CN108658181B - 高效电磁同步协同作用的油水分离系统 - Google Patents

高效电磁同步协同作用的油水分离系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108658181B
CN108658181B CN201810339032.2A CN201810339032A CN108658181B CN 108658181 B CN108658181 B CN 108658181B CN 201810339032 A CN201810339032 A CN 201810339032A CN 108658181 B CN108658181 B CN 108658181B
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
water
coalescence
electrode
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810339032.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108658181A (zh
Inventor
吕宇玲
郭凯
何利民
罗小明
杨东海
秦文涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201810339032.2A priority Critical patent/CN108658181B/zh
Publication of CN108658181A publication Critical patent/CN108658181A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108658181B publication Critical patent/CN108658181B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/48Devices for applying magnetic or electric fields

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高效电磁同步协同作用的油水分离系统。包括强化聚结装置和沉降分离装置,其特征是沉降分离装置内底部设置了排管式布液器,强化聚结装置设有电磁聚结组件,且入口封头与电磁聚结组件之间设有布液孔板,所述电磁聚结组件包括同轴分布的电场产生组件和磁场激励组件,电场与磁场正交分布同步协同作用。电场产生组件包括接地外电极及轴心处外包绝缘筒的电极,允许电场强度提高至350kV/m;磁场激励组件包括同轴套封在外电极上的外层和内层线圈,且外层线圈大于内层线圈匝数,二者包容于自循环冷却套内。本发明显著提高了油水分离效率和范围,可处理含水率高达40%的油水乳状液,因此广泛地适用于陆地及海上油水分离高效和稳定的装置和设施。

Description

高效电磁同步协同作用的油水分离系统
技术领域
本发明属于油气集输系统多相分离技术领域,具体涉及一种高效电磁同步协同作用的油水分离系统。
背景技术
随着各大油田进入开发的中后期,注水开采、注剂开采及注聚开采等强化采油方法的应用愈加广泛,从井口采出的油水混合物乳化程度愈加严重。原油含水增大了动力系统无效功占比,提高了热力系统无效热能占比,也易引起储运设备腐蚀及结垢。因此,研究油水乳状液高效分离技术对提高原油集输系统的安全稳定运行具有重要的意义。
研究已表明,就外加电场能够有效促进乳状液中水滴的运动与聚并,基于电场作用机理研发的原油电脱水器已成为炼化厂、油田联合站等石油化工企业的原油处理关键设备。乳化液滴通过高强度电场时,其中的水滴被极化带电形成偶极,它们在电力线方向上呈直线排列,电吸引力使相邻的水滴靠近、接触、聚集而沉降分离。虽然,提高电场强度有利于提高脱水率,但电场强度超过临界场强时会造成水滴两端变尖,分裂出极微小的水滴而适得其反。
已有美国专利US3412002公开了一种电泳破乳装置,其技术方案为通过电场作用使乳状液中的水滴带电,然后利用磁场作用使水滴偏转聚结,最后在重力沉降罐中分离。电场产生部件由板式正极极板和环绕式负极极板组成,磁场通过绕制在凹型非闭合铁芯上的铜线或者永磁铁激励产生,带电水滴被强磁场偏转,利用直流磁场从油中除去乳化水。这种装置的正极板与负极板非对称分布,进而影响油中水滴极化带电均匀程度。
已有专利CN103087762A公开了一种基于磁场和不均匀电场的原油脱水器,利用励磁线圈产生的磁场和柱状电极产生的不均匀电场实现油水分离。该装置为立式脱水器,原油乳状液从下部进入脱水器,水从脱水器下部侧面出口流出,原油从脱水器上部侧面出口流出。因此这种设备电极下端位于出水口位置处,电极下端将长时间处于水层中,对电极绝缘材料寿命有很大影响。另外,由于乳状液经电场与磁场处理后,仍需要重力沉降相当时间才能将水分离而出,为此,为了保证重力沉降时间,其装置轴向尺寸较大,这也将严重影响其安装及固定。
上述专利所公开的磁电脱水装置主要存在四方面的问题:第一,裸金属电极板,乳状液含水量较高时,乳状液流道内可能出现水滴链导电引起的垮电场效应,电压较高时,极板之间可能出现高电压击穿介质引起的电场崩溃,因此,此类装置仅适用于含水率较低的乳状液,并且电场强度有限;第二,装置尺寸,聚结与沉降分离一体立式设计将增大装置轴向尺寸,不利于安装及固定;第三,电磁体发热,激励产生高强度磁场时伴随着大量放热,线圈过热使磁场强度难以提高甚至有可能发生短路事故。更重要的是已有技术分离效率较低,特别是对高含水乳状液处理效果不佳,显然实现油水乳状液的高效分离,并提升装置运行的稳定性和安全性是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效电磁同步协同作用的油水分离系统,以克服现有技术的不足,并提高电磁适应能力及范围。
本发明的另一目的在于提高系统的分离效率以及扩大油水分离范围,尤其是对于高含水油水乳状液的油水分离。
首先为了提高电磁适应能力与范围以及扩大油水分离范围。本发明将已有裸金属电极仅适用于含水率较低(含水率≤20%)的乳状液,其电场强度低且范围有限,本发明中把电场产生组件的电极包覆于绝缘筒内。并考虑到作为磁场激励组件的外层线圈和内层线圈过热不利于产生高强度磁场,甚至有可能发生短路事故,本发明设有包容于励磁线圈外面的双层环式筒体结构的冷却套,且使冷却套内的冷却液因内外温度梯度自循环以利于热交换进行散热。且又考虑到乳状液分布不均匀将影响电场分布和分离效果,并有可能冲击损坏绝缘导线,本发明在入口封头中设置了布液孔板。
其次,在总体结构上,为了克服已有技术因轴向尺寸大而不利于安装及固定,本发明采用分体设计,将油水分离系统分为上下两体,即分别为基于电磁场作用强化油中水滴聚结的强化聚结装置和基于重力沉降作用实现油水分离的沉降分离装置,既可以降低轴向尺寸并将水充分的分离,又可以分别实施,统一组装。
最后,考虑到经强化聚结装置处理后的乳状液若以立管直接进入沉降分离装置,易引起流场紊乱,本发明在沉降分离装置内底部设置了排管式布液器;又考虑到若乳状液布液器位于立管右侧(靠近堰板侧)时易形成沉降分离死区导致油中水滴不能充分沉降,本发明的排管式布液器设置于立管左侧(远离堰板一侧);且考虑到乳状液布液器位于油水界面上方时不能发挥水层的水洗作用,本发明中排管式布液器设置于油水界面下方,以充分利用水层的水洗作用并进一步提高油水分离效率。
本发明采用如下技术方案:
本发明包括油水分离主体和相适配的电源,其特征是该油水分离主体是由强化聚结装置和沉降分离装置两部分组成,其中所述的强化聚结装置包括乳状液进入上端的带法兰的入口封头,和电磁聚结组件,以及两者之间的布液孔板三部分组成,所述电磁聚结组件包括由电源供电的电场产生组件和磁场激励组件,二者同轴分布,其中电场从电极至外电极水平分布,磁场平行于电极垂直分布,二者正交分布同步协同作用;所述的磁场激励组件包括同轴套封在外电极上的相互电连接的外层线圈和内层线圈,二者包容于充有冷却液的冷却套内,且外层线圈匝数大于内层线圈匝数;所述的电场产生组件包括同轴分布的外电极及轴心处的电极,二者之间形成乳状液聚结腔,其中外电极接地,外包绝缘筒的电极经电极孔并由上下两个固定支架定位安装,绝缘筒上端盖与上部固定支架密切配合;所述强化聚结装置固定在沉降分离装置上。
所述的沉降分离装置包括由水出口,油出口和轻烃出口与鞍座构成的壳体,与其内的捕雾器和堰板,其特征在于在沉降分离装置内底部设置了排管式布液器,该排管式布液器包括与立管连接的集液筒和水平分布的若干顶部均匀设有喷淋孔的布液管,布液管端头封死,乳状液只从喷淋孔流出,且布液管位于立管左侧(即远离堰板一侧),布液管的喷淋孔位于距离沉降分离装置内底部1/4~1/3油水界面高度处,其中喷淋管入口面积之和为立管面积的3~5倍,喷淋孔直径为10~20mm,乳状液含水率较低或乳状液粘度较高时,应采用较大孔径。
所述的冷却套采用双层环式自循环筒体结构设计,内部填充沸点较高且粘温性能较好的冷却液,冷却套上部设有加注冷却液的注入口,冷却套下部侧面设有更换冷却液的排放口。
所述的布液孔板均匀设有若干布液孔,周边设有固定用的多个螺孔,其中布液孔直径为8~20mm,乳状液含水率较低或乳状液粘度较高时,同样应采用较大孔径。
本发明的有益效果是:
(1)本发明具有可处理乳状液含水率范围广,分离效率高,运行稳定和安装便捷的特点,便于油水乳状液的油水分离工艺。
(2)本发明的电场与磁场工作形式为同步协同作用,使油中水滴运动区域增大,提高了水滴碰撞机率,促进了水相聚结分离;磁场一方面加剧液滴运动,另一方面改变了水分子对蜡分子表面的吸附,降低了油水乳状液的稳定性,促进了油水分离。
(3)本发明中的电极包覆绝缘筒,避免了水滴链在极板间形成电桥,提高了电极的荷载电压(荷载电压≤30kV),增强了允许电场强度(允许电场场强≤350kV/m)因此可以处理含水率较高(含水率≤40%)的油水乳状液。
(4)本发明中的布液孔板使流入的乳状液流速减小,紊乱度降低,动压分布均匀,减小了团簇油相和团簇水相对电场强度的影响,且避免了已分离的油水两相因内部紊流涡旋扰动而二次乳化,进而有效提高了油水分离效率,同时布液孔板可以避免乳状液猛烈冲击位于其下方的绝缘连接组件。
(5)本发明中作为磁场激励组件的外层线圈和内层线圈由冷却套包容,其内部空隙填充沸点较高且粘温性能较好的冷却液,并且外层线圈匝数大于内层线圈,以保证工作时虽然外层线圈发热量大于内层线圈,但是处于冷却套外侧容易散热,使冷却套内侧段和外侧段存在温差,其内部的冷却液在温差与冷却套外部非稳态温度场作用下更容易产生自循环,即更利于加速热交换,从而实现内、外层线圈高效快速降温,并保证在同一情况下,磁场激励线圈处于低温环境下,这样不但提高了通常的允许磁场强度,而且避免了线圈因内部过热而短路崩溃,对实现油水高效分离和装置稳定运行具有重要的意义。
(6)本发明沉降分离装置中设置了排管式布液器,使乳状液低速均匀进入水层,降低了乳状液流对流场的影响,排管式布液器设置于立管左侧(远离堰板一侧),以避免形成沉降分离死区,增大了水相沉降空间,排管式布液器设置于油水界面下方,由于水层表面张力较大,乳状液经过水层时其中的水滴快速进入水层,因此又有效的增强了水层的水洗作用进而提高了沉降分离效率。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为本发明图1的C-C截面图。
图3为本发明图1的B-B截面图。
图4为主要包括电场产生组件和磁场激励组件的电磁聚结组件结构示意图。
图5为本发明图1的A-A截面图。
图6为本发明布液孔板的结构示意图。
图7为本发明不同含水率的分离效率与磁场强度的实验数据曲线。
其中:1入口封头,2布液孔板,3电磁聚结组件,4,强化聚结装置,5底座,6沉降分离装置,7立管,8布液管,9集液筒,10水出口,11堰板,12鞍座,13油出口,14捕雾器,15轻烃出口,16电源,17喷淋孔,18排管式布液器,19注入口,20聚结腔,21外电极,22绝缘筒,23电极,24电场产生组件,25内层线圈,26外层线圈,27冷却套,28冷却液,29磁场激励组件,30排放口,31固定支架,32绝缘导线,33电极孔,34布液孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1、图4和图5,本发明包括油水分离主体和相适配的电源,其特征是该油水分离主体是由强化聚结装置4和沉降分离装置6两部分组成,其中所述的强化聚结装置4包括乳状液进入上端的带法兰的入口封头1,和电磁聚结组件3,以及两者之间的布液孔板2三部分组成,所述电磁聚结组件3包括由电源16供电的电场产生组件24和磁场激励组件29,二者同轴分布,其中电场从电极23至外电极21水平分布,磁场平行于电极23垂直分布,二者正交分布同步协同作用;所述的磁场激励组件29包括同轴套封在外电极21上的相互电连接的外层线圈26和内层线圈25,二者包容于充有冷却液28的冷却套27内,且外层线圈26匝数大于内层线圈25匝数,考虑到进一步提高散热效果,优选外层线圈26的匝数:内层线圈25的匝数=3:2;所述的电场产生组件24包括同轴分布的外电极21及轴心处的电极23,二者之间形成乳状液聚结腔20,其中外电极21接地,外包绝缘筒22的电极23经电极孔33并由上下两个固定支架31定位安装,绝缘筒22上端盖与上部固定支架31密切配合;所述强化聚结装置4固定在沉降分离装置6的底座5上。
如图1、图2和图3,所述的沉降分离装置包括由水出口10,油出口13和轻烃出口15及鞍座12构成的壳体,与其内的堰板11、捕雾器14,其特征在于在沉降分离装置6内底部设置了排管式布液器18,该排管式布液器18包括与立管7连接的集液筒9和水平分布的至少5根顶部均匀设有喷淋孔17的布液管8,布液管8端头封死,乳状液只从喷淋孔17流出,且布液管8位于立管7左侧(远离堰板11侧),布液管8的喷淋孔17位于距离沉降分离装置6内底部1/4~1/3油水界面高度处,其中布液管8入口面积之和为立管7流通面积的3~5倍,喷淋孔17直径为10~20mm,乳状液含水率较低或乳状液粘度较高时,应采用较大孔径为好。
如图4,所述的冷却套27采用双层环式自循环筒体结构设计,内部填充沸点较高且粘温性能较好的冷却液28,优选醇类有机型冷却液,冷却套27上部设有加注冷却液28的注入口19,冷却套27下部侧面设有更换冷却液28的排放口30,考虑到进一步提高散热效果,优选醇类有机型冷却液,如丙二醇冷却液。
如图6,上述布液孔板2均匀设有若干布液孔34,周边设有固定用的多个螺孔,其中布液孔34直径为8~20mm,乳状液含水率较低或乳状液粘度较高时,应采用较大孔径设计。
上述电极23采用适用做磁芯的铁氧体等导电金属材料,一方面,电极23为电场产生组件24中的高压端,另一方面,电极23作为磁芯,可以有效提高磁场强度。电极23表面光滑,电极23上端和下端均圆角处理,避免尖端放电,电极23与绝缘筒22紧密结合,绝缘筒22采用聚四氟乙烯等耐高温耐腐蚀绝缘材料,绝缘筒22壁厚0.5~1.5cm,绝缘筒22外径为外电极21内径的1/4~1/2。外电极21采用304不锈钢等弱磁性材料,避免采用铁等强磁性材料,以保证其内部分布强磁场。
如图1和图3,上述入口封头1、布液孔板2和外电极21通过螺栓紧固法兰连接,布液孔板2上下表面均装配绝缘密封垫,沉降分离装置6和强化聚结装置4之间装配绝缘密封垫,设于沉降分离装置6底部的鞍座12起支撑稳固作用。
实施例1
如图1、图4和图5,本发明包括油水分离主体和相适配的电源,其特征是该油水分离主体是由强化聚结装置4和沉降分离装置6两部分组成,其中所述的强化聚结装置4包括乳状液进入上端的带法兰的入口封头1,和电磁聚结组件3,以及两者之间的布液孔板2三部分组成,所述电磁聚结组件3包括由电源16供电的电场产生组件24和磁场激励组件29,二者同轴分布,其中电场从电极23至外电极21水平分布,磁场平行于电极23垂直分布,二者正交分布同步协同作用;所述的磁场激励组件29包括同轴套封在外电极21上的相互电连接的外层线圈26和内层线圈25,二者包容于充有冷却液28的冷却套27内,且外层线圈26匝数大于内层线圈25匝数,选取外层线圈匝数为1380,内层线圈匝数为920,外层线圈匝数:内层线圈匝数=3:2;所述的电场产生组件24包括同轴分布的外电极21及轴心处的电极23,二者之间形成乳状液聚结腔20,其中外电极21接地,外包绝缘筒22的电极23经电极孔33并由上下两个固定支架31定位安装,绝缘筒22上端盖与上部固定支架31密切配合,绝缘筒7壁厚1cm,绝缘筒7外径10cm,外电极4内径20cm,绝缘筒7外径为外电极4内径的1/2,外电极4材质304不锈钢;所述强化聚结装置4固定在沉降分离装置6的底座5上。
如图1、图2和图3,上述沉降分离装置6包括由水出口10,油出口13和轻烃出口15及鞍座12构成的壳体,与其内的堰板11,捕雾器14,其特征在于在沉降分离装置6底部设置了排管式布液器18,该排管式布液器18包括与立管7连接的集液筒9和水平分布的7根顶部均匀设有喷淋孔17的布液管8,且布液管8位于立管7左侧(远离堰板11侧),布液管8的喷淋孔17位于距离沉降分离装置底部1/3油水界面高度处,其中布液管8入口面积之和为立管7流通面积的4倍,喷淋孔17直径为10~20mm,乳状液含水率较低或乳状液粘度较高时,应采用较大孔径。如当乳状液含水率为10%时,采用喷淋孔17直径为18mm的布液管8;当乳状液含水率为20%时,采用喷淋孔17直径为15mm的布液管8,乳状液含水率为30%时,采用喷淋孔17直径为12mm的布液管8。
本实施例中,布液孔板2均匀设有若干布液孔34,如当乳状液含水率为10%时,则采用布液孔34直径为18mm的布液孔板2,乳状液含水率为20%时,采用布液孔34直径为15mm的布液孔板2,乳状液含水率为30%时,采用布液孔34直径为12mm的布液孔板2。布液孔板2周边设有8个固定用的φ10螺孔。
如图1,入口封头1、布液孔板2和外电极21由M10螺栓连接,布液孔板2上下表面均装配四氟垫片,以密封和绝缘;强化聚结装置4和沉降分离装置6通过M10螺栓紧固连接,强化聚结装置4和沉降分离装置6之间装配四氟垫片;设置于沉降分离装置6底部鞍座12起支撑稳固作用。
本实施例中,如图1,所述的冷却套27采用双层环式自循环筒体结构设计,冷却液28选用丙二醇冷却液。
本实施例中,以轻质原油为连续相,以自来水为分散相,利用高速机械搅拌方式,分别配置10%、20%和30%的油水乳状液,配置的乳状液在尖底离心管中10h内未出现明显水团,乳状液比较稳定。
其中,轻质原油粘度及密度数据如表1和表2:
表1原油粘度(mPa.s)
Figure BDA0001630114540000041
表2原油密度(g/cm3)
序列 1 2 3 4 5 6 7 8 9
T/℃ 24.6 31.3 41.3 46.7 51.8 55.5 60.2 65.8 70
ρ/(g/cm<sup>3</sup>) 0.865 0.8605 0.855 0.851 0.8485 0.847 0.8455 0.843 0.841
本实施例中,采用HCP系列220V直流电源给磁场激励组件供电,采用PF-035D数字特斯拉计测试磁场强度,直流电源输出的电参数信号与聚结腔内平均磁场强度见表3:
表3电源输出与磁场强度对应表
序号 1 2 3 4 5 6
电压/V 0 20 40 60 80 100
电流/A 0 2.73 5.44 8.06 10.15 12.3
磁场强度/T 0 0.12 0.23 0.32 0.42 0.51
本实施例中,控制电场强度约为270kV/m,通过调节直流电源电压改变磁场强度,对比单一电场与电磁场协同作用下油水分离效果,研究磁场强度对电磁场协同作用油水分离效果的影响,实验结果见表4:
表4不同条件下油水分离效率
Figure BDA0001630114540000051
本发明将表4的实验数据整理为数据曲线,如图7,对电场与磁场作用下油水乳状液的分离过程进行了实验研究,实验介质采用含水率分别为10%、20%和30%的油水乳状液,电场强度为270kV/m,磁场强度分为0T、0.12T、0.23T、0.32T、0.42T和0.51T。由实验数据曲线可以看出:第一,电场与磁场同步协同作用下油水分离效率比纯电场高(磁场强度为0T时的工况即纯电场作用工况),与电场相比,在电场和磁场共同作用下油中水滴的运动轨迹由短自由行程的近平面往复运动变成了高自由度的三维螺旋运动,增加了液滴群的碰撞机率,加速了水相从多相体系中的聚结分离过程。此外,磁场作用改变了水分子对蜡分子表面的吸附率,使得蜡晶的疏水性能也随之增强,从而导致晶粒在电场作用下更容易在油水界面上迁移,降低了油水乳状液的稳定性,促进了油水分离。即在电场和磁场的同步协同作用下,可以实现油中水滴的高效聚结,这也是电磁同步协同作用聚结装置的基本工作原理;第二,分离效率较高的磁场强度范围为0.23~0.42T,已有的普通电磁铁因线圈发热问题难以长时间连续产生此范围磁场强度,本发明的双层环式自循环筒体结构冷却套为解决此问题提供了技术支持;第三,存在使分离效率最高的最优磁场强度范围,即分离效率并非随着磁场强度的增大而增大,且不同含水率乳状液对应的最优磁场强度不同。若采用永磁铁,磁场强度将随着装置结构与尺寸的确定而固定,不易被改变,因此,本发明中磁场由外层线圈26、内层线圈25及内含冷却液28的冷却套27组成的磁场激励组件29激励产生,具有方便调节磁场强度,适用范围广的特点,可根据不同含水率获得最佳分离效果。
显然,本发明的电场产生组件大大增强了允许电场强度,可达350kV/m;和包容于自循环冷却套内、且外层线圈大于内层线圈匝数的磁场激励组件,二者同步协同作用显著提高了油水分离效率和范围,并且可处理含水率高达40%的油水乳状液,沉降分离装置中的排管式布液器,有效提供了沉降分离效率,因此本发明可广泛地适用于陆地及海上高效油水分离和稳定安全的装置和设施。
在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种高效电磁同步协同作用的油水分离系统,包括油水分离主体和相适配的电源,其特征是该油水分离主体是由强化聚结装置(4)和沉降分离装置(6)两部分组成,其中所述的强化聚结装置(4)包括乳状液进入上端的带法兰的入口封头(1),和电磁聚结组件(3),以及两者之间的布液孔板(2)三部分,所述电磁聚结组件(3)包括由电源(16)供电的电场产生组件(24)和磁场激励组件(29),二者同轴分布,其中电场从电极(23)至外电极(21)水平分布,磁场平行于电极(23)垂直分布,二者正交分布同步协同作用;所述的磁场激励组件(29)包括同轴套封在外电极(21)上的相互电连接的外层线圈(26)和内层线圈(25),二者包容于充有冷却液(28)的冷却套(27)内,且外层线圈(26)匝数大于内层线圈(25)匝数;所述的电场产生组件(24)包括同轴分布的外电极(21)及轴心处的电极(23),二者之间形成乳状液聚结腔(20),其中外电极(21)接地,外包绝缘筒(22)的电极(23)经电极孔(33)由上下两个固定支架(31)定位安装,绝缘筒(22)上端盖与上部固定支架(31)密切配合;所述强化聚结装置(4)固定在沉降分离装置(6)上;
经强化聚结装置(4)处理后的乳状液由立管(7)进入沉降分离装置(6);
所述的沉降分离装置(6)包括由水出口(10),油出口(13)和轻烃出口(15)及鞍座(12)构成的壳体,与其内的堰板(11)和捕雾器(14),在沉降分离装置(6)内底部设置了排管式布液器(18),该排管式布液器(18)包括与立管(7)连接的集液筒(9)和水平分布的顶部均匀设有喷淋孔(17)的布液管(8),布液管(8)端头封死,乳状液只从喷淋孔(17)流出。
2.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的外层线圈(26)匝数:内层线圈(25)匝数=3:2 。
3.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的冷却套(27)采用双层环式自循环筒体结构,内部填充有冷却液(28),且冷却套(27)上部设有加注冷却液(28)的注入口(19),冷却套(27)下部侧面设有更换冷却液(28)的排放口(30)。
4.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的冷却液(28)是沸点较高且粘温性能较好的醇类有机型冷却液。
5.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的布液孔板(2)均匀设有布液孔(34),且布液孔(34)直径为8~20mm。
6.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的布液管(8)位于立管(7)左侧,即远离堰板(11)一侧,布液管(8)的喷淋孔(17)位于距离沉降分离装置(6)内底部1/4~1/3油水界面高度处。
7.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的布液管(8)入口面积之和为立管(7)流通面积的3~5倍。
8.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的喷淋孔(17)直径为10~20mm。
9.如权利要求1所述的高效电磁同步协同作用的油水分离系统,其特征在于所述的电极(23)采用磁芯的铁氧体导电金属材料。
CN201810339032.2A 2018-04-16 2018-04-16 高效电磁同步协同作用的油水分离系统 Active CN108658181B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810339032.2A CN108658181B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 高效电磁同步协同作用的油水分离系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810339032.2A CN108658181B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 高效电磁同步协同作用的油水分离系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108658181A CN108658181A (zh) 2018-10-16
CN108658181B true CN108658181B (zh) 2020-10-20

Family

ID=63783582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810339032.2A Active CN108658181B (zh) 2018-04-16 2018-04-16 高效电磁同步协同作用的油水分离系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108658181B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110850066A (zh) * 2019-12-13 2020-02-28 哈尔滨理工大学 一种原油脱水破乳剂评价动态模拟试验装置
CN111647420A (zh) * 2020-06-10 2020-09-11 哈尔滨理工大学 一种电磁协同作用的油水分离装置及方法
CN112239676B (zh) * 2020-10-12 2024-06-07 欧森(天津)科技有限公司 一种电磁加热多相分离装置
CN112526110A (zh) * 2020-12-01 2021-03-19 华东理工大学 一种连续流动的电场强化介质聚结破乳效果评测系统及方法
CN112473188A (zh) * 2020-12-01 2021-03-12 华东理工大学 一种电场强化o/w乳状液破乳除油的装置及方法
CN112957769B (zh) * 2021-03-02 2022-06-10 西安近代化学研究所 一种防乳化布液套筒及防乳化离心萃取机
CN117298657A (zh) * 2023-11-30 2023-12-29 中国石油大学(华东) 一种海洋平台高含水采出液油气水分离系统和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366623A (en) * 1992-09-11 1994-11-22 Colonel Clair Apparatus for magnetically treating a fluid
CN1796296A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中国科学院电工研究所 一种油水分离方法和装置
CN102021018A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 北京石油化工学院 新型高效原油脱水、脱盐用静电预聚结方法和设备
CN103087762A (zh) * 2013-02-01 2013-05-08 哈尔滨理工大学 基于磁场和不均匀电场的原油脱水器
CN204039113U (zh) * 2014-09-14 2014-12-24 刘磊 一种废水处理设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5366623A (en) * 1992-09-11 1994-11-22 Colonel Clair Apparatus for magnetically treating a fluid
CN1796296A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中国科学院电工研究所 一种油水分离方法和装置
CN102021018A (zh) * 2009-09-23 2011-04-20 北京石油化工学院 新型高效原油脱水、脱盐用静电预聚结方法和设备
CN103087762A (zh) * 2013-02-01 2013-05-08 哈尔滨理工大学 基于磁场和不均匀电场的原油脱水器
CN103087762B (zh) * 2013-02-01 2016-01-20 哈尔滨理工大学 基于磁场和不均匀电场的原油脱水器
CN204039113U (zh) * 2014-09-14 2014-12-24 刘磊 一种废水处理设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN108658181A (zh) 2018-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108658181B (zh) 高效电磁同步协同作用的油水分离系统
CN103849428B (zh) 一种磁电场破乳器
CN102021018A (zh) 新型高效原油脱水、脱盐用静电预聚结方法和设备
BRPI0908263B1 (pt) Aparelho para aplicar energia eletromagnética para aquecer um fluido dielétrico, e, método para aquecer um fluido dielétrico pela aplicação de energia eletromagnética
CN107365598B (zh) 一种旋流静电聚结装置
CN102021019A (zh) 新型高效原油电脱水、脱盐方法和设备
CN102021020A (zh) 基于介电泳破乳机理的新型原油电脱水、脱盐方法和设备
CN104862002A (zh) 一种原油乳状液静电聚结器
CN104927895A (zh) 一种高酸原油电脱盐的工艺
CN111171859B (zh) 一种处理油田采出液的分段式电磁耦合分离器
CN201501846U (zh) 基于介电泳破乳机理的新型原油电脱水、脱盐设备
CN2311493Y (zh) 多级分散聚结原油电脱盐脱水设备
CN108641743B (zh) 一种高效电磁同步协同作用聚结装置
CN201501845U (zh) 新型高效原油电脱水、脱盐设备
US10786757B2 (en) Compact electrocoalescer with conical frustum electrodes
CN101078345B (zh) 油田采出液电磁聚结预处理装置
CN204509213U (zh) 一种微波强化静电原油脱水装置
CN104531205B (zh) 一种微波强化静电原油脱水装置
RU2424844C1 (ru) Способ разделения водонефтяной эмульсии и устройство для его осуществления
CN206529434U (zh) 一种高效磁电破乳器
CN1900228A (zh) 电脱盐脱水器
CN115161066B (zh) 一种含聚复杂原油乳状液静电聚结脱水器
CN103773428B (zh) 一种高效率电脱盐脱水设备及应用
CN211921434U (zh) 一种电磁耦合的脱水装置
CN108048128A (zh) 一种变压器外置式静电聚结器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant