CN1888023A - 一种原油电场脱水脱盐的方法及其装置 - Google Patents

一种原油电场脱水脱盐的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用物理方法对乳化液进行处理的方法及装置领域，具体地说是一种原油脱水脱盐的方法及其装置。设有输油管道，输油管道经法兰与电场作用腔体的一端相连通，电场作用腔体的另一端与沉降罐的进油口连接，电场作用腔体内腔平行于电场作用腔体的轴线方向经支承体平行安装行电极，电极经电缆引出电场作用腔体内腔并与高压电源电连接。原油经输油管道进入管状高压电场作用区，高压电场的作用方向与原油流动方向垂直，经高压电场处理后的原油由输送管道送入沉降罐内，经沉降实现脱水脱盐。

Description

一种原油电场脱水脱盐的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种用物理方法对乳化液进行处理的方法及装置领域，具体地说是油田或炼油厂生产中的原油进行电场破乳脱水脱盐的方法及其装置。
背景技术
我们知道，在石油化工行业中，利用电脱水器对原油进行脱水脱盐是一项成熟的技术，该电脱水器一般为较大的罐体，在罐体内部按一定方式排列有高压电极，还包括进料口、进料分布器、沉降区，在罐体下部的水包及其出水口，以及在罐体上部的出油口等组成，其工作过程是，由进料口进入的油水混合液进入电脱水器罐体后，通过进料分布器输送到位于罐内的高压电极之间，在电场的作用下，凝结的水滴往下沉降，在沉降区或者水包内经长时间的油水分离后，形成的水经排水口排出，脱水后的原油含水率降低，在浮力的作用下向上方流动，逐渐经上部的排油口排出。中国专利CN2159833Y、CN1605615A、CN1140611C、美国专利US4209374等都采用了这种基本结构。
这种结构的特点是工作比较稳定，油水实现了即时分离，缺点是体积较大，结构较复杂，造价高，安装困难，液体在罐内的缓慢运动还影响了在电场作用下细小的水滴相互碰撞凝结成大颗粒沉降的机会，从而影响了破乳脱水脱盐的效率及效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术的不足，提供一种原油脱水脱盐的方法及其装置，使电场作用功能与油水沉降功能分离，减少系统的复杂性，提高脱水脱盐的效率及效果。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种原油电场脱水脱盐的方法，原油经输油管道进入管状高压电场作用区，经高压电场处理后的原油由输送管道送入沉降罐内，经沉降实现脱水脱盐。
一种用于前述方法的原油电场脱水脱盐装置，设有输油管道，输油管道经法兰与电场作用腔体的一端相连通，电场作用腔体的另一端与沉降罐的进油口连接，电场作用腔体内腔经支承体平行安装有电极，电极经电缆引出电场作用腔体内腔并与高压电源电连接。
本发明还可通过如下措施来实现：电场作用腔体与沉降罐之间经法兰连接有输送管道。电极为筒形结构，筒形电极内腔设有一个棒状电极。电极还可以为平板形结构。电极还可以为棒状结构。
本发明的有益效果是，充分利用了石化行业现有工艺流程中已有的各种大型沉降罐，不但提高了沉降的效果，而且还大大地减小了系统的体积和复杂性，提高了电场作用的效率，增加了细小水颗粒相互碰撞的机会，从而增加了使细小水颗粒快速凝结成易于沉降的大颗粒的机会，大大地提高了原油脱水脱盐的效果及效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构示意图，也是一种实施例的示意图。
图2为本发明实施例二的结构示意图。
图3是实施例一所使用电极的结构图。
图4是本发明实施例三电极的结构示意图。
图5是本发明实施例四电极的结构示意图。
图6是本发明实施例六电极的结构示意图。
图7是本发明实施例七电极的结构示意图。
图中1.输油管道，2.电缆，3.高压电源，4.电缆引入塞，5.法兰，6.电场作用腔体，7.电极，701电极，702.电极，703.电极，704.电极，705.电极，706.电极，707.电极，708.电极，709.电极，710.电极，8.支承体，9.输送管道，10.沉降罐，11.排油管，12.排水管，13.连接件。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明作进一步的描述：
实施例一：
图1、图2所示，金属管筒形电场作用腔体6内腔经支承体8固定有电极7，电极7由电极701及电极702构成，电极702为管筒形结构，电极701位于管筒形电极702内，电极701为棒状结构，电极701与电极702的轴线及电场作用腔体6的轴线相互平行，并且电极701轴线与电极702及电场作用腔体6的轴线重合，电场作用腔体6的一端经法兰5与管状的连接件13的一端固定，连接件13的管壁上加工有电缆引出孔，电极701及电极702分别经两根电缆2从电缆孔内引出，电缆孔由电缆引入塞4封堵，两根电缆2的另一端接高压电源3的两个输出端上，与电极701相连接的电缆2同时与电场作用腔体6的管壁电连接，连接件13的另一端经法兰与输油管道1一端的法兰固定在一起。本发明也可不使用连接件13，电缆2直接从电场作用腔体6上引出。电场作用腔体6的另一端经法兰与输送管道9连接，输送管道9的另一端接沉降罐10的进油口。电场作用腔体6内的电极7为两组，一组由电极702与电极701组成，另一组由电极702与电场作用腔体6的管壁组成，高压电源3施加给电极7的电信号是直流或交流的高压信号，高压电源3施加给电极7的电信号还可以是高压脉冲信号。本发明原油经输油管道1流经电场作用腔体6，在高压电源3的作用下电极702与电极701之间、电极702与电场作用腔体6的管壁之间形成高压电场，从而电场作用腔体6内腔不会存在电场盲区，原油流经电场作用腔体6内的电场作用区时，油水混合液就受到电场的作用，其中的细小水颗粒在电场和液体自身流动的双重作用下，很容易相互碰撞，凝结成更易于与油分离的较大颗粒，另外，电场作用腔体6后端的输送管道9的存在增加了细小水颗粒的碰撞机会，更加利于细小的水颗粒形成较大水颗粒，经电场处理后的含水原油流入沉降罐10内，在进入沉降罐10后经沉降，水沉降到沉降罐10的底部，经罐体底部的排水管12排出，脱水脱盐后的原油则经罐体顶部的排油管11流出。
实施例二：
图2、图3所示，金属管筒形电场作用腔体6内腔经支承体8固定有电极7，电极7由电极701及电极702构成，电极702为管筒形结构，电极701位于管筒形电极702内，电极701为棒状结构，电极701与电极702的轴线及电场作用腔体6的轴线相互平行，并且电极701轴线与电极702及电场作用腔体6的轴线重合，电场作用腔体6的一端经法兰5与管状的连接件13的一端固定，连接件13的管壁上加工有电缆引出孔，电极701及电极702分别经两根电缆2从电缆孔内引出，电缆孔由电缆引入塞4封堵，两根电缆2的另一端接高压电源3的两个输出端上，与电极701相连接的电缆2同时与电场作用腔体6的管壁电连接，连接件13的另一端经法兰与输油管道1一端的法兰固定在一起。本发明也可不使用连接件13，电缆2直接从电场作用腔体6上引出。电场作用腔体6的另一端接沉降罐10的进油口。电场作用腔体6内的电极7为两组，一组由电极702与电极701组成，另一组由电极702与电场作用腔体6的管壁组成，高压电源3施加给电极7的电信号是直流或交流的高压信号，高压电源3施加给电极7的电信号还可以是高压脉冲信号。本发明原油经输油管道1流经电场作用腔体6，在高压电源3的作用下电极702与电极701之间、电极702与电场作用腔体6的管壁之间形成高压电场，从而电场作用腔体6内腔不会存在电场盲区，原油流经电场作用腔体6内的电场作用区时，油水混合液就受到电场的作用，其中的细小水颗粒在电场和液体自身流动的双重作用下，很容易相互碰撞，凝结成更易于与油分离的较大颗粒，更加利于细小的水颗粒形成较大水颗粒，经电场处理后的含水原油流入沉降罐10内，在进入沉降罐10后经沉降，水沉降到沉降罐10的底部，经罐体底部的排水管12排出，脱水脱盐后的原油则经罐体顶部的排油管11流出。
实施例三：
如图4所示，电极703为棒状结构，电极703经支承体8固定在电场作用腔体6内腔，电极703位于电场作用腔体6的轴线上，两根电缆2分别接电极703及电场作用腔体6的管壁，本实施例的其它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例四：
如图5所示，管状电极704位于电场作用腔体6内腔，电极704内套装有管状电极705，电极705内套装有棒状电极706，电极706与电极705、电极704经支承体8固定在电场作用腔体6内腔中，电极706的轴线与电极705、电极704及电场作用腔体6的轴线重合，电极706与电极704经电缆连接在一起，电极705与电场作用腔体6的管壁经另一根电缆连接在一起，本实施例的其它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例五：
前述四个实施例中电极701、电极702、电极703、电极704、电极705、电极706的轴线也可以与电场作用腔体6的轴线不重合，其它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例六：
如图6所示，电场作用腔体6的横截面为矩形，电极707为平板式结构，电极707经支承体8固定在电场作用腔体6的内腔中，电极707与电场作用腔体6相对的两个腔壁平行，电极707及电场作用腔体6的管壁分别经一根电缆2与高压电源3的两个输出端电连接，本实施例的其它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例七：
如图7所示，电场作用腔体6的横截面为矩形，电极708、电极709及电极710为平板式结构，电极708、电极709及电极710之间相互平行，并且与电场作用腔体6相对的两个腔壁平行，电极708与电极710经一根电缆2引出与高压电源3的一个输出端相连接，电极709及电场作用腔体6的管壁经另一根电缆2与高压电源的另一输出端电连接。
本发明电极7的组数可根据电场作用腔体6的管径大小进行增减，管径越大电极7的组数越多，反之亦然。为了增强电场作用区的强度和作用效果，可以将多组安装有电极7的电场作用腔体3以串联的方式连接在储油管10与输油管道1之间。
实施例八：
实施例六、实施例七中电极707、电极708、电极709及电极710也可以与电场作用腔体6的轴线之间有一个夹角。
实施例九：
电极也可以为网板状结构，多个网板状电极经支承体固定在电场作用腔体内腔中，网板状电极与电场作用腔体的轴线垂直，相邻两个网板电极分别经电缆接高压电源的两个输出端，两个网板状电极在电场作用腔体内腔中形成了一个与原油流动方向相同的电场，经电场处理的含水原油流入沉降罐后，经沉降后水及盐沉降到沉降罐的底部，经罐体底部的排水管排出，脱水脱盐后的原油则经罐体顶部的排油管流出。

Claims (6)

1、一种原油电场脱水脱盐的方法，其特征是：原油经输油管道进入管状高压电场作用区，经高压电场处理后的原油由输送管道送入沉降罐内，经沉降实现脱水脱盐。
2、一种使用前述原油电场脱水脱盐的方法的装置，设有输油管道，其特征是：输油管道经法兰与电场作用腔体的一端相连通，电场作用腔体的另一端与沉降罐的进油口连接，电场作用腔体内腔经支承体安装有电极，电极经电缆引出电场作用腔体内腔并与高压电源电连接。
3、根据权利要求2所述的原油电场脱水脱盐装置，其特征在于所说的电场作用腔体与沉降罐之间经法兰连接有输送管道。
4、根据权利要求2所述的原油电场脱水脱盐装置，其特征在于所说的电极为筒形结构，筒形电极内腔设有一个棒状电极。
5、根据权利要求2所述的原油电场脱水脱盐装置，其特征在于所说的电极还可以为平板形结构。
6、根据权利要求2所述的原油电场脱水脱盐装置，其特征在于所说的电极还可以为棒状结构。
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