CN101991973A - 一种污油脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污油脱水装置，包括罐体(1)、组合电极(5)、高压引入装置(6)、污油入口管(2)、脱水污油出口管(4)、排水管(3)、污油分配器(7)和反冲洗进口(8)，所述罐体(1)为立式罐，污油分配器(7)设于罐内中下部，与罐底保持一定距离；组合电极(5)设于罐内的中上部，由内外两层桶状电极组成，横断面呈同心圆环形，开口平齐，内外层底部及内外层环形侧壁之间均相距一定距离，底部和环形侧壁均由等间距且相互平行的钢管排列而成，为水滴可穿透的结构。该脱水装置解决了现有技术处理污油导致的电流超高跳闸、脱水效果差，排水含油高和电耗增加等问题，特别适合乳化油和污油的脱水。

Description

一种污油脱水装置

技术领域

本发明涉及一种污油脱水装置，更具体的说是涉及一种适用于油田及炼油厂污油回收的污油脱水装置。

背景技术

在原油生产、集输和炼油厂生产过程中通常会产生含有泥沙和杂质的污油，这些污油的含水量通常在20～90重量％之间，是复杂的油包水和水包油型混合乳状液，回收利用困难，与新鲜原油混合回炼通常导致原油整体乳化、电脱盐合格率降低和排水含油增加，影响后续装置的平稳运行，对产品质量造成很大影响。目前常用的电脱水/脱盐装置多为卧式罐，极板结构为水平、垂直悬挂或鼠笼型，进料多为水平进料或强电场直接进料，处理含水量小的常规原油具有处理量大，脱盐脱水效果好的优点，但处理含水量大、乳化严重的污油极易导致电流超高跳闸、极板间电压降低甚至消失，导致脱水效果差，排水含油高和电耗增加。

专利CN1298922A、CN101191076A公布的电脱水脱盐器，采用水平进料；专利CN1482212A、专利US4209374、US4182672、US4149958公布的电脱盐脱水器采用强电场直接进料。高含水乳化的物料直接进入电场区域，导致电流超高跳闸，电压损失，脱水效果差和装置运行不平稳。

专利CN1298922A公布了一种电脱水脱盐器，其特征为电极为多层横断面呈圆环形的鼠笼电极组合件。其缺点是鼠笼电极底部与油水界位之间形成“线-面”空间，电场不稳定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适合高含水乳化污油回收的脱水装置，以解决现有技术处理污油导致的电流超高跳闸、脱水效果差，排水含油高和电耗增加等问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种污油脱水装置，包括罐体、组合电极、高压引入装置、污油入口管、脱水污油出口管、排水管、污油分配器和反冲洗进口，高压引入装置与组合电极连接，脱水污油出口管位于罐的顶部，污油入口管、排水管和反冲洗进口位于罐的底部，所述罐体为立式罐，污油分配器设于罐内中下部，与罐底保持一定距离；组合电极设于罐内的中上部，用绝缘支撑及吊挂固定在罐体内壁上，由内外两层桶状电极组成，横断面呈同心圆环形，开口平齐，内外层底面及内外层环形侧壁之间均相距一定距离，底面和环形侧壁均由等间距且相互平行的钢管排列而成，为水滴可穿透的结构，组合电极开口向上布置，其轴线与于立式罐体轴线重合。

组合电极的内外层电极用聚四氟乙烯棒或陶瓷棒制作的绝缘支撑及吊挂固定在罐体内壁上。沿罐体轴线自上而下，组合电极可以设置两个或两个以上，且自上而下组合电极的电场强度逐渐下降。且自上而下组合电极的电场强度逐渐下降。组合电极内外层底部之间、内外层环形侧壁之间及外层电极与罐壁之间的距离可以调整。组合电极与组合电极之间的距离也可以调整。

所述污油分配器与罐体底部之间的距离应不小于800mm。

本发明的电脱水罐为立式罐，立式罐能够保证罐体下部有足够高度的清水层，污油分配器位于罐体下部清水层中，污油经位于罐体底部的污油入口管进入污油分配器，从污油分配器出来，直接进罐体下部的清水层，经过大量洁净水的充分洗涤，洗掉大部分易引起乳化的化学物质和固体杂质，使污油得到净化；同时污油中的大水滴自然进入水层，使出清水层的污油含水量大大降低。由于污油在罐体内的流动方向为下进上出，且有足够高度的清水层的洗涤作用，避免了由于水平进料或强电场进料，污油直接进入电场区域，含水量高导致极板间电流超高跳闸、电压损失，电耗增加、污油脱水效果差和排水含油高等问题。

本发明的组合电极采用双层桶状，内外层电极与罐体之间形成环形电场空间，能最大限度占据罐内空间，消除电场死角，增大有效电场范围，提高电场利用率。内外层电极底面之间、外层电极底面与油水界面之间能形成均匀稳定的垂直电场空间，能避免油水界面的扰动，提高油水分离效果，降低排水含油。

本发明适用于海上油田、陆上油田和炼油厂的原油、污油、成品油和人造油的脱水，特别适合于乳化油和污油的脱水。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的种污油脱水装置轴向剖面结构示意图。

图2为图1中组合电极5的俯视图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4为图2中组合电极5的透视图。

具体实施方式

如图1所示，是本发明的一种污油脱水装置。包括罐体1、两个组合电极5、高压引入装置6、污油入口管2、脱水污油出口管4、排水管3、污油分配器7和反冲洗进口8；罐体1为立式罐，组合电极5设于罐内的中上部。高压引入装置6与组合电极5连接，污油分配器7设于罐内中下部，脱水污油出口管4位于罐的顶部，污油入口管2、排水管3和反冲洗进口8位于罐的底部。

图1中，污油分布器7设于罐内下部油水界位以下的清水层中，与污油入口管2相连，为开有圆孔或方孔的圆形钢板或工业上常用的其它类型分配器，只要污油分布器能保证污油经其喷嘴均匀分散的喷入下部清水层即可。为保证罐体下部存在稳定的清水层，污油分配器7距离罐底部应不小于800mm，使油水有充分的沉降空间。

图1中，沿罐体1的轴线设置的两个组合电极5由外层电极51和内层电极52组成，内外层电极均为桶状，横断面呈圆环形，开口平齐，内外层底部及内外层环形侧壁之间均相距一定距离，底部和环形侧壁均由等间距且相互平行的钢管排列而成，钢管由弯成圆形的支撑板支撑，为水滴可穿透的结构，如图2、图3和图4所示。各电极用聚四氟乙烯棒或陶瓷棒制作的绝缘支撑及吊挂固定在罐体1的内壁上(图中未标示)。高压电由高压引入装置6引入罐体1，与外层电极51连接，内层电极52与罐体1接地。本发明中，根据处理污油含水量的不同，可以通过调整内外层电极间距、电极底面与油水界位间距来调整电场强度的大小，通常内外层电极之间、电极与罐壁之间电场强度较大，可为600～1500伏/厘米，电极底面与油水界面之间电场强度较小，可为300～800伏/厘米。

罐体1内组合电极5的数目根据污油含水量的大小、罐体高度、供电电压、电场强度来决定，如果污油含水较低，小于50重量％，则沿罐体轴向由上至下至少设置两个组合电极；如果污油含水较高，大于50重量％，则沿罐体轴向由上至下至少设置三个组合电极。多个组合电极的电场强度可根据污油从下向上运动过程中，不同位置含水量的不同进行设置，使罐体内部电场强度的分布从油水界面至罐体顶部之间为“由弱到强”(即上一个组合电极的电场强度高于下一个组合电极的电场强度)或“弱强弱强”交替电场(即每个组合电极间为强电场，其上下均为弱电电场)。

图1所示的污油脱水装置，其具体操作过程是这样的：污油经罐体1底部的污油入口管2进入罐体1内的污油分配器7，污油分配器7经其喷嘴将污油均匀分散到罐体下部清水层中，经过清水层充分洗涤，洗去污油中易乳化的杂质和固体物质，同时污油中的大水滴进入清水层。经过水层净化的污油向上进入组合电极5与油水界位间的均匀弱电场区域，污由中的大水滴在弱电场作用下极化、聚集、沉降。经过弱电场脱水的污油向上进入环形强电场区域，残余小水滴在强电场作用下极化聚结，然后进入两个组合电极之间的弱电场中沉降分离。这样经过两个或多个电场，就能快速高效的脱除污油中的水。脱水后的污油经过罐体1上部的污油出口管4送出装置。沉降水滴进入罐体底部，通过排水管3排出装置。

图1中，罐体1底部设有反冲洗系统，由于污油相对于常规原油含有更多的杂质颗粒，该系统可以不定期地进行不停工冲洗，洗掉罐底部的沉积物。

尽管对本发明已作了详细的说明并引证了一些实施方式，但本发明并不局限于上述实施方式，对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化和修正是显然的。

Claims (5)

1.一种污油脱水装置，包括罐体(1)、组合电极(5)、高压引入装置(6)、污油入口管(2)、脱水污油出口管(4)、排水管(3)、污油分配器(7)和反冲洗进口(8)，高压引入装置(6)与组合电极(5)连接，脱水污油出口管(4)位于罐的顶部，污油入口管(2)、排水管(3)和反冲洗进口(8)位于罐的底部，其特征在于：罐体(1)为立式罐，污油分配器(7)设于罐内中下部，与罐底保持一定距离；组合电极(5)设于罐内的中上部，用绝缘支撑及吊挂固定在罐体内壁上，由内外两层桶状电极组成，横断面呈同心圆环形，开口平齐，内外层底面及内外层环形侧壁之间均相距一定距离，底面和环形侧壁均由等间距且相互平行的钢管排列而成，为水滴可穿透的结构，组合电极开口向上布置，其轴线与于立式罐体轴线重合。

2.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于所述的污油分配器(7)与罐底的距离不小于800mm。

3.根据权利要求1所述的脱水装置，其特征在于所述的组合电极(5)的数目为两个或两个以上，且自上而下组合电极的电场强度逐渐下降。

4.根据权利要求1～3所述的任一种脱水装置，其特征在于所述的组合电极(5)的内外层电极之间、外层电极与罐壁之间的电场强度为600～1500伏/厘米，组合电极(5)底面与油水界面之间电场强度为300～800伏/厘米。

5.根据权利要求1～3所述的任一种脱水装置，其特征在于所述的绝缘支撑及吊挂是用聚四氟乙烯棒或陶瓷棒制作的。

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