Файл: Электродегидратора.docx

высокую степень качества обессоливания нефти, эти установки, однако, очень чувствительны к колебаниям содержания воды в исходной нефти, что ограничивает их применение на ступенях обезвоживания. Как показала практика, наиболее эффективным при обессоливании нефти следует считать рассматриваемый способ, в котором для стабилизации обводненности нефти вводится термохимическая ступень или ступень предварительного сброса основного балласта воды.

В электродегидраторах совмещены два процесса — обработка эмульсии в электрическом поле и отстой воды от нефти. За последнее время наметилась тенденция к совмещению с ними еще одного процесса — подогрева нефтяной эмульсии.

Рисунок 1.4 – Принципиальная схема работы электродегидратора Электрическая схема электрообезвоживающего аппарата основана на

описанном принципе (см. рисунок 1.5). Электроды 1 служат для создания электрического поля, в котором разрушается эмульсия воды и нефти. Напряжение подаваемое на электроды, повышается до необходимой величины трансформаторами 2. Для ограничения токов короткого замыкания, возникающих между электродами дегидратора, устанавливают реактивные катушки (дроссели) 3. Контроль и наблюдение за напряжением питающей сети ведут по вольтметру 4 с переключателем, а за нагрузкой всей установки — по амперметру 5. Включение и отключение установки осуществляется автоматом 6.

Процесс обессоливания заключается в том, что соль содержащаяся в нефти, вымывается водой, растворяется в ней и выводится в виде раствора. Если содержащейся в нефти воды окажется недостаточно, то добавляется необходимое количество ее. Для лучшей промывки нефти вода смешивается

---

с ней так, чтобы образовалась эмульсия, которая затем разрушается в электрическом поле электродегидратора. Таким образом, обессоливание

нефти в сущности сводится к процессу обезвоживания и производится на описанных выше аппаратах — электродегидраторах.



1 – электроды; 2 – трансформаторы; 3 – реактивные катушки; 4 – вольтметр;

5 – амперметр; 6 – автомат

Рисунок 1.5 – Принципиальная электрическая схема электродегидратора
Для ограничения токов короткого замыкания, возникающих при прохождении эмульсии через электроды, как описано выше, рядом с трансформатором установлены реактивные катушки (см. рисунок 1.5). Сами электроды, предназначенные для создания электрического поля, находятся внутри дегидратора. Напряжение на электроды от трансформаторов подается через высоковольтные изоляторы, укрепленные в крышке дегидратора.

2. 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

---

Классификация и виды элетродегидраторов

Электродегидраторы классифицируются по следующим основным признакам:

1. 
   По применению электрических полей переменного и постоянного тока. В настоящее время электродегидраторы работают в основном с полями переменного тока как в промысловых, так и в нефтезаводских установках подготовки нефти. Наряду с эффективностью обработки водонефтяных
   

эмульсий В/Н (вода в нефти) с большой обводненностью в полях переменного тока такие системы имеют более простое и доступное электрооборудование;

2. 
   По вводу нефти в электродегидратор. В отечественной и зарубежной промышленной практике подготовки нефти получили распространение две принципиально разные системы ввода нефти в электродегидратор — в нижнюю часть аппарата и непосредственно в межэлектродное пространство. Установлено, что аппараты с нижним вводом эффективно эксплуатируются и дают лучшие результаты по качеству нефти при обработке нефтей легкой и средней плотности. Электродегидраторы с межэлектродным вводом эмульсии (без нижней подачи) также эффективно работают при увеличении объема электрического поля за счет введения дополнительной площади электродов (электродегидраторы 2ЭГ160/3, 2ЭП60- 2 и др.) и могут иметь меньшие габариты. Серией исследований установлено, что очистка от воды и солей существенно повышается при комбинированном вводе эмульсии в аппарат, когда организуется одновременная раздельная подача около 2/3 нефти (по производительности) в подэлектродную зону и около 1/3 в межэлектродную зону. Характерной особенностью электродегидраторов с двумя раздельными вводами является их универсальность. Она позволяющая при необходимости эксплуатировать эти аппараты только с нижней подачей, когда обрабатывается легкая (по плотности) и мало обводненная нефть, или только с верхней подачей при высоко обводненной нефти средней плотности; высоковязкие нефти обрабатываются в аппаратах, как правило, с нижним и верхним вводами;
   
3. 
   По конструктивным особенностям. Различают несколько видов электродегидраторов: вертикальные, шаровые и горизонтальные.
   

---

Вертикальный электродегидратор (рис. 1.6) представляет собой вертикальную цилиндрическую емкость диаметром 3 м, высотой 5 м и объемом 30 м³ с полусферическими днищами. Электродегидратор рассчитан на избыточное давление 4 ат. и температуру не выше 80 - 90⁰С. Сырье в электродегидратор вводится через вертикально вмонтированную по его оси трубу, оканчивающуюся на половине высоты аппарата распределительной головкой, обеспечивающей поступление сырья в виде тонкой веерообразной и горизонтальной струи.

Обработанная нефть выводится в центре верхнего днища электродегидратора, а отстоявшаяся вода - через нижнее днище. Внутри аппарата, над распределительной головкой и под нею, имеется по одному горизонтальному электроду. Электроды подвешены на изоляторах и питаются от двух высоковольтных трансформаторов. Напряжение между электродами обычно 15 - 33 кв. Под влиянием напряжения между ними возникает соответствующее электрическое поле, в котором и обрабатывается эмульсия, поступающая в межэлектродное пространство. Диаметр электродов, в зависимости от стойкости поступающей эмульсии и ее электропроводности, равен 1,3 - 2,7 м. С увеличениём диаметра электродов

при одной и той же производительности аппарата увеличиваются размеры электрического поля и время пребывания эмульсии в нем, что способствует более полному ее разрушению.




1 - корпус; 2 - электроды; 3 - подвесные изоляторы; 4 - проходные изоляторы; 5 - трансформаторы; 6 - реактивные катушки; 7 - сигнальные лампы; 8 - распределительная головка; 9 - тяга

---

регулирования щели в распределительной головке; 10 - змеевик; 11 - шламовый насос; 12 - манометр; 13 - мерное стекло; 14 - поплавковый выключатель; 15 - предохранительный клапан.

Рисунок 1.6 – Вертикальный электродегидратор
Однако при увеличении диаметра электродов сила тока растет пропорционально его квадрату, так как сечение и электропроводность столба жидкости, заключенного между электродами, пропорционально квадрату диаметра электродов. При чрезмерном увеличении силы тока снижается напряжение между электродами вследствие падения напряжения в реактивных катушках, включенных последовательно с первичными обмотками трансформаторов для защиты их от перегрузки и токов короткого замыкания.

На Московском НПЗ была разработана и освоена конструкция сферического электродегидратора большой производительности, которая легла в основу типового шарового электродегидратора, входящего в состав

укрупненных установок ЭЛОУ (рис. 1.7). Диаметр этого электродегидратора 10,5 м, а объем аппарата 600 м³. Производительность (в зависимости от нефти) равна 300 - 500 м³/ч. Аппарат рассчитан на избыточное рабочее давление 6 ат. Принцип действия этого электродегидратора тот же, что и вертикального, только вместо одного стояка с распределительной головкой для ввода сырья и одной пары электродов в шаровом электродегидраторе их соответственно по три. Распределительные головки стояков расположены симметрично в экваториальной плоскости шара на расстоянии 3 м от его вертикальной оси.


1 - трансформатор; 2 - устройство

---