомогою насоса 5 через вентиль 13 надходить до електродеемульгатора 6. Після заповнення електродеемульгатора 6 включають ГІС 7 і подають імпульси струму високої напруги на електроди електродеемульгатора. У результаті короткочасного, протягом (5-6)*10-6 с за один розряд конденсатора ГІС, здійснюється дія на водонафтову емульсію імпульсним електричним полем високої напруженості, що приводить до порушення агрегативной стійкості колоїдної дисперсної системи і руйнуванню її при наступних розрядах. Оброблена в злектородеемульгаторі емульсія через вентиль 14 подається постійно у відстійник 8 до рівня контрольованого датчиком рівня 29. У відстійник 8 через вентиль 23 подається теплоносій, і постійно підтримують за допомогою датчика температури 26 температур у, наприклад 60° С. Після заповнення відстійника 8 до заданого рівня вентиль 14 закривається, а вентиль 15 відкривається, і оброблена емульсія надходить у відстійник 9 до рівня контрольованого датчиком 30 при температурі, що постійно підтримується за допомогою датчика 27 в результаті подачі у відстійник теплоносія через вентиль 24. Безупинна робота установки здійснюється за рахунок того, що один із відстійників безперервно заповнюється обробленою в електродеемульгаторі емульсією, а в др угому відстійнику в цей час відбувається розшарування цієї емульсії. Час заповнення першого відстійника скоординовано за часом, необхідним для поділу емульсії на товарну нафту і воду в другому відстійнику, що складає, наприклад від 4 до 5 годин у залежності від фізико-хімічних властивостей емульсії. Після відстою і розшарування емульсії товарна нафта з відстійників 8 або 9 надходить через вентилі 18 чи 19 для збору в ємкість 10. Після заповнення ємкості 10 до рівня контрольованого датчиком 31 відкривається вентиль 20 і товарна нафта скидається. Вода з відстійника 8 через вентиль 16, а з відстійника 9 через вентиль 17 відводиться в ємкість для збору води 11. Після заповнення ємності 11 до рівня контрольованого датчиком 32 через вентиль 21 вода скидається. Усі переключення в установці автоматично виконує система керування. У результаті використання запропонованого технічного рішення відбувається розшарування стійких водонафтових емульсій за рахунок посилення і прискорення процесу коагуляції з подальшим розшаруванням емульсії й осадженням крапель води з розчиненими в ній солями. Це дозволяє одержати товарну нафту з «пасткової» (амбарної) і виключити забруднення навколишнього середовища шляхом їх повної ліквідації, а також підвищити ви хід товарної нафти.