CN204981250U - 油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器 - Google Patents

Abstract

一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，包括压力容器的壳体、壳体前上端设置的原油入口及后下端依次设置的水、原油出口，所述压力容器的壳体内从上到下分为稳流沉降区、油相区、水相区三部分；在所述原油入口、出口之间的壳体内上端依次安装有油水分离聚结板、第一、第二油水分离聚结电极板及壳体内下端安装的堰板；所述油水分离聚结板、由壳体外的交流电源供电的第一油水分离聚结电极板的下端延伸至水相区内，由壳体外的直流电源供电的第二油水分离聚结电极板处于油相区内。本实用新型将分离器的聚结板连通电源而作为电极板，实现了油(气)、水分离器与电脱盐装置的功能于一体，从而降低了耗能量、减小了成本及占用空间大等问题。

Description

油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器

技术领域

本实用新型涉及煤制油化工、石油、天然气油气处理工艺装置，具体指为达到含盐成分的油水分离目的的具有电脱盐功能的油水分离器。

背景技术

近年来，随着原油重质化、劣质化，以及品种多、性质变化大，原油中含有的大量盐及重金属离子对后续运输、生产设备腐蚀的问题日益得到重视。

若原油中含水则会导致后续生产设备的诸多问题出现，如降低换热器的温度，增大备负荷及燃料消耗；降低油中催化裂化催化剂的活性；甚至还可能造成冲塔及其它事故。因此，原油脱水是原油加工生产的必须工序。

若原油中含盐也会导致后续生产设备的诸多问题出现，如容易造成换热器、炉管结垢，使换热效果下降；高温下水解产生HC1等，造成塔顶以及挥发线和冷凝器低温位的复合腐蚀。因此原油脱盐的问题也逐渐被人们重视起来。

现有技术中原油首先经过油(气)、水分离器进行油(气)、水分离，而后经过管道输送至电脱盐装置，在电脱盐装置处视原油性质，重新注水脱盐。以上方案将导致油水分离与电脱盐两个过程单独进行而导致耗能大、占用空间大；原油中的盐未与水充分溶解的情况下，水即被脱除出容器；原油在由分离器输送至电脱盐装置的过程，由于搅拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成，从而加大盐脱除的难度。

实用新型内容

本实用新型提供一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，以解决油水分离与电脱盐两个过程单独进行而导致耗能大、成本高、占用空间大等问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，包括由封头密闭两端的压力容器的壳体及壳体前上端设置的原油入口，壳体后下端依次设置的水出口、原油出口，所述压力容器的壳体内从上到下分为稳流沉降区、油相区、水相区三部分；在所述原油入口、出口之间的壳体内上端依次安装有油水分离聚结板、第一、第二油水分离聚结电极板及壳体内下端安装的堰板；所述油水分离聚结板、由壳体外的交流电源供电的第一油水分离聚结电极板的下端延伸至水相区内，由壳体外的直流电源供电的第二油水分离聚结电极板处于油相区内。

所述第二油水分离聚结电极板下方的油水界面处设置有交流电极板，该交流电极板由壳体外的交流电源供电。

本实用新型将分离器的聚结板连通电源而作为电极板，实现了油(气)、水分离器与电脱盐装置的功能于一体，而且减小了原油在由分离器输送至电脱盐装置的过程中，由于搅拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成而加大的盐脱除的难度，从而降低了耗能量、减小了成本及占用空间大等问题。

本实用新型采用交流电场使原油中的水颗粒充分振荡，在与原油接触的过程中将残留在原油中的盐溶解至水颗粒中，解决了现有工艺中原油中的盐未与水充分溶解的情况下，水即在分离器中被脱除出容器而致油中含盐量高的问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型油水分离聚结电极板左视图；

图3为本实用新型油水分离聚结电极板俯视图；

图4为本实用新型交流电极板侧视图；

图5带电水颗粒在直流电场下的平面运动轨迹图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参见图1，一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，实际上是油水分离器和电脱盐罐的组合体，一台设备实现多种功能。其包括由封头5密闭两端的压力容器的壳体4及壳体前上端设置的原油入口1，壳体后下端依次设置的水出口2、原油出口3。所述压力容器的壳体4内从上到下分为稳流沉降区I、油相区II、水相区III三部分；在所述原油入口、出口1、3之间的壳体4内上端依次安装有油水分离聚结板6、第一、第二油水分离聚结电极板7、8及壳体内下端安装的堰板10；所述油水分离聚结板6、由壳体外的交流电源11供电的第一油水分离聚结电极板7的下端延伸至水相区内，由壳体外的直流电源12供电的第二油水分离聚结电极板8处于油相区内。水出口2位于堰板10前方的壳体上。

参照图4，所述第二油水分离聚结电极板8下方的油水界面处设置有交流电极板9，该交流电极板9由壳体外的交流电源11供电。该交流电源11可使用具有可调换相比、占空比的脉冲直流电源替代。该交流电极板9的数量及间距需根据实际工况计算确定。设置交流电极板9的作用是利用交流电池电絮凝反应原理反复削弱水包油(W-O)型乳化液的表面膜的强度，直至乳化膜破裂，从而使水在分离时带出的油重新返回油相，进而达到控制乳化层形成的目的。

参照图2、3，第一、第二油水分离聚结电极板7、8的弯折角度为0°＜θ≤180°。θ角可根据原油中的水颗粒大小而调整。水颗粒越小，θ的角度越趋近于0°，小水滴穿过电极板区间时碰壁的效果越好，利于水滴的聚集；但为了避免电极板的尖端放电效应及电场分散的情况出现，电极板的角度应尽可能趋于180°，因此，电极板的弯折角度要根据具体的工况进行合理的计算、设定。第一、第二油水分离聚结电极板7、8的间距及数量需根据实际工况计算确定。

本实用新型的工作原理：

本实用新型中涉及的水颗粒中因含盐离子，故经过电场时均假设为带电粒子。

原油通过原油入口1进入壳体4内部后依次经过稳流沉降区→油水分离聚结板6→第一油水分离聚结电极板7→第二油水分离聚结电极板8→堰板10→原油出口3排出容器，经过稳流沉降区使原油流态趋于平稳；进入油水分离聚结板6区域对原油进行碰撞分离，从而使原油中大的水颗粒沿聚结板分离至水相，但原油中仍含有较大的水颗粒，且水颗粒的大小不均匀；进入第一油水分离聚结电极板7区域，在交流电场的作用下使原油中的水滴发生电诱导性极变反应，使水颗粒两端带不同的电性，且电性随电场的变化而变化，这就致使原油中的水滴处于伸缩变形、反复振荡的状态，从而消弱水颗粒表面乳化膜的强度，当两个水颗粒足够接近时，若他们的相邻端带异种电荷，便会相互吸引，发生碰撞，碰撞过程中便会使原油中残余的水溶性盐溶于水滴之中。在这一区域利用上述原理使得原油中的较大水颗粒或是变得更大而由聚结板分离至水相，或是使得小水颗粒变大、大水颗粒变小从而保证了由此区域流出原油中的水颗粒直径较为均匀；进入第二油水分离聚结电极板8区域，原油中的水颗粒置于直流电场作用下，根据带电粒子在电场下的运动规律可知水颗粒的平面运动轨迹如图5所示，又因为聚结电极板间的间距较小，故只要保证聚结电极板有足够的长度，水颗粒均会聚结至电极板负极一端且沿此聚结电极板分离至水相或在重力作用下直接进入水相；原油经过上述过程即可达到预期的脱盐、脱水的目的，而后原油翻越堰板10由原油出口3排出容器。

Claims (4)

1.一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，包括由封头密闭两端的压力容器的壳体及壳体前上端设置的原油入口，壳体后下端依次设置的水出口、原油出口，其特征在于：所述压力容器的壳体内从上到下分为稳流沉降区(I)、油相区(II)、水相区(III)三部分；在所述原油入口、出口（1、3）之间的壳体（4）内上端依次安装有油水分离聚结板（6）、第一、第二油水分离聚结电极板（7、8）及壳体内下端安装的堰板（10）；所述油水分离聚结板（6）、由壳体外的交流电源（11）供电的第一油水分离聚结电极板（7）的下端延伸至水相区内，由壳体外的直流电源（12）供电的第二油水分离聚结电极板（8）处于油相区内。

2.根据权利要求1所述的一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，其特征在于：所述第二油水分离聚结电极板（8）下方的油水界面处设置有交流电极板（9），该交流电极板（9）由壳体外的交流电源（11）供电。

3.根据权利要求2所述的一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，其特征在于：所述交流电源（11）采用可调换相比、占空比的脉冲直流电源。

4.根据权利要求1所述的一种油水分离聚结电极板脱盐脱水的油水分离器，其特征在于：所述第一、第二油水分离聚结电极板（7、8）的弯折角度为0°＜θ≤180°。