Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

40 60 80100 d, мкм

Рис. XIV-15. Зависимость коэффициента фракционной степени очистки суспензии в гидроциклоне и тарельчатом сепараторе фирмы "Аль-фа-Лаваль" от диаметра частиц d: 1-3 - тарельчатый сепаратор различной производительности (1 - 60 mV4; 2-80 mV4; 5-100 mV4; 4 - гидроциклон)

Расчет батарейных циклонов проводится аналогачно расчету простых циклонов по уравнениям (XIV.7) и (XIV.8). Коэффициент сопротивления циклонных элементов, выполненных по нормалям НИИОгаза, составляет 65+90. Конечное уравнение для батарейных циклонов запишется в виде

S = -

- = z-

Задавшись диаметром корпусов, например 100, 150 или 200 мм, определяют требуемое их число z.

Гидроциклоиы. Циклоны, предназначенные для разделения жидких неоднородных систем (суспензий и нестойких эмульсий), называют гидроциклонами. Они применяются для осветления жидкостей или обогащения суспензий, а также для разделения твердых частиц с различными размерами зерен. Гидроциклоны представляют собой цилиндроконический корпус с центральной выхлопной трубой, снабженной сверху тангенциально расположенным патрубком для ввода суспензии (нестойкой эмульсии), и принципиально не отличаются от обычных циклонов.

На рис. XIV-15 представлены данные о фракционных коэффициентах степени очистки суспензий в гидроциклоне и тарельчатом сепараторе Аль-фа-Лаваль при различной его производительности.

Циклоны всех видов отличаются простотой конструкции и обслуживания, компактностью и низкой стоимостью. По сравнению с аппаратами, в которых отделение частиц пыли осуществляется под действием силы тяжести или инерционных сил, циклоны обеспечивают более высокую степень очистки газа и требуют меньших капитальных затрат.

К недостаткам циклонов следует отнести сравнительно большое гидравлическое сопротивление, невысокую степень улавливания частиц размером менее 10 мкм, истирание корпуса аппарата частицами пыли и чувствительность к колебаниям нагрузки по газу.

ГЛАВА XV ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСАЖДЕНИЕ

Для разделения жидких и газовых суспензий можно использовать силы электрического поля. При действии на эмульсию поля переменного тока высокого напряжения происходит слияние (коагуляция) мелких капелек диспергированной жидкости в более крупные, которые затем легко осаждаются под действием силы тяжести. Создавая электрический разряд в газе, добиваются заряжения взвешенных в нем частиц, которые затем осаждаются электрическими силами в поле постоянного тока высокого напряжения.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ

Добываемая нефть часто содержит воду в виде стойкой эмульсии. Эта вода отличается сравнительно высоким содержанием солей, поэтому нефть, подлежащая переработке, должна быть предварительно обезвожена и обессолена.

Обезвоживание, а следовательно, и обессоливание нефти может быть осуществлено механическим или химическим методом, но наиболее эффективным является воздействие электрического поля.

Обработке нефти в электрическом поле обычно предшествует ее смешение с менее минерализованной пресной водой в количестве 515 % на нефть. В этом случае концентрация солей значительно уменьшается, что позволяет при данной степени обезвоживания (десятые доли процента остаточной воды) существенно снизить содержание солей и обеспечить высокую степень обессоливания (менее 5 мг на 1 л нефти). При высоком содержании воды в исходной нефти обработку нефти водой осуществляют дважды.

Сущность метода электрообработки заключается в том, что под действием электрического поля высокого напряжения и переменного направления капельки воды заряжаются и начинают двигаться по направлению силовых линий электрического поля. Разноименно заряженные капельки взаимно притягиваются и сливаются. Заряженные одноименно (в основном отрицательно) капельки воды движутся к противоположному полюсу, все время меняя направление движения вследствие переменности поля, сталкиваются и тоже сливаются. Для улучшения процесса коагуляции в поток часто добавляют немного щелочи, нейтрализующей органические кислоты и увеличивающей электропроводность воды. Процесс ведут с подогревом (для уменьшения вязкости) и под давлением, исключающим возможность испарения воды и кипения нефгги. Применяемая в промышленных установках разность потенциалов достигает 35 кВ.

Электродегидратором называется устройство для обработки в электрическом поле суспензии типа жидкость - жидкость (например, нефть - вода).

В промышленной практике получили распространение электродегид-раторы различных типов: вертикальные, горизонтальные, сферические.

В качестве примера на рис. XV-1 показан горизонтальный электроде-

Рис. XV-1. Горизонтальный электродеподратор ЭГ200-10:

/ - корпус; 2 - изолятор; 3 - верхний электрод; 4 - нижний электрод; 5 - сборник обессоленной нефти; 6 - трансформатор; 7 - ввод высокого напряжения; 8 - сборник соленой воды; 9 - промывочный коллектор; 10 - распределитель нефти. Потоки: / - выход обессоленной нефти; - вход нефти; Ш - удаление шлама; IV - ввод воды на промывку аппарата; V - выход дренажной воды