CN100355864C - 一种电脱盐脱水罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于油田及炼油厂的电脱盐脱水罐，主要用于解决现有的电脱盐脱水罐因油水界面上下波动或扰动而造成排水带油量较大的问题。本发明的电脱盐脱水罐，在罐体(1)内的下部沿罐体(1)的轴向至少设有3组稳定排水器(4)，每组稳定排水器(4)由金属板(41)和格栅(42)组成，金属板(41)与罐体(1)的轴向相垂直，其两端与罐体(1)的内壁相连接，底部与罐体(1)内壁的底部之间留有供沉积水流过的距离。所述格栅(42)设于金属板(41)的顶部，格栅(42)由金属条组成，金属条与金属板(41)相垂直。本发明主要用于原油的电脱盐脱水。

Description

一种电脱盐脱水罐

技术领域

本发明涉及一种用于油田及炼油厂的电脱盐脱水罐。

背景技术

原油中含有的水和金属盐类化合物在进行加工时会腐蚀设备，由此在进行加工前需先脱除原油中所含的盐和水，所用的装置即为电脱盐脱水罐。目前，国内外油田及炼油厂使用的基本上均是卧式电脱盐脱水罐，采用的电极形式主要有水平极板电极、垂直悬挂电极以及单层或多层鼠笼式电极。在这些电脱盐脱水罐中，油水混合物料基本上都是从罐体下部进入罐体，经过电场脱水；脱盐脱水后的油料从罐体上部排出。水滴克服油料的阻力在重力作用下自由下降，并在电脱盐脱水罐的下部沉积；经过一定的停留时间后，沉积水由位于罐体底部的排水口排出。

中国专利CN2192368Y公开了一种高效电脱盐脱水装置，采用防爆全阻抗整流为一体的脱盐脱水变压器和可调节的垂直式悬挂栅型电极板。在这种电脱盐脱水装置中，油料中的水滴在电场作用下聚结，然后在重力作用下沉降。当油料性质及操作发生变化时，罐体下部的油水界面会发生上下波动，导致罐体内垂直式悬挂栅型电极板的底部与油水界面之间的电场不稳定，影响该电场的油水分离效率，使油水乳化层变厚，容易造成排水带油量较大，从而造成对环境的污染以及资源的浪费。对于设置水平极板电极的电脱盐脱水罐，其最下层电极与油水界面之间的电场因油水界面的上下波动往往也是不稳定的，会造成同样的问题。同时，电脱盐脱水罐排水时产生的旋流会引起油水界面的扰动，也可造成排水带油。

中国专利CN1298922A公开的一种电脱盐脱水罐，采用多层横断面为圆环形的鼠笼式电极，且油水混合物料在电脱盐脱水罐内水平流动；下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降，减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。同时，在电脱盐脱水罐的底部设计有1个或多个水包，使罐体下部沉积的水在水包中沉积，以稳定油水界面(即防止油水界面发生上下波动或扰动)、避免排水带油。但由于水包设置于罐体底部，受电脱盐脱水罐高度的限制，设计上水包体积受到限制，其稳定油水界面的作用也相应受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有的电脱盐脱水罐因油水界面上下波动或扰动而造成排水带油量较大的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种电脱盐脱水罐，包括罐体，罐体内设有电极，其特征在于：在罐体内的下部沿罐体的轴向至少设有3组稳定排水器，每组稳定排水器由金属板和格栅组成，金属板与罐体的轴向相垂直，其两端与罐体的内壁相连接，底部与罐体内壁的底部之间留有供沉积水流过的距离d，所述格栅设于金属板的顶部，格栅由金属条组成，金属条与金属板相垂直。

采用本发明，具有如下的有益效果：由于本发明的电脱盐脱水罐设置了上述的稳定排水器，稳定排水器上部的格栅能与电极形成稳定的电场(格栅位于设定油水界面的上方)，不会因油水界面的上下波动导致电场的波动，使处于该电场中的油料能够稳定地脱水，从而提高油水分离效率，减薄油水界面上方的油水乳化层的厚度，从而减少排水中的带油量；同时，也可以减轻因油料性质及操作发生变化而引起的油水界面的上下波动。上述的电极，对于采用水平极板电极的电脱盐脱水罐，是指最下层的电极；对于采用垂直悬挂电极的电脱盐脱水罐，是指电极的底部；对于采用单层或多层鼠笼式电极的电脱盐脱水罐，是指该单层鼠笼式电极、或多层鼠笼式电极的最外层的电极。并且，稳定排水器中的金属板可将罐体下部沉积的水分隔为多个空间；由于稳定排水器的阻隔，能减轻电脱盐脱水罐排水时产生的旋流所引起的油水界面的扰动，也有利于减少排水中的带油量。由于上述电场中的油料能够稳定脱水、脱水效果稳定且油水界面的扰动可减轻，因而可以提高油水界面的稳定性；油水界面上的电脱盐脱水效果也可以得到加强，能够进一步减少排水带油量。

由于上述原因，采用本发明设有稳定排水器的电脱盐脱水罐，排水中的带油量一般不大于200ppm(体积)。对于排水带油情况较为严重的电脱盐脱水罐，采用本发明的方案，能够更好地改善排水带油的情况。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明的一种电脱盐脱水罐沿罐体轴向的剖视图。

图2是图1中的A-A剖视图。

图3是图1中的B-B剖视图(放大)。

图4是图3中的I部放大图，格栅金属条为横截面形状为圆形的金属棒。

图5是相当于图3中I部位置的放大图，格栅金属条为横截面形状为长方形的金属棒。

具体实施方式

参见图1、图2和图3所示本发明的一种电脱盐脱水罐。该电脱盐脱水罐包括罐体1，罐体1内设有电极2，电极2为水平极板电极，设置2层。其中下面一层电极2与变压器7的高压输出端相连，上面一层电极2以及罐体1接地。罐体1底部的罐壁上设有油水混合物料入口管3、排水管5，罐体1顶部的罐壁上设有电脱盐脱水油料出口管6。

在罐体1内的下部沿罐体1的轴向至少设有3组稳定排水器4；图1、图2所示，设置的是6组稳定排水器4。每组稳定排水器4由金属板41和格栅42组成。其中，金属板41与罐体1的轴向相垂直，其两端与罐体1的内壁相连接(一般是采用焊接)；底部与罐体1内壁的底部之间留有供沉积水流过的距离d(参见图3)，使金属板41的底部与罐体1内壁之间形成弓形的流动空间。所述格栅42设于金属板41的顶部；格栅42由若干金属条组成，金属条与金属板41相垂直。金属条一般是焊接于金属板41的顶部，组成格栅42。如图1所示，稳定排水器4的横截面形状为T形。每组稳定排水器4中的格栅42与罐体1内下面的一层电极2之间形成一个电场。

稳定排水器4中的金属板41为不透水的整块实心金属板。参见图2，相邻两组稳定排水器4中两块金属板41之间的间距b一般为800～2500mm，该间距b亦即相邻两组稳定排水器4之间的间距；金属板41的厚度t一般为4～10mm。参见图3，金属板41的高度c一般为200～400mm，金属板41的底部与罐体1内壁的底部之间所留有的供沉积水流过的距离d一般为100～200mm。

组成稳定排水器4中格栅42的金属条，其长度a一般为500～1500mm，参见图2。金属条一般采用横截面形状为圆形、长方形或正方形的管材或棒材。图3、图4所示金属条为横截面形状为圆形的金属棒，图5所示金属条为横截面形状为长方形的金属棒。横截面形状为圆形的金属棒或金属管，其直径(对于金属管而言指外径)一般为φ8～18mm。参见图5，对于横截面形状为长方形的金属棒(或金属管)，长方形的高度g一般为4～10mm，长度f一般为4～50mm；对于横截面形状为长方形的金属管而言，该高度g和长度f从管子的外表面计算。当高度g和长度f的数值相等时，金属条为横截面形状为正方形的管材或棒材。对于各种金属条，相邻两根金属条之间的间距e一般均为60～100mm，该间距e从各种横截面的几何中心计算。

金属板41和组成格栅42的金属条的材料，可以是各种常用的碳钢材料。

本发明的电脱盐脱水罐在操作过程中，稳定排水器4中的格栅42位于设定油水界面的上方(基本上是位于实际操作过程中的油水界面8之上的油水乳化层内)。稳定排水器4中的金属板41将罐体1下部沉积的水(实际上是沉积水层上部的水)分隔为多个空间，利用其阻隔作用减轻了电脱盐脱水罐排水时产生的旋流所引起的油水界面8的扰动，沉积的水因而可以不受扰动地停留在其中继续沉降，有利于油水的进一步分离、减少排出水的带油量。由于金属板41的底部与罐体1内壁的底部之间留有供沉积水流过的距离d，使沉积水层下部的水仍然是互相连通的。沉积水层下部的水是来自沉积水层上部、经完全沉降的水，在罐体1内流动，最后由排水管5排出。

本发明的电脱盐脱水罐，所述的稳定排水器4至少设置3组，一般是设置3～10组。各组稳定排水器4一般是沿罐体1轴向的全长度均匀设置。稳定排水器4设置的组数一般是根据罐体1的长度来确定。此外，当油水混合物料脱盐脱水比较困难、或是油水乳化比较严重时，可以增加稳定排水器4设置的组数。对于已确定的电脱盐脱水罐，增加稳定排水器4设置的组数，就要缩小相邻两组稳定排水器4之间的间距。稳定排水器4的组数增加、间距缩小后，罐体1下部沉积的水就会被稳定排水器4中的金属板41分隔为更多、更窄的空间，更能减轻油水界面8的扰动。同时，稳定排水器4中的格栅42能与罐体1内下面的一层电极2之间形成更多的电场，且电场分布更为密集，有利于提高油料的电脱盐脱水效果。

本发明方案适用于现有常用的各种卧式电脱盐脱水罐。除了上述的设置水平极板电极的电脱盐脱水罐外，设置垂直悬挂电极以及单层或多层鼠笼式电极的电脱盐脱水罐，都可以按照与本发明说明书上述的说明完全相同的方式设置稳定排水器。采用本发明，除设置稳定排水器外，电脱盐脱水罐其余的结构及结构变化，例如电极、油水混合物料入口管、排水管、电脱盐脱水油料出口管，还有水包、分布器等部件的设置，以及电极和罐体的通电与接地方式、变压器的选择，基本上都与原有的电脱盐脱水罐相同，不需要进行改动。本发明的电脱盐脱水罐(包括图1所示的电脱盐脱水罐)，其操作过程与各种操作参数(例如操作温度、注水量、破乳剂应用情况、油水混合强度等)，也均与原有的电脱盐脱水罐基本相同。上述内容对本领域的技术人员来说都是熟知的，因此详细说明从略。

本发明图1至图5中，所有相同的附图标记均表示相同的技术特征。

本发明的电脱盐脱水罐主要用于原油的电脱盐脱水。海上油田、陆地油田和炼油厂的电脱盐脱水装置均可以采用本发明的电脱盐脱水罐。

Claims (3)

1、一种电脱盐脱水罐，包括罐体(1)，罐体(1)内设有电极(2)，其特征在于：在罐体(1)内的下部沿罐体(1)的轴向至少设有3组稳定排水器(4)，每组稳定排水器(4)由金属板(41)和格栅(42)组成，金属板(41)与罐体(1)的轴向相垂直，其两端与罐体(1)的内壁相连接，底部与罐体(1)内壁的底部之间留有供沉积水流过的距离d，所述格栅(42)设于金属板(41)的顶部，格栅(42)由金属条组成，金属条与金属板(41)相垂直。

2、根据权利要求1所述的电脱盐脱水罐，其特征在于：稳定排水器(4)设置3～10组。

3、根据权利要求1或2所述的电脱盐脱水罐，其特征在于：相邻两组稳定排水器(4)中两块金属板(41)之间的间距b为800～2500mm。

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