CN202829959U - 一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，这种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置包括高频脉冲发生器和高频脉冲电脱水罐，高频脉冲电脱水罐设有来液入口、净化油出口，高频脉冲电脱水罐的中上部设置高频脉冲电极板，高频脉冲电极板成对布置，高频脉冲发生器的输入端和输出端分别与高频脉冲电极板连接。本实用新型同传统的常规直流（或交-直流）供电脱水相比，高频脉冲供电能够在常规供电电压输出波形上叠加一高频脉冲信号，在不产生电分散的条件下形成高压电场，利用瞬时大功率电脉冲冲击，破坏高强度油水乳化膜，增大水粒子的振动幅度和碰撞几率，从而避免电脱水器发生“垮电场”、实现对各类老化油的高效脱水。

Description

一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置

技术领域

本实用新型涉及的是用于老化原油脱水处理的装置，具体涉及的是一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置。

背景技术

作为石油资源接替储量的主要构成部分，外围零散油田近年来在不断加大勘探、开发力度，但因产量受限，其采油方式除机械采油外，还有提捞采油，集油工艺除管道输送外，还有定期罐车拉油方式。与此相对应，地面采出液性质变得更为复杂，或因增产、增注化学剂的返出而大幅增加了油水乳化程度，或因采出液长时间积存而增强了乳化液稳定性，总之，在曝氧条件下，受空气、温度和光照等环境因素的作用，油水界面膜上聚集的乳化剂增多且聚结强度不断变大，形成了所谓的“老化原油”。同时，矿场落地油及含油污泥处理等直接产生的老化原油量也在逐年增多，这将带来油田地面处理系统能耗上升、处理剂用量增加、处理难度加大、处理效果不理想等各种制约正常生产的问题。特别地，老化原油成分复杂：有硫酸盐还原菌的大量生长和繁殖，形成菌胶团，夹带的大量机械杂质又混合有各种生物异形物；积存过程中轻质组分部分或全部挥发，重质组分占据了绝对优势，使密度和粘稠度增大；部分原油组分被氧化成复杂的氧化物，这些氧化物和原油中的胶质、沥青质等重组分及机械杂质共同作用增强其乳化稳定性；粘土矿物及总铁含量的增加，在与其它导电离子共存于乳化水相中时，使其导电能力远大于普通原油。这类老化原油进入目前的常规“两段式”脱水处理系统后，其复杂的物化性质及特点会造成“二段”直流（或交-直流）供电脱水装置发生频繁短路跳闸现象，甚至出现“垮电场”事故，严重影响处理设施的安全平稳运行，也难以保证净化原油的含水率指标和放水含油量指标。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，这种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置用于解决因老化原油自身特点及复杂的物化性质所带来常规供电脱水装置运行不稳、处理效果不理想。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置包括高频脉冲发生器和高频脉冲电脱水罐，高频脉冲电脱水罐设有来液入口、净化油出口，高频脉冲电脱水罐的中上部设置高频脉冲电极板，高频脉冲电极板成对布置，高频脉冲发生器的输入端和输出端分别与高频脉冲电极板连接。

上述方案中高频脉冲电极板在高频脉冲电脱水罐内呈竖挂式、成对等间距布置，高频脉冲电极板与高频脉冲电脱水罐来液方向垂直。

上述方案中高频脉冲电脱水罐具有加热控温系统、压力控制系统及放水电磁阀，水位传感器安装在高频脉冲电脱水罐内的1/5高度处。

上述方案中高频脉冲发生器、加热控温系统、水位传感器及放水电磁阀均与程序控制面板和显示面板相连。

上述方案中高频脉冲电脱水罐连接由清洗泵和高压清洗阀所构成的清洗系统。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型同传统的常规直流（或交-直流）供电脱水相比，高频脉冲供电能够在常规供电电压输出波形上叠加一高频脉冲信号，在不产生电分散的条件下形成高压电场，利用瞬时大功率电脉冲冲击，破坏高强度油水乳化膜，增大水粒子的振动幅度和碰撞几率，从而避免电脱水器发生“垮电场”、实现对各类老化油的高效脱水。

2、同脱水罐中电极板的布置采用平挂式相比，本实用新型竖挂式布置能够在同样建立高压电场的同时，避免老化油中大量带电性机杂在重力作用下的直接黏附、淤积，有效防止电脱水装置短路跳闸；

3、本实用新型清洗系统方便了对电脱水装置的维护管理，可减少开罐检查、电极板检修及清淤的频次，减轻人工劳动强度。另外，实现对脉冲供电输出频率、脱水温度、脱水罐放水及脱水电流的综合控制、记录与显示，取得高的自动化程度。

4、本实用新型具有原理明确、结构简单、操作维护方便、安全、自动化程度高、适用于对各种不同来源老化原油净化处理的优点，将有效解决囤积老化原油脱水的难题，提高油田开发中地面系统应对复杂采岀液的冲击能力，并保证原油净化与后续污水处理效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

1.高频脉冲发生器，2.高频脉冲电极板，3.高频脉冲电脱水罐， 5.水位传感器，6.高频脉冲输入单元，7.高频脉冲输出单元，8.气源，9.压力控制系统，10.清洗泵，11.高压清洗阀，12.放水电磁阀，13.程序控制面板，14.显示面板，15.来液入口，16.净化油出口。

具体实施方式

如图1所示，这种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置主体部分是高频脉冲发生器1和高频脉冲电脱水罐3，高频脉冲发生器1能够输出100HZ～5kHZ连续可调的脉冲频率、5%～80%连续可调的脉冲占空比，且具有高频脉冲输入单元6和高频脉冲输出单元7，高频脉冲输入单元6和高频脉冲输出单元7分别连接高频脉冲电脱水罐3内成对布置的高频脉冲电极板2，高频脉冲电极板2与高频脉冲电脱水罐3来液方向垂直，从而在极板间构建高压电场，促进老化油中高强度乳化水的振动、碰撞、聚结与沉降。同时，所述高频脉冲电脱水罐3设有来液入口15、净化油出口16，高频脉冲电脱水罐3的罐体上设置用于提供脱水温度的加热控温系统，高频脉冲电脱水罐3大约1/5高度处安装了水位传感器5，用于监测下水水位，另外，高频脉冲电脱水罐3还设置了用于保持罐内脱水压力的压力控制系统9及放水电磁阀12。高频脉冲发生器1、加热控温系统、水位传感器5及放水电磁阀12均与程序控制面板13相连，由显示面板14实现供电频率、脱水温度、脱水电流及下水水位等各种信号的采集、记录与显示，所述压力控制系统9与外部气源8相连。

本实用新型高频脉冲电脱水罐3还连接由清洗泵10和高压清洗阀11所构成的清洗系统，作为本实用新型的关键性配套辅助设施。

本实用新型进行老化油脱水处理时，首先，将经过“一段”沉降预处理后的老化油从来液入口加入到高频脉冲电脱水罐内；然后，开启程序控制面板和显示面板，设置温度，对罐内来液开始加热、恒温；再次，通过压力控制系统的压力表示值判断罐内压力，并根据需要，由气源灵活进行补充调整；与此同时，设置脉冲频率、脉冲占空比等脱水电场控制技术参数，并启动高频脉冲发生器，施加高压电场，脉冲供电脱水过程开始；此时，由显示面板实时采集、显示、记录脱水电流变化，当水位传感器信号显示时，开启放水电磁阀排出下水，之后关闭；根据来液老化油类型选择在罐内一定停留时间后，打开净化油出口，放出脱水处理合格的原油；最后，开启罐底放水电磁阀，排出罐内积液，之后关闭，并打开高压清洗阀，启动清洗泵，泵入外部清洗剂，对罐壁及电极板进行清洗，清洗液从罐底放水电磁阀排净。

本实用新型很好地解决了老化原油进入常规“两段式”脱水处理系统后，其复杂的物化性质及特点造成“二段”直流（或交-直流）供电脱水装置发生频繁短路跳闸现象，甚至出现“垮电场”事故的问题，在对各种不同来源老化原油的适应性方面优势显著，原理明确、结构简单、操作维护方便、自动化程度高，能保证老化油处理过程中设施的安全平稳运行，能满足净化原油的含水率指标与放水含油量指标要求，便于工程推广应用。

本实用新型对于破解囤积老化原油脱水处理的难题、提高处理系统对老化原油的抗冲击能力及改善净化处理效果具有重要意义。

Claims (5)

1.一种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，其特征在于：这种用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置包括高频脉冲发生器（1）和高频脉冲电脱水罐（3），高频脉冲电脱水罐（3）设有来液入口（15）、净化油出口（16），高频脉冲电脱水罐（3）的中上部设置高频脉冲电极板（2），高频脉冲电极板（2）成对布置，高频脉冲发生器（1）的输入端和输出端分别与高频脉冲电极板（2）连接。

2.根据权利要求1所述的用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，其特征在于：所述的高频脉冲电极板（2）在高频脉冲电脱水罐（3）内呈竖挂式、成对等间距布置，高频脉冲电极板（2）与高频脉冲电脱水罐（3）来液方向垂直。

3.根据权利要求2所述的用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，其特征在于：所述的高频脉冲电脱水罐（3）具有加热控温系统、压力控制系统（9）及放水电磁阀（12），水位传感器（5）安装在高频脉冲电脱水罐（3）内的1/5高度处。

4.根据权利要求3所述的用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，其特征在于：所述的高频脉冲发生器（1）、加热控温系统、水位传感器（5）及放水电磁阀（12）均与程序控制面板（13）和显示面板（14）相连。

5.根据权利要求1或4所述的用于老化原油处理的高频脉冲电脱水装置，其特征在于：所述的高频脉冲电脱水罐（3）连接由清洗泵（10）和高压清洗阀（11）所构成的清洗系统。

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