CN109843408A - 脱盐器的油水乳液检测与控制 - Google Patents

Abstract

一种检测关于脱盐器容器内乳液层的信息的方法。从脱盐器容器内的各种深度抽取液体样品，并使每个样品通过流体密度和流量测量装置。关于乳液层的信息可用于调节破乳化学品注入脱盐器容器和/或控制从脱盐器容器中去除水的速率。

Description

脱盐器的油水乳液检测与控制

该非临时申请要求2016年10月26日提交的美国临时申请序列号62/413,528的权益，其公开内容通过引用结合在此。

本发明涉及用于检测和提供关于含液容器(例如原油脱盐器容器)内的油水乳液层的信息的装置和方法。在其他方面，本发明涉及用于使原油脱盐和控制原油脱盐器单元的方法。

原油通常含有盐，例如氯化钙、氯化钠和氯化镁，以及在油可以进一步精制之前必须去除的其他污染物。这些盐和污染物会引起下游加工设备的问题和最终精制产品的污染，从而降低其价值。

通常通过将水与原油混合，然后分离水相和油相以产生脱盐的原油，从原油中去除盐。将水与原油混合以形成油、水和两者的乳液的混合物。然后将混合物进料到脱盐器单元，所述脱盐器单元提供水相和原油相的分离，得到脱盐的原油和含有从原油中去除的盐的水流出物。

脱盐器单元通常包括配备有电极的大容器，所述电极用于提供静电场以促进由容器限定的分离区内的液滴聚结。脱盐器单元将原油和水混合物重力和静电分离成不同的油层和水层。

在脱盐器容器内通常在上部油层和下部水层之间形成油水乳液层。脱盐器容器内的这层油水乳液的厚度或深度可以从几厘米到高达几米不等。除盐技术的有效性可取决于控制脱盐器单元的操作和控制脱盐器容器内的油水乳液层的位置和厚度的方法。

因此，提供了一种用于使原油脱盐并控制脱盐单元的方法。该方法包含将包含油、水和油/水乳液的进料引入容器中，该容器具有用于从容器中去除油的出油口和用于从容器中去除水的出水口。在容器内提供具有深度的乳液层，所述乳液层位于下部水层和上部油层之间，所述下部水层具有容器内的水位。从容器中移出来自容器内多个不同深度的多个液体样品，并且使多个液体样品中的每一个通过流体密度和流量测量装置，以测量多个液体样品中的每一个的比重值。处理比重值以产生指示乳液概况和乳液深度的乳液输出信号。

在本发明的另一个实施例中，将包含油、水和油/水乳液的进料引入容器中，所述容器具有用于从容器中去除油的出油口和用于从容器中去除水的出水口。使进料在容器内分离成位于下部水层和上部油层之间的乳液层。通过出水口以除水速率从下部水层去除水。从容器内的多个不同深度移出多个液体样品，并且使多个液体样品中的每一个通过流体密度和流量测量装置，用于测量多个液体样品中每一个的比重，以提供多个液体样品中每一个的测量比重值。基于测量的比重值控制除水速率。

图1是表示原油脱盐方法的工艺流程图。所述方法包含使用脱盐器容器和用于原油脱盐的相关组件。

图2是图1的方法的脱盐器单元的分解横截面侧视图。

图3是用于脱盐过程的控制布置的示意图。

图4示出了根据本发明的脱盐器容器内乳液层位置的检测。

图5示出了根据本发明的用于检测乳液层概况的布置。

本发明包括乳液层检测系统，所述系统可以确定包含在由原油脱盐器容器限定的分离或沉降区内的乳液层的位置。乳液层检测系统提供关于在脱盐器容器内形成的乳液层的厚度和组成的信息。该信息用于控制和破坏乳液层以及控制从脱盐器容器中去除水的速率。

术语“乳液”或“乳液层”或“油/水乳液”在本文中是指两种或更多种不混溶液体如原油和水的分散体，其中至少一种液相分散在另一液相中。然而，这些术语不区分水包油分散体和油包水分散体。也就是说，本说明书中对乳液的提及是指任何类型的不混溶液体(例如原油和水)的分散体，包括水包油乳液，其中油是分散相，或者油包水乳液，其中水是分散相，或多种乳液，例如水包油包水乳液和油包水包油乳液。

本发明的进料混合物和乳液的原油组分包括从地质结构获得的烃或从地质结构获得的原油的任何烃馏分。原油馏分包括汽油、柴油、煤油、燃料油、轻质减压瓦斯油、重质减压瓦斯油以及较高分子量的烃类化合物。

在原油脱盐器容器的分离或沉降区内形成的乳液层包括乳化混合物，其包含分散的液相和连续的液相。分散的液相可以是原油或水，这取决于原油和水的相对体积以及原油的物理特性。

通常，乳液层包含油包水乳液，其可包括乳化水，其量在乳液层的向上至80体积％的范围内，并且更通常在1-60体积％的范围内。对于API比重大于约20度(20°)的原油(轻质原油)，在原油中乳化的水的量可以在向上至25体积％的范围内，更通常地，5-20体积％。对于API比重小于约20°的原油(重质原油)，在原油中乳化的水的量可以在5-40体积％的范围内，更通常地，10-35体积％。

乳液层中水和油的相对量在脱盐器容器内整个深度上变化。例如，乳液层的上端边界处的乳液层的油-水比率大于乳液层在其下端边界处的油-水比率。

在脱盐器容器的分离区内形成的乳液层的所需厚度或高度随脱盐器容器的尺寸(例如直径)而变化。通过本发明的方法将乳液层的厚度控制在几厘米至几米的范围内。例如，对于水平脱盐器容器，乳液层厚度可以控制在脱盐器容器直径的小于1％至约60％的范围内，优选地，容器直径的等于或小于3％至40％，并且更优选地，容器直径的等于或小于5％至30％。

本发明的一个重要方面是它提供了乳液层的性质和厚度的测量和控制。本发明还提供了将脱盐器容器的分离区内的乳液层的位置控制和保持在所需的水平。所需的乳液层的水平低于内部电极的水平，并且在脱盐器容器的出水口上方足够的距离处，使得乳化的水和油不会与来自脱盐器容器的流出水一起通过。

脱盐器容器内的乳液层含有大于约20体积％的水，如果水太靠近内部电极，则会产生危险，从而导致电极短路并关闭脱盐器。或者，如果乳液层的下边界朝向脱盐器容器的出水口向下移动并靠近脱水器容器的出水口，则油可以与脱盐器容器中的脱盐器流出水一起通过其出水口。本发明提供了控制乳液层的性质并保持乳液层在脱盐器容器内的位置以使这些问题最小化。

脱盐器容器限定内部容积或分离区，其中引入包含原油、水和油/水乳液的混合物的进料。脱盐器容器在多个位置具有多个液体取样口，其允许从腔室内的各种深度取出液体样品。流体导管将每个液体取样口与取样管线互连。流体密度和流量测量装置与每个液体取样口相关联，所述装置能够测量在每个相关液体取样口处移出的流体的比重。

流体密度和流量测量装置是可操作的并且用于测量从脱盐器容器分离区移出的每个液体样品的体积流量或质量流量和比重。在优选实施例中，每个流体密度和流量测量装置是科里奥利流量计(Coriolis meter)或质量流量计。流体密度和流量测量装置向过程控制器提供输出信号，其指示或代表相应的测量的流体密度或比重。

根据优选实施例，过程控制器接收来自流体密度测量装置的输出信号，其代表每种流体的比重，处理与样品有关的比重信息，并产生代表脱盐器容器分离区内的乳液概况和深度的响应输出信号。该输出信号用于控制原油脱盐过程和脱盐器单元的操作。

过程控制器可以向操作者或自动控制系统提供信息，所述操作者或自动控制系统使用该信息来调节化学添加剂进入脱盐器容器的化学添加速率，以使油和水乳液破乳。化学添加剂通常是破乳剂或反相乳液破乳剂，其可用于从乳液层中去除盐。

过程控制器响应于来自流体密度测量装置的输出信号，调节通过出水口从脱盐器容器中去除水的速率。

在特定实施例中，水位传感器用于确定脱盐器容器内的水位。该水位传感器可操作用于测量脱盐器容器内的水位并用于向过程控制器提供代表脱盐器容器内的水位的水位信号。响应于水位信号，过程控制器调节从脱盐器容器通过出水口的除水速率。可以进一步响应于水位信号和乳液输出信号控制来自脱盐器容器的除水速率，从而控制脱盐器容器内乳液层的概况和深度。

更具体地，本发明的方法提供了确定脱盐器容器内的乳液层的特性以及用于定位脱盐器容器内乳液层的水平、厚度和位置。它通过从脱盐器容器内的多个深度抽出多个液体样品来实现这一点。使每个样品通过流体密度和流量测量装置，例如科里奥利流量计，其测量多个液体样品中的每一个的比重。基于这些测量，完善了乳液层概况，其提供关于水位、乳液层的厚度以及脱盐器容器内的水-乳液和油-乳液界面的位置的信息。

本发明的系统和方法有利地产生乳液层概况而无需借助于插入脱盐器容器内的装置。本发明的方法提供了在不同位置测量脱盐器容器内的流体的比重，以提供由过程控制器处理的多个比重值，所述过程控制器产生代表脱盐器容器内的乳液层的概况、厚度和位置的乳液输出信号。过程控制器通过将测量的乳液比重和深度信息与产量乳液输出信号相关联来实现这一点，乳液输出信号指示或代表乳液概况和乳液深度。这样做的一种方法是通过信息的线性插值来计算油-乳液边界和水-乳液边界的位置。

本发明还提供了用于控制脱盐过程的某些方面的其他改进技术。例如，可以基于检测到的关于乳液层的信息来调节破乳化学品的化学注入速率。还可以响应于代表脱盐器容器内的乳液概况和乳液深度的乳液输出信号来调节从脱盐器容器中去除水的速率。另外控制脱盐器容器内的水位以调节脱盐器容器内乳液层的位置(深度)并防止油通过脱盐器容器的出水口损失。

乳液层测量可以进一步与水位测量装置(例如水平传感器)结合使用，以控制来自脱盐器容器的除水速率。水位传感器可操作地与脱盐器容器相关联，并且其测量容器内的水位。水位传感器向过程水平控制器提供水位信号，所述过程水平控制器响应于乳液输出信号和水位信号中的任一个或两个来调节或控制来自脱盐器容器的除水速率。

在一般操作中，首先用洗涤淡水乳化原油进料，以使原油进料中的盐溶解在乳液的水中。原油进料与水进料的这种乳化通过混合构件进行，所述混合构件可以是静态混合器、混合阀或螺旋桨，其产生湍流以将油与洗涤淡水混合。

混合构件将产生油水乳液以确保油和洗涤水之间的良好接触，以有利于通过水去除可溶性盐以及促进固体分离。洗涤水可以从各种来源获得，例如再循环炼油厂水、再循环废水、澄清水、净化废水、酸性水汽提塔底物、塔顶冷凝物、锅炉给水、澄清河水或任何其他合适的来源。

与原油混合的淡水或洗涤水的量根据其API比重而变化；然而，混合的水的量通常为原油量的约1-25％，更通常为3-10％。将乳化的混合物作为进料流入脱盐器容器中，并使其在脱盐器容器的分离区内分离成不同的油层和水层，乳液层位于或定位于上部油层和下部水层之间。随着相分离，水层然后含有增加量的盐，其已从油中去除并且油具有降低的盐浓度(即，脱盐的原油)。

因此，引入脱盐器容器的进料包含与洗涤水混合的原油和任何注入的破乳化学品，其添加并与原油和水混合。因此，它包括油相、水相和油和水的乳液。

优选通过激励一对电极以在脱盐器室内产生电场并通过向脱盐器室添加破乳化学品来辅助乳液层的分离。在具有电极的脱盐器容器内产生电场，以帮助分离并帮助破坏乳液层。在特定实施例中，使用约15,000-35,000伏的电位。

为了说明本发明如何提供用于控制脱盐器容器内的水位的系统和方法，考虑当从脱盐器容器中去除水的速率足够大以使得油与从容器去除的水一起通过时的情况。在这种情况下，测量从脱盐器容器下部取出的流体的流体密度和流量测量装置(科里奥利流量计)将检测水层中降低的比重。这表明水层中存在油，因此需要提高脱盐器容器内的水位。作为响应，过程控制器处理来自科里奥利流量计的信息以提供输出信号，所述输出信号提供从脱盐器容器中去除水的速率的降低。

本发明还提供了用于控制脱盐器容器内乳液层的位置或水平的系统和方法。根据需要增加或减少来自脱盐器容器的除水速率，以调节脱盐器容器内乳液层的垂直深度或位置。通常希望将乳液层的垂直深度或位置调整为位于容器的中心(深度方向)附近或周围。将乳液层定位在脱盐器容器的中心附近允许改进乳液层厚度和组成的检测。

在所述实施例中，来自流体密度和流量测量装置的读数用于控制将破乳化学品添加到脱盐器容器中以将乳液层破碎成油和水成分。破乳化学品可包括破乳物质，例如表面活性剂、pH调节剂、固体去除剂等。乳液破乳专家可以使用关于乳液层组成的具体化信息来调节所用的破乳化学品的类型或其添加至脱盐器容器的速率。具体化信息源自在乳液层本身内的不同深度处进行的若干密度测量。

在特定实施例中，流体密度和流量测量装置是科里奥利流量计。科里奥利流量计通过使流体通过振动的U形管，导致其振动频率相对于U形管的振动频率发生变化，而流体不会流过U形管来测量流体密度。当流体流过它时，科里奥利流量计的U形管的振动频率与流体密度之间存在关系。这种关系允许检测和测量通过科里奥利流量计的U形管的流体的比重。

科里奥利流量计的这种使用提供了从脱盐器容器的分离区提取的液体样品的比重的快速测量。分布式控制系统处理液体样品的密度测量并显示结果信息，以提供脱盐器容器内乳液层的概况和深度的实时分析，并快速控制对脱盐器容器内的乳液层的特性、厚度和位置变化的响应。

使用本发明方法的科里奥利流量计是有利的，因为它们位于脱盐器容器外部。它们允许从脱盐器室内的多个不同深度抽出的液体样品的外部测量，通过科里奥利流量计，然后排放到任何合适的低压下游目的地。通常，将液体样品送回原油加料泵上游侧的原油进料至脱盐器单元。

图1是说明脱盐过程10的流程示意图，其包括脱盐器容器12和用于原油脱盐的相关元件。脱盐器容器12限定容积或分离区13。

插入导管16中的原油加料泵14将原油输送到混合构件18。水泵20使洗涤淡水通过导管22流到混合构件18。

混合构件18提供原油和淡水的紧密混合，以提供包含原油、水和油/水乳液的混合物。合适的混合构件的实例包括静态混合器、混合阀、截止阀和螺旋桨，其提供压降和湍流，用于将油与水混合并促进形成油和水的小液滴。混合构件18上的压降通常在5至60psi之间。

水流控制阀23置于水泵20下游的导管22中，并提供用于控制与通过导管16的原油混合的淡水量的构件。与原油混合的洗涤水的量取决于原油的API比重，但它基于原油体积可以在1-20体积％的范围内。更通常，在脱盐过程中混合的洗涤水与原油的体积比在2-15体积％的范围内，并且更通常，体积比在3-10体积％的范围内。

插入导管26中的化学添加剂注入阀24提供了用于控制引入通过导管16的原油进料中的破乳剂或其他化学品的量的构件。引入原油进料中的化学添加剂的量响应于根据下面详细描述的方法收集的信息进行调整，所述方法涉及脱盐器容器12的分离区13内的乳液层的表征。

原油、水和油/水乳液的混合物从混合构件18通过导管28，并被引入脱盐器单元29的脱盐器容器12的分离区13中。

在下文中参考图2详细描述图1中所示的脱盐器单元29。应理解，图1中关于脱盐器单元29的每个元件的标识号与图2中的那些相同。

图2是如图1所示的脱盐器单元29的分解图，但更详细地说明了由脱盐器容器12限定的分离区13。脱盐器容器12包括液体流入阀32，用于控制通过进料口34将进料混合物通过导管28引入分离区13中。

脱盐器容器12还包括出油口36和出水口38，出油口36用于从分离区13内去除油，出水口38用于从分离区13内去除水。

导管39可操作地连接到出水口38，水通过出水口38从分离区13流到下游。在导管39中插入水平控制阀40，其用于响应于水位50的变化调节从分离区13去除水的速率。导管41可操作地连接到出油口36，脱盐油通过出油口36进入下游进行进一步处理(未示出)。

将包含原油、水和油/水乳液的混合物的进料分离成上部油层42和下部水层44。油/水乳液(乳液)层46位于上部油层42和下部水层44之间，并由上部油-乳液边界48和下部水-乳液边界50划定。水-乳液边界50也对应于水层44的水位。

优选地，分离区13含有本领域已知类型的静电除尘器。上电极52和下电极54位于分离区13内，并且可操作以使盐从油层42向水层44沉淀，如本领域中已知的。通常使用约15,000-35,000伏的电位。

水位传感器56位于脱盐器容器12内部或外部，并且可操作并提供用于检测分离区13内的水位50并用于产生指示或代表水位50的水位信号58的构件。任何合适的水平传感器可以用于水位传感器56。这种构件包括例如置换器水平传感器、电容水平传感器、流体静压水平传感器和超声波水平传感器。水平控制阀40响应于信号58控制通过出水口38和导管39的水流，从而控制分离区13内的水位或水-乳液边界50。

液体取样口60a、60b、60c、60d和60e位于脱盐器容器12中的多个位置，使得可以从分离区13内的各种高度或深度抽取流体。在所示实施例中，有五个液体取样口60a-60e。但是，可能有多于或少于五个这样的端口。液体取样口60a-60e沿着脱盐器容器12位于不同的垂直高度，使得提取的液体将从分离区13内的不同深度抽出。液体取样口60a-60e优选以基本相等的间隔彼此间隔开。

液体导管62a-62e分别从每个液体取样口60a-60e延伸到取样管线64。取样管线64流体连接并且在原油加料泵14的上游侧延伸到导管16。结果，提取的液体再循环到分离区13。

科里奥利流量计66a、66b、66c、66d和66e分别与每个液体导管62a-62e和取样口60a-60e可操作地相关联。每个科里奥利流量计66a-66e提供用于测量流过其各自的液体导管62a-62e的流体的密度和质量流率的构件。

科里奥利流量计是已知的流体密度和流量测量装置。科里奥利流量计使用科里奥利原理进行这些测量。流体密度可以用科里奥利流量计直接测量，所述流量计使流体流过振动U形管。流过U形管的流体及其密度改变了振动U形管的振荡频率。产生的振荡频率是流体密度和质量流率的函数。用于脱盐过程10的合适的科里奥利流量计可从科罗拉多州博尔德的艾默生高准公司(Emerson Micro Motion of Boulder，Colorado)商购获得。

当每个液体样品通过其各自的科里奥利流量计66a-66e时，测量液体的比重。水的比重约为1.0。原油的比重可以在约0.5至0.9的范围内，更通常在0.6至0.88或0.76至0.86的范围内。油和水的混合物的比重在两个值之间。

现在参考图3，每个科里奥利流量计66a-66e产生其相应的输出信号70a-70e，其指示或代表流过液体导管62a-62e的样品流体的测量比重值。过程控制器71接收输出信号70a-70e并处理比重和质量流量信息以产生至少一个输出信号76，其指示分离区13内的乳液层46的乳液概况和乳液深度。

在优选实施例中，过程控制器71是分布式控制系统(DCS)。DCS是可编程计算机，其被配置用于接收和处理输出信号70a-70e，其代表从分离区13取得的液体样品的比重，以产生指示或代表分离区13内的乳液概况(即，比重测量)和相应乳液深度的至少一个输出信号。

在特定实施例中，通过首先将从脱盐器容器12抽取各个样品的深度与那些样品的比重值相关联来确定乳液概况。每个液体取样口60a-60e的深度是已知的。将测量的比重值线性化并内插以确定中间值，该中间值将产生油-乳液边界48和水-乳液边界50的计算深度。该信息表示乳液层46的厚度或深度。

在特定实施例中，过程控制器输出指示输出信号76的显示结果。该显示可以通过计算机屏幕或打印输出或本领域已知的其他显示技术。显示的信息可以是图形、图表或数值的形式。

过程控制器71还可以被配置为接收水位信号58以及输出信号70a-70e。过程控制器71提供这些信号的处理以产生控制信号76，该控制信号76提供水平控制阀40的响应调节，用于控制水位50和乳液层46的深度。

注意，输出信号70a-70e的通信路径可以是电导管或无线通信链路或构件。类似地，从水位计56到过程控制器71的输出信号72的信号通信路径可以是电导管或无线通信链路或构件。

在操作中，过程控制器71接收来自科里奥利流量计66a-66e的输入信号，并配置成基于由来自科里奥利流量计66a-66e的输出信号提供和表示的测量比重值确定乳液深度和乳液概况。

图4描绘了脱盐器容器12的简化乳液概况的测量。特别地，由科里奥利流量计66a-66e提供的测量值用于确定分离区13内的乳液层46的位置、深度和其他信息。

如图4中所示，液体取样口60a、60b、60c、60d和60e分别位于分离区13内100％、75％、50％、25％和0％的高度。乳液层46的比重应该从上部油层42向下线性过渡到下部水层44。

线性化数据点允许乳液层概况的近似。而且，油-乳液界面48和水-乳液界面50的位置可以通过基于缺失的密度(比重)值的计算来确定。确定乳液概况，其可包括分离区13内的乳液层46的位置和厚度以及油-乳液界面48和水-乳液界面50的位置。

在图4提供的实例中，使用者可以确定乳液层46的一般位置，因为从科里奥利流量计66c的读数表明乳液层46存在于液体取样口60c的位置。乳液层46的厚度应理解为不过量，因为它不会在分离区13内向上延伸到科里奥利流量计60b检测到的位置，或者在分离区13内向下延伸到科里奥利流量计60d检测到的位置。

对于图4中所示的示例性布置，取决于构成油层42的原油的类型，上部科里奥利流量计66a和66b将指示约0.5-0.8的比重。该范围内的比重指示油层42。下部科里奥利流量计66d和66e各自指示约1.0的比重，从而指示水层44。

中心科里奥利流量计66c将指示中间比重值(即，1.0[水]与原油的0.5-0.8比重之间的值)，其指示存在乳液层46。可以推断油-乳液边界48位于液体取样口60b和60c之间。水-乳液边界50位于液体取样口60c和60d之间。通过定位这些边界48和50，可以知道乳液层46的近似厚度和位置。

通过增加液体取样口60和科里奥利流量计66的数量和/或通过将液体取样口60定位在更接近脱盐器容器12内的乳液层46的位置，可以获得关于乳液层46、其位置、厚度和组成的更准确、详细和更具体的信息。

如本文所用，术语“具体化信息”是指从在乳液层本身内的不同深度进行的若干密度测量得到的信息。增加数量的液体取样口60和科里奥利流量计66还可以提供增强的测量误差处理(即，数据质量检查)和改进的计算接口水平的分辨率(精度)。

图5示出了增加数量的这种取样口60和科里奥利流量计66。在图5中，有九个流体密度和流量测量装置66a、66b、66c、66d、66e、66f、66g、66h和66i。此外，取样口60位于脱盐器容器12上的预期包括乳液层46及其边界的位置，所述边界由油-乳液边界48和水-乳液边界50提供。具体化信息允许使用者得出乳液层46的概况，其表明乳液层46的厚度及其组成。

在图5所示的布置中，上部取样口60a和60b定位于样品油层42，并且科里奥利流量计66a和66b应该产生0.5至0.8范围内的比重读数，这取决于构成油层42的原油的类型并且其指示油层42存在于那些位置。下部取样口60h和60i定位成对水层44进行取样。相关的流体密度和流量测量装置66h和66i将提供约1.0的比重读数，指示水层44存在于该位置。

科里奥利流量计66c-66g都接收乳液层46的样品并提供指示乳液层组成的比重读数。通常可以预期乳液层46的密度以线性方式从水-乳液边界50(最致密)到油-乳液边界48(最不致密)变化。该线性方差的不平衡可以表明应该调整破乳化学品进料。

作为示例，科里奥利流量计60d和/或60e的高于预期(即，线性方差之外)密度读数可能表示乳液层46的上部中的过量水，这可以通过调节破乳化学品来解决。然而，关于乳液层组成的具体化信息将为破乳化学专家提供信息，该信息可用于确定通过化学品进料26添加到脱盐器容器12中的破乳化学品的量和类型或其添加速率。可以使用阀24调节破乳化学品的添加速率。

下部科里奥利流量计66h和66i的密度读数降低可能表明多余的原油不期望地从乳液层46被拉入水层44中并因此通过出水口38的移除而损失。在这种情况下，过程控制器71将产生输出，指示使用者应该增加破乳化学品的进料以确保乳液层46的更完全的破乳。

在本发明的另一方面，关于乳液层46的信息用于控制分离区13内的乳液层46的位置。在优选的实施例中，乳液层46指向分离区13的中心(深度方向)部分。过程控制器71将检测乳液层46的边界48和50的近似位置，从而定位乳液层46。如果乳液层46不位于分离区13内的中心深度附近，则过程控制器71或操作者可采取措施调节分离区13内的乳液层46的位置。过程控制器71可以增加除水速率以使乳液层46在分离区13内向下移动。或者，过程控制器71可以降低除水速率以在分离区13内向上移动乳液层46。

过程控制器71提供输出信号76，其提供调节化学品注入阀24以改变到分离区13的化学添加速率的基础。根据一些实施例，响应于输出信号76，通常手动调节化学添加速率。在这些实施例中，化学添加速率可以基于检测到的乳液层46的位置和组成而增加或减少。

在替代实施例中，响应于水位信号调节化学添加速率。在其他实施例中，响应于输出信号和水位信号调节化学添加速率。

过程控制器71可以通过控制水平控制阀40调节通过出水口38的除水速率来调节分离区13内的水层44的水平。在特定实施例中，过程控制器71基于来自科里奥利流量计66a-66e的输出信号控制除水速率。

在其他实施例中，过程控制器71基于从水位计56提供给过程控制器71的水位信号来控制除水速率。

在优选实施例中，过程控制器71基于输出信号76和水位信号控制除水速率。

Claims (14)

1.一种方法，其包含：

将包含油、水和油/水乳液的进料引入容器中，所述容器具有用于从所述容器中去除油的出油口和用于从所述容器中去除水的出水口；

在所述容器内提供具有深度的乳液层，所述乳液层位于所述容器内具有水位的下部水层和上部油层之间；

从所述容器内的多个不同深度移出多个液体样品；

使所述多个液体样品中的每一个通过流体密度和流量测量装置，以测量所述多个液体样品中的每一个的比重值；和

处理所述比重值以产生指示乳液概况和乳液深度的乳液输出信号。

2.如权利要求1所述的方法，其还包含：

以化学添加速率将破乳化学品引入所述容器中；和

响应于所述乳液输出信号调节所述化学添加速率。

3.如权利要求1所述的方法，其还包含：

通过所述出水口以除水速率从所述下部水层去除水。

4.如权利要求3所述的方法，其还包含：

响应于所述乳液输出信号控制所述除水速率。

5.如权利要求3所述的方法，其还包含：

测量所述水位，从而提供代表所述水位的水位信号；和

响应于所述水位信号控制所述除水速率。

6.如权利要求3所述的方法，其还包含：

响应于所述水位信号和所述乳液输出信号控制所述除水速率。

7.如权利要求3所述的方法，其还包含：

响应于所述水位信号和所述乳液输出信号控制所述化学添加速率。

8.如权利要求1所述的方法，其中流体密度和流量测量装置是科里奥利流量计。

9.如权利要求4所述的方法，其中控制所述除水速率以调节所述容器内的所述乳液层的垂直高度。

10.如权利要求1所述的方法，其中处理所述比重值以提供关于所述乳液层的具体化信息。

11.一种方法，其包含以下步骤：

将包含油、水和油/水乳液的进料引入容器中，所述容器具有用于从所述容器中去除油的出油口和用于从所述容器中去除水的出水口；

使所述进料在所述容器内分离成位于下部水层和上部油层之间的乳液层，所述下部水层具有所述容器内的水层；

通过所述出水口以除水速率从所述下部水层去除水；

从所述容器内的多个不同深度移出多个液体样品；

使所述多个液体样品中的每一个通过流体密度和流量测量装置，用于测量所述多个液体样品中的每一个的比重值，以提供每个液体样品的测量比重值；和

基于所述测量比重值控制所述除水速率。

12.如权利要求11所述的方法，其还包含：

处理所述测量比重值以产生指示乳液概况和乳液深度的乳液输出信号。

13.如权利要求11所述的方法，其还包含：

以化学添加速率将破乳化学品引入所述容器中；和

基于所述测量比重值调节所述化学添加速率。

14.如权利要求11所述的方法，其中控制所述除水速率以调节所述容器内的所述乳液层的垂直高度。