RU2686938C1

RU2686938C1 - Device for destruction of oil foam

Info

Publication number: RU2686938C1
Application number: RU2018137703A
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Никулин; Борис Владимирович Григорьев; Владимир Викторович Воробьев; Константин Владимирович Пахомов
Original assignee: Акционерное общество "ГМС Нефтемаш"
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2019-05-06

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industries.

SUBSTANCE: invention relates to devices for removal of gases from liquid, in particular for removal of light hydrocarbons from oil and heavy oil products and increases efficiency of destruction of foam and production of gas purified from gas. Device for destruction of oil foam comprises housing with branch pipes for separation of separated gas and degassed oil, supply pipeline equipped with flow divider, droplet separator, installed in housing in pairs perforated discs with collars, wherein in each pair one of the disks is installed with a gap relative to the housing, and the other one is made with a central hole and installed without a gap relative to the housing, as well as pipeline for supply of part of degassed liquid supplied by means of pump installed in pipeline to heating element and then through at least one nozzle into housing of device.

EFFECT: technical result is high efficiency of breaking foam and obtaining oil purified from gas.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для разрушения нефтяной пены и может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.The invention relates to devices for the destruction of petroleum foam and can be used in the oil and petrochemical industry.

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).A device for the destruction of foam, consisting of a supply pipe, a tubular gas coalescer and inclined plates installed overlap height with gaps in the place of overlap and between the body coalescer and upper ends of the plates (SU 1308354 A1, publ. 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.).It is also known a device for the destruction of foam, consisting of a supply pipe, pipes for removal of oil and gas phases, a tubular gas coalescer, inside of which are installed hollow cylindrical elements in the form of pipes relating to each other along the lower generatrix, and along the upper generatrix the tubes are made with through holes , located along their entire length (VP Tronov, Progressive technological processes in oil production. Gas separation, loss reduction. Kazan, publishing house FEN, 1996. - 308 p.).

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.The main disadvantage of the known devices is the incomplete destruction of the foam to pure oil and dry gas. In addition, these devices are of considerable size and, therefore, require a high material consumption for their manufacture.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение эффективности разрушения пены и получение очищенной от газа нефти.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the efficiency of the destruction of the foam and the production of oil-free gas.

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.The technical result is achieved by the fact that a device for breaking oil foam, comprising a housing with branch pipes for separating gas and degassed liquid, respectively, in its upper and lower parts, and a supply pipe and a separator, further comprises perforated discs with shoulders installed in the housing, installed in pairs and in each pair one of the disks is installed with a radial clearance relative to the body, and the other disk is made with a central hole and is installed without a radial the gap relative to the housing, as well as the pipeline draining a part of the degassed liquid with a pump installed in it, connected to the heating element and provided at the end with at least one nozzle placed in the upper part of the housing, while the supply pipe is provided at the end with a flow divider.

Кроме того, форсунки трубопровода отвода части дегазированной жидкости равномерно размещены по окружности относительно продольной оси корпуса.In addition, the nozzles of the pipeline for discharging a part of the degassed liquid are evenly placed around the circumference relative to the longitudinal axis of the housing.

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.In Fig.1 shows a diagram of the proposed device in the version with one nozzle at the end of the pipeline to drain part of the degassed liquid; figure 2 shows a diagram of the proposed device in the version with two nozzles at the end of the pipeline to drain part of the degassed liquid.

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.A device for destruction of oil foam includes a housing 1, in the upper and lower parts of which there are respectively branch pipes for separating separated gas 2 and degassed oil 3, a supply pipeline 4 equipped with a flow divider 5, perforated discs with shoulder 6 mounted in pairs in such a way that one of them (upper) forms a gap between the disk and the walls of the body, and the other, having a central opening for draining foam, is installed close to the wall of the body, pipeline 7 for withdrawing a part of the degassed liquid (oil), a pump 8 installed in the pipeline 7, a heating element 9 connected to the pipeline 7. The pipeline 7 has at least one nozzle 10 at the end. The device also contains a droplet separator 11 installed at the inlet of the outlet gas of the separated gas 2. Divider Flow 5 is a tip with embedded partitions in the form of inclined plates, ensuring uniform foam distribution over the surface of the first perforated disk 6.

При наличии на трубопроводе 7 нескольких форсунок 10, последние размещены в корпусе 1 равномерно по окружности относительно продольной оси корпуса 1.If there are several nozzles 10 on the pipeline 7, the latter are placed in the housing 1 evenly around the circumference relative to the longitudinal axis of the housing 1.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

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.Gas-liquid mixture in the form of oil foam under pressure is fed through the supply pipe 4, equipped with a flow divider 5, into the device body 1. When the liquid flows through the flow divider 5, the gas-liquid mixture flowing through the supply line 4 is evenly distributed over the surface of the upper perforated disk 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.When the gas-liquid mixture exceeds the height of the shoulder of the upper perforated disk 6, the oil foam through the radial clearance between the disk 6 and the walls of the housing 1 flows onto the lower disk 6 with a central hole, filling it to the level of the height of the shoulder, after which the foam flows through the central hole to the next disk 6 with radial clearance and so on.

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.The degassed liquid (oil) is collected in the lower part of the housing 1 and discharged from it through the pipe 3, while part of the oil is discharged through the pipeline 7 and through the pump 8 is supplied to the heating element 9, where it is heated and sprayed in a heated state using nozzles (nozzles ) 10 on the surface of the upper perforated disk 6. As a result of irrigation of the foam with oil overheated, part of the foam bubbles on the upper perforated disk 6 collapses with the release of free gas, and the degassed liquid (oil) flows along the boundaries am bubbles through the perforations of the disk 6. At the same time, the foam does not penetrate through the perforations.

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.Oil foam, which entered the next downstream perforated disk 6, is subjected to drip irrigation with oil flowing through the perforations of the upstream disk 6, as a result of which droplets destroy the foam on the surface of the lower disk 6. The degassed liquid flows through the perforations to the next lower disk 6 with a radial clearance , filled with oil foam, and the process is repeated until the complete separation of oil and gas.

Выделившийся из нефти газ выводится из устройства через патрубок 2, проходя при этом через каплеотделитель 11, препятствующий попаданию капельной жидкости в поток отсепарированного газа.The gas released from the oil is removed from the device through the pipe 2, while passing through the droplet separator 11, which prevents the dropping liquid from entering the separated gas stream.

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.The proposed device allows to provide high-quality separation of foam flow into the gas and liquid phases, reduce the cost of further oil preparation by reducing the number of separation steps, and improve the quality of commercial oil. The device also allows to improve the accuracy of measuring oil consumption by eliminating the ingress of gas into the measuring device for liquids and liquid droplets in gas flow meters.

Claims

1. Device for the destruction of petroleum foam, comprising a housing with nozzles for withdrawing separated gas and degassed liquid, respectively, in the upper and lower parts of it, a supply pipe and a drip tray, characterized in that it contains perforated rim discs installed in the housing, and the discs are installed in pairs and in each pair one of the disks is installed with a radial clearance relative to the body, and the other disk is made with a central hole and installed without a radial clearance relative to the body, and withdrawing a portion of the conduit degassed liquid to the pump mounted therein, connected to the heating element and provided at the end of at least one nozzle located in the upper part of the housing, the supply line is provided at the end of the flow divider.

2. The device according to claim 1, characterized in that the nozzles of the pipeline for discharging a portion of the degassed liquid are evenly placed around the circumference relative to the longitudinal axis of the housing.