Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для разрушения нефтяной пены

Изобретение относится к устройствам для разрушения нефтяной пены и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.

Известно устройство для разрушения пены, состоящее из подводящего трубопровода, трубчатого газового коалесцентора и наклонных пластин, установленных по высоте внахлест с зазорами в месте нахлеста и между корпусом коалесцентора и верхними концами пластин (SU 1308354 А1, опубл. 07.05.1987).

Известно также устройство для разрушения пены, состоящее из подводящего трубопровода, патрубков для отвода нефтяной и газовой фаз, трубчатого газового коалесцентора, внутри которого установлены полые цилиндрические элементы в виде труб, касающихся друг друга по нижней образующей, а по верхней образующей трубы выполнены со сквозными отверстиями, расположенными по всей их длине (В.П. Тронов, Прогрессивные технологические процессы в добыче нефти. Сепарация газа, сокращение потерь. Казань, изд-во «ФЭН»,1996. - 308 с.).

Основным недостатком известных устройств являются неполное разрушение пены до чистой нефти и сухого газа. Кроме того эти устройства имеют значительные размеры и, следовательно, требуют высокой материалоемкости для их изготовления.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности разрушения пены и получение очищенной от газа нефти.

Технический результат достигается тем, что устройство для разрушения нефтяной пены, содержащее корпус с патрубками вывода отсепарированного газа и дегазированной жидкости, соответственно, в верхней и нижней его части, и подводящий трубопровод и каплеотделитель, дополнительно содержит установленные в корпусе перфорированные диски с буртиками, причем диски установлены попарно и в каждой паре один из дисков установлен с радиальным зазором относительно корпуса, а другой диск выполнен с центральным отверстием и установлен без радиального зазора относительно корпуса, а также трубопровод отвода части дегазированной жидкости с установленным в нем насосом, соединенный с нагревательным элементом и снабженный на конце по меньшей мере одной форсункой, размещенной в верхней части корпуса, при этом подводящий трубопровод снабжен на конце рассекателем потока.

Кроме того, форсунки трубопровода отвода части дегазированной жидкости равномерно размещены по окружности относительно продольной оси корпуса.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства в варианте с одной форсункой на конце трубопровода отвода части дегазированной жидкости; на фиг.2 изображена схема предлагаемого устройства в варианте с двумя форсунками на конце трубопровода отвода части дегазированной жидкости.

Устройство для разрушения нефтяной пены включает корпус 1, в верхней и нижней части которого расположены соответственно патрубки вывода отсепарированного газа 2 и дегазированной нефти 3, подводящий трубопровод 4, снабженный рассекателем потока 5, перфорированные диски с буртиками 6, установленные в корпусе попарно таким образом, что один из них (верхний) образует зазор между диском и стенками корпуса, а другой, имеющий центральное отверстие для стекания пены, установлен вплотную к стенке корпуса, трубопровод 7 для отвода части дегазированной жидкости (нефти), установленный в трубопроводе 7 насос 8, соединенный с трубопроводом 7 нагревательный элемент 9. Трубопровод 7 на конце, по меньшей мере, одну форсунку 10. Устройство также содержит каплеотделитель 11, установленный на входе патрубка вывода отсепарированного газа 2. Рассекатель потока 5 представляет из себя наконечник со встроенными перегородками в виде наклонных пластин, обеспечивающим равномерное распределение пены по поверхности первого перфорированного диска 6.

При наличии на трубопроводе 7 нескольких форсунок 10, последние размещены в корпусе 1 равномерно по окружности относительно продольной оси корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Газожидкостная смесь в виде нефтяной пены под давлением подается через подводящий трубопровод 4, снабженный рассекателем потока 5, в корпус 1 устройства. При истечении жидкости через рассекатель потока 5 происходит равномерное распределение поступающей по подводящему трубопроводу 4 газожидкостной смеси по поверхности верхнего перфорированного диска 6.

При превышении уровня газожидкостной смеси высоты буртика верхнего перфорированного диска 6 нефтяная пена через радиальный зазор между диском 6 и стенками корпуса 1 стекает на нижерасположенный диск 6 с центральным отверстием, заполняя его до уровня высоты буртика, после чего пена стекает через центральное отверстие на следующий диск 6 с радиальным зазором и так далее.

Дегазированная жидкость (нефть) собирается в нижней части корпуса 1 и отводится из нее через патрубок 3, при этом часть нефти отводится по трубопроводу 7 и с помощью насоса 8 подается к нагревательному элементу 9, где нагревается и в разогретом состоянии разбрызгивается с помощью форсунки (форсунок) 10 на поверхность верхнего перфорированного диска 6. В результате орошения пены перегретой нефтью часть пузырьков пены на верхнем перфорированном диске 6 разрушается с выделением свободного газа, а дегазированная жидкость (нефть) стекает по границам пузырьков через перфорационные отверстия диска 6. При этом пена через перфорационные отверстия не проникает.

Нефтяная пена, поступившая на следующий, нижерасположенный перфорированный диск 6, подвергается капельному орошению нефтью, стекающей через перфорации вышерасположенного диска 6, в результате которого капли разрушают пену на поверхности нижнего диска 6. Дегазированная жидкость стекает через перфорационные отверстия на следующий нижерасположенный диск 6 с радиальным зазором, заполненный нефтяной пеной, и процесс повторяется до полного разделения нефти и газа.

Выделившийся из нефти газ выводится из устройства через патрубок 2, проходя при этом через каплеотделитель 11, препятствующий попаданию капельной жидкости в поток отсепарированного газа.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить качественное разделение пенного потока на газовую и жидкостную фазы, уменьшить затраты на дальнейшую подготовку нефти за счет сокращения числа ступеней сепарации, повысить качество товарной нефти. Устройство также позволяет повысить точность замера расхода нефти за счет исключения попадания газа в измерительные устройства для жидкостей и капель жидкости в газовые расходомеры.