Десорбер очистки нефти от негативных газов относится к области нефтепереработки и возможно использован для десорбции сероводорода из добываемой нефти в промысловых условиях. Десорбер содержит емкость с подводящими патрубками очищаемой нефти и десорбирующего газа, отводящий патрубок десорбированной нефти, патрубок отвода отработанного десорбированного газа. Емкость, заполняемая нефтью, образует десорбер третьей ступени. Газопровод десорбирующего газа подводится к третьей ступени, где применено циркуляционное устройство, в которого установлено устройство для барботажа десорбирующего газа. Газообразный десорбирующий газ, отработавший в десорбере третьей ступени, через отводящий газопровод подведен к подводящему патрубку десорбирующего газа десорбера первой ступени. Отводящий патрубок нефти из десорбера первой ступени присоединен к емкости десорбера третьей ступени через десорбер второй ступени, снабженный диспергатором нефти. Барботажная десорбция вредных газов из нефти при помощи десорбирующего газа весьма действенна при многократной рециркуляции воды, поскольку снабжает громадную поверхность контакта фаз. Изобретение снабжает упрощение конструкции десорбера и понижение его себестоимости.[3]
Изобретение относится к области нефтепереработки и возможно использовано для десорбции сероводорода из добываемой нефти в промысловых условиях.[10]
Известны и нашли широкое использование насадочные десорберы (они же — абсорберы), воображающие собой колонну (емкость) свободного слива, заполненную насадкам. В этих колоннах (емкостях) в противотоке контактируют десорбируемая жидкость и десорбирующий газ, подаваемый в нижнюю часть десорбера.
Недочётом указанных аппаратов есть их громоздкость, громадная металло- и недостаточная эффективность и материалоемкость работы.[2]
Для десорбции воды от агрессивных газов (кислорода, углекислоты) существуют кроме этого многоступенчатые термические десорберы (деаэраторы), в которых в первой ступени осуществляется десорбция газов за счет контакта жидкости (воды) с газом (паром) и центробежная сепарация выпара (смеси пара с десорбированными газами), во второй ступени — капельная деаэрация на «начальном эффекте» — вскипании каждой капли воды, перегретой выше температуры насыщения, с выделением выпара и контакт капель жидкости с паром в паровом пространстве емкости, в третьей ступени барботаж газовой фаза (пара) через окончательное освобождение и воду от агрессивных газов.
В качестве аналогов возможно применять кроме этого и термические десорберы-деаэраторы (но без барботажа пара через воду и аккумуляторной емкости. Оказалось, что при термической деаэраций центробежно-вихревая десорбция агрессивных газов (деаэрация) и капельная деаэрация (вскипание каждой капли воды с образованием выпара) так действенны, что не нужно барботажная деаэрация).[11]
Известна десорбционная (деаэрационная) установка для термической деаэрации воды.Она представляет собой трехступенчатую установку. В качестве первой ступени употребляется центробежно-вихревой десорбер (деаэратор) ЦВД, содержащий цилиндрический корпус верхней и нижней торцевыми крышками, центробежный сепаратор (циклон), сделаный в форме обечайки и соединенный с внутренней частью корпуса при помощи отверстий, выполненных в нижней части корпуса, тангенциальный патрубок подвода жидкой среды (воды), патрубок подвода газообразной среды (пара) и патрубки отвода жидкой и газообразной сред, соединенные с внутренним пространством сепаратора, причем патрубок подвода газообразной среды подсоединен к кольцевому газовому коллектору около перфорирорванной стены корпуса (стена корпуса имеет перфорации либо тангенциальные сопла для обеспечения вращательного перемещения газов в корпуса) и (либо) к верхней торцевой крышке корпуса, а патрубок отвода газообразной среды из сепаратора проходит через корпус. В качестве второй ступени установки помогает диспергирующее устройство (перфорированная труба), размещенное в наджидкостном пространстве емкости и соединенное трубой с выходным патрубком жидкости устройства первой ступени. В качестве третьей ступени помогает емкость, в которой под уровнем жидкости находится барботер (устройство для барботирования газообразной среды (пара) через жидкость (воду). В емкости имеется труба отвода отработанного десорбирующего агента (выпара) и труба отвода десорбированной (деаэрированной) жидкости (воды).[9]
Такие термические десорберы возможно было бы применять в качестве нетермических десорберов, для оттувки нефти газом. Но раздельный подвод десорбирующего газа к первой и третьей ступеням установки содействует повышению удельного количества десорбирующего газа на единицу веса десорбируемой нефти. Помимо этого, в прототипе недостаточна кратность циркуляции жидкости за счет аэрлифта газообразной среды.
Сейчас наметился устойчивый приоритет аппаратов с регулярными насадками (плоскопараллельные, из гофрированных страниц, из страниц с перфорацией, блочные насадки, разные типы регулярных объемных насадок из металла, керамики металлокерамики). Аппараты с этими насадками владеют более низким гидравлическим сопротивлением и более высокими эксплуатационными чертями.[14]
Самый родным аналогом есть вертикальный газоотделитель с регулярной насадкой АВР. Он представляет собой десорбер очистки нефти от негативных газов, к примеру, от сероводорода, содержащий емкость, в верхней части которой установлена насадка (в виде гофрированных страниц) для повышения поверхности контакта фаз, с подводящими патрубками очищаемой нефти и газообразного десорбирующего агента, отводящими патрубками десорбированной нефти и отработанного десорбирующего газа.
Недочётами самый близкого аналога есть его дороговизна, громоздкость (более 20 метров в высоту) и капельный унос жидкости.
Целью настоящего изобретения есть упрощение конструкции десорбера для очистки нефти от негативных газов, понижение металло- и материалоемкости, увеличение эффективности очистки нефти, понижение цены оборудования.[16]
Указанная цель достигается тем, что десорбер очистки нефти от негативных газов, к примеру от сероводорода, содержащий емкость с подводящими патрубками очищаемой нефти и газообразного десорбирующего агента, отводящий патрубок десорбированной нефти, патрубок отвода отработанного десорбирующего газа, содержит в нижней части емкости, заполняемой нефтью, циркуляционное устройство, выполненное в виде вертикальной обечайки либо в виде короба с отбортовкой в верхней части, причем над отбортовкой с зазором установлен отбойник, образующий вместе с отбортовкой наклонный канал, а в циркуляционного устройства ниже отбойника установлено устройство для барботажа десорбирующего газа.
Помимо этого, в десорбере подводящий к емкости патрубок нефти присоединен к отводящему патрубку десорбера первой ступени, выполненного в виде цилиндрического корпуса с верхней и нижней торцевыми крышкам, с подводящим и отводящим тангенциальными патрубками нефти, с подводящим патрубком газообразного десорбирующего агента, с центробежным сепаратором в виде обечайки, соединенным с внутренней частью корпуса при помощи подводящего патрубка на верхней крышке либо при помощи отверстий в нижней части корпуса с патрубком отвода газообразной среды из сепаратора, проходящим через корпус.[13]
Помимо этого, трубопровод отработанного десорбирующего агента по окончании десорбера третьей ступени соединен с подводящим патрубком газообразного десорбирующего агента десорбера первой ступени, либо в рассечку этого трубопровода установлена газодувочная машина, либо в рассечку подводящего трубопровода газообразного десорбирующего агента установлен газоструйный эжектор, всасывающий патрубок которого соединен с трубопроводом отработанного десорбирующего агента по окончании десорбера первой ступени.
На фиг.1 схематически продемонстрирован трехступенчатый десорбер с продольными разрезами его частей, с подводящими и соединительными трубопроводами без рециркуляции десорбирующего газа.[8]
На фиг.2 — то же, но с рециркуляцией десорбирующего газа при помощи газодувной автомобили.
На фиг.3 — то же, с рециркуляцией десорбирующего газа при помощи газоструйного эжектора.
Моделирование схемы очистки кислых газов в Hysys
