油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤制油化工、石油、天然氣油氣處理工藝裝置，具體指為達(dá)到含鹽成分的油水分離目的的具有電脫鹽功能的油水分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化，以及品種多、性質(zhì)變化大，原油中含有的大量鹽及重金屬離子對(duì)后續(xù)運(yùn)輸、生產(chǎn)設(shè)備腐蝕的問(wèn)題日益得到重視。
[0003]若原油中含水則會(huì)導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的諸多問(wèn)題出現(xiàn)，如降低換熱器的溫度，增大備負(fù)荷及燃料消耗；降低油中催化裂化催化劑的活性；甚至還可能造成沖塔及其它事故。因此，原油脫水是原油加工生產(chǎn)的必須工序。
[0004]若原油中含鹽也會(huì)導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備的諸多問(wèn)題出現(xiàn)，如容易造成換熱器、爐管結(jié)垢，使換熱效果下降；高溫下水解產(chǎn)生HC1等，造成塔頂以及揮發(fā)線和冷凝器低溫位的復(fù)合腐蝕。因此原油脫鹽的問(wèn)題也逐漸被人們重視起來(lái)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中原油首先經(jīng)過(guò)油(氣)、水分離器進(jìn)行油(氣)、水分離，而后經(jīng)過(guò)管道輸送至電脫鹽裝置，在電脫鹽裝置處視原油性質(zhì)，重新注水脫鹽。以上方案將導(dǎo)致油水分離與電脫鹽兩個(gè)過(guò)程單獨(dú)進(jìn)行而導(dǎo)致耗能大、占用空間大；原油中的鹽未與水充分溶解的情況下，水即被脫除出容器；原油在由分離器輸送至電脫鹽裝置的過(guò)程，由于攪拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成，從而加大鹽脫除的難度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型提供一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，以解決油水分離與電脫鹽兩個(gè)過(guò)程單獨(dú)進(jìn)行而導(dǎo)致耗能大、成本高、占用空間大等問(wèn)題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0008]—種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括由封頭密閉兩端的壓力容器的殼體及殼體前上端設(shè)置的原油入口，殼體后下端依次設(shè)置的水出口、原油出口，所述壓力容器的殼體內(nèi)從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)、油相區(qū)、水相區(qū)三部分；在所述原油入口、出口之間的殼體內(nèi)上端依次安裝有油水分離聚結(jié)板、第一、第二油水分離聚結(jié)電極板及殼體內(nèi)下端安裝的堰板；所述油水分離聚結(jié)板、由殼體外的交流電源供電的第一油水分離聚結(jié)電極板的下端延伸至水相區(qū)內(nèi)，由殼體外的直流電源供電的第二油水分離聚結(jié)電極板處于油相區(qū)內(nèi)。
[0009]所述第二油水分離聚結(jié)電極板下方的油水界面處設(shè)置有交流電極板，該交流電極板由殼體外的交流電源供電。
[0010]本實(shí)用新型將分離器的聚結(jié)板連通電源而作為電極板，實(shí)現(xiàn)了油(氣)、水分離器與電脫鹽裝置的功能于一體，而且減小了原油在由分離器輸送至電脫鹽裝置的過(guò)程中，由于攪拌、剪切等作用使油中的乳化液更易形成而加大的鹽脫除的難度，從而降低了耗能量、減小了成本及占用空間大等問(wèn)題。
[0011]本實(shí)用新型采用交流電場(chǎng)使原油中的水顆粒充分振蕩，在與原油接觸的過(guò)程中將殘留在原油中的鹽溶解至水顆粒中，解決了現(xiàn)有工藝中原油中的鹽未與水充分溶解的情況下，水即在分離器中被脫除出容器而致油中含鹽量高的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型油水分離聚結(jié)電極板左視圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型油水分離聚結(jié)電極板俯視圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型交流電極板側(cè)視圖；
[0016]圖5帶電水顆粒在直流電場(chǎng)下的平面運(yùn)動(dòng)軌跡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]參見(jiàn)圖1，一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，實(shí)際上是油水分離器和電脫鹽罐的組合體，一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多種功能。其包括由封頭5密閉兩端的壓力容器的殼體4及殼體前上端設(shè)置的原油入口 1，殼體后下端依次設(shè)置的水出口 2、原油出口 3。所述壓力容器的殼體4內(nèi)從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)1、油相區(qū)I1、水相區(qū)III三部分；在所述原油入口、出口 1、3之間的殼體4內(nèi)上端依次安裝有油水分離聚結(jié)板6、第一、第二油水分離聚結(jié)電極板7、8及殼體內(nèi)下端安裝的堰板10 ;所述油水分離聚結(jié)板6、由殼體外的交流電源11供電的第一油水分離聚結(jié)電極板7的下端延伸至水相區(qū)內(nèi)，由殼體外的直流電源12供電的第二油水分離聚結(jié)電極板8處于油相區(qū)內(nèi)。水出口 2位于堰板10前方的殼體上。
[0019]參照?qǐng)D4，所述第二油水分離聚結(jié)電極板8下方的油水界面處設(shè)置有交流電極板9，該交流電極板9由殼體外的交流電源11供電。該交流電源11可使用具有可調(diào)換相比、占空比的脈沖直流電源替代。該交流電極板9的數(shù)量及間距需根據(jù)實(shí)際工況計(jì)算確定。設(shè)置交流電極板9的作用是利用交流電池電絮凝反應(yīng)原理反復(fù)削弱水包油(W-0)型乳化液的表面膜的強(qiáng)度，直至乳化膜破裂，從而使水在分離時(shí)帶出的油重新返回油相，進(jìn)而達(dá)到控制乳化層形成的目的。
[0020]參照?qǐng)D2、3，第一、第二油水分離聚結(jié)電極板7、8的彎折角度為0° < Θ彡180°。Θ角可根據(jù)原油中的水顆粒大小而調(diào)整。水顆粒越小，Θ的角度越趨近于0°，小水滴穿過(guò)電極板區(qū)間時(shí)碰壁的效果越好，利于水滴的聚集；但為了避免電極板的尖端放電效應(yīng)及電場(chǎng)分散的情況出現(xiàn)，電極板的角度應(yīng)盡可能趨于180°，因此，電極板的彎折角度要根據(jù)具體的工況進(jìn)行合理的計(jì)算、設(shè)定。第一、第二油水分離聚結(jié)電極板7、8的間距及數(shù)量需根據(jù)實(shí)際工況計(jì)算確定。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理:
[0022]本實(shí)用新型中涉及的水顆粒中因含鹽離子，故經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)均假設(shè)為帶電粒子。
[0023]原油通過(guò)原油入口 1進(jìn)入殼體4內(nèi)部后依次經(jīng)過(guò)穩(wěn)流沉降區(qū)一油水分離聚結(jié)板6 —第一油水分離聚結(jié)電極板7 —第二油水分離聚結(jié)電極板8 —堰板10 —原油出口 3排出容器，經(jīng)過(guò)穩(wěn)流沉降區(qū)使原油流態(tài)趨于平穩(wěn)；進(jìn)入油水分離聚結(jié)板6區(qū)域?qū)υ瓦M(jìn)行碰撞分離，從而使原油中大的水顆粒沿聚結(jié)板分離至水相，但原油中仍含有較大的水顆粒，且水顆粒的大小不均勻；進(jìn)入第一油水分離聚結(jié)電極板7區(qū)域，在交流電場(chǎng)的作用下使原油中的水滴發(fā)生電誘導(dǎo)性極變反應(yīng)，使水顆粒兩端帶不同的電性，且電性隨電場(chǎng)的變化而變化，這就致使原油中的水滴處于伸縮變形、反復(fù)振蕩的狀態(tài)，從而消弱水顆粒表面乳化膜的強(qiáng)度，當(dāng)兩個(gè)水顆粒足夠接近時(shí)，若他們的相鄰端帶異種電荷，便會(huì)相互吸引，發(fā)生碰撞，碰撞過(guò)程中便會(huì)使原油中殘余的水溶性鹽溶于水滴之中。在這一區(qū)域利用上述原理使得原油中的較大水顆?；蚴亲兊酶蠖删劢Y(jié)板分離至水相，或是使得小水顆粒變大、大水顆粒變小從而保證了由此區(qū)域流出原油中的水顆粒直徑較為均勻；進(jìn)入第二油水分離聚結(jié)電極板8區(qū)域，原油中的水顆粒置于直流電場(chǎng)作用下，根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知水顆粒的平面運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示，又因?yàn)榫劢Y(jié)電極板間的間距較小，故只要保證聚結(jié)電極板有足夠的長(zhǎng)度，水顆粒均會(huì)聚結(jié)至電極板負(fù)極一端且沿此聚結(jié)電極板分離至水相或在重力作用下直接進(jìn)入水相；原油經(jīng)過(guò)上述過(guò)程即可達(dá)到預(yù)期的脫鹽、脫水的目的，而后原油翻越堰板10由原油出口 3排出容器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括由封頭密閉兩端的壓力容器的殼體及殼體前上端設(shè)置的原油入口，殼體后下端依次設(shè)置的水出口、原油出口，其特征在于:所述壓力容器的殼體內(nèi)從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)(I)、油相區(qū)(II)、水相區(qū)(III)三部分；在所述原油入口、出口(1、3)之間的殼體(4)內(nèi)上端依次安裝有油水分離聚結(jié)板(6)、第一、第二油水分離聚結(jié)電極板(7、8)及殼體內(nèi)下端安裝的堰板(10);所述油水分離聚結(jié)板(6)、由殼體外的交流電源(11)供電的第一油水分離聚結(jié)電極板(7)的下端延伸至水相區(qū)內(nèi)，由殼體外的直流電源(12 )供電的第二油水分離聚結(jié)電極板(8 )處于油相區(qū)內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述第二油水分離聚結(jié)電極板(8)下方的油水界面處設(shè)置有交流電極板(9)，該交流電極板(9 )由殼體外的交流電源(11)供電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述交流電源(11)采用可調(diào)換相比、占空比的脈沖直流電源。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，其特征在于:所述第一、第二油水分離聚結(jié)電極板(7、8)的彎折角度為0° < Θ <180°。
【專利摘要】一種油水分離聚結(jié)電極板脫鹽脫水的油水分離器，包括壓力容器的殼體、殼體前上端設(shè)置的原油入口及后下端依次設(shè)置的水、原油出口，所述壓力容器的殼體內(nèi)從上到下分為穩(wěn)流沉降區(qū)、油相區(qū)、水相區(qū)三部分；在所述原油入口、出口之間的殼體內(nèi)上端依次安裝有油水分離聚結(jié)板、第一、第二油水分離聚結(jié)電極板及殼體內(nèi)下端安裝的堰板；所述油水分離聚結(jié)板、由殼體外的交流電源供電的第一油水分離聚結(jié)電極板的下端延伸至水相區(qū)內(nèi)，由殼體外的直流電源供電的第二油水分離聚結(jié)電極板處于油相區(qū)內(nèi)。本實(shí)用新型將分離器的聚結(jié)板連通電源而作為電極板，實(shí)現(xiàn)了油(氣)、水分離器與電脫鹽裝置的功能于一體，從而降低了耗能量、減小了成本及占用空間大等問(wèn)題。
【IPC分類】C02F1/40
【公開(kāi)號(hào)】CN204981250
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520632515
【發(fā)明人】張尚文, 孫冬來(lái), 周少斌, 龐錦靈
【申請(qǐng)人】甘肅藍(lán)科石化高新裝備股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日