Патент на изобретение №2268285

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОТСТОЯ ВОДОНЕФТЯНОЙ СМЕСИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано на установках комплексной подготовки нефти. Устройство содержит датчик уровня воды, соединенный через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из сепаратора-отстойника. Датчик уровня воды установлен в вертикальном расширенном участке водонапорной трубы, нижний конец которой размещен в зоне накопления воды, и соединен с регулятором, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня воды в водонапорной трубе. Выход регулятора соединен с регулирующим клапаном на линии отвода воды. Верхняя часть водонапорной трубы газоуравнительной линией соединена с газовой зоной сепаратора-отстойника. Изобретение позволяет повысить качество регулирования процесса за счет повышения точности измерения регулируемого параметра и надежности регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к устройствам для регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси, и может быть использовано на установках комплексной подготовки нефти.

Известно устройство для автоматического управления процессом отстоя нефтяной эмульсии, содержащее два датчика измерения перепада гидростатического давления между двумя точками, расположенными в эмульсионной зоне и водяной зоне (Авторское свидетельство №722936, кл. С 10 G 33/08, G 05 D 27/00, Бюл. №11, 1980 г.).

Недостатком устройства является низкая точность регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси, содержащее датчики уровня раздела фаз «нефть-вода», размещенные в эмульсионной и водной фазах жидкости и соединенные через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из отстойника, датчик измерения скорости осаждения капель воды в нефтяной эмульсии со вторичным прибором, выход которого соединен с камерой «коррекция» регулятора уровня раздела фаз нефтяной эмульсии и воды, регулятор концентрации воды, соединенный с датчиком концентрации воды в нефтяной эмульсии, который установлен на выходе отстойника (Авторское свидетельство №857234, кл. С 10 G 33/08, G 05 D 27/00, Бюл. №31, 1981 г.).

Недостатком устройства является низкая точность регулирования отстоя водонефтяной смеси из-за отсутствия четкой границы раздела «вода-нефть», которая во многих случаях неявно выражена и размыта по высоте. Этот эффект наиболее ощутим в трубных сепараторах-отстойниках, соотношение длины и диаметра в которых составляет 40:1. Недостатком является также сложность реализации и низкая надежность регулирования вследствие перенасыщенности устройства измерительными приборами и датчиками, например датчиками для контроля скорости осаждения капель воды и концентрации воды в водонефтяной смеси.

Задача изобретения – повышение качества регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси за счет повышения точности измерения регулируемого параметра – доли воды в водонефтяной смеси – и повышение надежности регулирования процесса отстоя.

Технический результат – повышение чистоты разделенных компонентов водонефтяной смеси, повышение надежности и точности регулирования, которые обеспечиваются формированием информации по основному регулируемому параметру – доле воды в водонефтяной смеси всего лишь одним датчиком уровня воды, возможность использования устройства в условиях низких температур окружающей среды вследствие размещения водонапорной трубы в сепараторе-отстойнике, а также возможность использования устройства как в емкостных, так и в трубных сепараторах-отстойниках.

Указанный технический результат достигается тем, в известном устройстве для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси, содержащем датчик уровня воды, соединенный через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из сепаратора-отстойника, согласно изобретению датчик уровня воды установлен в вертикальном расширенном участке водонапорной трубы, нижний конец которой размещен в зоне накопления воды, и соединен с регулятором, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня воды в водонапорной трубе, а выход его соединен со входом регулирующего клапана на линии отвода воды, кроме того, верхняя часть водонапорной трубы газоуравнительной линией соединена с газовой зоной сепаратора-отстойника.

На чертеже показано устройство для регулирования процесса отстоя водонефтяной смеси.

Устройство содержит датчик уровня воды 1, размещенный в верхней расширенной части водонапорной трубы 2, нижний конец которой размещен в зоне накопления воды сепаратора-отстойника 3. Водонапорная труба 2 размещена в сепараторе-отстойнике 3 рядом с переливной перегородкой 4. Датчик уровня воды 1 соединен с регулятором 5, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня воды в водонапорной трубе 2. Выход регулятора 5 соединен с регулирующим клапаном 6 на линии отвода воды 7 из сепаратора-отстойника 3. Кроме того, верхняя часть водонапорной трубы 2 газоуравнительной линией 8 соединена с газовой зоной сепаратора-отстойника 3.

Устройство работает следующим образом.

Водонефтяная смесь поступает в сепаратор-отстойник 3, снизу которого по линии отвода воды 7 отводится вода, а сверху через сливную перегородку 4 отводится нефть. Гидростатическое давление водонефтяной смеси уравнивается гидростатическим давлением воды в водонапорной трубе 2 и измеряется датчиком уровня воды 1. Изменение доли воды в водонефтяной смеси приводит к изменению ее гидростатического давления, мерой которого служит гидростатическое давление воды в водонапорной трубе 2. Сигнал с датчика уровня воды 1 подается на вход регулятора 5, в котором этот сигнал сравнивается с заданным значением уровня воды, и по разности этих значений на выходе регулятора 5 формируют управляющий сигнал на регулирующий клапан 6 на линии отвода воды 7 из сепаратора-отстойника 3. Газ из газовой зоны сепаратора-отстойника 3 по газоуравнительной линии 8 отводится потребителю.

Устройство легко реализуемо, т.к. все измерительные приборы и материалы, применяемые в нем, освоены промышленностью.

Формула изобретения

Устройство для регулирования процесса разделения водонефтяной смеси, содержащее датчик уровня воды, соединенный через регулятор с регулирующим клапаном на линии отвода воды из сепаратора-отстойника, отличающееся тем, что датчик уровня воды установлен в вертикальном расширенном участке водонапорной трубы, нижний конец которой размещен в зоне накопления воды, и соединен с регулятором, на второй вход которого подается сигнал заданного значения уровня воды в водонапорной трубе, а выход его соединен с регулирующим клапаном на линии отвода воды, кроме того, верхняя часть водонапорной трубы газоуравнительной линией соединена с газовой зоной сепаратора-отстойника.

РИСУНКИ