专利名称：一种电脱盐脱水装置的制作方法
技术领域：
本发明属于石油化工领域，涉及一种用于油田及炼油厂含水原油脱盐脱水的装置。
背景技术：
目前国内外大多数油田已进入高含水开采期，随着三次采油技术的发展，大量采油助剂的注入，加上原油重质化倾向，致使原油乳化严重，含水多，化学成分及油水乳化结构复杂，油田或炼厂在处理这些原油时，常常存在电脱盐脱水装置电流超高报警、脱盐脱水效果差、电脱盐排水含油高等问题。开发新型脱盐脱水装置，可以有效提高原油脱盐脱水效果、回收利用原油资源、降低装置加工损失和实现装置污水的达标排放，减轻含油污水对后续污水处理厂的冲击和二次污染。20世纪90年代中期，国内外开始了将脉冲电用于电脱盐脱水的研究，而将超声波用于原油破乳在上世纪八十年代也有研究报道。这些公开的资料和报道大多是只用脉冲电源或者只用超声波进行原油的脱盐脱水，将脉冲电源和超声波同时用于原油的脱盐和脱水的报道并不多。CN101475832公开了一种同时利用脉冲电源和超声波对原油进行脱盐脱水的方法，该方法具体为加热到一定温度的原油在注入一定量的洗涤水和破乳剂后，首先经过到超声波作用区，然后进入电脱盐罐在脉冲电场下进行脱盐脱水。据该专利介绍，运用该方法进行原油的脱盐脱水处理，可节约用电50%以上。该方法的缺点是超声波对原油的作用时间短，使脱盐脱水效率较低。
实用新型内容本实用新型提供了一种原油电脱盐脱水装置，其目的在于针对目前原油电脱盐脱水装置存在的脱盐脱水效率低、电脱盐排水含油高、装置运行电流大等问题，提供一种有效的原油电脱盐脱水装置。利用该装置进行脱盐脱水，在可以满足原油脱盐脱水要求的同时，还可以节省装置的运行电耗，减少破乳剂的用量。本实用新型一种电脱盐脱水装置，由脉冲变压器1、脉冲控制设备10、电脱盐罐 12、极板4、原油进口分布器11、原油出口收集器3、超声波发生器7和超声波探头5组成，特征在于超声波探头5安装在脱盐罐的两端，并与超声波发生器7相连。超声波探头5通过传输电缆与超声波发生器7相连。所述的超声波探头5通过法兰连接安装在电脱盐罐外壁，超声波探头5分别安装在电脱盐罐的两端，每组超声波探头5是一个或者多个，探头辐射的超声波频率和功率可以相同，也可以不相同。探头水平放置，并伸入到电脱盐罐的油水界面层。本实用新型中脉冲变压器1、脉冲控制设备10为脉冲供电系统。380V的工频电源经脉冲控制设备10变为所要求的脉冲信号，然后经电缆输送至罐顶的脉冲变压器1，升压到所需电压后，输送到电脱盐罐内的极板上。脉冲变压器1输出电压波形为脉冲矩形方波或锯齿方波。
3[0008]本实用新型中脉冲变压器可调参数为输出电压、频率和占空比。其可调范围分别为输出电压O 60000V，频率50 2000Hz，占空比5 70%。根据油品性质和工艺要求的不同，可对这些参数进行合理设置。超声波的声强和频率也是影响原油脱盐脱水的重要因素。一般情况下，其范围分别在0. 3w/cm2 0. 8w/cm2和20kHz 25kHz。本实用新型采用脉冲供电方式，在极板间形成脉冲电场，场电压为脉冲矩形方波或锯齿方波。脉冲电场能使水滴在瞬间高压电场下极化聚结，这种促使水滴聚结的强度远远高于同电场强度的交流电场，可以破坏油水界面膜张力，加快水滴的碰撞和聚结，提高油水分离效果，从而提高脱盐脱水率。由于脉冲电源为间歇供电方式，缩短了通电时间，降低了运行电流，因此具有明显的节电效果。在原油电脱盐过程中，如果油水界面乳化层过厚，将会造成脱盐电流增加、甚至跳闸，带来切水含油超标、脱盐脱水效果差等一系列问题。在油水界面位置加上超声波探头， 利用超声波破乳作用减薄乳化层的厚度。超声波能量辐射到乳化原油中，对油水乳化结构产生凝聚、破乳、振动等作用，降低水滴周围乳化膜的强度，有利于水滴的聚结、沉降，同时由于超声波的位移效应，使分散相的油滴不断向波腹或波节移动、聚集，并发生碰撞，形成直径较大的油滴，然后在浮力作用下上升，提高了乳化层破乳能力和油水分离效果。本实用新型具有工艺先进、脱盐脱水效率高、节约电耗、节省药剂的特点。与普通的交流、交直流脱盐脱水装置相比，在相同的条件下，采用本发明可以提高脱盐率30%左右，可以节省破乳剂50%，可节电60%以上，同时可以降低装置的切水含油，具体数据随原油种类的不同而不同。附图及
图1是本发明的结构示意图。图中1.脉冲变压器，2.原油出口，3.原油出口收集器，4.垂直电极，5.超声波探头，6.法兰，7.超声波发生器，8.排水出口，9.原油进口，10.脉冲控制系统，11.原油进口分布器，12.罐体。
具体实施方式
如图1所示，普通两相380V的供电或其他形式的供电经脉冲控制系统(10)转变为要求的脉冲信号，经电缆传输到位于电脱盐罐顶的脉冲变压器(1)，升压到工艺所要求的电压后由高压电缆引入到电脱盐罐内的垂直极板(4)上。含水原油由原油进口(9)经原油进口分布器(11)后进入电脱盐罐(12)，在高压脉冲电场作用下，油水乳化液中的水滴发生极化、变形和聚集。原油中油和水在一定时间内很快分层，两层之间形成油水界面，油水界面处为不易破乳的乳化层。原油中由于超声波发生器(7)产生的能量通过传输电缆传送给超声波探头(5)，超声波探头辐射超声波能量，该油水界面处的乳化层在超声波的作用下产生凝聚、破乳、振动等作用。分散相的油滴不断移动、聚集，并发生碰撞，形成直径较大的油滴，然后在浮力作用下上升，进入油层。脱水后的原油经原油出口收集器(3)由原油出口 (2)排出到后续加工装置，电脱盐罐底部聚集的脱盐污水经排水出口(8)排出，进装置污水处理系统。下面用具体的实施例来说明本实用新型，但本发明并不局限于这些实施例。实施例1
4[0018]某原油密度927. lKg/m3，水含量0. 05%，盐含量87. 8mgNaCl/L，破乳剂为水溶性， 型号为ERI1162，注水为新鲜水，PH = 7，脱盐温度130°C，脉冲电场强度为800v/cm，占空比为50%，频率IOOHz。超声波的声强为0. 45w/cm2，频率为20kHz。一级脱盐破乳剂注入量为15μ g/g，注水量7 %，二级破乳剂加量为10μ g/g，注水
量为5%。该条件下的试验结果如下表
权利要求1.一种电脱盐脱水装置，由脉冲变压器(1)、脉冲控制设备(10)、电脱盐罐(12)、极板 G)、原油进口分布器(11)、原油出口收集器(3)、超声波发生器(7)和超声波探头(5)组成，其特征在于超声波探头( 安装在脱盐罐的两端。
2.依照权利要求1所述的一种电脱盐脱水装置，其特征在于超声波探头(5)通过传输电缆与超声波发生器(7)相连。
3.依照权利要求1所述的一种电脱盐脱水装置，其特征在于所述的超声波探头(5) 通过法兰连接在电脱盐罐外壁。
4.依照权利要求1所述的一种电脱盐脱水装置，其特征在于所述的超声波探头(5) 至少为一个。
5.依照权利要求1所述的一种电脱盐脱水装置，其特征在于所述的探头水平放置，伸入到电脱盐罐的油水界面层。
专利摘要本实用新型公开了一种电脱盐脱水装置，由脉冲变压器1、脉冲控制设备10、电脱盐罐12、极板4、原油进口分布器11、原油出口收集器3、超声波发生器7和超声波探头5组成，超声波探头5安装在脱盐罐的两端，该装置提高脱盐率30％，节省破乳剂50％，节电60％以上。
文档编号C10G33/02GK202016989SQ20102068021
公开日2011年10月26日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者刘家国, 刘 英, 崔新安, 李兵兵, 汪实彬, 袁海欣 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司, 中国石油化工股份有限公司