專利名稱：一種電脫鹽設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電脫鹽設備，更具體地，涉及一種可用于在石油煉制過程中對電脫鹽裝置破乳劑及工藝參數(shù)進行研究和評價的電脫鹽設備。
背景技術：
原油常減壓蒸餾是煉油廠原油加工的第一道工序，又被稱為原油的一次加工。原油的常減壓蒸餾包括三個工序原油的脫鹽、脫水；常壓蒸餾；減壓蒸餾。而電脫鹽則是常減壓蒸餾的第一個環(huán)節(jié)。原油電脫鹽不僅是一種重要的工藝防腐手段，而且也是為下游裝置提供優(yōu)質(zhì)原料必不可少的原油預處理工藝。影響電脫鹽裝置運行效果的因素主要包括破乳劑型號、破乳劑加量、注水量、溫度、電場強度、停留時間等，對于不同性質(zhì)的原油，電脫鹽 操作條件也不盡相同，因此就需在實驗室對這些操作參數(shù)進行優(yōu)化選擇。CN2107467U公開了一種電脫鹽試驗儀器，該儀器由電脫鹽器5、液浴箱體9、導熱液10、加熱器8和電控機構15構成，其電脫鹽器5為若干個，設置在液浴箱體9內(nèi)，電脫鹽器5由盛裝原油樣品的殼體6和插入其內(nèi)的棒式電極7構成,其殼體6為金屬材料制作,可以部分模擬電脫鹽工況，進行電脫鹽工藝操作參數(shù)靜態(tài)試驗。該電脫鹽器使用溫度可以達到220°C，但由于電脫鹽器中不能充氣加壓，在高溫下原油中的輕組分過多時，輕組分非常容易汽化，并且原油中注入的水分也很容易汽化而使試驗結果不準確。CN101407729A公開了一種原油電脫鹽試驗裝置，該裝置由電脫鹽罐體I、位于罐體I內(nèi)部的圓柱形電極格柵2、外部電加熱套3、控溫器16和變壓器5等構成，所述罐體I上設有觀察取樣口 12。所述電脫鹽罐體呈立式布置，原油樣品從罐體I下部一側引入，從罐體I上部一側引出。盡管該裝置可以進行電脫鹽動態(tài)模擬試驗，即，原油樣品不斷從罐體I下部一側被引入，并從罐體I上部一側被引出，但試驗時所需原油量大、平衡時間長，如果需要在不同條件下進行試驗時，原料的置換時間、平衡時間較長，而導致試驗耗時甚長，因此，不利于多參數(shù)、多水平電脫鹽操作參數(shù)的評價，尤其不利于對于大量不同類型破乳劑的篩選。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的電脫鹽設備存在的輕油適用性差、原油用量大、試驗耗時長等缺點，而提供一種輕油適用性好、原油用量小、試驗時間短的電脫鹽設備。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電脫鹽設備，其中，該電脫鹽設備包括具有可密閉的加熱裝置腔體4的加熱裝置1，以及位于該可密閉的加熱裝置腔體4內(nèi)的分水瓶2，所述分水瓶2內(nèi)部設置有電極，所述加熱裝置I的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體4相通的充氣孔12。本實用新型提供的電脫鹽設備可通過充氣孔12向可密閉的加熱裝置腔體4內(nèi)充入氣體以控制試驗過程的壓力，因此，可以使破乳脫水過程的操作壓力大于水在該溫度下的飽和蒸汽壓，確保水不會汽化，以保證結果的準確性。由于所述電脫鹽設備的工作溫度可達160°C，工作壓力可達2. OMPa,電壓可達3000V，因此，與現(xiàn)場電脫鹽裝置的工藝參數(shù)模擬
程度高。本實用新型提供的電脫鹽設備可用于對電脫鹽破乳劑種類以及不同破乳劑的加入量、不同注水量等工藝條件進行同時試驗，還可評價溫度、電場強度、停留時間、混合強度等工藝條件，評價速度快、評價結果準確，且評價結果 可直接用于煉油廠電脫鹽裝置，與電脫鹽實際工況相近。此外，本實用新型提供的電脫鹽設備具有結構緊湊、體積小，操作簡便、試驗周期短以及原油用量小和能耗小的優(yōu)點。優(yōu)選地，所述加熱裝置I的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體4相通的排氣孔13。優(yōu)選地，所述加熱裝置I包括容納所述加熱裝置腔體4的殼體15和蓋5，所述充氣孔12和排氣孔13設置在蓋5上。優(yōu)選地，所述加熱裝置I還包括溫度傳感器、溫度控制器8和加熱器，所述溫度傳感器與溫度控制器8電連接，所述溫度傳感器用于檢測加熱裝置I的加熱裝置腔體4內(nèi)的溫度，并將表示該溫度的電信號發(fā)送給所述溫度控制器8，所述溫度控制器8根據(jù)所述電信號控制所述加熱器。優(yōu)選地，所述電脫鹽設備還包括計時器9以及變壓器控制器，所述變壓器控制器與計時器9和變壓器6電連接，變壓器控制器用于控制變壓器6的連通與斷開，連通變壓器6后，變壓器控制器將電信號發(fā)送給計時器9開始計時，達到預先設定的時間后，計時器9將電信號發(fā)送給變壓器控制器，變壓器控制器根據(jù)所述電信號斷開變壓器6。優(yōu)選地,所述加熱裝置I的殼體15具有夾套，以及與所述夾套相連通的冷卻介質(zhì)入口 10和冷卻介質(zhì)出口 16。優(yōu)選地，所述分水瓶2的個數(shù)為2-6個；所述分水瓶2由玻璃制成，所述分水瓶2的下部為圓錐形狀，且所述圓錐形狀的直徑較小的部分朝下。

附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖I為本實用新型提供的電脫鹽設備的結構示意圖；圖2為本實用新型提供的電脫鹽設備中的分水瓶的示意圖。附圖標記說明I加熱裝置2分水瓶3電極4加熱裝置腔體5蓋6變壓器7過流保護器8溫度控制器9計時器10冷卻介質(zhì)入口 11安全閥12充氣孔13排氣孔14壓力表15殼體16冷卻介質(zhì)出口。
具體實施方式
以下對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。[0024]如圖I所示，本實用新型提供的電脫鹽設備包括具有可密閉的加熱裝置腔體4的加熱裝置1，以及位于該可密閉的加熱裝置腔體4內(nèi)的分水瓶2，所述分水瓶2內(nèi)部設置有電極，所述加熱裝置I的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體4相通的充氣孔12。按照本實用新型，所述加熱裝置I的加熱方式可以為本領域技術人員公知的任何加熱方式，優(yōu)選為鋁浴加熱。為了使設置在加熱裝置腔體4內(nèi)的分水瓶2放置的更穩(wěn)固，從而保證試驗結果的準確性，所述加熱裝置腔體4的形狀和大小優(yōu)選與分水瓶2的形狀、大小相匹配，以更好地容納所述分水瓶2。本實用新型對所述分水瓶2的個數(shù)沒有特別限定，優(yōu)選情況下，本實用新型提供的電脫鹽設備可以同時對多個原油樣品進行電脫鹽操作，因此，所述分水瓶2的個數(shù)可以為多個，如2-6個。因此，可以將多個分水瓶同時置于加熱裝置腔體4內(nèi)，以實現(xiàn)進行平行樣試驗或不同條件的試驗，從而提高試驗效率。如圖2所示，為了便于準確讀出分出水量，并便于觀察分出水的狀態(tài)(如清澈、混濁或有懸浮油粒等)，且由于分水瓶2處于具有一定
壓力的加熱裝置腔體4內(nèi)，內(nèi)外壓力平衡，因此，所述分水瓶2優(yōu)選由透明材質(zhì)，如由玻璃制成；更優(yōu)選，所述分水瓶2的下部為圓錐形狀，且所述圓錐形狀的直徑較小的部分朝下，并在瓶身上設置體積刻度標示，以能夠更直觀、更準確地讀出分出水的量。按照本實用新型，所述分水瓶2內(nèi)部設置的電極3的尺寸可以根據(jù)實際需要選擇，例如，可以為長度為5-15cm，寬度為0. 5-1. 5cm,厚度為0. 2_2mm的細長型片狀電極。每個分水瓶2內(nèi)均優(yōu)選設置兩根電極，兩根電極的距離通常為l-3cm。在使用時，可以通過位于所述加熱裝置I外部的變壓器6與高壓交流電電源的正、負極相連接，通過通入電極3的電流用以為分水瓶2內(nèi)提供一定的電場強度，而實現(xiàn)原油樣品的電脫鹽。按照本實用新型，所述充氣孔12與加熱裝置腔體4相連通用以對所述加熱裝置腔體4進行充氣加壓。所述充入加熱裝置腔體4內(nèi)的氣體可以為各種不與分水瓶2內(nèi)的原油樣品反應并不影響檢測結果的氣體，如空氣以及氮氣、元素周期表零族氣體等惰性氣體。按照本實用新型，優(yōu)選情況下，所述加熱裝置I的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體4相通的排氣孔13用以在電脫鹽試驗結束后排出所述加熱裝置腔體4內(nèi)的氣體。優(yōu)選情況下，為了更加方便地對加熱裝置腔體4進行充氣加壓和排氣，還可以分別在充氣孔12和排氣孔13內(nèi)設置通氣管，且所述通氣管的部分外管壁分別與充氣孔12和排氣孔13的孔壁密封連接以保證不漏氣。按照本實用新型，為了保證操作的安全性，所述加熱裝置I的壁上設置有安全閥11，且所述安全閥11與加熱裝置腔體4相連通，當裝置壓力過高時(例如，大于3. OMPa)，安全閥11會自動開啟，對所述加熱裝置腔體4進行泄壓，以保證裝置的安全。按照本實用新型，使加熱裝置腔體4形成密閉環(huán)境的方法可以為本領域技術人員公知的任何方法，優(yōu)選情況下，所述加熱裝置I包括容納所述加熱裝置腔體4的殼體15和蓋5，所述蓋5可拆卸地安裝在殼體15的敞口處并使加熱裝置I內(nèi)的加熱裝置腔體4密封，滿足其達到密閉環(huán)境的要求。其中，將所述蓋5安裝在加熱裝置I的殼體15的敞開處以密封加熱裝置I內(nèi)部的加熱裝置腔體4的方式優(yōu)選為固定連接，例如，可以通過螺栓連接的方式與蓋5與客體15密封連接，從而保證加熱裝置腔體4能夠維持一定的壓力而不泄漏。優(yōu)選情況下，為了便于操作，所述充氣孔12、排氣孔13和安全閥11均設置在蓋5上。按照本實用新型，為了實時監(jiān)控或改變工藝條件，如溫度條件，優(yōu)選情況下，所述加熱裝置I還包括溫度傳感器、溫度控制器8和加熱器，所述溫度傳感器與溫度控制器8電連接，所述溫度傳感器用于檢測加熱裝置I的加熱裝置腔體4內(nèi)的溫度，并將表示該溫度的電信號發(fā)送給所述溫度控制器8，所述溫度控制器8根據(jù)所述電信號控制所述加熱器。例如，在使用時，可以根據(jù)實驗條件的要求設置啟動加熱器或斷開加熱器的溫度范圍，當溫度傳感器檢測加熱裝置I的加熱裝置腔體4內(nèi)的溫度低于設定的啟動溫度時，溫度控制器8能夠控制加熱器的開啟，當溫度傳感器檢測加熱裝置I的加熱裝置腔體4內(nèi)的溫度高于設定的斷開溫度時，溫度控制器8能夠控制加熱器的斷開。按照本實用新型，所述電脫鹽設備還可以包括壓力表14，在使用時，可以通過設置在加熱裝置I外部的壓力表14檢測并顯示所述加熱裝置腔體4內(nèi)的壓力大小，并可以通過人工方式進行充氣和排氣，以控制加熱裝置腔體4內(nèi)的壓力。按照本實用新型，所述電脫鹽設備還可以包括計時器9以及變壓器控制器，所述變壓器控制器與計時器9和變壓器6電連接，所述變壓器控制器用于控制變壓器6的連通與斷開，當連通變壓器6后，開始為分水瓶2內(nèi)施加電場，變壓器控制器將電信號發(fā)送給計時器9開始計時，計時器9根據(jù)預先設定的時間記錄施加電場的時間，當達到預先設定的時間后，計時器9將電信號發(fā)送給變壓器控制器，變壓器控制器根據(jù)該電信號斷開變壓器6，以停止為分水瓶2施加電場。按照本實用新型，所述溫度控制器8以及變壓器控制器可以設置在同一控制模塊上，也可以分別設置。按照本實用新型，所述加熱裝置I還包括過流保護器7，當裝置電流超過設定值時，變壓器自動斷電以保證電設備的安全使用。按照本實用新型，為了在完成試驗后更快地降溫，優(yōu)選情況下，所述加熱裝置I的殼體15具有夾套，以及與所述夾套相連通的冷卻介質(zhì)入口 10和冷卻介質(zhì)出口 16。在使用時，通過與所述夾套連通的冷卻介質(zhì)入口 10引入冷卻介質(zhì)，以及，與所述夾套連通的冷卻介質(zhì)出口 16引出冷卻介質(zhì)，以冷卻所述加熱裝置I。所述冷卻介質(zhì)可以為各種適用于電脫鹽設備的冷卻介質(zhì)，優(yōu)選為水。按照本實用新型的一個具體的實施方式，所述電脫鹽設備包括具有可密閉的加熱裝置腔體4的加熱裝置1，以及位于該可密閉的加熱裝置腔體4內(nèi)的分水瓶2，所述加熱裝置I的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體4相通的充氣孔12。所述加熱裝置I包括殼體15和蓋5，分水瓶2的數(shù)量為4個，且均放置在加熱裝置腔體4內(nèi)，每個分水瓶2內(nèi)設置有兩根電極3，所述蓋5通過螺栓連接將加熱裝置I密封，使加熱器腔體4形成密閉環(huán)境；位于分水瓶2內(nèi)的兩根電極3分別通過位于所述加熱裝置I外部的變壓器6與高壓交流電電源的正、負極相連接；所述蓋5上還設置有充氣孔12、排氣孔13和安全閥11，且所述充氣孔12和排氣孔13分別通過部分設置在其內(nèi)的通氣管與加熱裝置腔體4相通用以對所述加熱裝置腔體進行充氣加壓和排氣。加熱裝置I還包括溫度傳感器、溫度控制器8和加熱器，所述溫度傳感器與溫度控制器8電連接，所述溫度傳感器用于檢測加熱裝置I的加熱裝置腔體4內(nèi)的溫度，并將表示該溫度的電信號發(fā)送給所述溫度控制器8，所述溫度控制器8根據(jù)所述電信號控制所述加熱器。所述電脫鹽設備還包括計時器9以及變壓器控制器，所述變壓器控制器與計時器9和變壓器6電連接，變壓器控制器用于控制變壓器6的連通與斷開，連通變壓器6后，變壓器控制器將電信號發(fā)送給計時器9開始計時，達到預先設定的時間后，計時器9將電信號發(fā)送給變壓器控制器，變壓器控制器根據(jù)所述電信號斷開變壓器6。具體試驗方法包括先取一定量的原油樣品，按比例加入一定量的水和破乳劑(通常情況下，水的加入量為原油重量的4-10重量％，破乳劑的加入量為IO-IOOii g/g原油)，放在電爐或烘箱內(nèi)加熱至60-90°C，然后置于攪拌器上攪拌1-lOmin，使原油樣品、水、破乳劑充分混合均勻，各取IOOmL分別移入4個分水瓶2中。然后將分水瓶2放入加熱裝置腔體4中，將電極3分別插入分水瓶2中，蓋上蓋5，并旋緊，將加熱裝置I密封。通過與充氣孔12連通的通氣管向加熱裝置腔體4內(nèi)充入氮氣，使加熱器腔體4內(nèi)的壓力達0. 1-1. OMPa,并通過溫度傳感器、溫度控制器8和加熱器控制加熱器腔體4內(nèi)的溫度，使溫度為100-150°C，以降低原油的黏度，當升至試驗所需溫度后壓力維持在0. 6-1. 2MPa，以確保在該試驗溫度下分水瓶中的水不會汽化。打開變壓器6的開關，緩慢調(diào)·節(jié)高壓調(diào)節(jié)旋鈕，施加1000-3000V交流高電壓，通過電極3在分水瓶2內(nèi)產(chǎn)生強電場，使混合原料中的小水滴之間加強碰撞并逐漸聚結沉降，通過計時器9控制施加電場的時間。電脫鹽操作結束后，通過冷卻介質(zhì)入口 10向加熱裝置I的夾套中通入冷卻水使其降溫至室溫(25°C左右)，然后打開排氣孔13進行放氣至壓力為零時，打開蓋5，取出電極3，然后取出分水瓶2，記錄分出水量，并根據(jù)分出水量的多少以及測定原油中鹽含量來評價試驗條件的優(yōu)劣。本實用新型提供的電脫鹽設備的輸入電壓為220V，50Hz的交流電，輸出交流電壓為0-4200V，連續(xù)可調(diào)，輸出交流電流為0-100mA。所述加熱裝置溫度自動控制范圍為室溫(如25°C)至160°C，并可以任意設定，溫度控制精度為±1°C。加熱器功率為600W，整機功率不大于1KW。工作壓力極限值為2. OMPa0本實用新型提供的電脫鹽設備可以同時進行多個試驗條件的評價，如對某種破乳劑的合適加量進行評價時，其中I個分水瓶不加破乳劑，可以在另3個分水瓶中依次加入一定質(zhì)量分數(shù)的破乳劑，如20 V- g/g原油、30 V- g/g原油、40 V- g/g原油等。對不同類型破乳劑進行評價時，如可以在4個分水瓶中分別加入等質(zhì)量分數(shù)的不同種類破乳劑，然后進行試驗。根據(jù)分出水量的多少和原油中鹽含量大小就可以選出合適的破乳劑以及破乳劑的適宜加量。以上詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權利要求1.一種電脫鹽設備，其特征在于，該電脫鹽設備包括具有可密閉的加熱裝置腔體(4)的加熱裝置(I)，以及位于該可密閉的加熱裝置腔體(4)內(nèi)的分水瓶(2)，所述分水瓶(2)內(nèi)部設置有電極，所述加熱裝置(I)的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體(4)相通的充氣孔(12)。
2.根據(jù)權利要求I所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述加熱裝置(I)的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體(4)相通的排氣孔(13)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述加熱裝置(I)包括容納所述加熱裝置腔體(4)的殼體(15)和蓋(5)，所述充氣孔(12)和排氣孔(13)設置在蓋(5)上。
4.根據(jù)權利要求I所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述加熱裝置(I)還包括溫度傳感器、溫度控制器(8)和加熱器，所述溫度傳感器與溫度控制器(8)電連接，所述溫度傳感器用于檢測加熱裝置(I)的加熱裝置腔體(4)內(nèi)的溫度，并將表示該溫度的電信號發(fā)送給所述溫度控制器(8)，所述溫度控制器(8)根據(jù)所述電信號控制所述加熱器。
5.根據(jù)權利要求I所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述電脫鹽設備還包括計時器(9)以及變壓器控制器，所述變壓器控制器與計時器(9)和變壓器(6)電連接，變壓器控制器用于控制變壓器(6)的連通與斷開，連通變壓器(6)后，變壓器控制器將電信號發(fā)送給計時器(9)開始計時，達到預先設定的時間后，計時器(9)將電信號發(fā)送給變壓器控制器，變壓器控制器根據(jù)所述電信號斷開變壓器(6)。
6.根據(jù)權利要求3所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述加熱裝置(I)的殼體(15)具有夾套，以及與所述夾套相連通的冷卻介質(zhì)入口(10)和冷卻介質(zhì)出口(16)。
7.根據(jù)權利要求I所述的電脫鹽設備，其特征在于，所述分水瓶(2)的個數(shù)為2-6個；所述分水瓶(2)由玻璃制成，所述分水瓶(2)的下部為圓錐形狀，且所述圓錐形狀的直徑較小的部分朝下。
專利摘要本實用新型公開了一種電脫鹽設備，其中，該電脫鹽設備包括具有可密閉的加熱裝置腔體(4)的加熱裝置(1)，以及位于該可密閉的加熱裝置腔體(4)內(nèi)的分水瓶(2)，所述分水瓶(2)內(nèi)部設置有電極，所述加熱裝置(1)的壁上設置有能夠與所述可密閉的加熱裝置腔體(4)相通的充氣孔(12)。采用本實用新型提供的電脫鹽設備可以用于對不同電脫鹽破乳劑種類以及不同破乳劑的加入量、不同注水量等工藝條件進行同時試驗，還可以評價溫度、電場強度、停留時間、混合強度等工藝條件，評價速度快、評價結果準確，且評價結果可以直接用于煉油廠電脫鹽裝置，與電脫鹽實際工況相近。
文檔編號C10G32/02GK202530046SQ20122016345
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權日2012年4月17日
發(fā)明者于麗, 李本高, 楚喜麗, 沈明歡, 王振宇, 譚麗 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院