專利名稱：新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備的制作方法
新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于原油電脫水、脫鹽技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種新型高效原油脫水、脫鹽用 靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備，主要用于油田油氣集輸系統(tǒng)的原油脫水和煉油廠的脫水、脫 鹽，也可用于水下生產(chǎn)系統(tǒng)的原油脫水。
背景技術(shù)：
在常規(guī)電脫水(脫鹽)器中，油包水型原油乳化液從罐體底部進(jìn)入，整體呈自下 而上的流動(dòng)態(tài)勢(shì)，在此過(guò)程中受電場(chǎng)作用而靜電聚結(jié)長(zhǎng)大的分散相水顆粒開始發(fā)生逆流 重力沉降。這種布局方式使得原油乳化液的流動(dòng)方向和聚結(jié)后分散相水顆粒的沉降方向 相反，增加了水滴的沉降時(shí)間，影響脫水(脫鹽)效率。由于水顆粒靜電聚結(jié)長(zhǎng)大與水 顆粒重力沉降兩個(gè)過(guò)程同步進(jìn)行，為了保證后一個(gè)過(guò)程的順利進(jìn)行，常規(guī)電脫水(脫鹽) 器多采用臥式放置并始終保持罐內(nèi)的層流流態(tài)，因此處理裝置容積較大、處理效率難以 進(jìn)一步提高。此外，當(dāng)處理含水率較高的原油乳化液時(shí)，常規(guī)電脫水(脫鹽)器內(nèi)部的 油水界面可能浸沒下層的水平電極或者垂直懸掛電極下端的外表面，引起電極短路，導(dǎo) 致電脫水(脫鹽)器工作中斷，這種情況在海上生產(chǎn)平臺(tái)更為常見。
基于對(duì)適當(dāng)湍流反而能夠促進(jìn)分散相水顆粒碰撞、聚結(jié)等問(wèn)題的全面認(rèn)識(shí)，西 方發(fā)達(dá)國(guó)家的研究人員打破數(shù)十年來(lái)常規(guī)電脫水(脫鹽)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的慣性思維模式， 率先提出了將水顆粒靜電聚結(jié)長(zhǎng)大與水顆粒重力沉降兩個(gè)過(guò)程分開、予以先后實(shí)施的原 油脫水方案，從而使得靜電聚結(jié)破乳設(shè)備緊湊化、高效化，這就是所謂的緊湊型靜電預(yù) 聚結(jié)原油脫水技術(shù)。在近20年的時(shí)間里，西方發(fā)達(dá)國(guó)家以該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用為最終目 標(biāo)，從工作機(jī)理、產(chǎn)品開發(fā)等方面進(jìn)行了大量的應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作。近年來(lái)相繼推出了 緊湊型靜電聚結(jié)器(CEC)、在線靜電聚結(jié)器(IEC)、容器內(nèi)置式靜電聚結(jié)器(VIEC)、低 含水率聚結(jié)器(LOWACC)等緊湊型靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備，其中CEC、IEC獨(dú)立于常規(guī)重力分 離器，而VIEC、LOWACC則安裝在常規(guī)重力分離器內(nèi)部。從靜電聚結(jié)破乳機(jī)理而言， CEC、IEC和VIEC都是圍繞偶極聚結(jié)或振蕩聚結(jié)破乳機(jī)理進(jìn)行設(shè)計(jì)的，只有LOWACC應(yīng) 用了介電泳聚結(jié)破乳機(jī)理；從應(yīng)用領(lǐng)域而言，IEC、VIEC、LOWACC僅僅用于油氣田開 發(fā)工程中井口原油乳化液的脫水，迄今尚未用于煉油廠中原油乳化液的脫水(脫鹽)，僅 有CEC應(yīng)用于原油乳化液的脫鹽處理工藝。對(duì)VIEC和LOWACC而言，當(dāng)原油乳化液 流經(jīng)其內(nèi)部的蜂窩狀流道時(shí)，原油乳化液中含有的懸浮固體顆粒向下沉降，覆蓋在電極 表面，容易引起電極短路。國(guó)內(nèi)有不少研究人員圍繞原油乳化液的靜電聚結(jié)破乳機(jī)理進(jìn) 行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)于緊湊型靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面還處于起步階段。
美國(guó)專利US 6136174公開了一種原油脫水用靜電預(yù)聚結(jié)器(CEC)，其特征是 原油乳化液在靜電預(yù)聚結(jié)器內(nèi)以非層流流態(tài)自上而下流動(dòng)，能節(jié)省動(dòng)力消耗、有利于促 進(jìn)分散相水顆粒的碰撞聚結(jié)；電極部分可以作為一個(gè)整體組件自外殼筒體預(yù)部取出，維 修檢查較為方便。但其不足之處在于筒體頂部區(qū)域未充滿原油乳化液，限制了靜電預(yù) 聚結(jié)器的處理量；處理后的原油乳化液在進(jìn)入后續(xù)沉降分離設(shè)備之前，應(yīng)該避免因劇烈的剪切作用而使得其中的較大分散相水顆粒再次發(fā)生破裂；對(duì)W/0型原油乳化液中含 氣量、含水率的適應(yīng)能力偏低；對(duì)稠油乳化液的處理效果不好；僅應(yīng)用了偶極聚結(jié)或振 蕩聚結(jié)破乳機(jī)理，未能充分認(rèn)識(shí)到介電泳現(xiàn)象對(duì)靜電預(yù)聚結(jié)作用的重要價(jià)值。中國(guó)專利 200710015911.1(授權(quán)公告號(hào)CN 101173182A)公開了一種新型原油乳狀液靜電脫水器， 其特征是聚結(jié)部分安裝在電脫水器上部，且與沉降分離部分連為一體；電脫水器下部的 沉降分離部分安裝有擾流板和交錯(cuò)波紋聚結(jié)板等構(gòu)件，可以加快水滴的聚結(jié)速度。但其 不足之處在于原油乳化液在聚結(jié)部分的流態(tài)為層流，未能充分利用湍流對(duì)分散相水顆 粒的碰撞、聚結(jié)作用，同時(shí)層流流態(tài)限制了靜電預(yù)聚結(jié)器的處理效率；原油乳化液經(jīng)過(guò) 擾流板后形成的漩渦可能使聚結(jié)后較大的分散相水顆粒再次發(fā)生破裂；難以處理高粘度 的原油乳化液；僅應(yīng)用了偶極聚結(jié)或振蕩聚結(jié)破乳機(jī)理，未能利用介電泳現(xiàn)象對(duì)分散相 小水顆粒的聚結(jié)破乳機(jī)理；對(duì)W/0型原油乳化液中含水率的適應(yīng)能力偏低。
鑒于上述原因，有必要發(fā)明新型高效原油脫水(脫鹽)用靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè) 備，以充分利用介電泳聚結(jié)破乳機(jī)理，大幅度提高原油乳化液的電脫水(脫鹽)效率，使 得原油電脫水(脫鹽)設(shè)備緊湊化、高效化。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)背景技術(shù)所述，本發(fā)明的目的在于提供一種新型高效原油脫水、脫鹽用靜 電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備，采用新的布置方式、電極結(jié)構(gòu)和流動(dòng)形式能夠處理不同粘度、含 水率的原油乳化液，增加原油乳化液中分散相水顆粒的碰撞幾率、減少后續(xù)重力沉降時(shí) 間、顯著提高脫水、脫鹽效率，使得原油電脫水、脫鹽設(shè)備緊湊化、高效化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法，主要包括以下步驟低粘度 原油乳化液自入口管流入后以湍流流態(tài)向下流動(dòng)，原油乳化液在導(dǎo)電金屬棒與殼體頂部 區(qū)域之間形成的非均勻電場(chǎng)內(nèi)發(fā)生介電泳聚結(jié)，聚結(jié)后的原油乳化液通過(guò)筒狀電極組件 上鋼條的圓孔進(jìn)入環(huán)形流道，原油乳化液受到高壓交流電作用后，在波紋板狀電極間產(chǎn) 生非均勻交流電場(chǎng)，引起分散相水顆粒的介電泳聚結(jié)，水顆粒粒徑變大，聚結(jié)后的原油 乳化液依次通過(guò)筒狀電極下方的導(dǎo)流板、上平面板狀電極的圓孔進(jìn)入平面板狀電極的流 道內(nèi)，流道內(nèi)部的均勻高強(qiáng)電場(chǎng)促使原油乳化液中分散相水顆粒發(fā)生偶極聚結(jié)或振蕩聚 結(jié)，水顆粒粒徑得到進(jìn)一步增大，充分聚結(jié)后的原油乳化液流入靜電預(yù)聚結(jié)器的錐形封 頭內(nèi)，最終從出口管流出，在處理過(guò)程中析出的少量氣體從橢圓形封頭上方的排氣口排 出ο
對(duì)于高粘度的原油乳化液則采用自下而上的流動(dòng)方式使原油乳化液充滿環(huán)形流道。
本發(fā)明的設(shè)備，主要由橢圓形封頭05)、殼體(17)、錐形封頭(12)、電極組件 和高壓交流電源( 組成，其中橢圓形封頭0 上安裝有入口管(1)和排氣口 04)， 殼體(17)上安裝有壓力表O)、溫度計(jì)(3)，內(nèi)部安裝電極組件，錐形封頭(12)上安裝 出口管(11)，橢圓形封頭0 與殼體(17)通過(guò)螺栓連接，在殼體(17)上端設(shè)置耳式支 座(19)，錐形封頭(1 與殼體(17)相互焊接形成一體，外部的高壓交流電源( 通過(guò)高 壓電纜(7)與殼體(17)內(nèi)部的電極組件相連，高壓電纜(7)覆蓋在絕緣管(6)內(nèi)部，高壓電纜(7)通過(guò)法蘭盤⑷與高壓交流電源(5)相連。所述的電極組件包括導(dǎo)電金屬棒 (23),豎直同軸安裝的多層筒狀電極(31)、平行安裝的板狀電極(13)，多層筒狀電極組 件(31)由環(huán)形電極、螺釘02)、電極對(duì)中器01)、上下電極絕緣塊00)、(16)組成， 環(huán)形電極為帶電電極(8)，平面板狀電極(9)接地電極，最外層帶電電極通過(guò)電極對(duì)中器 (21)將其固定，內(nèi)部的帶電電極之間用上電極絕緣塊OO)固定，帶電電極(8)上方用 一個(gè)鋼條連接，與高壓電纜(7)相連，鋼條上開有圓孔并涂有致密絕緣層，導(dǎo)電金屬棒 (23)焊接在鋼條上，最外層波紋狀帶電電極下方懸掛上平面板狀電極，其表面覆蓋致密 絕緣層，下平面板狀電極通過(guò)托板將其支撐，平面板狀電極(1 上開有圓孔充當(dāng)液體分 布器的作用，筒狀電極組件使用熱軋工字鋼(10)支撐，帶電電極⑶和接地電極(9)的 下端插入下電極絕緣塊(16)中，接地電極(9)之間由一根鋼條與筒體連接，電極接入設(shè) 備由高壓電纜(7)、法蘭盤0)、密封墊圈、絕緣管(6)、螺母等組成，在電極棒的外面 包裹著聚四氟乙烯制作的絕緣管(6)，電極棒的兩端用螺母固定。
所述的環(huán)形電極采用波紋板狀電極與平面板狀電極交替組合豎直排列的方式， 或采用波紋板狀電極。
本發(fā)明采用新的布置方式將靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備立式安裝，當(dāng)所處理原油乳化液的 粘度較小時(shí)，原油乳化液在靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備內(nèi)自上而下流動(dòng)，能節(jié)省動(dòng)力消耗，提高經(jīng) 濟(jì)效益；而當(dāng)所處理原油乳化液的粘度較大時(shí)，原油乳化液在靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備內(nèi)自下而 上流動(dòng)，能使原油乳化液充滿環(huán)形流道，提高處理效率。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想源于介電泳聚結(jié)和振蕩聚結(jié)破乳機(jī)理，在靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備殼 體頂部安裝導(dǎo)電金屬棒，該金屬棒與帶高壓電的筒狀電極相連，這樣就具備了利用介電 泳機(jī)理的電場(chǎng)條件。為了充分利用介電泳聚結(jié)破乳機(jī)理，同時(shí)為了提高處理量，在靜 電預(yù)聚結(jié)設(shè)備殼體中部豎直同軸安裝多層筒狀電極，筒狀電極可以采用波紋板狀電極與 平面板狀電極交替組合豎直排列的方式，也可以均采用波紋板狀電極，安裝時(shí)兩相鄰波 紋板狀電極的波峰與波谷分別一一對(duì)應(yīng)，且相鄰電極之間涂有致密絕緣層，以防止分散 相水顆粒形成水漣時(shí)電極短路；當(dāng)施加高壓交流電后，在筒狀電極間形成非均勻交流電 場(chǎng)，作用在水顆粒兩端的電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，產(chǎn)生一個(gè)朝著強(qiáng)電場(chǎng)梯度區(qū)域的凈作用力， 水顆粒在向電場(chǎng)強(qiáng)度最大位置處移動(dòng)的過(guò)程中發(fā)生介電泳聚結(jié)。平行安裝的板狀電極的 上極板與帶電的筒狀電極相連，而下電極接地，當(dāng)施加高壓交流電后，在上下極板之間 的流道內(nèi)形成相對(duì)均勻的高強(qiáng)電場(chǎng)，不帶極性電荷的中性水顆粒受電場(chǎng)感應(yīng)影響而形成 誘導(dǎo)偶極子，每個(gè)誘導(dǎo)偶極子兩端帶等量的異性電荷；當(dāng)兩個(gè)誘導(dǎo)偶極子非?？拷鼤r(shí)， 若其相鄰端帶相反電荷，就會(huì)相互吸引而發(fā)生偶極聚結(jié)，與此同時(shí)，每個(gè)誘導(dǎo)偶極子兩 端因受方向相反、大小相等的兩個(gè)吸引力作用而被拉長(zhǎng)成橢球體。雖然并不發(fā)生整體位 移，但在高壓AC電場(chǎng)的交變作用下，反復(fù)的伸縮振蕩仍會(huì)削弱油水界面膜的強(qiáng)度，最終 發(fā)生所謂的振蕩聚結(jié)。就流動(dòng)形式而言，原油乳化液在靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備內(nèi)呈湍流流態(tài)， 有利于分散相水顆粒的碰撞、聚結(jié)。
本發(fā)明采用的新型電極結(jié)構(gòu)，主要特征為1.平面板狀電極上開有多個(gè)圓孔， 充當(dāng)流體分布器的功能；2.筒狀電極間距小，電極之間形成狹窄的環(huán)形流道；3.波紋板 筒狀電極表面覆蓋致密絕緣層；4.原油乳化液豎直流動(dòng)，在電場(chǎng)中的停留時(shí)間較短。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果本發(fā)明能處理不同粘度的原油乳化液，尤其對(duì)稠油乳化液的脫水、脫鹽具有較好的處理效果；對(duì)處理量及原 油乳化液內(nèi)含鹽、含水率波動(dòng)的適應(yīng)性較強(qiáng)，具有較大的操作彈性；電極表面采用絕緣 涂層技術(shù)，避免電極短路，提高靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性；原油乳 化液中分散相水顆粒的聚結(jié)長(zhǎng)大較為徹底，能減少后續(xù)重力沉降時(shí)間，提高脫水、脫鹽 效率，使得原油電脫水、脫鹽設(shè)備緊湊化、高效化；基于介電泳現(xiàn)象的破乳機(jī)理可以大 幅度減少化學(xué)破乳劑的用量，降低總體運(yùn)行成本，進(jìn)而提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總體示意圖
圖2為本發(fā)明圖1的A-A剖視示意圖
圖3為本發(fā)明圖1的B-B剖視示意圖
圖4為本發(fā)明圖1的C-C剖視示意圖
圖5為本發(fā)明圖4的D-D剖視示意圖
圖6為本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
由圖1示出本發(fā)明的設(shè)備，主要由橢圓形封頭05)、殼體(17)、錐形封頭 (12)、電極組件和高壓交流電源( 組成，其中橢圓形封頭0 上安裝有入口管(1) 和排氣口 04)；殼體(17)上安裝有壓力表O)、溫度計(jì)(3)，內(nèi)部安裝電極組件；錐形 封頭(1 上安裝出口管(11)。橢圓形封頭0 與殼體(17)通過(guò)螺栓連接，使得電極組 件的維修檢查較為方便；錐形封頭(1 與殼體(17)相互焊接形成一體，耳式支座(19) 支撐靜電預(yù)聚結(jié)器立式安裝。外部的高壓交流電源( 通過(guò)高壓電纜(7)與殼體(17)內(nèi) 部的電極組件相連。高壓電纜(7)覆蓋在絕緣管(6)內(nèi)部，以保證其與殼體絕緣良好。 為了維修方便，高壓電纜(7)通過(guò)法蘭盤(4)與高壓交流電源( 相連。
本發(fā)明的電極組件包括導(dǎo)電金屬棒03)、豎直同軸安裝的多層筒狀電極、平行 安裝的板狀電極(13)。豎直同軸安裝的多層筒狀電極組件由環(huán)形電極、螺釘02)、電極 對(duì)中器01)、上下電極絕緣塊00)、(16)等組成，環(huán)形電極可以均采用波紋板狀電極， 安裝時(shí)兩相鄰波紋板狀電極的波峰與波谷分別一一對(duì)應(yīng)；也可以采用波紋板狀電極與平 面板狀電極交替組合豎直排列的方式，如圖1所示，波紋板狀電極為帶電電極(8)，平面 板狀電極接地，最外層帶電電極通過(guò)電極對(duì)中器將其固定，以避免其與殼體接觸， 而內(nèi)部的帶電電極之間用上電極絕緣塊OO)固定，帶電電極(8)上方用一個(gè)鋼條連接， 以便與高壓電纜(7)相連，使電極組件通電，鋼條上開有圓孔使原油乳化液均勻流過(guò)多 層筒狀電極之間的環(huán)形流道。相鄰電極之間均涂有致密絕緣層以防止原油乳化液中分散 相水顆粒形成水漣時(shí)電極短路，鋼條上的圓孔表面仍需要覆蓋致密絕緣材料。導(dǎo)電金屬 棒03)焊接在鋼條上，當(dāng)靜電預(yù)聚結(jié)器外的高壓交流電源(5)通過(guò)高壓電纜(7)向鋼條 輸送高壓電時(shí)，導(dǎo)電金屬棒03)與接地殼體之間形成非均勻電場(chǎng)，引起原油乳化液中分 散相水顆粒的介電泳聚結(jié)。最外層波紋狀帶電電極下方懸掛上平面板狀電極，其表面覆 蓋致密絕緣層，下平面板狀電極通過(guò)托板將其支撐，平面板狀電極(1 上開有圓孔充當(dāng)液體分布器的作用，使原油乳化液均勻流動(dòng)。筒狀電極細(xì)件使用熱軋工字鋼(10)支撐， 帶電電極⑶和接地電極(9)的下端插入下電極絕緣塊(16)中，接地電極(9)之間由一根 鋼條與筒體連接。上下電極絕緣塊材料選用電木，其特性是不吸水、不導(dǎo)電、耐高溫、 犟度高。電極接入設(shè)備由高壓電纜(7)、法蘭盤0)、密封墊圈、絕緣管(6)、螺母等組 成，在電極棒的外面包裹著聚四氟乙烯制作的絕緣管(6)，電極棒的兩端用螺母固定，防 止電極的松動(dòng)。為了保征靜電預(yù)聚結(jié)器運(yùn)行時(shí)的安全，靜電預(yù)聚結(jié)器的外殼接地。運(yùn)行 過(guò)程中，靜電預(yù)聚結(jié)器內(nèi)部充滿原油乳化液，高壓交流電源( 通過(guò)高壓電纜(7)將高壓 電輸送至波紋板狀帶電電極上。
圖6所示為本發(fā)明新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備的第二種 結(jié)構(gòu)示意圖，適合處理高粘度的原油乳化液，與圖1的不同之處在于原油乳化液自靜電 預(yù)聚結(jié)設(shè)備底部流入后，自下而上流動(dòng)，采用這種布局方式可以使原油乳化液充滿環(huán)形 流道，提高處理效率。
本發(fā)明的實(shí)際操作過(guò)程為低粘度原油乳化液自入口管(1)流入后以湍流流態(tài) 向下流動(dòng)，原油乳化液在導(dǎo)電金屬棒03)與殼體(17)頂部區(qū)域之間形成的非均勻電場(chǎng)內(nèi) 發(fā)生介電泳聚結(jié)。聚結(jié)后的原油乳化液通過(guò)筒狀電極組件上鋼條的圓孔進(jìn)入環(huán)形流道。 在筒狀電極之間的環(huán)形流道，原油乳化液受到高壓交流電作用后，在波紋板狀電極間產(chǎn) 生非均勻交流電場(chǎng)，引起分散相水顆粒的介電泳聚結(jié)，水顆粒粒徑變大。聚結(jié)后的原油 乳化液依次通過(guò)筒狀電極下方的導(dǎo)流板06)、上平面板狀電極的圓孔(1 進(jìn)入平面板狀 電極的流道內(nèi)，流道內(nèi)部的均勻高強(qiáng)電場(chǎng)促使原油乳化液中分散相水顆粒發(fā)生偶極聚結(jié) 或振蕩聚結(jié)，水顆粒粒徑得到進(jìn)一步增大。充分聚結(jié)后的原油乳化液流入靜電預(yù)聚結(jié)器 的錐形封頭(1 內(nèi)，最終從出口管(11)流出。在處理過(guò)程中析出的少量氣體從橢圓形 封頭05)上方的排氣口 04)排出。
權(quán)利要求
1.一種新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法，主要包括以下步驟低粘度 原油乳化液自入口管流入后以湍流流態(tài)向下流動(dòng)，原油乳化液在導(dǎo)電金屬棒與殼體頂部 區(qū)域之間形成的非均勻電場(chǎng)內(nèi)發(fā)生介電泳聚結(jié)，聚結(jié)后的原油乳化液通過(guò)筒狀電極組件 上鋼條的圓孔進(jìn)入環(huán)形流道，原油乳化液受到高壓交流電作用后，在波紋板狀電極間產(chǎn) 生非均勻交流電場(chǎng)，引起分散相水顆粒的介電泳聚結(jié)，水顆粒粒徑變大，聚結(jié)后的原油 乳化液依次通過(guò)筒狀電極下方的導(dǎo)流板、上平面板狀電極的圓孔進(jìn)入平面板狀電極的流 道內(nèi)，流道內(nèi)部的均勻高強(qiáng)電場(chǎng)促使原油乳化液中分散相水顆粒發(fā)生偶極聚結(jié)或振蕩聚 結(jié)，水顆粒粒徑得到進(jìn)一步增大，充分聚結(jié)后的原油乳化液流入靜電預(yù)聚結(jié)器的錐形封 頭內(nèi)，最終從出口管流出，在處理過(guò)程中析出的少量氣體從橢圓形封頭上方的排氣口排 出O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法，其特征在于 對(duì)于高粘度的原油乳化液則采用自下而上的流動(dòng)方式使原油乳化液充滿環(huán)形流道。
3.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1或2所述方法的設(shè)備，主要由橢圓形封頭(25)、殼體(17)、錐 形封頭(12)、電極組件和高壓交流電源(5)組成，其特征在于橢圓形封頭(25)上安裝 有入口管⑴和排氣口(24)，殼體(17)上安裝有壓力表(2)、溫度計(jì)(3)，內(nèi)部安裝電極 組件，錐形封頭(12)上安裝出口管(11)，橢圓形封頭(25)與殼體(17)通過(guò)螺栓連接， 在殼體(17)上端設(shè)置耳式支座(19)，錐形封頭(12)與殼體(17)相互焊接形成一體，外 部的高壓交流電源(5)通過(guò)高壓電纜(7)與殼體(17)內(nèi)部的電極組件相連，高壓電纜(7) 覆蓋在絕緣管(6)內(nèi)部，高壓電纜(7)通過(guò)法蘭盤⑷與高壓交流電源(5)相連；所述的 電極組件包括導(dǎo)電金屬棒(23)、豎直同軸安裝的多層筒狀電極(31)、平行安裝的板狀電 極(13)，多層筒狀電極組件(31)由環(huán)形電極、螺釘(22)、電極對(duì)中器(21)、上下電極 絕緣塊(20)、(16)組成，環(huán)形電極為帶電電極(8)，平面板狀電極(9)接地電極，最外 層帶電電極通過(guò)電極對(duì)中器(21)將其固定，內(nèi)部的帶電電極之間用上電極絕緣塊(20)固 定，帶電電極(8)上方用一個(gè)鋼條連接，與高壓電纜(7)相連，鋼條上開有圓孔并涂有致 密絕緣層，導(dǎo)電金屬棒(23)焊接在鋼條上，最外層波紋狀帶電電極下方懸掛上平面板狀 電極，其表面覆蓋致密絕緣層，下平面板狀電極通過(guò)托板將其支撐，平面板狀電極(13) 上開有圓孔充當(dāng)液體分布器的作用，筒狀電極組件使用熱軋工字鋼(10)支撐，帶電電極 (8)和接地電極(9)的下端插入下電極絕緣塊(16)中，接地電極(9)之間由一根鋼條與筒 體連接，電極接入設(shè)備由高壓電纜(7)、法蘭盤(4)、密封墊圈、絕緣管(6)、螺母等組 成，在電極棒的外面包裹著聚四氟乙烯制作的絕緣管(6)，電極棒的兩端用螺母固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)設(shè)備，其特征在于 所述的環(huán)形電極采用波紋板狀電極與平面板狀電極交替組合豎直排列的方式，或采用波 紋板狀電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型高效原油脫水、脫鹽用靜電預(yù)聚結(jié)方法和設(shè)備，用于油田油氣集輸系統(tǒng)的原油脫水和煉油廠的脫水、脫鹽，使原油乳化液中分散相小水顆粒聚結(jié)長(zhǎng)大。本發(fā)明設(shè)備的核心部分為電極組件，包括導(dǎo)電金屬棒、豎直同軸安裝的多層筒狀電極、平行安裝的板狀電極；當(dāng)向電極組件施加高壓交流電后，原油乳化液中的分散相水顆粒基于介電泳聚結(jié)和振蕩聚結(jié)機(jī)理進(jìn)行破乳，使分散相水顆粒充分聚結(jié)長(zhǎng)大，顯著減少后續(xù)重力沉降時(shí)間，提高處理效率，使得設(shè)備緊湊化、高效化，基于介電泳現(xiàn)象的破乳機(jī)理可以大幅度減少化學(xué)破乳劑的用量，降低總體運(yùn)行成本，進(jìn)而提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C10G33/02GK102021018SQ200910092760
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者丁藝, 陳家慶 申請(qǐng)人:北京石油化工學(xué)院