Чертежи-Графическая часть-Курсовая работа-Вертикальный деэмульсатор, Деэмульсаторы, Деталировка

В технологических схемах сбора и подготовки нефти на промыслах применяется большое количество разнообразной аппаратуры и оборудо-вания, поставляемых машиностроительными фирмами, в основном, в виде готовых блоков, требующих лишь установки на фундаменты и подключения к различным технологическим и энергетическим коммуникациям. В частности, в блочном варианте применяются дозаторы реагента, делители потока, отстойники, деэмульсаторы, электродегидраторы, сырьевые, товарные и промысловые (технологические) резервуары, нагреватели, блоки замера, КИПи А и другое оборудование. Делители потока. Делители потока разработаны в связи с применением на объектах большого числа аппаратов низкой производительности одного и того же назначения. Применение поточной технологии и аппаратов высокой производительности делает их изготовление и использование на промыслах излишним. Различают делители потока - сепараторы и делители потока — нагреватели Делитель потока — сепаратор типа Д-1 -предназначен для отделения нефтяного газа от сырья, частичного отделения воды от нефти, а также разделения оставшейся эмульсии на восемь регулируемых потоков, направляемых обычно в нагреватели-деэмульсаторы. Аппарат представляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость. Сырье вводится через гидроциклонную головку. Внутри аппарата располагается коаллисцирующая секция, заполненная кольцами и занимающая полностью вертикальное сечение сосуда. В противоположном конце аппарата установлены сливные камеры с регулирующими поток перегородками. Рис 7. Делитель потока - сепаратор типа Д-1: I — гидроциклонная головка; 2 - сливная перегородка с камерами; 3 - коалесцируюшая секция; 4 - змеевик; / - вход нефти; // - выход газа; /// - выход нефти; IV - выход воды В днище аппарата предусмотрены патрубки для отбора нефти и воды. Все выходящие из аппарата потоки контролируются регуляторами уровня и клапанами. Основные технико-экономические параметры приведены ниже. Расход сырья — 1261 т/ч, обводненность эмульсии на входе - 22 %, выходе - 12 %; расход: из каждой сливной камеры - 113 т/ч, на автономный нагреватель - 338 т/ч, отделившейся воды - 335 т/ч, выделившегося газа - 4582 кг/ч. Давление, МПа: рабочее — 0,42, расчетное - 0,63. Температура, 0C: рабочая — 10, расчетная — 46. Масса — 36 700 кг, объем — 200 м3. Аппараты этого типа применяются, в основном, перед деэмульсаторами, нагревательными элементами, электродегидраторами. Отстойники. Известны гравитационные отстойники и аппараты, пре-дусматривающие комплексное использование коалесцирующих элементов различных типов (промывочная вода, промежуточный слой, гидрофильные набивки, электрополе, гидродинамические коалесценторы и др.) с эффектами гравитационного разделения. Гравитационные отстойники. Простейшими и наименее эффективными аппаратами являются гравитационные отстойники. Практически все известные решения для выбора гравитационных отстойников за рубежом основывались либо на гидравлических расчетах двухфазных потоков или эмпирических определениях времени пребывания эмульсии в аппаратах. Самостоятельного значения гравитационные отстойники в последнее время практически не получили и используются для разделения грубодисперсных или нестойких эмульсий, а также отделения от нефти и воды различного шлама. Шламоотстойник. Относится к вспомогательному оборудованию, в котором происходит отделение от нефти крупнодисперсных примесей. Для удаления отложений парафина в нижней части аппарата предусмотрен паро-вой змеевик. При удалении шлама из аппарата его останавливают. Отстойники с коалесцирующим и элементами. Большее распростра-нение на промыслах получили отстойники с твердыми коалесцирующими набивками. Отстойники этого типа предназначены для отделения воды от нефти после ее подогрева и обработки деэмульгатором. Аппарат пред-ставляет собой горизонтальную цилиндрическую емкость, в которой обрабатываемая нефть движется по оси Ввод и вывод нефти предусмотрен с противоположных сторон аппарата. Вывод воды осуществляется через перфорированный трубчатый сборник. Внутри аппарата размещены три коалесцирующих фильтра из древесной стружки, занимающих все вертикальное сечение сосуда. В качестве фильтрующих материалов нередко применяют угольную крошку, полиэтиленовые гранулы. Основной недостаток аппаратов этого типа состоит в быстром выходе из строя фильтрующих элементов из-за засорения и в ухудшении вследствие этого качества обрабатываемой нефти. Широкое применение получили отстойники с нижним распределенным вводом, в которых коалесцирующим элементом служит слой промывной воды. Конструкция аппаратов этого типа рассматривается в разделах, посвященных деэмульсаторам, электроде-гидраторам и промывным резервуарам.

Отстойники с гидродинамическими коалесценторами. Эффективное разрушение эмульсии в промежуточном слое и на границе раздела нефть — вода во многом определяется размерами составляющих этот слой капель, степенью разрушенности межфазных пленок, скоростью формирования слоя и коалесценцией капель с плоской поверхностью дренажных вод, что, в свою очередь, характеризуется степенью разрушенности эмульсии и предварительного укрупнения капель в коалесценторах различного типа перед входом эмульсии в отстойник.
Создание гидродинамических трубчатых коалесценторов за рубежом постепенно выходит из стадии опытных работ и находит все более широ¬кое применение на практике. Широкое применение в последнее время трубчатые каплеобразователи получили на наиболее крупных объектах подготовки нефти в Иране с общей производительностью несколько десятков миллионов тонн. Разрабатываются конструкции секционных трубчатых капле-образователей с профильными стенками. С помощью трубчатых каплеобразователей производительность отстойников объемом 200 м3 доведена до 4,0 млн. т/год. Эта производительность является пока наивысшей, но не предельной Электродегидраторы лучших конструкций пока значительно уступают отстойникам с трубчатыми коалесценторами по всем основным технико-экономическим показателям.
Деэмульсаторы-нагреватели.
Применение блочного автоматизирован¬ного оборудования, изготовляемого на заводах, для сооружений объектов подготовки нефти на промыслах в принципе позволяет эффективно ре¬шать такие проблемы, связанные с обустройством нефтяных промыслов, как снижение капитальных вложений, металлоемкости, сокращение сроков строительства, уменьшение размеров технологических площадок и т. д. Однако решение этих проблем может быть достигнуто лишь в том случае, если выпускаемые аппараты соответствуют современным техноло¬гическим требованиям и применяются в условиях, позволяющих реализо¬вать преимущества, связанные с их конструктивными особенностями. Периодическая эксплуатация скважин, связанная с ограничениями по добыче нефти, обусловила необходимость разработки автоматизирован¬ных систем, отключающих скважины при выполнении суточной нормы и включающих их в работу для нового цикла ее отбора. В связи с этим все деэмульсаторы автоматизированы и в ежедневном обслуживании не нуж¬даются. Так как каждый владелец стремится продать не только конди¬ционную нефть, но и газ, аппараты рассчитаны и на его сепарацию. Деэмульсаторы применяются преимущественно отдельными нефтепромыш¬ленниками, имеющими всего несколько скважин, сооружать для которых более мощную деэмульсационную установку экономически нецелесо¬образно. Промышленностью за рубежом освоено большое число деэмуль¬саторов различных модификаций, многие из которых длительное время эксплуатировались на промыслах. В зависимости от изменяемых средств интенсификации процессов коалесценции и расслоения эмульсии, деэмуль-саторы можно классифицировать в две группы. К первой группе следует отнести аппараты, в которых используются отстой, нагрев, обработка деэмульгатором, применяется в качестве коалесцирующего элемента слой дренажных вод. Вторая группа деэмульсаторов включает аппараты, в которых, наряду с отмеченными, используются такие средства интенси-фикации процесса укрупнения капель, как коалесцирующие фильтры, электрическое поле, гидродинамические коалесценторы-каплеобраэователи. Современная технология подготовки нефти предполагает использова¬ние максимально возможного числа средств интенсификации процесса раз-рушения эмульсии, поэтому выпускаемые промышленностью различных стран деэмульсаторы первого типа являются устаревшими. Водонефтяная эмульсия в аппаратах первого типа поступает в сепарационный блок, в котором происходит отделение нефтяного газа. Отделившийся нефтяной газ направляется в промысловый газовый коллектор и частично исполь¬зуется для сжигания в топках нагревателей установки. В нагревательном отсеке при прохождении эмульсации через слой горячей дренажной воды температура ее повышается до необходимого уровня и осуществляется сброс свободной воды. В отсеке отстоя происходят коалесценция капель и отделение воды от нефти. Обезвоженная нефть из зоны отстоя через измеритель расхода поступает в нефтесборный отсек и оттуда с помощью регулятора уровня — в нефтесборную сеть промысла. Отделившаяся от нефти вода из нижней части отсека отстоя направляется в водосборную секцию, снабженную регулятором уровня, и сбрасывается с установки. Применение электрического поля и гидродинамических каплеобразователей для интенсификации коалесценции капель позволило существенно повысить производительность сепараторов и улучшить качество подготав¬ливаемой на них нефти. С другой стороны, применение твердых коалесцирующих фильтров, которые не пригодны для эксплуатации в режиме самоочистки, приводит к снижению производительности аппаратов и делает их неконкурентоспособными даже с аппаратами без коалесцирующих устройств. К таким аппаратам относятся все зарубежные деэмуль¬саторы, использующие твердую коалесцирующую набивку. Деэмульсато¬ры этого типа выпускаются вертикальными и горизонтальными. Аппара¬ты первого типа выполнены в виде вертикального моноблока и работают следующим образом. Сырая нефть по коллектору поступает в верхнюю часть аппарата, где происходит ее разгазирование. Газ через отбойный фильтр центробежного типа отводится из аппарата, и часть его подается на инжекционные газовые горелки. Обводненная нефть по коллектору поступает под нижнюю решетку нагревательно-промывной секции и промывается водой, а затем проходит через слой древесной стружки.