Cтраница 4
ОГ-200, газ идет по газоуравнительной линии 5, если вся установка будет работать в режиме первой ступени сепарации. Далее из булитов 6 продукция по трубопроводу 7 откачивается насосами 15 на УПС, а из нижней части булита ОГ-200 поступает по коллектору 8 в резервуар 9 РВС-2000. Распределение эмульсии в резервуаре производится через специальные устройства. Ввод эмульсии в сепараторы и далее в булиты ОГ-200 может производиться как в два потока, так и с общим потоком в общий коллектор. [46]
Установлено, что аппараты с нижним вводом эффективно эксплуатируются и дают лучшие результаты по качеству нефти при обработке нефтей легкой и средней плотности. Электродегидраторы с межэлектродным вводом эмульсии ( без нижней подачи) также эффективно работают при увеличении объема электрического поля за счет введения дополнительной площади электродов ( Электродегидраторы 2ЭП60 / 3, 2ЭП60 - 2 и др.) и могут иметь меньшие габариты. Серией исследований установлено, что очистка от воды и солей существенно повышается при комбинированном вводе эмульсии в аппарат, когда организуется одновременная раздельная подача около 2 / 3 нефти ( по производительности) в подэлек-тродную зону и около 1 / 3 в межэлектродную зону. [47]
В процессе транспортирования водонефтяной эмульсии по трубопроводу на границе каждой капли воды в нефти или каплях нефти в воде ( в зависимости от типа транспортируемой эмульсии) из некоторого объема воды и нефти происходит накопление частиц механических примесей. Большая часть нефти переходит в нефтяную фазу, оставляя адсорбированные примеси на границе раздела фаз вода-нефть. Таким образом, на границе раздела фаз вода-нефть в аппарате может накапливаться значительное количество механических примесей в концентрациях, на несколько порядков выше, чем собственно в нефти или в воде. По мере накопления на границе в аппарате механических примесей, а так же природных стабилизаторов, в частности парафина и асфальтенов ( так же являющихся пластичной массой, которая может характеризоваться как механическая примесь), граница раздела фаз в аппарате приобретает вид высококонцентрированной грубодисперсной эмульсии промежуточного слоя, который, разрушаясь, отдает в поток водной фазы примеси в виде межкапельной нефти и пленок структуры. В случае ввода эмульсии ( обратной) в толщу нефтяного слоя источником загрязнения водного слоя в аппарате является исключительно промежуточный слой. Далее, например, в буферной емкости или водяном отстойнике, также непрерывно происходит перераспределение примесей между верхней и нижней частями емкости. Часть примесей переходит в верхнюю часть емкости, образуя слой нефти с повышенным содержанием механической части, а также парафина и асфальтенов, однако с концентрацией примесей несколько меньше чем в структуре промежуточного слоя. В слое нефти происходит накопление наиболее тяжелой части примесей на границе раздела фаз вода-нефть с последующим переходом снова в водную фазу и, в зависимости от размера скоагу-лированного комплекса имеет место либо ее осаждение в нижнюю часть емкости, либо всплывание. В нижней части емкости происходит уплотнение осадка, причем часть примесей, а именно более легкая углеводородная составляющая, может по стенам аппарата диффундировать вверх или в поток жидкости. [48]
Поскольку испытания аппаратов проводили в различных условиях, на эмульсиях различного качества, то по опубликованным данным невозможно было определить, какой из отстойников является наиболее совершенным. Поэтому для выбора базовой конструкции для отрасли было решено провести сравнительные испытания четырех наиболее перспективных типов отстойников. Для испытаний были отобраны три отстойника с горизонтальным движением нефти ( рис. 47), и один - с вертикальным. Особенностью отстойника, изображенного на рис. 47, а, является применение одинаковых торцевых маточников для ввода эмульсии и вывода нефти. Ввод эмульсии в отстойнике простейшей конструкции СибНИИНП ( рис. 47, в) осуществляется через вертикальную трубу. Для гашения энергии потока установлена перегородка. [49]
Эмульсии, как известно, бывают двух видов: типа вода - масло и типа масло - вода. Топливные эмульсии, приготовленные из тяжелых и средних топлив, должны быть только типа вода - масло. Именно такой тип топливной эмульсии обеспечивает ее надежное воспламенение и устойчивое горение в потоке, поскольку в каплях распыливаемой эмульсии вода, как дисперсная фаза, в виде мельчайших частиц находится внутри, а топливо снаружи. Такой тип эмульсий желателен и по другой причине. Благодаря тому, что температура кипения воды на 170 - 200 ниже температуры испарения мазутов и на 80 - 100 ниже температуры испарения керосина, вода, являющаяся дисперсной фазой, вызывает явления микровзрывов при вводе эмульсий в камеру горения в распыленном состоянии и вследствие этого более эффективное их сгорание. По этой же причине при использовании эмульсий, составленных из низкокипящих топлив ( например, бензин), целесообразно применять эмульсии типа масло - вода. В этом случае вода, как дисперсионная среда, делает эмульсию, кроме того, и более устойчивой, так как затрудняет испарение бензина при хранении имульсии. [50]
Поскольку испытания аппаратов проводили в различных условиях, на эмульсиях различного качества, то по опубликованным данным невозможно было определить, какой из отстойников является наиболее совершенным. Поэтому для выбора базовой конструкции для отрасли было решено провести сравнительные испытания четырех наиболее перспективных типов отстойников. Для испытаний были отобраны три отстойника с горизонтальным движением нефти ( рис. 47), и один - с вертикальным. Особенностью отстойника, изображенного на рис. 47, а, является применение одинаковых торцевых маточников для ввода эмульсии и вывода нефти. Ввод эмульсии в отстойнике простейшей конструкции СибНИИНП ( рис. 47, в) осуществляется через вертикальную трубу. Для гашения энергии потока установлена перегородка. [51]
Перфорацию распределительных труб рассчитывают с учетом падения теплонапряженности труб. Подобная система ввода эмульсии позволяет создать вокруг жаровых труб более жесткую циркуляцию потоков, что обеспечивает более надежную работу нагревателей. В 1976 г. в НГДУ Сургутнефть предложенными распределителями были оборудованы четыре нагревателя НН-63. Таким образом, предложенная система ввода эмульсии в объемные нагреватели позволяет примерно в 2 раза увеличить межремонтный период и рекомендуется для использования во всех аппаратах подобного типа. [52]
Основным принципом работы термохимических отстойных аппаратов является подогрев эмульсии, что уменьшает вязкость нефти и тем самым увеличивает скорость осаждения капель воды. Добавление в эмульсию химических реагентов - деэмульгаторов способствует дестабилизации эмульсии и увеличению скорости коалесценции капель. Термохимические отстойники по конструкции мало чем отличаются от гравитационных газовых сепараторов. Отстойники отличаются друг от друга геометрией емкости, конструкцией вводных и выводных устройств, а также некоторыми особенностями организации гидродинамического режима внутри отстойника. В настоящее время применяют в основном горизонтальные отстойные аппараты с отношением длины к диаметру, равным примерно шести. Отличительной особенностью отстойников является использование специальных устройств ввода и вывода эмульсии, называемых маточниками, предназначение которых состоит в равномерном распределении эмульсии по сечению аппарата. Распределители для ввода эмульсии в аппараты могут различаться. Это отличие зависит от того, подается эмульсия под слой дренажной воды или прямо в нефтяную фазу. Если водонефтяная эмульсия подается под слой дренажной воды, которая собирается в нижней части аппарата, то для ускорения разрушения струек нефти с каплями воды, вытекающих из отверстий трубчатого маточника, отверстия в маточниках делают в нижней или боковой части. Для равномерного распределения эмульсии по сечению аппарата трубчатые маточники устанавливают по высоте аппарата. Такое расположение не всегда удобно. Другим устройством является маточник в виде короба, открытого снизу, с отверстиями в верхней части. Эти короба устанавливают на некотором расстоянии друг от друга на двух распределительных трубах, отверстия в которых находятся прямо под коробами. В коробах происходит самопроизвольное разделение нефти и воды. Нефть вытекает сверху из отверстий короба, а вода остается в нижней части. При подаче эмульсии в слой нефти используют трубчатые маточники с отверстиями в верхней части. При этом возникает проблема распределения отверстий по длине трубы для обеспечения равномерного расхода жидкости. Неравномерный расход приводит к нежелательному перемешиванию эмульсии в аппарате. [53]