Гидроциклонный процессор для удаления сероводорода и меркаптанов

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для удаления в центробежном потоке гидроциклона кислых газов - сероводорода и легких меркаптанов из нефти.
Известно устройство для разделения парогазовой смеси, содержащее корпус, гидроциклонные элементы, каждый из которых состоит из цилиндрической и конической частей с разгрузочным отверстием, завихрители, сливные камеры, штуцеры ввода продукта и выхода разделенных фаз. Устройство снабжено камерами газосбора с объемной сеткой и газоотборной трубкой, выполненной с тороидальной поверхностью на конце и установленной на гидроциклонных элементах таким образом, что середина наружной тороидальной поверхности достигает края цилиндрической части сливной камеры [Патент на изобретение №2229943, кл. В04С 5/28, опубл. 2004 г.].
Недостатком данного устройства является повышенный унос капельной жидкости восходящим потоком газа.
Наиболее близким к заявляемому объекту является гидроциклонный процессор, содержащий камеру распределения (корпус) с внутренним экраном и тангенциальным штуцером ввода нефти, установленным под углом 45° к горизонтали, равномерно расположенные по сечению корпуса гидроциклонные элементы, имеющие цилиндрические и конические части и разгрузочные отверстия, укрепленные в нижней крышке гидроциклонного процессора. В каждом гидроциклонном элементе установлены завихрители, наконечники, и сливные камеры, соединенные с газосборными трубками, снабженными объемными сетками для освобождения от капельной жидкости, и штуцерами для выхода парогазовой смеси в трубу перетока уловленной нефти. Гидроциклонный процессор имеет опорный штуцер. Газосборные трубки посредством патрубков соединены с тороидальным коллектором для сбора газа, снабженным патрубком для вывода газа [Патент на полезную модель №73228, кл. В04С 5/28, опубл. 2008 г.].
Недостаток этого гидроциклонного процессора - низкая эффективность разделения нефтегазовой смеси и сложность конструкции.
Полезная модель направлена на повышение эффективности разделения нефтегазовой смеси с одновременным упрощением конструкции гидроциклонного процессора.
Это достигается тем, что в гидроциклонном процессоре для удаления сероводорода и меркаптанов, содержащем распределительную камеру с внутренним экраном и тангенциальным штуцером для ввода нефти, равномерно расположенные по сечению корпуса гидроциклонные элементы, имеющие цилиндрические и конические части с разгрузочными отверстиями, установленные в гидроциклонных элементах завихрители, наконечники, сливные камеры, установленную соосно с корпусом трубу перетока уловленной нефти, при этом нижняя часть указанной трубы перетока и разгрузочные устройства гидроциклонных элементов укреплены в днище и соединены с опорным штуцером гидроциклонного процессора, согласно полезной модели в гидроциклонном процессоре выполнена перегородка, в которой укреплены верхние части трубы перетока и сливных камер, над перегородкой установлена сферическая крышка с образованием газоотводящей камеры, при этом сферическая крышка снабжена штуцером для отвода газа из газоотводящей камеры.
Труба перетока уловленной нефти и сливные камеры могут быть выполнены составными, при этом их составные части, сферическая крышка - с перегородкой гидроциклонного процессора, а днище - с опорным штуцером соединены фланцами.
На фиг. 1 изображен гидроциклонный процессор в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг.1.
Предлагаемый гидроциклонный процессор содержит камеру распределения (корпус) 1 с внутренним экраном 2 и тангенциальным штуцером 3 ввода нефти, установленным под углом 45° к горизонтали. Гидроциклонный процессор снабжен равномерно расположенными по сечению корпуса гидроциклонными элементами, имеющими цилиндрические 4 и конические 5 части с разгрузочными отверстиями 6, установленными в гидроциклонных элементах завихрителями 7, отверстия в которых выполнены равномерно суживающимися к выходной части, наконечниками 8, сливными камерами 9, установленной соосно с корпусом трубой 10 перетока уловленной нефти. Корпус гидроциклонного процесса имеет днище 11, в котором укреплены нижняя часть трубы 10 перетока уловленной нефти и разгрузочные отверстия 6 циклонных элементов, соединенные с опорным штуцером 12, служащим для соединения с технологической емкостью накопления нефти. Кроме того, в гидроциклонном процессоре выполнена перегородка 13, в которой укреплены верхняя часть трубы 10 перетока и верхние части сливных камер 9, над перегородкой 13 установлена сферическая крышка 14 с образованием газоотводящей камеры 15, при этом верхняя часть трубы 10 перетока и сливные камеры 9 соединяются с газоотводящей камеры 15. Сферическая крышка 14 снабжена штуцером 16 для отвода газа из газоотводящей камерой.
Труба 10 перетока уловленной нефти и сливные камеры 9 могут быть выполнены составными, при этом их составные части соединены фланцами 17 и 18, соответственно. Сферическая крышка 14 может быть соединена с перегородкой 13 фланцами 19, а днище 11 соединена с опорным штуцером 12 фланцами 20.
Гидроциклонный процессор работает следующим образом.
Нефтегазовая смесь (нефть) по штуцеру ввода 3 поступает в камеру распределения 1 и, вследствие наличия внутреннего экрана 2 и тангенциального ее ввода под углом 45° к горизонтали, равномерно распределяется по всем гидроциклонным элементам. Далее поток, проходя завихритель 7, приобретает вращательное движение с линейной скоростью 30-35 м/сек, что достигается за счет равномерного сужения отверстий завихрителей 7, установленных в гидроциклонных элементах. В каждом гидроциклонном элементе происходит образование устойчивого парогазового шнура в центре вращения, который содержит в своем составе как сероводород, так и легкие меркаптаны с захваченной капельной нефтью. Парогазовый шнур поднимается по наконечнику 8 сливной камеры 9 и поступает в газоотводящую камеру 15, с верха которой через штуцер 16 выводится очищенный от капельной нефти газ, а уловленная нефть через внутреннюю трубу 10 перетока уловленной нефти поступает в опорный штуцер 12, откуда откачивается в технологическую емкость накопления нефти.
Как видно, предлагаемый гидроциклонный процессор имеет по сравнению с гидроциклонным процессором по наиболее близкому аналогу более упрощенную конструкцию. Кроме того, экспериментальные исследования гидроциклонного процессора показали, что его использование позволит по сравнению с наиболее близким аналогом повысить эффективность разделения нефтегазовой смеси за счет более четкого разделения нефтегазовой смеси на нефть и газ.