CN205295232U - 一种双电场电脱盐脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双电场电脱盐脱水装置，包括电脱处理罐、上部电场装置和下部电场装置；所述上部电场装置和下部电场装置相对设置在电脱处理罐内；所述上部电场装置设置在下部电场装置上方一定距离处。本实用新型在同一个电脱处理罐内设置有上下两个独立的电场，充分利用了电脱罐的有效空间；在原油性质和处理量发生变化时，可以调节电脱处理罐外的两条供油管路上的流量调节阀，使上下部电场分别获得理想的处理量，达到高效脱盐和脱水的目的；高频变压器将前级调压电路、逆变电路和升压变压器整体浸油后放置在防爆区内，可以克服电缆所存在的分布电感对输出波形的影响，保证电场供电特性的响应速度，提高脱水效率。

Description

一种双电场电脱盐脱水装置

技术领域

本实用新型涉及一种双电场电脱盐脱水装置，属于原油处理设备。

背景技术

随着石油石化行业的发展，常规电脱盐脱水技术日趋成熟，目前各大企业对轻质原油的电脱盐脱水处理效果很好，能达到相关行业标准。目前重质原油的电脱盐脱水处理效果不好，严重影响炼厂的后续加工，带来了很多危害。因此，提高对重质原油的电脱盐脱水处理效果是未来原油电脱盐脱水技术的主要研究方向。

但是随着原油需求量日益增大，装置的处理量增大，致使原油在电场内的停留时间缩短，而原油的重质化，劣质化和多样性趋势使电脱盐脱水技术的适应性受到了很大的挑战。一方面表现为工作电流增大、电压降低，脱后含盐，含水达标率降低，同时伴随能耗增加；另一方面，随着原油加工深度的增加，对渣油中金属离子的要求越来越严格。如重油加氢装置对原料中Na+含量要求必须在1μg/g以下，这就对原油电脱盐装置提出了更高的要求，如何进一步提高脱盐效率，降低能耗成为电脱盐技术的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用双层电场布置，并配备电脱盐专用高频变压器，大幅度提高了原油的处理能力。适用于原油处理站，炼油化工企业的高速静电脱盐脱水的双电场电脱盐脱水装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种双电场电脱盐脱水装置，包括电脱处理罐、上部电场装置和下部电场装置；

所述上部电场装置和下部电场装置相对设置在电脱处理罐内；所述上部电场装置设置在下部电场装置上方一定距离处。

本实用新型的有益效果是：在同一个电脱处理罐内设置有上下两个独立的电场，充分利用了电脱罐的有效空间；在原油性质和处理量发生变化时，可以调节电脱处理罐外的两条供油管路上的流量调节阀，使上下部电场分别获得理想的处理量，达到高效脱盐和脱水的目的；高频变压器将前级调压电路、逆变电路和升压变压器整体浸油后放置在防爆区内，可以克服电缆所存在的分布电感对输出波形的影响，保证电场供电特性的响应速度，提高脱水效率。该变压器前级调压采用DC/DC调压方式、升压变压器铁芯采用铁基非晶有效地降低了电源转换损耗。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述上部电场装置包括上部高压电极和至少一个上部接地电极；

所述上部高压电极与所有所述上部接地电极上下相对设置，所述上部高压电极与上部接地电极之间构成上部电场。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过相对设置的上部高压电极与上部接地电极，构成一个上部电场，克服了现有技术中只有单一电场的弊端。

进一步，所述下部电场装置包括下部高压电极和下部接地电极；

所述下部高压电极与下部接地电极上下相对设置，所述下部高压电极与下部接地电极之间构成下部电场。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过相对设置的下部高压电极与下部接地电极，构成一个下部电场，构成相对设置在电脱处理罐中的上部电场和下部电场。

进一步，还包括两个高频高压变压器；

两个所述高频高压变压器分别设置在电脱处理罐外侧壁上；

两个所述高频高压变压器分别与上部高压电极和下部高压电极相连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，高频高压变压器为上部高压电极和下部高压电极供电，使上部电场装置和下部电场装置能够正常运行产生上部电场和下部电场。

进一步，所述高频高压变压器与上部高压电极和下部高压电极分别通过高压引线相连接。

进一步，还包括至少一个上部进油喷管和至少一个下部进油喷管；

所有所述上部进油喷管设于上部高压电极与上部接地电极之间；

所有所述下部进油喷管设于下部高压电极与下部接地电极之间。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过上部进油喷管和下部进油喷管将原油输入到上部电场和下部电场内，实现原油的分离，分离出的油经过水盘间隙流出电脱处理罐，分离出的水经过水盘落入下部的水箱中。

进一步，还包括进油总管、上部进油支管和下部进油支管；

所述进油总管通过上部进油支管与所有上部进油喷管相连接；

所述进油总管通过下部进油支管与所有下部进油喷管相连接。

进一步，还包括至少一个水盘，每个所述水盘设置在一个上部进油喷管下端一定距离处。

采用上述进一步方案的有益效果是，所述水盘设置在上部进油喷管下方，将上部电场分离出的水引入电脱处理罐下部的水箱中。

进一步，还包括至少一个落水管，所有所述落水管与所有水盘相连通，所述落水管连通所有水盘与下部的水箱。

采用上述进一步方案的有益效果是，落水管用于连通水盘和设于电脱处理罐下部的水箱，使水盘中的水落入水箱内。

双电场原油高效脱盐脱水技术在设备的内部结构上，充分利用电脱处理罐内上部原来未曾利用的空间，布置了由若干组半密闭盘式电极组成的上部电场，将单电场改为上、下部两个互不关连的低速电场，提高了原有电脱处理罐内的空间使用效率，降低原油上升速度Ws。通过将原来的单管进油，改变为分别向上部电场和下部电场分别供油的两条供油管路。上部电场采用特定的盘式结构，在电场中分离的水滴由落水盘汇集后经落水管流至下部水箱中，下部分离后的原油向上的流程过程中，从落水盘之间的缝隙流过，这样的结构形式避免了油水在分离的过程中出现返混，有效提高了分离效率。

由于采用双电场处理原油方式，使油水乳化液在上、下部电场内的上升速度Ws大为降低。和交流、交直流电脱盐设备相比较，它体积小，占地少，处理效果好。原油处理量増大1.75～2倍，设备投资降低30％左右。

电脱处理罐内部上下两电场分别采用两高频变压器对其独立供电，在高频电压下乳化液更容易被破乳，乳化水析出速度更快，其脱水效率大约为工频电压下的2～3倍，可显著减小电脱水器尺寸，缩短油水分离时间。通过设备的运行与测试，对于含水10％～30％含水率范围内的乳状液，其最优电场频率范围为1700～2000Hz，最优电压范围为4400～5000V。

由此可见，采用高频变压器作用于双电场原油脱水装置，可大幅提高脱盐脱水效率，较常规电脱盐脱水设备提高2～4倍，重油脱后含水率可降至0.2％以下，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述的一种双电场电脱盐脱水装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例9所述的一种双电场电脱盐脱水装置结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电脱处理罐，2、高频高压变压器，3、高压引线管，4、上部电场装置，5、上部高压电极，6、上部接地电极，7、下部电场装置，8、下部高压电极，9、下部接地电极，10、进油总管，11、上部进油支管，12、下部进油支管，13、上部进油喷管，14、水盘，15、落水管，16、下部进油喷管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，为本实用新型实施例1所述的一种双电场电脱盐脱水装置，包括电脱处理罐1、上部电场装置4和下部电场装置7；

所述上部电场装置4和下部电场装置7相对设置在电脱处理罐1内；所述上部电场装置4设置在下部电场装置7上方一定距离处；

所述上部电场装置4用于产生上部电场；所述下部电场装置7用于产生下部电场，实现在同一个电脱处理罐1中构成两个电场；电脱处理罐1内部上下两个电场分别独立进油，在进油管路上对进入电场的流量进行调节，保证合理的进油配比，提高了处理效果。

在实施例2中，在实施例1的基础上，所述上部电场装置4包括上部高压电极5和至少一个上部接地电极6；所述上部高压电极5与所有所述上部接地电极6上下相对设置，所述上部高压电极5与上部接地电极6之间构成上部电场。

在实施例3中，在实施例2的基础上，所述下部电场装置7包括下部高压电极8和下部接地电极9；所述下部高压电极8与下部接地电极9上下相对设置，所述下部高压电极8与下部接地电极9之间构成下部电场。

在实施例4中，在实施例3的基础上，一种双电场电脱盐脱水装置还包括两个高频高压变压器2；

两个所述高频高压变压器2分别设置在电脱处理罐1外侧壁上；

两个所述高频高压变压器2分别与上部高压电极6和下部高压电极8相连接。

在实施例5中，在实施例4的基础上，所述高频高压变压器2与上部高压电极6和下部高压电极8分别通过高压引线3相连接。

在实施例6中，在实施例3的基础上，一种双电场电脱盐脱水装置还包括至少一个上部进油喷管13和至少一个下部进油喷管16；所有所述上部进油喷管13设于上部高压电极5与上部接地电极6之间；所有所述下部进油喷管16设于下部高压电极8与下部接地电极9之间。

在实施例7中，在实施例6的基础上，一种双电场电脱盐脱水装置还包括进油总管10、上部进油支管11和下部进油支管12；

所述进油总管10通过上部进油支管11与所有上部进油喷管13相连接；

所述进油总管10通过下部进油支管12与所有下部进油喷管16相连接。

在实施例8中，在实施例6的基础上，一种双电场电脱盐脱水装置还包括至少一个水盘14，每个所述水盘14设置在一个上部进油喷管13下端一定距离处。

如图2所示，在实施例9中，在实施例8的基础上，一种双电场电脱盐脱水装置还包括至少一个落水管15，所有所述落水管15与所有水盘14相连通，所述落水管15连通所有水盘14与下部的水箱。

高频双电场电脱装置采用两个独立的高频变压器，分别对电脱处理罐内部上下两电场进行单独供电。

电脱处理罐内部上下两个电场分别独立进油，在进油管路上对进入电场的流量进行调节，保证合理的进油配比，提高处理效果。

在实施时，对于含水10％～30％含水率范围内的乳状液，其最优电场频率范围为1700～2000Hz，最优电压范围为4400～5000V。

来自进油总管11的未处理原油，分别经上部进油支管11、下部进油支管12进入电脱处理罐1中的上部电场装置4与下部电场装置7，在进油管线上设置流量计与控制阀，保证进入上部电场与下部电场的原油量在设定范围内调节。上部电场由高频变压器2、上部高压电极5与上部接地电极6组成，原油在高频高压电场作用下进行分离。分离出的油从电脱处理罐1上部流出，分离出的水从上部水盘14引入电脱处理罐1下部水箱。下部电场由高频变压器2、下部高压电极8和下部接地电极9组成，原油在高频高压电场作用下进行分离。分离出的油经上部水盘14间隙流出电脱处理罐1，分离出的水经过水盘14的收集落入下部水箱。

本实用新型所述的高频双电场电脱盐设备运行时，原油注入破乳剂和洗涤水混合后，经过进油总管10和进油支管11向上部电场装置4进油。经过进油总管10和进油支管11向下部电场装置7进油。在原油性质和处理量发生变化时，或者根据上、下部电场原油处理效果，通过调节进油支管17上的流量调节阀18，使上部电场4和下部电场7获得理想的原油处理量。由于上部电场4和下部电场7原油处理量均为总处理量的50％左右，所以，油水乳化液在上、下部电场内的上升速度Ws大为降低，这样上部电场装置4和下部电场装置7分别是一个独立的低速电脱盐设备，它们仅是共用一个电脱处理罐1、一个出油集合管、一个污水排出系统。

针对原油脱水的特性，开发了频率500～5000Hz专用高频电脱水器，有效提高了脱水效率。采用两台独立的高频变压器分别对电脱处理罐内部上下两电场进行单独供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，包括电脱处理罐、上部电场装置和下部电场装置；

所述上部电场装置和下部电场装置相对设置在电脱处理罐内；所述上部电场装置设置在下部电场装置上方一定距离处。

2.根据权利要求1所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，所述上部电场装置包括上部高压电极和至少一个上部接地电极；

所述上部高压电极与所有所述上部接地电极上下相对设置，所述上部高压电极与上部接地电极之间构成上部电场。

3.根据权利要求1或2所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，所述下部电场装置包括下部高压电极和下部接地电极；

所述下部高压电极与下部接地电极上下相对设置，所述下部高压电极与下部接地电极之间构成下部电场。

4.根据权利要求3所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，还包括两个高频高压变压器；

两个所述高频高压变压器分别设置在电脱处理罐外侧壁上；

两个所述高频高压变压器分别与上部高压电极和下部高压电极相连接。

5.根据权利要求4所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，所述高频高压变压器与上部高压电极和下部高压电极分别通过高压引线相连接。

6.根据权利要求3所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，还包括至少一个上部进油喷管和至少一个下部进油喷管；

所有所述上部进油喷管设于上部高压电极与上部接地电极之间；

所有所述下部进油喷管设于下部高压电极与下部接地电极之间。

7.根据权利要求6所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，还包括进油总管、上部进油支管和下部进油支管；

所述进油总管通过上部进油支管与所有上部进油喷管相连接；

所述进油总管通过下部进油支管与所有下部进油喷管相连接。

8.根据权利要求7所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，还包括至少一个水盘，每个所述水盘设置在一个上部进油喷管下端一定距离处。

9.根据权利要求8所述的一种双电场电脱盐脱水装置，其特征在于，还包括至少一个落水管，所有所述落水管与所有水盘相连通，所述落水管连通所有水盘与下部的水箱。