CN206127221U - 高效率低耗能的石油预处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高效率低耗能的石油预处理系统，包括混合阀、缓冲系统、二级电脱盐罐。所述缓冲系统包括三通换向阀、缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ，所述三通换向阀的输入端通过原油运输管与混合阀连接，三通换向阀的一个输出端与缓冲高压罐Ⅰ连接，另一个输出端与缓冲高压罐Ⅱ连接，所述缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ均与二级电脱盐罐连接；还包括换热装置，原油泵流出来的原油经过换热装置换热后再流入加热器，二级电脱盐罐流出的原油经过换热装置换热后流入脱盐原油储藏室。通过设置的缓冲系统，使原油中的盐垢先一步沉淀在缓冲系统中缓冲高压罐内，且缓冲高压罐有两个可以交替使用，因此不用对二级电脱盐罐频繁地清洗。

Description

高效率低耗能的石油预处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种石油处理系统，具体涉及高效率低耗能的石油预处理系统。

背景技术

从地底油层中开采出来的石油都伴有水，这些水中都溶解有无机盐，如NaCl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要经过脱水和稳定，可以把大部分水及水中的盐脱除，但仍有部分水不能脱除，因为这些水是以乳化状态存在于原油中，原油含水含盐给原油运输、贮存、加工和产品质量都会带来危害。原油含水过多会造成蒸馏塔操作不稳定，严重时甚至造成冲塔事故，含水多增加了热能消耗，增大了冷却器的负荷和冷却水的消耗量。原油中的盐类一般溶解在水中，这些盐类的存在对加工过程危害很大。主要表现在：1.在换热器、加热器中，随着水的蒸发，盐类沉积在管壁上形成盐垢，降低传热效率，增大流动压降，严重时甚至会堵塞管路导致停工。2.造成设备腐蚀。CaCl2、MgCl2水解生成具有强腐蚀性的。因此原油必须经过预处理，脱离掉原油中的盐类以及水分再进行后续加工。在原油预处理系统中，由于进入二级电脱盐罐再次脱盐的原油溶液基本上是饱和或接近饱和的CaX溶液，对原油溶液进行二次脱盐时，脱出的钙会部分电离以钙离子的形式存在，这样使得钙离子浓度增加，产生的同离子效应将导致CaX的溶解度降低，从而附着在二级电脱盐罐内壁上，因此需经常对电脱盐罐冲洗。而频繁使用电脱盐罐自身的冲洗设备对罐内壁进行冲洗时，不仅会增加待工时间，还会降低石油产量；进入电脱盐罐的原油都需要加热，而从电脱盐罐中流出的原油都带较高温度，若是让该热量直接散发在空气中则会造成极大地浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是原油预处理系统中，频繁冲电脱盐罐内壁会增加待工时间、降低石油产量以及不能合理利用从电脱盐罐出来的原油的热量。因此本实用新型的目的在于提供高效率低耗能的石油预处理系统，解决频繁冲电脱盐罐内壁会增加待工时间、降低石油产量以及不能合理利用从电脱盐罐出来的原油的热量的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

高效率低耗能的石油预处理系统，包括通过原油运输管道依次连接起来的原油储藏室、过滤器、混合搅拌机、原油泵、加热器、一级电脱盐罐、混合阀、缓冲系统、二级电脱盐罐和脱盐原油储藏室。还包括均与混合搅拌机连接的新鲜水给料仓和破乳剂给料仓，所述新鲜水给料仓与混合阀连接。新鲜水就是直接来自水源、水龙头的水。过滤器将原油中大颗粒的钙渣过滤掉后，将原油送入混合搅拌机。新鲜水给料仓将新鲜水注入到混合搅拌机中，同时破乳剂将破乳剂注入到混合搅拌机中。混合搅拌机将原油、新鲜水和破乳剂混合均匀后形成原油乳化液，原油泵将原油乳化液送至加热器加热，再送至一级电脱盐罐进行脱盐脱水处理。原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入新鲜水和脱乳剂，充分混合；然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。原油乳化液通过高压电场时，在分散水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈大，温度愈高，原油粘度愈小，水滴的沉降速度愈快，从而将原油和盐水分离。将经过第一次脱盐的原油送入混合阀，同时混合阀中将来自新鲜水给料装置的新鲜水和原油混合后送入缓冲系统，经过缓冲系统缓冲后再将原油送入二级电脱盐罐，进行第二次原油的脱盐脱水处理。所述缓冲系统包括三通换向阀、缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ，所述三通换向阀的输入端通过原油运输管与混合阀连接，三通换向阀的一个输出端与缓冲高压罐Ⅰ连接，另一个输出端与缓冲高压罐Ⅱ连接，所述缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ均与二级电脱盐罐连接。若是将从混合阀流出的原油直接送入二级电脱盐罐，由于再次脱盐的原油溶液基本上是饱和或接近饱和的CaX溶液，对原油溶液进行二次脱盐时，脱出的钙会部分电离以钙离子的行驶存在，这样使得钙离子浓度增加，产生的同离子效应将导致CaX的溶解度降低，从而附着在二级电脱盐罐内壁上，日积月累会在二级电脱盐罐的内壁上形成厚厚的一层盐垢，对该盐垢进行冲洗时需暂停原油的脱盐处理。因此在原油流入二级电脱盐罐之前设置一个缓冲系统，这样盐垢就提前沉积在缓冲高压罐中。首先使三通换向阀将混合阀与缓冲高压罐Ⅰ连通，使用一段时间后，使三通换向阀将混合阀与缓冲高压罐Ⅱ连通，然后清理缓冲高压罐Ⅰ内壁上沉积的盐垢。还包括换热装置，所述换热装置位于原油泵和加热器之间，使原油泵流出来的原油经过换热装置换热后再流入加热器，二级电脱盐罐流出的原油经过换热装置换热后流入脱盐原油储藏室。换热装置是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器将从二级电脱盐罐出来的原油所带的热量置换给从原油泵出来的原油，不仅降低了加热装置所需的热能，还缩短了加热装置对原油的加热时间或者加热管道。

进一步地，所述一级电脱盐罐和二级脱盐罐均与污水处理室连接，一级电脱盐罐和二级脱盐罐所脱离出的盐水流入污水处理室进行盐水分离处理。所述污水处理室分别与新鲜水给料仓和排污渠连接；经过污水处理室去掉盐分后的干净水流入新鲜水给料仓，带着盐类化合物的污水从排污渠排走。污水处理室将从一级电脱盐罐和二级电脱盐罐流出来的带盐污水处理后，把干净水送入新鲜水给料装置，使水循环利用，降低了整个装置新鲜水的使用量。

上述中的原油储藏室、过滤器、混合搅拌机、原油泵、加热器、一级电脱盐罐、混合阀、二级电脱盐罐、脱盐原油储藏室、新鲜水给料仓和破乳剂给料仓、三通换向阀、缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ均为现有技术。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型高效率低耗能的石油预处理系统，通过设置的缓冲系统，使原油中的盐垢先一步沉淀在缓冲系统的缓冲高压罐内，且缓冲高压罐有两个可以交替使用，因此不用对二级电脱盐罐频繁地清洗，同时对缓冲高压罐清洗时，不用暂停整个高效率低耗能的石油预处理系统；

2、本实用新型高效率低耗能的石油预处理系统，通过增设的换热装置，合理利用了从二级电脱盐罐流出的原油所带的热量，降低了加热装置所需能源；

3、本实用新型高效率低耗能的石油预处理系统，将污水处理室得到的干净水送到新鲜水给料装置，使水循环利用，降低了整个装置新鲜水的使用量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为换热装置的原油管道分布图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-图2所示，本实用新型高效率低耗能的石油预处理系统，包括通过原油运输管道依次连接起来的原油储藏室、过滤器、混合搅拌机、原油泵、加热器、一级电脱盐罐、混合阀、缓冲系统、二级电脱盐罐和脱盐原油储藏室；还包括均与混合搅拌机连接的新鲜水给料仓和破乳剂给料仓，所述新鲜水给料仓与混合阀连接。新鲜水”就是直接来自水源、水龙头的水。过滤器将原油中大颗粒的钙渣过滤掉后将原油送入混合搅拌机。新鲜水给料仓将新鲜水注入到混合搅拌机中，同时破乳剂将破乳剂注入到混合搅拌机中。混合搅拌机将原油、新鲜水和破乳剂混合均匀后形成原油乳化液，原油泵将原油乳化液送至加热器加热，再送至一级电脱盐罐进行脱盐脱水处理。原油中的盐大部分溶于所含水中，故脱盐脱水是同时进行的。为了脱除悬浮在原油中的盐粒，在原油中注入新鲜水和脱乳剂，充分混合，然后在破乳剂和高压电场的作用下，使微小水滴逐步聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的，这通常称为电化学脱盐脱水过程。原油乳化液通过高压电场时，在分散相水滴上形成感应电荷，带有正、负电荷的水滴在作定向位移时，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直径愈大，原油和水的相对密度差愈大，温度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。将经过第一次脱盐的原油送入混合阀，同时混合阀中将来自新鲜水给料装置的新鲜水和原油混合后送入缓冲系统，经过缓冲系统缓冲后再将原油送入二级电脱盐罐，进行第二次原油的脱盐脱水处理。所述缓冲系统包括三通换向阀、缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ，所述三通换向阀的输入端通过原油运输管与混合阀连接，三通换向阀的一个输出端与缓冲高压罐Ⅰ连接，另一个输出端与缓冲高压罐Ⅱ连接，所述缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ均与二级电脱盐罐连接。若是将从混合阀流出的原油直接送入二级电脱盐罐，由于再次脱盐的原油溶液基本上是饱和或接近饱和的CaX溶液，对原油溶液进行二次脱盐时，脱出的钙会部分电离以钙离子的形式存在，这样使得钙离子浓度增加，产生的同离子效应将导致CaX的溶解度降低，从而附着在二级电脱盐罐内壁上，日积月累会在二级电脱盐罐的内壁上形成厚厚的一层盐垢，对该盐垢进行冲洗时需暂停原油的脱盐处理。因此在原油流入二级电脱盐罐之前设置一个缓冲系统，这样盐垢就提前沉积在缓冲高压罐中。首先使三通换向阀将混合阀与缓冲高压罐Ⅰ连通，使用一段时间后，使三通换向阀将混合阀与缓冲高压罐Ⅱ连通，然后清理缓冲高压罐Ⅰ内壁上沉积的盐垢。还包括换热装置，所述换热装置位于原油泵和加热器之间，使原油泵流出来的原油经过换热装置换热后再流入加热器，二级电脱盐罐流出的原油经过换热装置换热后流入脱盐原油储藏室。换热装置是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器将从二级电脱盐罐出来的原油所带的热量置换给从原油泵出来的原油，不仅降低了加热装置所需的热能，还缩短了加热装置对原油的加热时间或者加热管道。

进一步地，所述一级电脱盐罐和二级脱盐罐均与污水处理室连接，一级电脱盐罐和二级脱盐罐所脱离出的盐水流入污水处理室进行盐水分离处理。所述污水处理室分别与新鲜水给料仓和排污渠连接；经过污水处理室去掉盐分后的干净水流入新鲜水给料仓，带着盐类化合物的污水从排污渠排走。污水处理室将从一级电脱盐罐和二级电脱盐罐流出来的带盐污水处理后，将干净水送入新鲜水给料装置，使水循环利用，降低了整个装置新鲜水的使用量。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (3)

1.高效率低耗能的石油预处理系统，其特征在于：包括新鲜水给料仓、破乳剂给料仓、换热装置和通过原油运输管道依次连接起来的原油储藏室、过滤器、混合搅拌机、原油泵、加热器、一级电脱盐罐、混合阀、缓冲系统、二级电脱盐罐和脱盐原油储藏室；所述缓冲系统包括三通换向阀、缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ，所述三通换向阀的输入端通过原油运输管与混合阀连接，三通换向阀的一个输出端与缓冲高压罐Ⅰ连接，另一个输出端与缓冲高压罐Ⅱ连接，所述缓冲高压罐Ⅰ和缓冲高压罐Ⅱ均与二级电脱盐罐连接；所述新鲜水给料仓和破乳剂给料仓均与混合搅拌机连接，所述新鲜水给料仓还与混合阀连接；所述换热装置位于原油泵和加热器之间，使原油泵流出来的原油经过换热装置换热后再流入加热器，二级电脱盐罐流出的原油经过换热装置换热后流入脱盐原油储藏室。

2.根据权利要求1所述的高效率低耗能的石油预处理系统，其特征在于：还包括污水处理室，所述一级电脱盐罐和二级脱盐罐均与污水处理室连接，一级电脱盐罐和二级脱盐罐所脱离出的带盐类化合物的污水流入污水处理室进行盐水分离处理。

3.根据权利要求2所述的高效率低耗能的石油预处理系统，其特征在于：所述污水处理室分别与新鲜水给料仓和排污渠连接；经过污水处理室去掉盐分后的干净水流入新鲜水给料仓，带着盐类化合物的污水从排污渠排走。