CN2552931Y - 电脱盐试验装置 - Google Patents
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Abstract
电脱盐试验装置，包括电脱盐罐、电控机构，电脱盐罐内设置有电极，主要特征是电脱盐罐前端连接注水原油贮罐，注水原油贮罐上方连接注水原油减压—增压加料系统。原油进料采用了减压—增压的注水原油进料系统，可以连续进料、动态试验，能够模拟工业电脱盐生产装置的原油从进入脱盐罐到流出脱盐罐的全部情况，使现有的工艺条件能够在试验装置上再现。电脱盐罐内部引入平行板电极，防止了试验装置条件下电极板对原油流动的影响。电极的引入设置了专有密封结构，能够保证在模拟工业电脱盐操作的电场、温度、压力条件下，完全密封，不泄漏。本实用新型使现有的工艺条件能够在试验装置上再现，从而选择最佳的操作参数，指导生产操作，设计工业装置。
Description
技术领域
本实用新型属于一种用于原油电脱盐的试验装置。
背景技术
原油电脱盐是油田和炼油厂的一道重要的处理工序，脱盐程度的好坏，直接影响到原油加工的后续装置，特别是需要深加工的炼油厂，原油脱盐后，要求含盐量≤3mg/l，含水量≤0.3％，而目前能达到这个要求的炼油厂很少，其中一个重要的原因是电场强度、原油在电场中的停留时间、沉降时间、破乳剂的加添量、注水量、破乳剂型号等操作参数不能达到最优化，而在短时间内对这些操作参数进行优化，成为生产和科研的迫切需要解决的问题。因此，出现了电脱盐试验仪器，用于完成这些工作。
现有的技术存在一些的问题和缺点，1992年6月17日公开的公告号为CN2107467U实用新型专利由电脱盐器、液浴箱体、导热液、加热器、电控机构等组成。其电脱盐器是一个由螺纹压紧橡胶垫密封的柱状空心金属容器，内部引入一竖直的金属电极棒，与外部金属壳体绝缘，形成电场两极，金属壳体和金属极棒形成的电场方向为水平方向，与水珠沉降的重力场方向垂直，与工业电脱盐的电场方向与水珠重力沉降方向一致的情况差别较大，因此不能模拟工业电脱盐的电场进行试验。它的实用新型专利申请文件中介绍使用温度能达到200℃，但在实际应用中，试验温度高于100℃时，脱盐器中油气和水蒸发产生的压力，使油气或原油泄漏，其中的水呈沸腾状态，致使试验数据难于平行。一般情况下，炼油厂的电脱盐装置的实际操作温度都在100℃以上，上限温度可达160℃，它不能用于模拟工业生产的温度和压力条件进行试验。它是一种静态的评价装置，不能模拟工业电脱盐生产的原油流动条件下的流速、流动状态、电场中的停留时间等工业动态状况。
在现有技术条件下，要发明一套动态电脱盐评价装置需要攻克的技术难题是：如果设计采用泵送的原油进料方式的连续电脱盐评价装置，一方面由于注水原油呈非均匀分散状态，无法达到原油与水配比的均匀，另一方面，原油进料一般都要过滤才能泵送，否则杂质容易堵塞试验装置使用的小流量计量泵，如果过滤就会对混合了一定比例水的注水原油的乳化结构造成破坏，因此，设计的电脱盐试验装置，很难模拟工业电脱盐原油的乳化状态。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是能模拟炼油厂工业电脱盐的实际操作过程，使各种操作参数都得到优化选择的电脱盐试验装置。
本实用新型的电脱盐试验装置，包括电脱盐罐、电脱盐罐内设置有电极，其特征在于电脱盐罐前端连接注水原油贮罐，注水原油贮罐上方连接注水原油减压—增压加料系统。
本实用新型原油进料采用了减压—增压的注水原油进料系统，可以连续进料、动态试验，能够模拟工业电脱盐生产装置的原油从进入脱盐罐到流出脱盐罐的全部情况，使现有的工艺条件能够在试验装置上再现。
电脱盐罐内的电极可与电控机构连接，电控机构同已有技术方式主要用于调节电脱盐罐内的电场强度，并可显示强电场的值。
所述的注水原油减压—增压加料系统由减压—增压罐、加料阀、加料斗、泄压阀、增压阀、进料阀构成，加料斗与减压—增压罐连接，在连接管路上设置加料阀，减压—增压罐底部设置进料阀。
电脱盐罐顶部设置密封结构密封，密封结构由两条竖直的电极导体、绝缘密封材料、卡套、螺帽、直通接头、空心球面密封套管、空心压紧螺帽构成，螺帽压紧卡套挤压外端的绝缘密封材料，空心螺栓压紧密封球面套管，电极导体在电脱盐罐内部分别与电极连接，外部与电控机构连接。该密封结构能够保证在模拟工业电脱盐操作的电场、温度、压力条件下，完全密封，不泄漏。电极的绝缘材料可选用耐较高温度的高分子材料，如聚四氟乙烯、尼纶、改性聚乙烯、改性聚丙烯，能保证在使用条件下，耐较高电压而不击穿，耐较高温度而不软化。
电脱盐罐内部可引入平行板电极，引入的平行板电极是由三个平行圆环板的电的良导体构成。环形平面平行板，防止了试验装置条件下电极板对原油流动的影响。
在注水原油贮罐与电脱盐罐之间设置导热油加热装置，注水原油贮罐与电脱盐罐具有夹层结构，它们的加热温度由导热油加热装置控制。
本实用新型的优点：与现有技术相比，本实用新型电脱盐试验装置实际使用温度可达到200℃，能够模拟工业电脱盐生产装置的原油从进入脱盐罐到流出脱盐罐的全部情况，使现有的工艺条件能够在试验装置上再现，可对电场强度、原油在电厂中的停留时间、沉降时间、破乳剂的加添量、注水量、破乳剂型号等操作参数进行优化试验，从而选择最佳的操作参数。指导生产操作，设计工业装置。
附图说明
图1是本实用新型实施的一种结构示意图。
图2是本实用新型实施的一种原油减压—增压加料系统结构示意图。
图3是本实用新型实施的一种密封结构的半剖视图。
图4是图3是本实用新型实施的一种电极结构示意图
图中，1、电脱盐罐；2、电控机构；3、减压—增压加料系统；4、注水原油储罐；5、导热油加热装置；6、平行板电极；7、密封结构；8、减压—增压罐；9、加料阀；10、加料斗；11、泄压阀；12、增压阀；13、进料阀；14、电极导体；15、绝缘密封材料；16、卡套；17、螺帽；18、直通接头；19、空心球面密封套管；20、空心压紧螺帽；21、弱电场区域；22、强电场区域；23、放水控制阀；24、放油控制阀；25导热油连接管；26圆环板。
具体实施方式
参见图1，本实用新型由电脱盐罐1、电控机构2、减压—增压加料系统3、注水原油储罐4、导热油加热装置5组成。电脱盐罐1内部引入平行板电极6，顶部设置密封结构7，电脱盐罐上还连接放水管和放油管，放水管上有放水阀23、放油管上有放油阀24。电脱盐罐1和注水原油储罐4具有夹层结构，夹层内循环导热油，导热油由导热油加热装置5进行温度控制，电场中的停留时间和沉降时间通过放油阀24开度进行调节。
参见图2，其减压—增压加料系统3由由减压—增压罐8、加料阀9、加料斗10、泄压阀11、增压阀12、进料阀13构成。
参见图3，其密封结构7由两条电极导体14、绝缘密封材料15、卡套16、螺帽17、直通接头18、空心球面密封套管19、空心压紧螺帽20构成，电极导体间加有绝缘密封材料。电脱盐罐的管壁上预先加工内螺纹孔，设置球面凹槽密封面，密封结构7的电极导体14与电脱盐罐内的电极极板6连接，外部与电控机构连接。密封结构7通过电脱盐罐的管壁上预先加工内螺纹孔连接，达到密封目的。具体的密封方式是密封结构7采用螺帽17压紧卡套16挤压绝缘密封材料15、空心螺栓20压紧密封球面套管19，通过这两部分密封达到电极的塑性软绝缘材料与刚性的密封结构和脱盐罐罐壁的密封。
参见图4，平行板电极由三个平行圆环板26的电的良导体构成，中间圆环板为电极一极，上、下两端的圆环板形成另一极。电脱盐罐中的弱电场区域21和强电场区域22通过电源两极给定的电压和两极间极板距离的大小确定。极板距离大的为弱电场区域21，极板距离小的为强电场区域22，弱电场区域21和强电场区域22的比例，由实验确定，可以在试验前调节。在试验过程中，电场强度可以通过电控机构调节变压器输出进行调节。电控机构可显示强电场的值(V/cm)。
工作时，通过减压—增压加料系统3先将电脱盐罐1加满注水原油，注水原油储罐4加入占约2/3体积的注水原油。开启导热油加热系统加热原油，待到电脱盐罐1内温度达到需要的温度。打开增压阀12给与注水原油储罐上部气体空间一定的气体压力，维持系统所要求的压力值。开启注水原油储罐搅拌。打开电脱盐罐上的放油阀24和放水阀23。原油自注水原油储罐4中下部压出，到电脱盐罐1中下部，通过弱电场区域21、强电场区域22，水沉降到底部由放水阀23放出，上部脱水和盐后的原油由放油阀24控制放出，调节流量。调节变压器给定达到试验要求的强电场21值。
试验过程中，按照先后顺序操作加注水原油。首先，可关闭进料阀13，关闭增压阀12，打开泄压阀11，打开加料阀9，通过加料斗10加注水原油到减压—增压罐8。然后，关闭加料阀9，关闭泄压阀11，打开增压阀12，打开进料阀13，向注水原油储罐4加料，连续试验。
Claims (5)
1、一种电脱盐试验装置，包括电脱盐罐(1)、电脱盐罐(1)内设置有电极，其特征在于电脱盐罐前端连接注水原油贮罐(4)，注水原油贮罐(4)上方连接注水原油减压—增压加料系统(3)。
2、根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于所述的注水原油减压—增压加料系统(3)由减压—增压罐(8)、加料阀(9)、加料斗(10)、泄压阀(11)、增压阀(12)、进料阀(13)构成，加料斗与减压—增压罐连接，在连接管路上设置加料阀，减压—增压罐底部设置进料阀。
3、根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于电脱盐罐(1)顶部设置密封结构(7)密封，密封结构(7)由两条竖直的电极导体(14)、绝缘密封材料(15)、卡套(16)、螺帽(17)、直通接头(18)、空心球面密封套管(19)、空心压紧螺帽(20)构成，螺帽(17)压紧卡套(16)挤压外端的绝缘密封材料(15)、空心螺栓(20)压紧密封球面套管(19)，电极导体(14)在电脱盐罐内部分别与电极(6)连接。
4、根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于电脱盐罐(1)内部引入平行板电极(6)，引入的平行板电极(7)是由三个平行圆环板的电的良导体构成。
5、根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于在注水原油贮罐(4)与电脱盐罐(1)之间设置导热油加热装置(5)，注水原油贮罐(4)与电脱盐罐(1)具有夹层结构。
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