УСТРОЙСТВО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ
DEVICE TO DEHYDRATE OIL PRODUCTS

Изобретение относится к способам обезвоживания обводненных нефти и нефтепродуктов.
Как указывается в описании изобретения к патенту РФ 2300408, для обезвоживания высоковязких органических продуктов осуществляют их обработку в отгонных колоннах при температуре кипения более 300°С. Такая обработка требует неоправданно высоких энергозатрат и оказывается часто невозможной из-за процессов осмоления и деструкции, протекающих при высоких температурах. Достаточно полно удается отогнать воду только из тонких слоев высоковязкого продукта.
Известна установка по патенту РФ №59783 на полезную модель. Отгонный аппарат включает горизонтальный перфорированный ленточный транспортер, на котором осуществляется обработка влажного исходного материала. Установка непригодна для продуктов с малой вязкостью.
Известно устройство для обезвоживания нефти и нефтепродуктов по патенту РФ №2146164. Устройство содержит коалесцирующий пакет, набранный из пластин пористо-ячеистых материалов, установленных под углом. Пакет содержит слой из гидрофильного материала и фильтрующий слой из пластин с гидрофобными свойствами. Слои выполнены из модифицированного пористо-ячеистого металла или сплава, пемзы, стеклянных шариков, целлулоидной сетки или нити. Обезвоживание осуществляется путем последовательной фильтрации углеводородного потока через слои с гидрофильными и с гидрофобными свойствами с использованием способности капель дисперсной фазы к коагуляции и последующей коалесценции. Производительность такого способа обезвоживания недостаточна, так как она определяется производительностью одного слоя в их последовательном ряду.
Известны способ и устройство обезвоживания светлых нефтепродуктов по патенту РФ №2229327. В соответствии с описанием дизтопливо пропускали через слои из коалесцирующего материала в виде частиц активированного угля или полиуретановых жгутов. Степень удаления воды составила не менее 83%. Устройство не обеспечивает более полное извлечение вода и периодически требует замены фильтрующих материалов.
Наиболее близким изобретению по наличию конструктивных признаков является отгонный аппарат для обезвоживания нефтепродуктов, описанный в патенте РФ №2315803. Способ обезвоживания заключается в том, что продукт предварительно перегревают до температуры выше 100°С. Вязкий продукт наносят тонким слоем на подвижную поверхность (вращающиеся диски), из которого вода испаряется и отводится. Частично обезвоженный продукт снимается скребками и направляется на следующую ступень, где осуществляются аналогичные процедуры. Число циклов обработки определяется величиной допустимого остаточного влагосодержания нефтепродукта. Отгонный аппарат содержит корпус; бункеры на каждый цикл обработки для загрузки и интенсивного подогрева обводненного продукта, диски на приводных валах; рычаги питателей и дозаторов для нанесения тонкого слоя нефтепродукта на диски; скребки 9, которые снимают обработанный слой и переводят в следующий бункер; патрубки входные, промежуточные, для отвода водяных паров и для отвода обезвоженного продукта; нагревательные элементы; прочие средства обработки отведенных паров. Способ и реализующий его аппарат характеризуется большими энергозатратами и конструктивной сложностью.
Техническая задача изобретения состоит в том, чтобы одновременно упростить технику обезвоживания нефтепродуктов, снизить энергозатраты (применение перегретого пара) и обеспечить высокую степень обезвоживания.
Заявляемое изобретение позволяет решить поставленные задачи и получить требуемый результат.
Заявляется:
Устройство для обезвоживания нефтепродуктов, содержащее корпус, который представляет собой емкость для размещения обводненного нефтепродукта, патрубки для подачи очищаемого нефтепродукта и для отвода воды, приводные элементы с обеспечением транспортировки тонкого слоя нефтепродукта; скребки, отличающееся тем, что приводные элементы выполнены в виде замкнутых лент транспортеров, горизонтальные участки которых размещены по всему рабочему объему емкости в виде пакета тонкослойных элементов очистки. Ленты выполнены из гидрофобного тонкопленочного полимерного материала. В качестве такого материала могут быть использованы тонкие пленки 0,3-1 мм из полиуретана, фторопласта или лавсана. Расстояние по высоте между горизонтальными слоями лент находится в таких пределах, которые обеспечивают свободное перемещение гибкой ленты без слипания смежных слоев между собой. Внутренний объем емкости условно разделен на рабочую зону и вспомогательные зоны. Во вспомогательных зонах закреплены на корпусе натяжные валики для каждой транспортерной ленты с обеспечением горизонтального натяжения ленты ниже уровня размещения нефтепродукта в емкости и с обеспечением натяжения, по крайней мере, одного ленты участка выше уровня размещения нефтепродукта под углом 30-60°. Для этого часть валиков закреплена в корпусе с возможностью установочных перемещений. Также во вспомогательной зоне закреплены скребки в паре с опорными поверхностями или валиками с возможностью протяжки ленты между ними.
На чертеже показано заявляемое устройство.
В корпусе 1 выполнены патрубок 2 для подачи очищаемого нефтепродукта и патрубок 3 для отвода воды. По всему объему емкости ниже уровня 4 размещения нефтепродукта в ее рабочей зоне 5 размещены горизонтальные участки 6 лент 7 приводных транспортеров в виде пакета тонкослойных элементов очистки. Перемещение тонкослойных элементов осуществляется посредством одного привода (на фигуре не показаны) и механизма передачи вращения на ведущие валики каждой ленты, например, посредством установки звездочек на осях. Ленты выполнены из гидрофобного тонкопленочного полимерного материала с поверхностью, осадительной для масляных сред. Как правило, гидрофобные поверхности одновременно являются олеофильными. В качестве такого материала могут быть использованы тонкие пленки 0,3-1 мм из полиуретана, фторопласта или лавсана. Расстояние между слоями лент составляет приблизительно 2 см. Это позволяет избежать слипания смежных слоев между собой при перемещении ленты. Натяжные валики 8 для каждой транспортерной ленты закреплены на корпусе с обеспечением горизонтального натяжения ленты ниже уровня размещения нефтепродукта в емкости и с обеспечением натяжения одного участка 9 ленты выше уровня размещения нефтепродукта под углом 30-60° в зависимости от вязкости нефтепродукта, что обеспечивает съем нефтепродукта в лоток 10 с минимальными потерями. На этом участке 9 закреплены скребки 11 в паре с опорными поверхностями 12 (или валиками) с возможностью протяжки ленты между ними.
В процессе очистки в емкость через патрубок 2 подают обводненный нефтепродукт. Целесообразно при подаче нефтепродукта добавить в него деэмульгирующие присадки (из материалов, инертных по отношению к компонентам нефти). Продукту дают отстояться в течение 20-45 минут. Между горизонтальными лентами поток распределяется на тонкие слои, в каждом из которых происходит разделение продукта, формирование верхней границы слоя и его налипание на нижнюю поверхность верхней ленты в слое. Гидрофобная поверхность ленты предотвращает закрепление капель водной фазы. После отстаивания включают ленты транспортеров. Качество и высокая производительность очистки продукта достигается не за счет выделения воды, а за счет выведения из потока непосредственно нефтяной фазы. Выделенный из потока нефтепродукт снимается скребками 11 в лоток, или конвейер, или в общий конвейер. Содержание воды в выведенном конвейером продукте составляет менее 5%. Преимущественно водяная фаза с остатками нефтепродукта отводится через патрубок 3 в нижней части емкости. Выделенная вода может быть использована, например, для закачки в нефтяные скважины.