ЭДГ. Устройство электродегидраторов
 Скачать 0.6 Mb.
|
|
Устройство электродегидраторов На нефтеперерабатывающих заводах РФ в настоящее время эксплуатируются около 100 электрообессоливающих установок (ЭЛОУ) трех основных типов в зависимости от типа электродегидраторов и их связи с нефтеперегонными установками. Первый тип – отдельно стоящие ЭЛОУ, мощностью 0,6 – 1,2 млн. тонн нефти в год, которые непосредственно не связаны с установками перегонки. Нефть нагревается водяным паром, и, после обессоливания, охлаждается и подается в товарные резервуары, Второй тип – двухступенчатые ЭЛОУ производительностью 2 – 3 млн. тонн нефти в год, В их состав входят шаровые электродегидраторы объемом 600 м3 по одному аппарату в ступени. Нефть нагревается за счет тепла продуктов перегонки нефти, а обессоленная нефть непосредственно поступает на вход сырьевого насоса. Имея большие габариты (диаметр 6 – 10,5 м), шаровые электродегидраторы имеют меньшее рабочее давление и при толщине стенки 24 мм, их сборку и монтаж осуществляют на месте эксплуатации. Третий тип – двух- и трехступенчатые блоки ЭЛОУ, мощностью 3 … 9 млн. т/год, снабженные горизонтальными электродегидраторами с объемом 160 – 200 м3, рассчитанными на более высокое давление до 1,8 МПа и температуру до 160 ºС. В отличие от второго типа, здесь отсутствует сырьевой насос, что позволяет снизить потребление электрической энергии на двигательные цели. На рис.1представлен внешний вид и поперечное сечение шарового электродегидратора. В таком аппарате соли вымываются из нефти горячей водой, добавляемой перед обессоливанием. Емкость шарового электродегидратора 600 м3, диаметр – 10,5 м, производительность – 6000 т/сут. С целью снижения тепловых потерь и поддержания рабочей температуры электродегидраторы имеют наружную теплоизоляцию из негорючих минералокерамических материалов.  Рис 1 Схема шарового электродегидратора диаметром 10,5 м: 1 – корпус; 2 – верхняя площадка; 3 – нижняя площадка; 4 – опора; 6 – внутренняя площадка; 5 – трансформатор; 6 – внутренняя площадка; 7 – верхний электрод; 8 – нижний электрод; 9 – гирлянда для подвески верхнего электрода; 10 – большая звезд; 11 – малая звезда; 12 – проходной изолятор; 13 – регулятор зазора между электродами; 14 – распределительный клапан; 15, 19, 20 – предохранительные клапаны; 16 – штуцер ввода сырой нефти; 17 – штуцер выхода обессоленной нефти; 18 – выход соленой воды В шаровом электродегидраторе три пары электродов образуют три самостоятельных электрических поля высокого напряжения (до 50 кВ), создаваемые между верхним 7 и нижним 8 электродами. Подача нефти в аппарат осуществляется в зазор между электродами через три распределительных клапана 14, расположенные под электродами. Переменное напряжение к электродам подводится через проходные изоляторы 12 из повышающего трансформатора 5. Частицы рассола, попадая в переменное электрическое поле, поляризуются, их оболочка разрушается, мелкие частицы рассола соединяются в крупные капли, которые осаждаются на дно аппарата, а затем выводятся из него через нижний штуцер 18. В электродегидраторе предусмотрено устройство 13 для регулирования расстояния между электродами от 300 до 500 мм путем подъема или опускания верхнего электрода, подвешенного на токоизолированной гирлянде 9. Выход обессоленной и обезвоженной нефти производится через верхний центральный штуцер 17, присоединенный на фланцах к сборному коллектору из перфорированных труб. На рис.2 представлены принципиальные схемы горизонтальных электродегидраторов объемом 160 м3 и диаметром 3,4 м (марки ЭГ-160) для различных модификаций, отличающиеся друг от друга вариантом конструктивного исполнения штуцера-распределителя для ввода сырой нефти.  Рис 2 Принципиальные схемы горизонтальных электродегидраторов марки ЭГ-160: а – 2ЭГ-160; б – 2ЭГ-160/3; в – ЭГ - 160-2; г – 2ЭГ-160-2М; Потоки: I – вход сырой нефти; II – выход обессоленной нефти; III – выход соленой воды На рис.3 представлен поперечный разрез типового горизонтального электродегидратора марки ЭГ. Электродегидратор типа ЭГ представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, в средней части которого горизонтально друг другу на расстоянии 350 – 400 мм установлены три пары электродов, между которыми поддерживают напряжение 32 – 33 кВ. Ввод сырья вывод из него осуществляют через расположенные в нижней и верхних частях аппарата трубчатые перфорированные распределители (маточники), обеспечивающие равномерное распределение восходящего потока нефти. В нижней части ЭГ между распределителем и электродами поддерживают определенный уровень воды, содержащей деэмульгатор, где происходит термохимическая обработка эмульсии, коалесценция и отделение наиболее крупных капель воды. В зоне между зеркалом воды и плоскостью нижнего электрода нефтяную эмульсию подвергают воздействию слабого электрического поля, а в зоне между электродами – воздействию электрического поля высокого напряжения. После охлаждения в рекуперативных теплообменниках обессоленную и обезвоженную нефть отводят в резервуары подготовленной нефти, а на секциях ЭЛОУ комбинированных установок АТ и АВТ ее без охлаждения подают на установки первичной переработки нефти с целью экономии тепла. Ответственным узлом дегидраторов является узел смешения сырой нефти с водой и деэмульгатором перед подачей их в межэлектродную зону. Кроме равномерного смешения узел должен обладать минимальным перепадом давления, не превышающим 0,1 МПа. В горизонтальных электродегидраторах марки ЭГ для этой цели в настоящее время используют эффективные смесители с тангенциальным вводом воды с деэмульгатором, состоящие из двух сужающих устройств – конфузоров. Последние установлены по центру трубопровода подачи нефти и одновременно играют роль смесителя и эжектора. По сравнению с применяемыми ранее смесительными клапанами тангенциальные смесители позволяют регулировать интенсивность перемешивания в широком диапазоне соотношения расходов при минимальном перепаде давления (не более 0,01 МПа).  Рис 3 Типовой горизонтальный электродегидратор типа ЭГ: 1 – штуцер ввода сырой нефти; 2– нижний распределитель сырья; 3 – нижний электрод; 4 – верхний электрод; 5 –верхний сборник обессоленной нефти; 6 – штуцер вывода обессоленной нефти; 7 – штуцер проходного изолятора; 8 – подвесной изолятор; 9 – дренажный коллектор; 10 – штуцер вывода соленой воды |