CN217763058U - 一种微波加热多相油气混合输送装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了微波加热多相油气混合输送装置，其包括：厢房式一体化撬，其包括中空设计的撬房、其内部设置加热罐，该加热罐的左右两侧分别设有进液口和出液口且其分别设于所述厢房式一体化撬的左右两侧外壁；微波组件，其嵌设于所述加热罐的顶壁上；所述进液口和出液口处分别设有进液检测模块和出液检测模块，其分别与设于撬房内部的控制系统电性连接。本实用新型提供了一种微波加热多相油气混合输送装置，其通过设置厢房式一体化撬以及微波组件等，一方面通过微波热效应对油气混合物介质直接加热；另一方面通过微波对原油进行微波裂解，同时还提高了油品品质。

Description

一种微波加热多相油气混合输送装置

技术领域

本实用新型涉及石油开采地面工程技术领域，特别是涉及一种微波加热多相油气混合输送装置。

背景技术

随着节能技术的不断发展，高效、节能、环保已成为发展趋势。采油厂距离联合站较远的油井，为了对原油现场采集的原油进行运输，其产出液在进输油干线前需要进行增压或加热，然后通过管道将原油输送至炼油厂。

而由于原油中含有大量的伴生气、水、固相混合物，使原油的运输并不是单纯的液体运输，而是液、气、固多相混合物的运输。现有一些油气混输装置通过混输泵将原油和伴生气不加热直接加压外输。在低气油比工况下，混输泵均可较好的完成油气混输任务，但是在高气油比工况下，上述各型混输泵的故障率明显升高，即使安装油气分离补液装置，也无法满足长期连续运转的要求，频繁地维修造成运行成本升高。

目前原油多相混输用的加热有两种方式：一种是直接加热器，例如使用加热炉；另一种是间接加热器，例如水套炉和换热器。然而，采用第一种加热方式会存在易结焦、穿孔及安全隐患等问题；采用第二种加热方式会存在占用空间大、换热面积小，使被加热介质升温速度慢，加热效率低，能耗高，同时安装及维修难度大。另外，还存在的缺陷是燃烧系统无任何安全保障措施，炉管表面烟垢和炉内水垢不便于清理。以上两种方式本质都是利用热传导间接加热介质，安全系数差，综合热效率低，用传统方式很难实现对原油介质的直接加热。因此，研究一种新型的原油直接加热多相混输装置具有重要的研究意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供了一种微波加热多相油气混合输送装置，其通过设置厢房式一体化撬以及微波组件等，一方面通过微波热效应对油气混合物介质直接加热；另一方面通过微波对原油进行微波裂解，同时还提高了油品品质。

为了实现上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一种微波加热多相油气混合输送装置，其包括：

厢房式一体化撬，其包括中空设计的撬房、其内部设置加热罐，该加热罐的左右两侧分别设有进液口和出液口且其分别设于所述厢房式一体化撬的左右两侧外壁；

微波组件，其嵌设于所述加热罐的顶壁上；

所述进液口和出液口处分别设有进液检测模块和出液检测模块，其分别与设于撬房内部的控制系统电性连接；还包括设于所述进液口前方的过滤器。

优选的，还包括泵送系统、热交换系统和电气散热模块，其分别与所述控制系统电性连接；

所述泵送系统和热交换系统分别为增压泵和换热器，其设于所述撬房的靠近顶壁的一侧且其凸出撬房的左侧壁设置；

所述电气散热模块为电气水冷或风冷散热器，其安装于所述撬房的右侧壁一侧靠近顶壁的位置且凸出撬房的右侧壁设置。

优选的，所述微波组件包括微波激励源和磁控管，其中；

所述微波激励源设于所述加热罐的顶壁；

所述磁控管为多个，其均匀间隔式嵌设于所述加热罐的顶壁上。

优选的，还包括安全溢流装置，其设于所述加热罐出液口的一侧，其一端连通加热罐内部，另一端伸出所述撬房的外壁；

所述安全溢流装置为安全溢流阀。

优选的，还包括排污检修阀，其一端伸入撬房内与所述加热罐的底部连接。

优选的，所述进液检测模块包括压力检测模块一、温度检测模块一和含水分析模块，其分别与所述控制系统电性连接；

所述出液检测模块包括压力检测模块二、温度检测模块二和成分分析模块，其分别与所述控制系统电性连接。

优选的，所述压力检测模块一和压力检测模块二均为压力变送器；

所述温度检测模块一和温度检测模块二均为温度变送器；

所述含水分析模块为含水分析仪；

所述成分分析模块为成分分析仪。

优选的，还包括气体安全报警器，其设于所述电气散热模块一旁且设于所述撬房内；其与所述控制系统电性连接。

优选的，还包括设备检修口，其设于所述撬房的外壁上，其为一门体；

所述加热罐底端通过支撑腿焊接于撬房内部的底壁上的撬装底座上。

与现有技术相比，本实用新型产生的有益效果主要体现在：

本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，其创新点在于：

1、采用微波直接加热原油，目前在国内没有成功应用案例，本申请研发的产品已经实现；

2、微波加热后的原油流动性得以提高，同时还提高了油品品质；

3、实现了多相油同时加热，解决了目前石油现场广泛使用的油气多相混输冷输方式存在的弊端。

本实用新型的一种微波加热多相油气混合输送装置，充分利用了微波具有穿透性及选择性加热的特性；通过微波对多相油气混合原油进行微波直接加热，同时控制加热温度区间，利用微波热效应，使得水分能迅速吸收微波能量蓄热升温，同时不会对油分造成影响。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置的使用状态图；

图2是本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置的剖面图；

图3是本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置的立体图；

图4是本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置的俯视图；

图5是本实用新型的控制系统的原理框图；

附图标记说明：

1、厢房式一体化撬；11、撬房；12、加热罐；13、进液口；14、出液口；15、过滤器；16、安全溢流装置；17、排污检修阀；18、设备检修口； 19、撬装底座；

2、微波组件；21、微波激励源；22、磁控管；

3、进液检测模块；31、压力检测模块一；32、温度检测模块一；33、含水分析模块；

4、出液检测模块；41、压力检测模块二；42、温度检测模块二；43、成分分析模块；

5、泵送系统；

6、热交换系统；

7、电气散热模块；

8、气体安全报警器；

9、控制系统；91、微机控制器；92、断路器空开；93、真空接触器； 94、显示屏；95、控制按钮；

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的微波加热多相油气混合输送装置的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-5所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，其包括：

厢房式一体化撬1，其包括中空设计的撬房11、其内部设置加热罐12，该加热罐12的左右两侧分别设有进液口13和出液口14且其分别设于所述厢房式一体化撬1的左右两侧外壁；

微波组件2，其嵌设于所述加热罐12的顶壁上；多相油气混合物经过过滤后，进入加热罐12后，通过微波组件2产生的微波进行直接加热，其中可加热温度区间动态可控；

还包括设于所述进液口13前方的过滤器15；设置该过滤器15，可对多相油气混合物进行过滤；

所述进液口13和出液口14处分别设有进液检测模块3和出液检测模块4，其分别与设于撬房11内部的控制系统9电性连接；

其中，过滤器15、进液口13、出液口14及泵送系统5位于厢房式一体化撬1外，该加热罐12焊接于撬装底座19之上，微波组件2嵌于加热罐12壁上；进液检测模块3和出液检测模块4、安全溢流装置16安装于加热罐12上；控制系统9位于撬房11内壁。

设置过滤器15，大量的伴生气、水、固相混合物的原油先进入过滤器 15进行过滤，防止大粒径固相杂质进入系统。

如图1、2和5所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，还包括泵送系统5、热交换系统6和电气散热模块7，其分别与所述控制系统9电性连接；

所述泵送系统5和热交换系统6分别为增压泵和换热器，其设于所述撬房11的靠近顶壁的一侧且其凸出撬房11的左侧壁设置；

所述电气散热模块7为电气水冷或风冷散热器，其安装于所述撬房11 的右侧壁一侧靠近顶壁的位置且凸出撬房11的右侧壁设置。

如图2所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，所述微波组件2包括微波激励源21和磁控管22，其中；

所述微波激励源21设于所述加热罐12的顶壁；

所述磁控管22为多个，其均匀间隔式嵌设于所述加热罐12的顶壁上。

本申请的微波加热多相油气混合输送装置，一方面通过微波热效应对油气混合物介质直接加热；另一方面通过微波对原油进行微波裂解，使其发生非热效应，其烃类长分子链就断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性；同时该裂解反应不可逆，温度降低时原油仍具有很好的流动性，极大的降低了原油输送成本。

如图1所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，还包括安全溢流装置16，其设于所述加热罐12出液口14的一侧，其一端连通加热罐12内部，另一端伸出所述撬房11的外壁；

所述安全溢流装置16为安全溢流阀。

设置安全溢流装置16，其在系统中起安全保护作用；其对非正常工作做安全保证；当系统压力超过规定值时，安全阀顶开，将系统中的一部分气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。

如图1和图4所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，还包括排污检修阀17，其一端伸入撬房11内与所述加热罐12的底部连接。

如图1所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，所述进液检测模块3包括压力检测模块一31、温度检测模块一32和含水分析模块 33，其分别与所述控制系统9电性连接；

所述出液检测模块4包括压力检测模块二41、温度检测模块二42和成分分析模块43，其分别与所述控制系统9电性连接。

如图1所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，所述压力检测模块一31和压力检测模块二41均为压力变送器；

所述温度检测模块一32和温度检测模块二42均为温度变送器；

所述含水分析模块33为含水分析仪；

所述成分分析模块43为成分分析仪。

本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，所述压力检测模块一 31和压力检测模块二41、温度检测模块一32和温度检测模块二42对罐内参数实时检测，可通过控制系统9进行动态反馈调节加热温度。

如图2所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，还包括气体安全报警器8，其设于所述电气散热模块7一旁且设于所述撬房11内；其与所述控制系统9电性连接。

需要说明的是，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，所述控制系统9包括设有单片机芯片的微机控制器91、断路器空开92和真空接触器93；

所述微机控制器91的输出端与真空接触器93的触点相连，所述断路器空开92与微机控制器91通过总线连接。

同时，还包括显示屏94和控制按钮95，其分别与所述微机控制器91 电性连接，用于控制各个电子元件的启闭和参数的设置。

其中，该控制系统9属于本领域技术人员的公知常识，故不在此赘。

如图1所示，本实用新型的微波加热多相油气混合输送装置，还包括设备检修口18，其设于所述撬房11的外壁上，其为一门体；

所述加热罐12底端通过支撑腿焊接于撬房11内部的底壁上的撬装底座19上。

所述加热罐12的罐体包括但不限于卧式罐或立式罐。

本实用新型的一种微波加热多相油气混合输送装置，通过微波组件2 发出的微波对加热罐12中的原油进行微波裂解，使其发生非热效应，微波透射至粘稠原油内部使偶极分子的极性部位以极高的频率振荡，使得原油的烃类长分子链断裂成烃类短分子链，提高了原油的流动性，降低了原油输送成本，其操作简单、效果好且成本低，极大的提高了原油的品质，降低了多相油气混输的成本，解决了目前石油现场广泛使用的油气多相混输冷输方式存在的弊端。

本实用新型的目的是克服现行工艺中无法对原油进行直接加热和多相油气混输系统中存在的问题，提供一种先进的微波直接加热油气混输系统及方法，以保障油气混输系统的安全、平稳、高效运行，延长设备使用寿命，降低工程投资、能耗和操作维护与运行成本。

本实用新型的一种微波加热多相油气混合输送装置，其包括如下步骤：

1.将含有大量的伴生气、水、固相混合物的原油先进入过滤器15进行过滤，防止大粒径固相杂质进入系统；

2.多相油气混合物经过过滤后，进入加热罐12后，通过微波组件2产生的微波进行直接加热，其中可加热温度区间动态可控；

3.所述压力检测模块一31和压力检测模块二41、温度检测模块一32 和温度检测模块二42对罐内参数实时检测，可通过控制系统9进行动态反馈调节加热温度；

4.通过安全溢流装置16对非正常工作做安全保证；

5.持续对多相油气混合物进行微波加热，整体流动性提高，可通过外接泵送系统5输送，亦可实现自流式外输至罐外；

6.控制系统9控制微波组件2及加热混合输送系统，且可接入油田 SCADA系统，基地远程双控制，完全实现无人值守。

上面结合实施例对本实用新型做了进一步的叙述，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于，其包括：

厢房式一体化撬(1)，其包括中空设计的撬房(11)、其内部设置加热罐(12)，该加热罐(12)的左右两侧分别设有进液口(13)和出液口(14)且其分别设于所述厢房式一体化撬(1)的左右两侧外壁；

微波组件(2)，其嵌设于所述加热罐(12)的顶壁上；

还包括设于所述进液口(13)前方的过滤器(15)；

所述进液口(13)和出液口(14)处分别设有进液检测模块(3)和出液检测模块(4)，其分别与设于撬房(11)内部的控制系统(9)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

还包括泵送系统(5)、热交换系统(6)和电气散热模块(7)，其分别与所述控制系统(9)电性连接；

所述泵送系统(5)和热交换系统(6)分别为增压泵和换热器，其设于所述撬房(11)的靠近顶壁的一侧且其凸出撬房(11)的左侧壁设置；

所述电气散热模块(7)为电气水冷或风冷散热器，其安装于所述撬房(11)的右侧壁一侧靠近顶壁的位置且凸出撬房(11)的右侧壁设置。

3.根据权利要求2所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

所述微波组件(2)包括微波激励源(21)和磁控管(22)，其中；

所述微波激励源(21)设于所述加热罐(12)的顶壁；

所述磁控管(22)为多个，其均匀间隔式嵌设于所述加热罐(12)的顶壁上。

4.根据权利要求1所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

还包括安全溢流装置(16)，其设于所述加热罐(12)出液口(14)的一侧，其一端连通加热罐(12)内部，另一端伸出所述撬房(11)的外壁；

所述安全溢流装置(16)为安全溢流阀。

5.根据权利要求1所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

还包括排污检修阀(17)，其一端伸入撬房(11)内与所述加热罐(12)的底部连接。

6.根据权利要求1所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

所述进液检测模块(3)包括压力检测模块一(31)、温度检测模块一(32)和含水分析模块(33)，其分别与所述控制系统(9)电性连接；

所述出液检测模块(4)包括压力检测模块二(41)、温度检测模块二(42)和成分分析模块(43)，其分别与所述控制系统(9)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

所述压力检测模块一(31)和压力检测模块二(41)均为压力变送器；

所述温度检测模块一(32)和温度检测模块二(42)均为温度变送器；

所述含水分析模块(33)为含水分析仪；

所述成分分析模块(43)为成分分析仪。

8.根据权利要求2所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

还包括气体安全报警器(8)，其设于所述电气散热模块(7)一旁且设于所述撬房(11)内；其与所述控制系统(9)电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种微波加热多相油气混合输送装置，其特征在于：

还包括设备检修口(18)，其设于所述撬房(11)的外壁上，其为一门体；

所述加热罐(12)底端通过支撑腿焊接于撬房(11)内部的底壁上的撬装底座(19)上。

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