Отстойники и электродегидраторы

 

Для отстоя нефтяных эмульсий после нагрева их в блочных или стационарных печах применяются отстойники. Наибольшее распространение получили отстойники с нижним распределенным вводом эмульсии (ОГ-200, ОГ-200С, ОВД-200) и отстойники с радиальным и горизонтальным вводом сырья (ОБН).

Горизонтальный отстойник ОГ-200С (ОГ-200) предназначен для отстоя нефтяных эмульсий с целью разделения последних на составляющие их нефть и пластовую воду. Допускается применение установки для подготовки легких и средних нефтей, не содержащих сероводород и другие коррозионно-активные компоненты. В шифре приняты следующие обозначения: ОГ - отстойник горизонтальный; число - объем емкости (в м³); С - с сепарационным отсеком.

Отстойник ОГ-200С (рис. 67) представляет собой горизонтальную стальную цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм с эллиптическими днищами.

Рис. 67. Схема отстойника ОГ-2000С

 

Перегородкой 3 емкость разделена на два отсека, из которых левый I - сепарационный, а правый II - отстойный. Отсеки сообщаются друг c другом при помощи двух распределителей, представляющих собой стальные трубы 8 с наружным диаметром 426 мм, снабженные отверстиями, расположенными в верхней части. Над отверстиями распределителей располагаются распределители эмульсии коробчатой формы 7, имеющие на своих боковых гранях отверстия.

В верхней части сепарационного отсека находится сепаратор газа 2, соединенный при помощи фланцевого угольника со штуцером выхода газа 11, расположенным в левом днище. В верхней части отстойного отсека расположены четыре сборника нефти 4, соединенные с коллектором и штуцером выхода отстоявшейся нефти. В нижней части этого отсека имеется штуцер 6 для удаления отделившейся воды.

Подогретая нефтяная эмульсия через штуцер 1 поступает в распределитель, расположенный в верхней части сепарационного отсека. При этом из обводненной нефти выделяется часть газа, находящегося в ней как в свободном, так и в растворенном состоянии. Отделившийся газ через штуцер 11 сбрасывается в сборную сеть. Уровень жидкости в сепарационном отсеке регулируется при помощи регулятора межфазного уровня, поплавковый механизм которого врезается в люк 9. Дегазированная нефть из сепарационного отсека попадает в два коллектора 8, находящихся в отстойном отсеке. Над коллекторами находятся распределители эмульсии 7. Из коллекторов нефть поступает под коробчатые распределители и через отверстия, просверленные в их боковых поверхностях, вытекает тонкими струйками под уровень пластовой воды в отсеке. Благодаря наличию коробчатых распределителей нефть приобретает вертикальное движение по значительной плошади аппарата. Обезвоженная нефть всплывает вверх и попадает в сборник 4, расположенный в верхней части отстойного отсека, и через штуцер 5 выводится из аппарата. Отделившаяся от нефти пластовая вода поступает в правую часть отстойника и через штуцер 6 с помощью поплавкового регулятора межфазного уровня сбрасывается в систему подготовки промысловых сточных вод.

Отстойник ОГ-200С поставляется комплектно с контрольно-измерительными приборами, позволяющими осуществлять автоматическое регулирование уровней раздела «нефть - газ» и «нефть - пластовая вода» в отсеках, а также местный контроль за давлением среды в аппарате, уровней раздела «нефть - газ» и «нефть - пластовая вода». Техническая характеристика отстойника ОГ-200С приведена ниже.

Пропускная способность по товарной нефти, т/сут         4000¸8000

Рабочая среда                                                                    нефть, газ, пластовая вода

Рабочее давление, МПа                                                          0,6

Температура среды, °С                                                               до 100

Объем аппарата, м³                                                                      200

Габариты, мм:

    длина                                                                                    25420

    ширина                                                                      6660

    высота                                                                                  5780

Масса, кг                                                                                  48105

Горизонтальные отстойники ОВД-200 и ОБН-3000/6 предназначены для отстоя нефтяных эмульсий с целью разделения последних на составляющие их нефть и пластовую воду. В шифре приняты следующие обозначения: ОВД - отстойник с вертикальным движением; 200 - объем емкости (в м³); ОБН - отстойник блочный нефтяной; число в числителе - номинальная пропускная способность (в м³/сут); число в знаменателе - рабочее давление.

Отстойник ОВД-200 (рис. 68) представляет собой горизонтальную стальную цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм.

Рис. 68. Общий вид отстойника ОВД-200

 

Отстойник оснащен распределителем эмульсии 2, сборниками нефти 1 и воды 4, выполненными из перфорированных труб. Распределитель эмульсии состоит из двух гребенок (двухсторонних) с четырьмя трубами в ряду. По нижним образующим труб распределителя расположены отверстия, под которыми установлены У‑образные отбойные устройства 3. Такое расположение отверстий предотвращает накопление грязи и механических примесей в трубах и способствует равномерному отводу выделяющейся воды. Отбойные устройства предназначены для гашения кинетической энергии вытекающих струй эмульсии, равномерного распределения их по сечению аппарата и предотвращения перемешивания нижележащих слоев воды.

Принцип работы отстойника основан на гравитационном отстое и на эффекте промывки эмульсии, как в слое дренажной воды, так и в промежуточном слое высококонцентрированной эмульсии, выполняющем роль своеобразного коалесцирующего фильтра. Техническая характеристика отстойники ОВД-200 приведена ниже.

Пропускная способность по сырью, м³/сут                         4000-8000

Рабочая среда                                                                  нефть (нефтепродукт), вода

Рабочее давление, МПа                                                           0,6

Температура среды, °С                                                           до 100

Обводненность нефти, %:

    на входе                                                                       до 30

    на выходе                                                                          0,2¸0,5

Вязкость эмульсии не более, мм²/с                                               10

Объем аппарата, м³                                                                       200

Масса, кг                                                                                   34950

Отстойник ОБН-3000/6 (рис. 69) также представляет собой горизонтальную стальную цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм. Он оснащен распределителем эмульсии 3, сборниками нефти 1 и воды 5, а также соответствующими штуцерами для ввода эмульсии 4, вывода нефти 2 и воды 6. Особенность отстойника - применение распределителя эмульсии и сборника нефти в виде перфорированных барабанов, расположенных соответственно вдоль и поперек оси цилиндрической емкости. Принцип работы отстойника основан на гравитационном отстое при относительно горизонтальном движении и разделении эмульсии на нефть и воду.

Рис. 69. Общий вид отстойника ОБН-3000/6

 

Техническая характеристика отстойника ОБН-3000/6 приведена ниже.

Объем аппарата, м³                                                                           200

Масса, кг                                                                                       34 000

Рабочая среда                                                                           нефть, пластовая вода

Пропускная способность, м³/сут                                                     3000¸6000

Обводненность сырья не более, %                                                   30

Обводненность выходящей нефти не более, %                             0,5

Электродегидраторы предназначены для глубокого обезвоживания и обессоливания нефти.

Рис. 70. Электродегидратор ЭГ-200-10

В шифре приняты следующие обозначения: ЭГ - электродегидратор; первое число - объем емкости в м³, второе - рабочее давление.

Электродегидратор представляет собой горизонтальную стальную, цилиндрическую емкость диаметром 3400 мм. Оснащен распределителем эмульсии, сборниками нефти и воды, выполненными из перфорированных труб.

Эти устройства электродегидратора ничем не отличаются от соответствующих устройств в отстойниках типа ОБД-200. В отличие от отстойников электродегидратор ЭГ-200-10 оснащен двумя электродами - верхним и нижним, куда подается высокое напряжение промышленной частоты. Принцип работы электродегидратора основан на воздействии на эмульсию электрического поля переменной частоты. Под воздействием сил электрического поля глобулы воды в эмульсии испытывают непрерывную деформацию, что способствует эффективному разрушению эмульсий. Техническая характеристика электрогидраторов приведена в табл. 27.

Таблица 27

 

Показатели	Электродегидраторы
	1ЭГ-160	2ЭГ-160	ЭГ-200-10
Пропускная способность по товарной нефти, т/сут	2000-8000	3000-9300	5000-11500
Рабочая температура, °С	до 110	до 110	до 110
Мощность электротрансформаторов, кВ×А	50	50	150
Напряжение между электродами, кВ	до 44	до 44	до 50
Вместимость емкости, м^3	160	160	200