專利名稱：一種電脫鹽脫水罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于油田及煉油廠的電脫鹽脫水罐。
背景技術(shù)：
原油中含有的水和金屬鹽類化合物在進(jìn)行加工時會腐蝕設(shè)備，由此在進(jìn)行加工前需先脫除原油中所含的鹽和水，所用的裝置即為電脫鹽脫水罐。目前，國內(nèi)外油田及煉油廠使用的基本上均是臥式電脫鹽脫水罐，采用的電極形式主要有水平極板電極、垂直懸掛電極以及單層或多層鼠籠式電極。在這些電脫鹽脫水罐中，油水混合物料基本上都是從罐體下部進(jìn)入罐體，經(jīng)過電場脫水；脫鹽脫水后的油料從罐體上部排出。水滴克服油料的阻力在重力作用下自由下降，并在電脫鹽脫水罐的下部沉積；經(jīng)過一定的停留時間后，沉積水由位于罐體底部的排水口排出。
中國專利CN2192368Y公開了一種高效電脫鹽脫水裝置，采用防爆全阻抗整流為一體的脫鹽脫水變壓器和可調(diào)節(jié)的垂直式懸掛柵型電極板。在這種電脫鹽脫水裝置中，油料中的水滴在電場作用下聚結(jié)，然后在重力作用下沉降。當(dāng)油料性質(zhì)及操作發(fā)生變化時，罐體下部的油水界面會發(fā)生上下波動，導(dǎo)致罐體內(nèi)垂直式懸掛柵型電極板的底部與油水界面之間的電場不穩(wěn)定，影響該電場的油水分離效率，使油水乳化層變厚，容易造成排水帶油量較大，從而造成對環(huán)境的污染以及資源的浪費(fèi)。對于設(shè)置水平極板電極的電脫鹽脫水罐，其最下層電極與油水界面之間的電場因油水界面的上下波動往往也是不穩(wěn)定的，會造成同樣的問題。同時，電脫鹽脫水罐排水時產(chǎn)生的旋流會引起油水界面的擾動，也可造成排水帶油。
中國專利CN1298922A公開的一種電脫鹽脫水罐，采用多層橫斷面為圓環(huán)形的鼠籠式電極，且油水混合物料在電脫鹽脫水罐內(nèi)水平流動；下降的水滴沿油料流動方向呈水平拋物線軌跡下降，減輕了油料與下降水滴之間的返混效應(yīng)。同時，在電脫鹽脫水罐的底部設(shè)計有1個或多個水包，使罐體下部沉積的水在水包中沉積，以穩(wěn)定油水界面(即防止油水界面發(fā)生上下波動或擾動)、避免排水帶油。但由于水包設(shè)置于罐體底部，受電脫鹽脫水罐高度的限制，設(shè)計上水包體積受到限制，其穩(wěn)定油水界面的作用也相應(yīng)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的電脫鹽脫水罐因油水界面上下波動或擾動而造成排水帶油量較大的問題。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電脫鹽脫水罐，包括罐體，罐體內(nèi)設(shè)有電極，其特征在于在罐體內(nèi)的下部沿罐體的軸向至少設(shè)有3組穩(wěn)定排水器，每組穩(wěn)定排水器由金屬板和格柵組成，金屬板與罐體的軸向相垂直，其兩端與罐體的內(nèi)壁相連接，底部與罐體內(nèi)壁的底部之間留有供沉積水流過的距離d，所述格柵設(shè)于金屬板的頂部，格柵由金屬條組成，金屬條與金屬板相垂直。
采用本發(fā)明，具有如下的有益效果由于本發(fā)明的電脫鹽脫水罐設(shè)置了上述的穩(wěn)定排水器，穩(wěn)定排水器上部的格柵能與電極形成穩(wěn)定的電場(格柵位于設(shè)定油水界面的上方)，不會因油水界面的上下波動導(dǎo)致電場的波動，使處于該電場中的油料能夠穩(wěn)定地脫水，從而提高油水分離效率，減薄油水界面上方的油水乳化層的厚度，從而減少排水中的帶油量；同時，也可以減輕因油料性質(zhì)及操作發(fā)生變化而引起的油水界面的上下波動。上述的電極，對于采用水平極板電極的電脫鹽脫水罐，是指最下層的電極；對于采用垂直懸掛電極的電脫鹽脫水罐，是指電極的底部；對于采用單層或多層鼠籠式電極的電脫鹽脫水罐，是指該單層鼠籠式電極、或多層鼠籠式電極的最外層的電極。并且，穩(wěn)定排水器中的金屬板可將罐體下部沉積的水分隔為多個空間；由于穩(wěn)定排水器的阻隔，能減輕電脫鹽脫水罐排水時產(chǎn)生的旋流所引起的油水界面的擾動，也有利于減少排水中的帶油量。由于上述電場中的油料能夠穩(wěn)定脫水、脫水效果穩(wěn)定且油水界面的擾動可減輕，因而可以提高油水界面的穩(wěn)定性；油水界面上的電脫鹽脫水效果也可以得到加強(qiáng)，能夠進(jìn)一步減少排水帶油量。
由于上述原因，采用本發(fā)明設(shè)有穩(wěn)定排水器的電脫鹽脫水罐，排水中的帶油量一般不大于200ppm(體積)。對于排水帶油情況較為嚴(yán)重的電脫鹽脫水罐，采用本發(fā)明的方案，能夠更好地改善排水帶油的情況。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖和具體實(shí)施方式
并不限制本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。


圖1是本發(fā)明的一種電脫鹽脫水罐沿罐體軸向的剖視圖。
圖2是圖1中的A-A剖視圖。
圖3是圖1中的B-B剖視圖(放大)。
圖4是圖3中的I部放大圖，格柵金屬條為橫截面形狀為圓形的金屬棒。
圖5是相當(dāng)于圖3中I部位置的放大圖，格柵金屬條為橫截面形狀為長方形的金屬棒。
具體實(shí)施例方式
參見圖1、圖2和圖3所示本發(fā)明的一種電脫鹽脫水罐。該電脫鹽脫水罐包括罐體1，罐體1內(nèi)設(shè)有電極2，電極2為水平極板電極，設(shè)置2層。其中下面一層電極2與變壓器7的高壓輸出端相連，上面一層電極2以及罐體1接地。罐體1底部的罐壁上設(shè)有油水混合物料入口管3、排水管5，罐體1頂部的罐壁上設(shè)有電脫鹽脫水油料出口管6。
在罐體1內(nèi)的下部沿罐體1的軸向至少設(shè)有3組穩(wěn)定排水器4；圖1、圖2所示，設(shè)置的是6組穩(wěn)定排水器4。每組穩(wěn)定排水器4由金屬板41和格柵42組成。其中，金屬板41與罐體1的軸向相垂直，其兩端與罐體1的內(nèi)壁相連接(一般是采用焊接)；底部與罐體1內(nèi)壁的底部之間留有供沉積水流過的距離d(參見圖3)，使金屬板41的底部與罐體1內(nèi)壁之間形成弓形的流動空間。所述格柵42設(shè)于金屬板41的頂部；格柵42由若干金屬條組成，金屬條與金屬板41相垂直。金屬條一般是焊接于金屬板41的頂部，組成格柵42。如圖1所示，穩(wěn)定排水器4的橫截面形狀為T形。每組穩(wěn)定排水器4中的格柵42與罐體1內(nèi)下面的一層電極2之間形成一個電場。
穩(wěn)定排水器4中的金屬板41為不透水的整塊實(shí)心金屬板。參見圖2，相鄰兩組穩(wěn)定排水器4中兩塊金屬板41之間的間距b一般為800～2500mm，該間距b亦即相鄰兩組穩(wěn)定排水器4之間的間距；金屬板41的厚度t一般為4～10mm。參見圖3，金屬板41的高度c一般為200～400mm，金屬板41的底部與罐體1內(nèi)壁的底部之間所留有的供沉積水流過的距離d一般為100～200mm。
組成穩(wěn)定排水器4中格柵42的金屬條，其長度a一般為500～1500mm，參見圖2。金屬條一般采用橫截面形狀為圓形、長方形或正方形的管材或棒材。圖3、圖4所示金屬條為橫截面形狀為圓形的金屬棒，圖5所示金屬條為橫截面形狀為長方形的金屬棒。橫截面形狀為圓形的金屬棒或金屬管，其直徑(對于金屬管而言指外徑)一般為Φ8～18mm。參見圖5，對于橫截面形狀為長方形的金屬棒(或金屬管)，長方形的高度g一般為4～10mm，長度f一般為4～50mm；對于橫截面形狀為長方形的金屬管而言，該高度g和長度f從管子的外表面計算。當(dāng)高度g和長度f的數(shù)值相等時，金屬條為橫截面形狀為正方形的管材或棒材。對于各種金屬條，相鄰兩根金屬條之間的間距e一般均為60～100mm，該間距e從各種橫截面的幾何中心計算。
金屬板41和組成格柵42的金屬條的材料，可以是各種常用的碳鋼材料。
本發(fā)明的電脫鹽脫水罐在操作過程中，穩(wěn)定排水器4中的格柵42位于設(shè)定油水界面的上方(基本上是位于實(shí)際操作過程中的油水界面8之上的抽水乳化層內(nèi))。穩(wěn)定排水器4中的金屬板41將罐體1下部沉積的水(實(shí)際上是沉積水層上部的水)分隔為多個空間，利用其阻隔作用減輕了電脫鹽脫水罐排水時產(chǎn)生的旋流所引起的油水界面8的擾動，沉積的水因而可以不受擾動地停留在其中繼續(xù)沉降，有利于油水的進(jìn)一步分離、減少排出水的帶油量。由于金屬板41的底部與罐體1內(nèi)壁的底部之間留有供沉積水流過的距離d，使沉積水層下部的水仍然是互相連通的。沉積水層下部的水是來自沉積水層上部、經(jīng)完全沉降的水，在罐體1內(nèi)流動，最后由排水管5排出。
本發(fā)明的電脫鹽脫水罐，所述的穩(wěn)定排水器4至少設(shè)置3組，一般是設(shè)置3～10組。各組穩(wěn)定排水器4一般是沿罐體1軸向的全長度均勻設(shè)置。穩(wěn)定排水器4設(shè)置的組數(shù)一般是根據(jù)罐體1的長度來確定。此外，當(dāng)油水混合物料脫鹽脫水比較困難、或是油水乳化比較嚴(yán)重時，可以增加穩(wěn)定排水器4設(shè)置的組數(shù)。對于已確定的電脫鹽脫水罐，增加穩(wěn)定排水器4設(shè)置的組數(shù)，就要縮小相鄰兩組穩(wěn)定排水器4之間的間距。穩(wěn)定排水器4的組數(shù)增加、間距縮小后，罐體1下部沉積的水就會被穩(wěn)定排水器4中的金屬板41分隔為更多、更窄的空間，更能減輕油水界面8的擾動。同時，穩(wěn)定排水器4中的格柵42能與罐體1內(nèi)下面的一層電極2之間形成更多的電場，且電場分布更為密集，有利于提高油料的電脫鹽脫水效果。
本發(fā)明方案適用于現(xiàn)有常用的各種臥式電脫鹽脫水罐。除了上述的設(shè)置水平極板電極的電脫鹽脫水罐外，設(shè)置垂直懸掛電極以及單層或多層鼠籠式電極的電脫鹽脫水罐，都可以按照與本發(fā)明說明書上述的說明完全相同的方式設(shè)置穩(wěn)定排水器。采用本發(fā)明，除設(shè)置穩(wěn)定排水器外，電脫鹽脫水罐其余的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)變化，例如電極、油水混合物料入口管、排水管、電脫鹽脫水油料出口管，還有水包、分布器等部件的設(shè)置，以及電極和罐體的通電與接地方式、變壓器的選擇，基本上都與原有的電脫鹽脫水罐相同，不需要進(jìn)行改動。本發(fā)明的電脫鹽脫水罐(包括圖1所示的電脫鹽脫水罐)，其操作過程與各種操作參數(shù)(例如操作溫度、注水量、破乳劑應(yīng)用情況、油水混合強(qiáng)度等)，也均與原有的電脫鹽脫水罐基本相同。上述內(nèi)容對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是熟知的，因此詳細(xì)說明從略。
本發(fā)明圖1至圖5中，所有相同的附圖標(biāo)記均表示相同的技術(shù)特征。
本發(fā)明的電脫鹽脫水罐主要用于原油的電脫鹽脫水。海上油田、陸地油田和煉油廠的電脫鹽脫水裝置均可以采用本發(fā)明的電脫鹽脫水罐。
權(quán)利要求
1.一種電脫鹽脫水罐，包括罐體(1)，罐體(1)內(nèi)設(shè)有電極(2)，其特征在于在罐體(1)內(nèi)的下部沿罐體(1)的軸向至少設(shè)有3組穩(wěn)定排水器(4)，每組穩(wěn)定排水器(4)由金屬板(41)和格柵(42)組成，金屬板(41)與罐體(1)的軸向相垂直，其兩端與罐體(1)的內(nèi)壁相連接，底部與罐體(1)內(nèi)壁的底部之間留有供沉積水流過的距離d，所述格柵(42)設(shè)于金屬板(41)的頂部，格柵(42)由金屬條組成，金屬條與金屬板(41)相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電脫鹽脫水罐，其特征在于穩(wěn)定排水器(4)設(shè)置3～10組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電脫鹽脫水罐，其特征在于相鄰兩組穩(wěn)定排水器(4)中兩塊金屬板(41)之間的間距b為800～2500mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于油田及煉油廠的電脫鹽脫水罐，主要用于解決現(xiàn)有的電脫鹽脫水罐因油水界面上下波動或擾動而造成排水帶油量較大的問題。本發(fā)明的電脫鹽脫水罐，在罐體(1)內(nèi)的下部沿罐體(1)的軸向至少設(shè)有3組穩(wěn)定排水器(4)，每組穩(wěn)定排水器(4)由金屬板(41)和格柵(42)組成，金屬板(41)與罐體(1)的軸向相垂直，其兩端與罐體(1)的內(nèi)壁相連接，底部與罐體(1)內(nèi)壁的底部之間留有供沉積水流過的距離。所述格柵(42)設(shè)于金屬板(41)的頂部，格柵(42)由金屬條組成，金屬條與金屬板(41)相垂直。本發(fā)明主要用于原油的電脫鹽脫水。
文檔編號C10G33/02GK1900229SQ20061001808
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者崔新安, 楚喜麗, 劉家國 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司, 中國石化集團(tuán)洛陽石油化工工程公司