устройство облагораживания нефти

Формула изобретения

1. Устройство облагораживания нефти, содержащее емкость, электроды, систему подвода сырья, систему вывода обработанного сырья, блок питания высоковольтного напряжения, отличающееся тем, что электроды образуют конверсированную зону, расположенную в нижней части емкости и выполнены в виде металлической сетки скрученной в рулон, ячейки которой имеют отводы в виде острых игл, при этом емкость имеет заземление.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит две и более конверсированные зоны, соединенные между собой параллельно или последовательно.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности и может использоваться для улучшения параметров нефти в процессе ее подготовки.

Известно устройство для осуществления способа неполного окисления низших углеводородов в электрическом разряде (патент RU № 2088565, МПК С07С 27/14, опубл. 27.08.97), содержащее плазмохимический реактор с электродами, систему подвода смеси природного газа с кислородом или воздухом, систему вывода продуктов реакции, причем один или оба электрода снабжены системой охлаждения. Система охлаждения выполнена в виде расположенных внутри электрода последовательно соединенных пазов, образующих змеевик, с возможностью протекания по нему хладагента, в нижней части охлаждаемый электрод имеет наклонный паз-коллектор для сбора жидких продуктов реакции и их стока.

При импульсном барьерном разряде используется высоковольтный генератор с длительностью импульсов 60-100 мкс с амплитудой до 10 кВ и частотой повторения 1-3 кГц.

Основным недостатком является то, что вышеуказанное устройство предназначено для переработки природного газа в кислородсодержащие продукты. которая составляет (3,6-55%) мас.%, а также то, что получаемые продукты обработки имеют весьма ограниченное применение. Так, половину продуктов составляет вода, муравьиная кислота - 15%, остальное - низшие спирты, метилформиат, эфиры. Процесс предусматривает подачу кислорода в зону реакции, имеет неуправляемый процесс реакции в плазме электрического разряда, что в значительной степени повышает взрывопожароопасность производства и не предназначен для переработки нефти.

Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованное устройство, с помощью которого можно исключить вышеупомянутые недостатки.

Конкретная задача изобретения состоит в том, чтобы разработать усовершенствованное устройство, с помощи которого решается задача по улучшению параметров нефти.

Поставленная задача достигается тем, что устройство облагораживания нефти в электрическом поле содержит емкость, систему подвода сырья, систему вывода обработанного сырья, блок питания высоковольтного напряжения, электроды, которые образуют конверсированную зону, расположенную в нижней части емкости, и выполнены в виде металлической сетки, скрученной в рулон, ячейки которой имеют отводы в виде острых игл, при этом емкость имеет заземление. Кроме того, устройство может содержать две и более конверсированные зоны, соединенные между собой параллельно или последовательно.

Выполнение электродов в виде металлической сетки, скрученной в рулон, ячейки которой имеют отводы в виде острых игл, и наличие заземления емкости позволяет обеспечить воздействие на нефть носителем электрического заряда, приводящее к изменению структуры на энергетическом уровне атомов нефти, т.е. в нефти происходит изменение соотношения водорода и суммы кислорода, азота, серы. В результате обработки на предлагаемом устройстве количество сероводорода в нефти снижается с 380 ppm до 10 ppm - 14 ppm, общей серы с 4,2% до сульфидов, увеличивается фракционный состав с 45% до 70%.

В результате обработки создаются благоприятные условия для дальнейшей переработки нефти в нефтепродукты.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где:

На фиг.1 - общий вид устройства;

на фиг.2 - вид А-А Фиг.2 схема подсоединения электродов;

на фиг.3 - схема выполнения электродов;

на фиг.4 - схема расположения электродов;

на фиг.5 - схема расположения емкостей.

Устройство облагораживания нефти (фиг.1) содержит: емкость 1. конверсированную зону 2, токоотвод 3, электроды 4, токоотводы 5, блок питания высоковольтного напряжения 6, устройство управляемого счетчиком прохождения потока нефти 7, входную 8 и выходную 9 технологические линии, датчик давления 10, датчик температуры 11, дренажный слив 12, заземление на массу 13. Электроды 4 расположены в нижней 1/3 части по высоте емкости 1 и образуют конверсированную зону 2. Электроды 4 представляют собой металлическую сетку с шагом от 1×1 мм до 100×100 мм, скрученную в рулон (фиг.2). Ячейки сетки имеют отводы в виде острых игл 5 (фиг.3) высотой от 0,5 мм до 100 мм.

В емкости могут быть расположены две или более конверсионные зоны (фиг.4), которые позволяют ускорить процесс в два или более раз. Электроды 4 подключены через токоотвод 3 к блоку питания 6, по которому подается высоковольтное напряжение. В нижней части емкости имеется вход в емкость 1, соединенный с входной технологической линией 8. На входной технологической линии 8 установлено устройство управления счетчиком прохождением потока нефти 7, контролирующее скорость потока, объем и качество нефти. На емкости установлены для контроля и аварийного отключения приборы: датчик давления 10, температуры 11 и дренажный слив нефти 12. В верхней части емкость 1 имеет выходной патрубок, соединенный с выходной технологической линией 9. В нижней части сосуда имеется точка заземления на массу 13.

Емкости 1 могут подключаться между собой как параллельно, так и последовательно через входные и выходные патрубки (фиг.5).

Параллельное соединения емкостей дает возможность при постоянной скорости потока увеличить объем прохождения нефти через устройства.

Последовательное соединения емкостей позволяет при постоянной скорости потока ускорить процесс в два или более раз и улучшить параметры обработанной нефти.

Устройство работает следующим образом.

Нефть по технологической линии 8, управляемая счетчиком прохождения потока нефти 7, дозируемо поступает в конверсионную зону 2 емкости 1. В конверсионной зоне нефть контактирует с электродами 4 и отводами 5 в виде острых игл. На электроды 4 подается напряжение через соединения токоотвода 3 с блока питания высоковольтного напряжения 5-10 кВ/мм с переменной или постоянной плотностью тока 0,0001 А/см² и с частотой 50 Гц. Скорость потока нефти 4,5 м³/ч-10,5 м³ /ч.

Из конверсированной зоны нефть поступает в выходную технологическую линию 9. Контроль за качеством выходной обработанной нефти происходит через устройство, управляемое счетчиком прохождения потока нефти 7, и блок питания высоковольтного напряжения 6.

На электроды от источника питания высоковольтного напряжения может подаваться постоянное или переменное (синусоидального напряжение), а также на электроды можно подать положительное или отрицательное напряжение.

Устройство облагораживания нефти было опробовано на товарной нефти НГДУ (Карабашнефть) при следующих параметрах:

Высоковольтное напряжение	5-10 кВ/мм
Частота	50 Гц
Плотность тока	0,0001 А/см2
Скорость потока нефти	4,5 м3/ч-10,5 м3/ч

На выходе с устройства облагораживания нефти был проведен отборы проб через каждые 4,5 м³ . Результаты представлены в таблице.

Таблица
Наименование параметра	Значение параметра до входа в устройство	Обработка при скорости потока нефти
4,5 м3/ч	7,5 м3/ч	10,5 м3/ч	13,5 м3/ч
Фракционный состав
до 200°С	19%	22%	25%	26%	23%
до 320°С	45%	55%	62%	70%	58%
Содержание H2 S	380 ppm	177,8 ppm	195,9 ppm	43,1 ppm	14,5 ppm

Результаты, представленные в таблице, показывают, что показатели нефти после обработки на устройстве лучше, чем до обработки.

Предлагаемое устройство пожаро- и взрывобезопасно, просто в эксплуатации и обеспечивает высокую производительность за счет небольшого потребления электроэнергии: Расход электроэнергии на 1 м³ обработанной нефти составляет до 0,001 кВт.

Предлагаемый экономический эффект устройства может составить 35 мл. руб. в год.