АППАРАТ ДЛЯ ДЕГАЗАЦИИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к устройствам для удаления газов из жидкости, в частности для удаления сероводорода из нефти и тяжелых нефтепродуктов и может быть использована в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известна установка для удаления сероводорода из воды, включающая корпус с отверстием в нижней части для вывода из воды твердых отложений, патрубки отвода газа и дегазированной воды, устройство для подачи дегазируемой воды и трубу с отверстиями для подвода чистого газа. (Авт. свид. СССР №1754146, кл. В 01 D 19/00, 1990, Установка для удаления сероводорода из воды).
Недостатками известного устройства являются высокая металлоемкость, сложность изготовления, низкая эффективность, обусловленная малым временем пребывания жидкости в капельном виде.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для дегазации жидкости, включающий цилиндрический корпус с конической верхней частью, в котором коаксиально установлена внутренняя стенка, разбрызгиватель жидкости, штуцера ввода горячего газа, вывода газа и дегазируемой жидкости. (Авт. свид. СССР №1724311, кл. В 01 D 19/00, 1990, Аппарат для дегазации жидкости).
Дегазируемая жидкость подается в верхнюю секцию аппарата через разбрызгиватель, направленный вертикально вниз, где происходит испарение с поверхности капель жидкости. Дегазированная жидкость попадает на горизонтальные провальные полки в нижней секции аппарата, где продолжается ее дегазирование, затем выводится из аппарата. Для интенсификации массобмена в нижнюю секцию аппарата тангенциально вводится поток воздуха, нагретый до 300-400°С.
Известный аппарат обладает рядом недостатков, среди которых можно указать малое время пребывания жидкости в капельном виде, обусловленное высокой скоростью падения капель, неэффективное использование рабочего объема в верхней части аппарата, значительная часть которого не занята капельным распылом. Вследствие этого падает полнота дегазации жидкости и снижается эффективность работы аппарата. Кроме того, известное устройство отличается сложностью конструкции и высокой металлоемкостью. Применение потока воздуха нагретого до 300-400°С исключает возможность использования известного аппарата для дегазации углеводородных жидкостей.
Целью полезной модели является увеличение площади межфазного контакта, и как следствие повышение степени дегазации жидкости, в том числе увеличение степени удаления сероводорода, повышение эффективности работы аппарата, упрощение его конструкции.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом аппарате для дегазации жидкости, включающем в себя вертикальный цилиндрический корпус в верхней и нижней части которого коаксиально расположены штуцера вывода отсепарированного газа и дегазированной жидкости соответственно, трубу для подачи дегазируемой жидкости, для распыления дегазируемой жидкости используется центробежная форсунка, направленная вверх, причем для более эффективного использования объема аппарата возможна установка центробежных форсунок по окружности, симметричной оси аппарата. Также, в верхней части предусмотрен горизонтальный каплеотбойник, в нижней части предусмотрен тангенциальный штуцер подачи подогретого газа, который находится под зеркалом жидкости.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где:
- на фигуре 1 схематически изображено вертикальное сечение аппарата для дегазации жидкости.
- на фигуре 2 изображено сечение А-А на фигуре 1.
Аппарат для дегазации жидкости включает в себя вертикальный цилиндрический корпус 1, штуцер вывода дегазированной жидкости 2, штуцер вывода отсепарированного газа 3, тангенциальный штуцер подачи газа 4, трубу ввода дегазируемой жидкости 5, центробежную форсунку 6, направляющей распыленный поток жидкости вверх и горизонтальный каплеотбойник 7.
Аппарат для дегазации жидкости работает следующим образом:
Нагретая дегазируемая жидкость под давлением 3-15 атм подается через трубу ввода дегазируемой жидкости 5 на центробежную форсунку 6, причем для интенсификации процесса количество центробежных форсунок 6 может быть увеличено. При истечении жидкости через центробежную форсунку 6 происходит резкое снижение давления до давления близкого к атмосферному и распыление жидкости на мельчайшие капли, что приводит к многократному увеличению удельной поверхности испарения. Получившийся распыленный поток образует направленный вверх конусообразный «факел», состоящий из капель и испарившегося газа. Капли под воздействием силы инерции восходят до верхней «мертвой точки», после которой под действием гравитационной силы падают вниз. Таким образом, путь проделываемый каждой каплей и, как следствие, время пребывания капли в зоне испарения увеличиваются почти в два раза по сравнению с известными аппаратами. Траектория движения капель обеспечивают более полное заполнение объема аппарата распыленной жидкостью, практически отсутствие «мертвых зон». В результате такой организации движения распыленного потока жидкости более эффективно используется рабочий объем аппарата, повышается эффективность сепарирования газов из жидкости. Для предотвращения попадания капельной жидкости в поток отсепарированного газа в верхней части вертикального цилиндрического корпуса 1 предусмотрен горизонтальный каплеотбойник 7.
Для интенсификации процесса испарения газов из слоя жидкости за счет продувки и постоянного перемешивания, улучшения удаления
отсепарированных газов из объема аппарата и увеличения времени пребывания жидкости в капельном виде через штуцер 4, расположенный тангенциально к вертикальному цилиндрическому корпусу 1, подается подогретый газ (углеводородные газы, инертные газы, водяной пар). Восходящий тангенциальный поток газа замедляет падение капель, увлекает отсепарированные газы с собой и выводится из аппарата через штуцер вывода отсепарированного газа 3. Дегазированная жидкость собирается в нижней части вертикального цилиндрического корпуса 1, откуда выводится через штуцер вывода дегазированной жидкости 2.
Применение аппарата для дегазации жидкости позволяет более полно по сравнению с известными аппаратами удалять растворенные в жидкости газы, в том числе сероводород из нефти и тяжелых нефтепродуктов, снизить последующие расходы на нейтрализацию остаточного сероводорода в нефти, уменьшить затраты на дальнейшую подготовку нефти, сократить число ступеней сепарации, повысить качество товарной нефти, увеличить срок службы оборудования за счет снижения содержания сероводорода, и как следствие, скорости коррозии.