АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЭМУЛЬСИЙ

Настоящая полезная модель относится к оборудованию, применяемому для разделения нефтегазоводяных эмульсий, и может быть использована в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Из уровня техники известен аппарат для разделения эмульсий (см. патент РФ полезную модель №95542, МПК B01D 17/02, опубл. 15.03.2010), включающий горизонтальную емкость с устройствами для ввода эмульсии и вывода отделившихся воды и нефти с газом, распределители, расположенный под ними короб с прорезями, выполненными в боковых стенках и продольных перегородках последнего, и узел для вывода газа из-под короба. Узел вывода газа представляет собой патрубок с установленным на его выходе клапанным устройством. Клапанное устройство выполнено в виде поплавка, имеющего возможность возвратно-поступательного вертикального перемещения в патрубке за счет изменения плавучести в газовой среде и эмульсии.
Недостатком известного аппарата является то, что в процессе эксплуатации в клапанном устройстве накапливаются механические и парафинистые отложения, содержащиеся в нефтяной эмульсии, что приводит к нестабильной работе и закупорке поплавка в патрубке клапанного устройства, и газ не выводится в верхнюю часть аппарата из-под короба, что нарушает гидродинамический режим отстаивания эмульсии под коробом, газ накапливается под коробом, вытесняя и не давая нефтяной эмульсии проходить через систему прорезей, т.е. процесс отстаивания нарушается.
Данное техническое решение и принято в качестве прототипа для заявленной полезной модели.
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания простого и удобного в эксплуатации аппарата высокой технологической надежности, который можно было бы применить для нефтей с различным газосодержанием, обводненностью и физико-химическими свойствами.
Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что в аппарате для разделения нефтяных эмульсий, включающем горизонтальную емкость с устройствами для ввода эмульсии и вывода отделившихся воды и нефти с газом, распределители, расположенный под ними короб с прорезями, выполненными в боковых стенках и продольных перегородках, и устройство для вывода газа из-под короба, последнее выполнено в виде газоотводного патрубка с установленным на нем распределительным устройством, соединяющим верхнее пространство короба с верхней частью емкости.
Выполнение газоотводного устройства для вывода газа из-под короба в виде патрубка с установленным на него распределительным устройством, соединяющим верхнее пространство короба с верхней частью емкости, позволяет обеспечить стабильность гидростатического режима отстаивания эмульсии под коробом, истечение эмульсии с постоянной скоростью через прорези в боковых стенках и продольных перегородках короба и из-под кромок распределителей, гарантирует достижение максимальной производительности аппарата и глубины обезвоживания независимо от количества газа, содержащегося в нефтяной эмульсии.
Совокупность заявленных признаков создает условия применения аппарата для разделения любых нефтяных эмульсий, содержащих свободный и окклюдированный газ.
Перечисленные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков достаточной для получения указанного технического результата.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста в области разделения нефтегазоводяных эмульсий, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления аппарата для разделения нефтяных эмульсий, можно сделать вывод о ее соответствии критериям патентоспособности.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения аппарата для разделения нефтяных эмульсий, который наглядно демонстрирует возможность получения указанного технического результата. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия полезной модели, определенные прилагаемой формулой.
Представленный вариант исполнения полезной модели описывается далее на основе представленных чертежей, где:
- на фиг.1 изображен общий вид аппарата для разделения нефтяных эмульсий;
- на фиг.2 изображено сечение А-А на фиг.1;
- на фиг.3 показан узел Б на фиг.1
- на фиг.4 - то же вид сверху.
Аппарат для разделения нефтяных эмульсий содержит горизонтальную емкость 1 с устройствами: 2 - для ввода эмульсии, 3 - для вывода нефти, 4 - для вывода воды. Над устройствами для ввода эмульсии установлен короб 5, образующий камеру для подготовки эмульсии к расслоению и отделению свободной воды. Внутри короба вдоль его стенок, смонтированы продольные перегородки 6, увеличивающие время пребывания эмульсии. В нижней части перегородок 6 и боковых стенках короба 5 выполнены прорези 7 и 8. Над прорезями в стенках короба установлены распределители 9. У торцевых стенок короба установлены не доходящие до верха емкости поперечные перегородки 10. В верхней части короба у перегородок 10 смонтированы газоотводные устройства 11, соединяющие через отверстия в коробе пространство под ним с верхней частью аппарата. На газоотводном устройстве 11 смонтировано распределительное устройство 12.
Аппарат для разделения нефтяных эмульсий работает следующим образом.
Нефтяная эмульсия через устройство 2 поступает под короб 5 в пространство между продольными перегородками 6. Далее через прорези 7 в перегородках 6 эмульсия поступает под боковые стенки короба 5 и через прорези 8 - под распределители 9. Через боковые стенки распределителей 9 эмульсия равномерно распределяется по сечению аппарата, что обеспечивает эффективное разделение ее в отстойном объеме на нефть и воду. Вода в зонах между прорезями 7 и 8 движется вниз аппарата и выводится вместе со свободной водой через устройство 4. Отделившаяся нефть поднимается в верхнюю часть аппарата и выводится через устройство 3.
При поступлении с эмульсией газа в коробе 5 происходит его выделение. Газ по газоотводному устройству 11 поступает в верхнюю часть аппарата. Распределительное устройство 12 выполненное в виде конусообразного короба с отверстиями для выхода газа. Распределительное устройство 12 позволяет снизить скорость и равномерно распределить поток не отстоявшейся нефтяной эмульсии, поднимающейся в верхнюю часть емкости, и задерживать ее, увеличивая время отстоя.
Предложенное техническое решение позволяет эксплуатировать аппарат независимо от содержания воды и газа в нефтяной эмульсии и повышает технологическую надежность аппарата.
Образец предлагаемого аппарата для разделения нефтяных эмульсий (Аппарат обезвоживания нефти БУОН) был разработан на основе детальных экспериментальных исследований параметров конструкции и процесса разделения смесей двух несмешивающихся жидкостей (эмульсий) различной плотности и изготовлен на имеющейся производственной базе заявителя.
Изготовление предлагаемого аппарата для разделения нефтяных эмульсий не требует разработки нового оборудования и переоснащения существующих производств, а используемые средства широко применяются в нефтяном машиностроении, что подтверждает возможность практической реализации и достижения технического результата.