Разделение эмульсий

В настоящее время водонефтяные эмульсии, направляемые на разделение отстоем, предварительно подвергают принудительному укрупнению частиц дис­персной фазы, для чего используют так называемые каплеобразователи. Простейшая конструкция подобного устройства приведена на рис. 2.5.

I

II

II

III

Рис.2.4. Схема многополочного отстойника:

1 – бортик; 2 – вал скребкового механизма; 3 – водовод для подачи сточной воды;

4 – многополочный блок; 5 – лоток для очищенной воды; 6 – трубопровод для отвода сгущенного

концентрата; 7 – распределитель потока воды; 8 – скребковый механизм; 9 – коническое днище;

10 – балка для поддержки конического днища

Линейный каплеобразователь изготавливают из обрезков труб разного диа­метра и располагают на опорах в горизонтальной плоскости. Диаметры отрезков труб увеличиваются от секции к секции в направлении движения обрабатываемой эмульсии.

Рис. 2.5. Схема линейного каплеобразователя:

1 – вход нестабильной эмульсии; 2 – колена каплеобразователя;

3 – выход расслоенного потока нефти и воды

Первая секция массообменная предназначена для разрушения «бронирую­щих» оболочек на каплях пластовой воды и укрупнения их за счет турбулентности потока; вторая секция – для коалесценции капель воды до более крупных размеров при снижении турбулентности потока; третья – для возможности расслоения пото­ка на нефть и воду за счет гравитационных сил.

Общая длина каплеобразователя зависит от многих факторов и может дости­гать 300 м.

Типичным аппаратом для разделения эмульсий является резервуар (рис.2.6).

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

+

+

+

+

Вода

Нефть

Рис. 2.6. Схема вертикального стального резервуара:

1 – световой люк; 2 – вентиляционный патрубок; 3 –огневой предохранитель;

4 – дыха­тельный клапан; 5 –замерной люк; 6 – указатель уровня; 7 – люк-лаз;

8 – сифонный кран; 9 – подъ­емная труба; 10 – хлопушка; 11 – шарнир подъёмной трубы;

12 – приёмно-раздаточные патрубки; 13 – перепускное устройство; 14 – лебедка;

15 – управление хлопушкой; 16 – роликовый блок

Вторым примером аппарата может служить горизонтальный объёмный от­стойник (рис. 2.7).

v

Woc

h1

h2

h

Рис. 2.7. Схема горизонтального отстойника:

1 – эмульсия; 2 – лёгкая жидкость; 3 – тяжелая жидкость

Смесь поступает в отстойник вблизи уровня раздела фаз, а уровень тяжелой жидкости (вода) плотностью ρ_т поддерживается или регулятором уровня или сифо­ном («утка»).

Уровни тяжелой жидкости h₁ и лёгкой жидкости h₂, а также высота стальной трубы («утка») связаны следующим уравнением, вытекающим из законов гидростатики:

, (2.1)

откуда высота сливной трубы равна

. (2.2)

Всплывшая на поверхность воды нефть, перетекает в сборник 3, откуда отка­чивается насосом. Плавающие доски 2 служат ограничителями, предотвращающими перетекание нефти из одной части отстойника в другую.