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

гидратор ЭГ200-10 конструкции ВНИИнефтемаша вместимостью 200 м на давление 1 МПа (10 кгс/см), предназначенный для обезвоживания и обессоливания нефти и газовых конденсатов на промысловых и нефтезавод-ских установках. В корпусе 1 аппарата размещены электроды (верхний 3 и нижний 4), подвешенные на изоляторах 2, распределитель 10 нефти, сборник 8 соленой воды, два сборника 5 обессоленной нефти и промывочный коллектор 9.

На корпусе электродегидратора смонтированы трансформатор 6 и ввод 7 высокого напряжения. Каждый электрод разделен на две равные части, которые для обеспечения равномерной загрузки трансформатора соединены так, что каждая половина верхнего электрода соединена с другой половиной нижнего электрода.

Нефть, вводимая в середину распределителя 10, равномерно распределяется по всему сечению аппарата и после промывки в слое воды, уровень которой поддерживается автоматически выше распределителя на 200 - 300 мм, движется вертикально вверх. При этом нефть сначала обрабатывается в слабом электрическом поле в объеме между уровнем раздела нефть - вода и плоскостью нижнего электрода, а затем в сильном электрическом поле между электродами, после чего собирается сборниками обессоленной нефти 5 и выводится из аппарата. Различие в напряженности электрического поля позволяет обеспечить выделение из эмульсии вначале более крупных глобул воды и разгрузить таким образом зону между электродами для выполнения более сложной задачи - отделения мелких капель воды. Соленая вода собирается в нижней части электродегидратора сборником 8 и выводится из аппарата. Для промывки аппарата без его вскрытия предусмотрен промывочный коллектор 9, отверстия которого направляют струи воды на стенки корпуса.

Питание электродов осуществляется от сдвоенного трансформатора мощностью 160 кВА, позволяющего получить между электродами напряжение 30, 35, 40, 45 и 50 кВ, присоединение трансформатора к электродам - с помощью двух вводов высокого напряжения.

Для обеспечения обезвоживания и обессоливания как легких, так и тяжелых нефтей разработаны электродегидраторы с двумя раздельными системами ввода нефти. Для этого в корпусе аппарата установлен дополнительный распределитель нефти со стояками, обеспечивающими ввод части нефти непосредственно в межэлектродное пространство, где особенно эффективно разрушаются устойчивые и тяжелые по плотности нефтяные эмульсии.

Ввод части нефти непосредственно в межэлектродное пространство существенно повышает устойчивость электрического режима и, следовательно, режима обезвоживания и обессоливания нефти в промысловых условиях. При этом также уменьшается количество промывочной воды, что делает аппарат универсальным и весьма эффективным.

Для разрушения нефтяных эмульсий в электрическом поле в промышленности широко применяются также электрокоалесцеры, которые устанавливаются перед емкостью или отстойником. Электрокоалесцеры отличаются от обычных электродегидраторов компактностью, а также более высокой безопасностью и надежностью в работе.

в качестве примера на рис. XV-2 показан электрокоалесцер с чередующимся электрическим полем, разработанный совместно ВНИИнефтемашем и БашНИИнефтью. В электро-коалесцере чередование импульсов и пауз воздействия электрического поля высокой напряженности частотой 50 Гц на эмульсию создается за счет движения потока эмульсии между цилиндрическими коаксиальными электродами, внешним из которых является заземленный корпус 2, а внутренним - соединенный с трансформатором электрод 3, на котором установлены диэлектрические кольца I.

Напряженность поля в области колец из диэлектрического материала намного меньше, чем против открытых участков электрода 3, поэтому при движении эмульсии в осевом направлении она поочередно попадает в зоны различной напряженности поля, благодаря чему чередуются процессы коалесценции капель электролита - формирование в сильном поле

Рис. XV-2. Электрокоалесцер с чередующимся электрическим полем:

/ - диэлектрические кольца; 2 - корпус (внешний электрод); 3 - внутренний электрод. Потоки: / - исходная эмульсия; И - обработанная эмульсия в отстойник

цепочек скоалесцировавшихся капель в направлении силовых линий электрического поля (т.е. в радиальном направлении) и разрушение этих цепочек под действием гидродинамических сил в слабом поле против колец. Чередование этих процессов в аппарате приводит к эффективному разрушению устойчивых эмульсий на стадии обезвоживания и эффективной ко-алесценции капель пластовой и промывочной воды на стадии обессоливания.

Высота диэлектрических колец и промежутков между ними зависит от скорости движения нефтепродукта, его свойств и напряженности электрического поля. Для каждого технологического процесса можно подобрать оптимальное соотношение высоты колец и промежутков между ними.

В нефтегазоперерабатывающей промышленности обработка в электрическом поле применяется не только для нефтей, но также и для ряда

нефтепродуктов (сжиженные газы, бензин, керосин, дизельное топливо и др.). Она позволяет добиться более полного обезвоживания или отделения взвешенных частиц реагента, содержащихся в нефтепродуктах после той или иной технологической операции.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗА

Если к положительному и отрицательному полюсам источника электрического тока присоединить два электрода, то между ними, несмотря на отсутствие тока (газ не является проводником), создается электрическое поле. Напряженностью поля или градиентом напряжения называют изменение (падение) напряжения на единицу длины. Графически величину и направление действия электрических сил характеризуют силовые линии.

Если взять электроды, сильно отличающиеся по величине поверхности (например, пластину и острие), то при их зарядке возникнет неоднородное поле, характеризуемое силовыми линиями, показанными на рис. XV-3. Если разность напряжений между электродами повышать, то при некотором ее значении, называемом критическим, обстановка качественно изменится. Молекулы газа, находящиеся в этом поле, ионизируются, расщепляясь на положительно заряженные ионы и электроны, которые перемещаются по направлению действия силовых линий.

При достижении разности напряжений выше критического значения наступает явление пробоя; в темноте около острия наблюдается голубоватое свечение, называемое коронным разрядом или короной. В области короны градиент напряженР1я выше пробивного, но пробой газа является «местным», так как по мере удаления от острия напряженность поля уменьшается.

В случае, когда пластина заряжена положительно, а острие отрицательно, образующиеся отрицательные ионы будут притягиваться к пластине и между электродами установится постоянный ионный поток того же

Рис. XV-3. Схема силовых линий электрического поля между пластиной и острием