CN105176578A - 一种原油电脱盐/脱水装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原油电脱盐/脱水装置及方法，其特征在于，所述装置包括罐体以及在所述罐体内设有整流破乳单元、重力分离单元、静电分离单元和集油单元；整流破乳单元连接重力分离单元，重力分离单元连接静电分离单元；静电分离单元连接集油单元。本发明的有益效果如下：本发明原油电脱盐脱水方法利用强交流静电场破乳提高了油水分离效率及处理能力，利用重力分离降低电耗，可以使处理后的原油含水量小于0.5％，含盐量小于50mg/L，经过简单的工艺即可得到合格的商品原油，电耗可降低60％以上。用于炼油厂电脱盐装置可以使脱后含盐低3mg/L,含水小于0.3％，电耗可降低50％以上。

Description

一种原油电脱盐/脱水装置及方法

技术领域

本发明涉及一种石化行业中的含水原油脱盐脱水处理设备，尤其涉及一种原油电脱盐/脱水装置。

背景技术

在原油的生产过程中需要进行脱盐脱水处理。现用的由沉降罐、电脱盐/脱水装置电耗耗高，效率低。

现有的电脱盐/脱水装置中，多是在整个罐内都加电场，电场作用时间长，能耗高。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提出一种分离效率高、处理效果好、电耗低的原油电脱盐/脱水装置。采用的技术方案如下：

一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述装置包括罐体以及在所述罐体内设有整流破乳单元、重力分离单元、静电分离单元和集油单元；

整流破乳单元连接重力分离单元，重力分离单元连接静电分离单元；静电分离单元连接集油单元；

其中，

整流破乳单元，利用强交流电场将处于油水乳化液状态的原油破乳；

重力分离单元，利用重力沉降用于将破乳后液体中的原油和水进行分离；

静电分离单元，在静电场作用下将重力分离后的原油进一步脱水；

集油单元，用于取出脱水后的原油。

进一步的，所述整流破乳单元包括电极、整流管和高压电引入口I；所述整流管腔体内设有绝缘悬挂有电极，所述电极连接至电源；当所述电极通电、所述整流管的管壁接地，所述整流管形成内强交流电场。

进一步的，所述静电分离单元包括界位计、绝缘吊挂、电极梁、高压电引入口II、组合电极、集砂斗和水出口；其中，

组合电极，用于连接电源、并在所述静电分离单元的罐体内形成静电场；所述电源为脉冲、交流或直流；

集砂斗，用于将原油中沉淀出的固体颗粒物排出所述罐体；

水出口，用于将从原油中分离出来的水排出所述罐体。

进一步的，所述组合电极包括长度不同的多个电极，所述多个电极的上端分别固定在两根电极梁上的不同位置；所述组合电极分别通过两根所述电极梁连接至电源；所述组合电极为平行于所述罐体轴向的多层水平电极板。

进一步的，所述组合电极包括长度不同的多个电极，所述多个电极的上端分别固定在两根电极梁上的不同位置；所述组合电极分别通过两根所述电极梁连接至电源；所述组合电极为平行于所述罐体轴向的多层水平电极板；所述组合电极为与罐体同轴或不同轴的环形电极板。

进一步的，在所述罐体内的底部设置有冲砂管，所述冲砂管能将沉积在所述罐体底部的固体颗粒物冲至集砂斗。

进一步的，所述集油单元包括设置在所述罐体上的原油出口。

上述装置的工作过程如下:

所述方法为使用电场对处于油水乳化液状态的待处理原油进行破乳；利用重力分离降低电耗，优选的，使用静电场来加快破乳后的待处理原油的分离速度；优选的，所述方法包括下述步骤：

步骤1、使用电场对待处理原油的油水乳化液进行破乳；

步骤2、破乳后的原油和水利用密度差靠重力分离；

步骤3、对重力分离后的原油施加静电场，分别排出从原油中分离出来的水和砂；处理后的原油从出油口流出。

本发明的有益效果如下：

本发明原油电脱盐脱水方法利用强交流静电场破乳提高了油水分离效率及处理能力，利用重力分离降低电耗，可以使处理后的原油含水量小于0.5％，含盐量小于50mg/L，经过简单的工艺即可得到合格的商品原油，电耗可降低60％以上。用于炼油厂电脱盐装置可以使脱后含盐低3mg/L,含水小于0.3％，电耗可降低50％以上。

附图说明

图1是本发明优选实施例一中原油电脱盐/脱水装置结构示意图之一；

图2是本发明优选实施例一中原油电脱盐/脱水装置结构示意图之二；

图3是图2所示装置的内部俯视图；

图4是本发明优选实施例一中整流破乳单元的横向剖视图；

图5是本发明优选实施例一中的电极示意图；

图6本发明优选实施例一中的原油出口挡板示意图；

图7是本发明优选实施例一中原油出口的结构示意图。

附图标记：

A、整流破乳单元；B、重力分离单元；C、静电分离单元；D、集油单元；

1、罐体；2、原油入口；3、电极；4、整流管；5、高压电引入口；6、界位计；

7、绝缘吊挂；8、电极梁；9、高压电引入口；10、组合电极；11、原油出口；

12、出口挡板、13、集砂斗；14、排水口、15、冲砂管

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一

优选实施例一：

本优选实施例提供一种原油电脱盐/脱水装置。如图1所示，装置包括罐体1以及在罐体1内依次连接的整流破乳单元A、重力分离单元B、静电分离单元C和集油单元D。其中，整流破乳单元A利用强交流电场将处于油水乳化液状态的原油破乳；重力分离单元B用在重力作用下进行油水分离；、静电分离单元C用于在静电场作用下将重力分离后的原油进一步脱水；集油单元D用于取出脱水后的原油。

利用强交流电场对处于油水乳化液状态的原油进行破乳、重力分离脱水、使用静电场进一步分离，提高了效率，降低了电耗。

参见如图2和图3所示，整流破乳单元A包括整流管4。图4所示为整流破乳单元优选结构的横向剖视图。整流管4布置在两端的挡板上，整流管4的腔体内通过绝缘吊挂悬挂有电极3。电极3位于整流管4的中心。通过高压电引入口5引入交流高压电(电场强度为1000-5000V/cm)，高压电连接电极3；整流管4的管壁接地，从而形成强交流电场。

重力分离单元B用在重力作用下进行油水分离,脱除大部分水，从而减低静电分离单元的电耗。

静电分离单元C包括组合电极10(如图5所示)、集砂斗13、水出口14。组合电极10包括长度不同的多个电极，多个电极的上端分别固定在两根电极梁8上的不同位置；两根电极梁8分别通过绝缘吊挂7悬挂于罐体1内的顶部。

两根电极梁8分别通过高压电引入口9通入交流、直流或脉冲高压电，优选为脉冲，电场强度200-2000V/cm。组合电极10连接至该高压电，相邻电极之间形成电位差，从而形成电场。由于水比油密度大从上到下水含量增大，所以下部电极之间的间距大，这样有利于降低电耗。

集砂斗13用于将原油中沉淀出的固体颗粒物排出罐体1；水出口14用于将从原油中分离出来的水排出罐体1。

在罐体1内的底部设置有冲砂管15；水流从冲砂水进口进入冲砂管，水流沿着冲砂管15将沉积在罐体1底部的固体颗粒物冲至集砂斗13。

集油单元D包括设置在罐体1内的出口挡板，其优选结构如图6所示。

集油单元D包括设置在罐体1上的原油出口11，其优选结构如图7所示。

在整流破乳单元和静电分离单元之间设置界位计6。在各个单元之间设置有挡板，挡板上用于原油流通的结构的形状不限，以满足各个单元的功能要求为准。

原油电脱盐/脱水方法为使用电场对处于油水乳化液状态的待处理原油进行破乳、并使用重力分离降低含水、静电场来进一步待处理原油的分离速度。该方法包括下述步骤：

步骤1、油水混合介质流经整流破乳区，由于整流管4内电场的作用，使油水乳化液破乳，水平流动进入有静电场的分离区。使用界位计7控制装置内的油水界面。

步骤2、已经破乳的油水混合物中的小液滴破碎成一个大液滴，液滴半径逐渐增大并且聚结过程中液滴的数目逐渐减少，各大液滴依靠重力沉降至油界面以下，凝聚并进入水相，并逐渐形成明显的油水界面层；

步骤3经重力沉降后的原油含水量降低，进入静电场水滴进一步聚并沉降，由于水含量降低从而使电流较小、电耗降低。分离出的水经水出口12排出。

在油水分离的同时，原油中的固体颗粒在重力作用下沉积在罐体1的底部。当固体颗粒沉积到一定厚度时，通过冲砂管15将固体沉积物从集砂斗13的排砂管密闭排出。脱水分离后的原油经原油分布板12流至集油区，通过原油出口11流出。

优选实施例二：

本优选实施例提供一种原油电脱盐/脱水装置及使用该装置实现的原油脱盐脱水方法，该装置的结构与优选实施例一基本相同。该装置包括罐体以及在罐体内依次连接整流破乳单元、重力分离单元、静电分离单元和集油单元。其中，整流破乳单元利用电场将加热后的处于油水乳化液状态的原油破乳；重力分离单元利用重力沉降脱除大部分水，静电分离单元用于将重力分离后的原油和水进行分离；集油单元用于取出脱水后的原油。

不同之处在于：在处理密度小、粘度低的原油时，静电分离区可以不设电场。即，分离单元中不设置组合电极，利用重力方法进行分离。即使设置电场，电场的形式也可以不同于优选实施例一中的形式，即，组合电极可以为平行于罐体轴向的多层水平电极板，或为与罐体同轴或不同轴的环形电极板。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述装置包括罐体(1)以及在所述罐体(1)内设有整流破乳单元(A)、重力分离单元(B)、静电分离单元(C)和集油单元(D)；

整流破乳单元(A)连接重力分离单元(B)，重力分离单元(B)连接静电分离单元(C)；静电分离单元(C)连接集油单元(D)；

其中，

整流破乳单元(A)，利用强交流电场将处于油水乳化液状态的原油破乳；

重力分离单元(B)，利用重力沉降用于将破乳后液体中的原油和水进行分离；

静电分离单元(C)，在静电场作用下将重力分离后的原油进一步脱水；

集油单元(D)，用于取出脱水后的原油。

2.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述整流破乳单元(A)包括电极(3)、整流管(4)和高压电引入口I(5)；所述整流管(4)腔体内设有绝缘悬挂有电极(3)，所述电极(3)连接至电源；当所述电极(3)通电、所述整流管(4)的管壁接地，所述整流管(4)形成内强交流电场。

3.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述静电分离单元(C)包括界位计(6)、绝缘吊挂(7)、电极梁(8)、高压电引入口II(9)、组合电极(10)、集砂斗(13)和水出口(14)；其中，

组合电极(10)，用于连接电源、并在所述静电分离单元(C)的罐体(1)内形成静电场；所述电源为脉冲、交流或直流；

集砂斗(13)，用于将原油中沉淀出的固体颗粒物排出所述罐体(1)；

水出口(14)，用于将从原油中分离出来的水排出所述罐体(1)。

4.根据权利要求3所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述组合电极(10)包括长度不同的多个电极，所述多个电极的上端分别固定在两根电极梁(8)上的不同位置；所述组合电极(10)分别通过两根所述电极梁(8)连接至电源；所述组合电极(10)为平行于所述罐体(1)轴向的多层水平电极板。

5.根据权利要求3所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述组合电极(10)包括长度不同的多个电极，所述多个电极的上端分别固定在两根电极梁(8)上的不同位置；所述组合电极(10)分别通过两根所述电极梁(8)连接至电源；所述组合电极(10)为平行于所述罐体(1)轴向的多层水平电极板；所述组合电极(10)为与罐体(1)同轴或不同轴的环形电极板。

6.根据权利要求3所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，在所述罐体(1)内的底部设置有冲砂管(15)，所述冲砂管(15)能将沉积在所述罐体(1)底部的固体颗粒物冲至集砂斗(13)。

7.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐/脱水装置，其特征在于，所述集油单元(D)包括设置在所述罐体(1)上的原油出口(11)。

8.一种基于权项1至6任一所述装置的原油电脱盐脱水方法，其特征在于，所述方法为使用电场对处于油水乳化液状态的待处理原油进行破乳；利用重力分离降低电耗，优选的，使用静电场来加快破乳后的待处理原油的分离速度；优选的，所述方法包括下述步骤：

步骤1、使用电场对待处理原油的油水乳化液进行破乳；

步骤2、破乳后的原油和水利用密度差靠重力分离；

步骤3、对重力分离后的原油施加静电场，分别排出从原油中分离出来的水和砂；处理后的原油从出油口流出。