本發(fā)明涉及石油加工處理技術領域，具體的涉及一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

背景技術：

老乳化油是油田開采過程中采出液在地面輸送、儲存及處理過程中由于工藝、添加化學藥品等原因產(chǎn)生的原油副產(chǎn)物,主要來自油田地面集輸系統(tǒng)的油罐\沉降罐、污油池（艙）、事故池、老乳化油池（罐）。老乳化油是由重質(zhì)原油、瀝青、水、泥沙及各種表面活性劑的混合物，一般由水包油(o/w)、油包水(w/o)以及懸浮固體(含有約1-5％的機械雜質(zhì))組成，且乳化充分、粘度大，屬于非常穩(wěn)定、黏稠的多相體系，經(jīng)過長時間的富集而形成的乳化油。老乳化油在形成過程由于化學反應及固體顆粒雜質(zhì)、高分子化合物、污水處理藥劑、增產(chǎn)增注化學劑等乳化劑的混入,使其界面活性物質(zhì)增加,并隨時間延長在油水界面不斷富集,使界面膜的強度和厚度增加形成穩(wěn)定性很高的原油乳狀液，具有較高的乳化性、較強的腐蝕性，嚴重影響原油處理系統(tǒng)正常運行。而且乳化嚴重，油水泥分離困難，給油田生產(chǎn)與環(huán)保帶來很大隱患，急需要處理。

針對這種老乳化油，目前有采用熱化學水洗聯(lián)合離心分離處理（即通用的處理方法：加藥處理和/或離心處理法）。加藥處理法，產(chǎn)生的廢水會造成很大的環(huán)境污染問題，現(xiàn)在已經(jīng)逐漸淘汰。離心處理法如中國專利申請cn205199747u公開了一種老乳化油多級翼片離心分離裝置，它包括分離機體以及位于所述分離機體下方的傳動裝置，所述分離機體內(nèi)部中空，且呈錐形瓶狀，所述分離機體的頂部設有進料口，上部設有輕質(zhì)液體出口和重質(zhì)液體出口，內(nèi)部設有轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)鼓蓋和進料管，所述轉(zhuǎn)鼓包括轉(zhuǎn)鼓架和分離翼片組，所述轉(zhuǎn)鼓架內(nèi)部中空，且呈錐形瓶狀，包括上下連接成一體的轉(zhuǎn)鼓架頸和轉(zhuǎn)鼓架座，所述分離翼片組由多級倒置漏斗口狀的分離翼片間隔層疊而成，所述轉(zhuǎn)鼓架頸的四周設有呈筒狀的格柵，所述格柵的底部與所述轉(zhuǎn)鼓架座的外側(cè)壁固定連接，每級所述分離翼片均與所述格柵固定連接，所述轉(zhuǎn)鼓蓋呈倒置漏斗口狀，且與所述進料管固定連接，所述分離翼片組位于所述轉(zhuǎn)鼓蓋和所述轉(zhuǎn)鼓架座之間，所述進料管一端與所述進料口連通，另一端伸入所述轉(zhuǎn)鼓架頸，且與所述轉(zhuǎn)鼓架座內(nèi)部連通，所述轉(zhuǎn)鼓架頸與所述進料管活動連接，使所述轉(zhuǎn)鼓架可繞著所述進料管轉(zhuǎn)動，所述傳動裝置的頂部設有與所述分離機體底部活動連接的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿入所述分離機體內(nèi)，并與所述轉(zhuǎn)鼓架座活動連接，從而帶動所述轉(zhuǎn)鼓架轉(zhuǎn)動。這種離心處理法的水、泥處理率能達到90%左右，但是，能耗巨大，用電生產(chǎn)成本高昂，不利于廣泛投入生產(chǎn)。使用離心法處理老乳化油，造成的結果是老乳化油短暫減量，但長時間內(nèi)離心分離的污水體系的老乳化油更穩(wěn)定，更難處理；大部分油田礦場只能將老乳化油存放在單獨的罐或艙內(nèi)，越積越多，占用了生產(chǎn)空間，浪費了大量的資源，而且形成了安全隱患。

鑒于這種技術問題，需要出現(xiàn)一種方法簡單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益的一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種方法簡單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益的一種油田老乳化油處理方法及處理裝置。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種油田老乳化油處理方法，其中，包括如下步驟：

a、老乳化油進入調(diào)質(zhì)罐后在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)加入含鹽量為0.1~26％的鹽水，添加鹽水的量為老乳化油處理量的0.1％~10％，鹽水作為催化劑與調(diào)質(zhì)罐內(nèi)的電磁脈沖電極板進行破乳反應，破乳反應后老乳化油進入后一工序的換熱器，老乳化油通過換熱器升溫到45℃~110℃后，進入老乳化油凈化裝置，上述百分數(shù)的單位為質(zhì)量百分比；

b、在老乳化油物理破乳凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)，底層的泥區(qū)；裝置下層區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；中層區(qū)域裝有灰層集液管，與罐體外的電動閥相連，上層區(qū)域裝有聚結脫水電極，聚結脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接；

c、老乳化油的來液首先經(jīng)過等離子脈沖破乳電極區(qū)，等離子脈沖破乳電極是長方體、方體或圓柱體結構，老乳化油在等離子脈沖破乳電極的振動和瞬時高溫作用下，油水界膜破裂，同時包含在油膜內(nèi)的雜質(zhì)和絮團分散，油水初步分離，分散的雜質(zhì)和絮團進入水相，質(zhì)量重的雜質(zhì)沉淀到水底，質(zhì)量輕的雜質(zhì)和絮團浮到油水界面之間；分離出來的水通過導納儀或調(diào)節(jié)水箱控制水位高度，控制水出口電動調(diào)節(jié)閥或自力式浮球調(diào)節(jié)閥開合大小排出罐外；

d、存在油水間的灰層由導納儀控制或時間計時器控制或同時采用二者聯(lián)合控制電動閥的開關決定排放，灰層通過集液管收集然后排放；分散出來的原油繼續(xù)上浮，達到電極脫水區(qū)，高頻脈沖聚結脫水電極為分層布置，層數(shù)大于等于兩層，相鄰的兩層分別連接控制電源的正負極，在該區(qū)域油水進行深度分離，脫水后的原油溢流到凈化油區(qū)排出至好油罐，底層的污泥由時間計時器控制電動閥進行定時由排污口排放；

e、由老乳化油物理破乳凈化裝置排放出來的灰層雜質(zhì)進入到灰層處理裝置，灰層在處理裝置內(nèi)完成固液分離及污水凈化，該裝置為常壓裝置，底部為漏斗或底板帶有坡度的裝置,在裝置的上部裝有刮污器，刮除浮在液面的浮渣和污物，裝置中間安裝電凝聚處理單元，分離灰層中的懸浮物，一部分懸浮物被電凝聚處理單元分離的絮體浮至液面，通過刮污器刮除，進入固體廢棄物罐，灰層中部分雜質(zhì)和絮體由于電場力的作用電荷被中和，雜質(zhì)和絮體失穩(wěn)，懸浮體體系被破壞而沉到罐體底部，定時通過污泥泵排出進入離心機固液分離，固體廢棄物進入固體廢棄物罐，分離出來的污水進入灰層處理裝置再次凈化。

f、灰層處理裝置排放的凈化污水進入污水罐排放或進入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)，灰層在灰層處理裝置內(nèi)實現(xiàn)灰層中固體物和水的分離，分離的固體進入指定收集罐運送至固體廢棄物處理站處理，排放的污水進入污水罐排放或進入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)。

為更好的實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明又提供了油田老乳化油處理方法所用的裝置，包括調(diào)質(zhì)罐、換熱器、污水罐、凈化油罐、老乳化油物理破乳凈化裝置，所述污水罐和凈化油罐為普通的雙層筒狀罐，所述換熱器為帶有水循環(huán)管道的雙層結構，內(nèi)層流通老乳化油，外層流通換熱用的循環(huán)熱水、蒸汽、熱介質(zhì)油，通過換熱器將流經(jīng)換熱器的老乳化油加熱到45℃~110℃，其特征在于，進一步包括有老乳化油物理破乳凈化裝置和灰層處理裝置。

進一步的，老乳化油物理破乳凈化裝置包括罐體，罐體的上部自左向右依次設置有人孔，安全閥口和水位調(diào)節(jié)儀口，罐體的下部自左向右依次設置有排泥砂口、排泥砂口、排泥砂口，罐體的左端自上向下依次設置有老乳化油入口和人孔，罐體的右端自上向下依次設置有凈化油出口和水出口，罐體的側(cè)壁中下部設置有灰層雜質(zhì)收集口，在老乳化油凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)和底層的泥區(qū)；下層的水區(qū)和底層的泥區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；灰層區(qū)裝有灰層集液管，與罐體外的電動閥相連，上層的凈化油區(qū)上層區(qū)域裝有聚結脫水電極，聚結脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接。

進一步的，灰層處理裝置上部為敞口狀，灰層處理裝置底部呈漏斗狀,灰層處理裝置的上部裝有刮污器，刮污器為板狀，刮污器上連接有推桿，推桿與灰層處理裝置的一側(cè)壁插合連接，灰層處理裝置的另一側(cè)壁一體成型的設置有斜槽，斜槽與固體廢棄物罐相連通，推動推桿使刮污器將浮在液面的浮渣和污物推向斜槽進而進入到固體廢棄物罐內(nèi)；灰層處理裝置的底部、固體廢棄物罐的底部通過管路與污泥泵相連通，污泥泵將其內(nèi)容物送至離心機。

進一步的，灰層處理裝置的中部設置有電凝聚處理單元，電凝聚處理單元與外界的控制電源電連接，灰層處理裝置的中上部設置有排液口,排液口的廢水排入污水罐或者再通過導管導入灰層處理裝置的入口進行重新處理。

進一步的，控制電源、高頻脈沖電源為cn204304760u公開的高頻脈沖原油脫水電源。

進一步的，電凝聚處理單元26為，多塊氧化絮凝復合電極為板狀、網(wǎng)狀、圓柱狀中一種或多種組合有序排列組成，氧化絮凝復合電極與外部控制電源連接，污水從氧化絮凝復合電極之間流過發(fā)生電凝聚反應。

進一步的，聚結脫水電極17為,多層高頻脈沖聚結電極為板狀、網(wǎng)狀、棒狀中的一種或多種組合和絕緣支撐柱組成，高頻脈沖聚結電極在老乳化油物理破乳凈化裝置脫水區(qū)多層非均勻布置，高頻脈沖聚結電極與外部控制電源連接，老乳化油從高頻脈沖聚結電極流過發(fā)生高頻脈沖電場聚結脫水反應。

進一步的，等離子脈沖破乳電極18為,多組等離子脈沖破乳電極為長方體、方體、圓柱體中一種或多種組合與電極支撐架組成，等離子脈沖破乳電極在老乳化油物理破乳凈化裝置破乳區(qū)非均勻布置，老乳化油從等離子脈沖破乳電極上方流過發(fā)生物理破乳反應。

等離子脈沖破乳電極：主要利用非均勻的脈沖電場對水進行極化。在電場力的作用下，水中含油的正負離子向電場的正負方向快速移動，電場變化越快，強度越大，對膜的沖擊力就越強，從而形成有效破乳。

聚結脫水電極：乳化膜破裂后(經(jīng)破乳后)，水分子團或簇在外加磁場力的作用下，形成較大的小水珠或雜質(zhì)晶核，并進一步在電場力的作用下聚結為顆粒。通過重力作用，水珠與顆粒向下移動，形成水層。

本發(fā)明的優(yōu)點為：方法簡單，使用方法，能夠有效提高老乳化油的凈化分離效率，且能耗低，排出物無污染的，能夠產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益。我們針對老化油發(fā)明了一種處理工藝及方法，它能從本質(zhì)上減少老化油并能得到凈化油，變廢為寶，并能適應不同原油物性的老化油。我們將油田的老化油輸送到調(diào)質(zhì)罐，在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)通過管道混合器或直接向罐內(nèi)加入電解食鹽水或者電解海水，低速攪拌或者曝氣攪拌（氣體為惰性氣體），然后調(diào)質(zhì)罐出液進入換熱器升溫至45-110℃，換熱后老化油進入老乳化油物理破乳凈化裝置，進行油、水、絮狀雜質(zhì)、固體機械雜質(zhì)四項分離，出油達到油田凈化油要求，出水經(jīng)過后端污水過濾系統(tǒng)處理后直接外排，中間層絮狀雜質(zhì)經(jīng)過電凝聚處理后變成沉淀底泥去除，分離出來后的底部泥砂雜質(zhì)定期排放處理。

技術原理

預處理：電催化作用水中離子，生成羥自由基·oh氧化性極強，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩(wěn)。

物理破乳：在等離子脈沖破乳電極作用下，使乳化小水珠在電場中產(chǎn)生振動、變形。當外加電場頻率接近界面膜諧振頻率時兩者形成共振，界面膜因振動、變形幅度增大而破裂，實現(xiàn)破乳，同時在脈沖電流高速切割作用下促使油滴脫穩(wěn)，使油水分離。

高頻脈沖電場聚結：通過非均勻的脈沖強電場對水進行極化，高頻極化的水珠產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱不斷克服膜強度，同時向電場強度大的方向逐漸聚集形成較大水珠加速沉降。油中的小水珠內(nèi)部都含有鹽類的正、負離子，加上脈沖電場后，這些正負離子會向電場的正、反方向快速移動，脈沖電場的頻率越高，平均撞擊力就越強，增加對乳化膜的沖擊力。電場由零開始瞬間躍變到極大值，使水珠中的正、負離子得到最大限度的加速，對乳化膜形成最為強烈的沖擊。從而形成有效的破乳。同時，電場作用于性質(zhì)不同的流體產(chǎn)生唯一效應實現(xiàn)油水分離。

電凝聚：氧化絮凝復合電極產(chǎn)生的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑,與水中的懸浮物質(zhì)發(fā)生、混凝、吸附、絡合和置換等作用,使之迅速被去除；在電極的電解作用下，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)，與羥基絡合物凝聚而生成沉淀。

老化油來液指標

油中含水：10~80％

油中絮狀雜質(zhì)：≤30％（油田生產(chǎn)過程中添加的各種藥劑大量殘留于老化油中）

油中固態(tài)機械雜質(zhì)：≤5％

處理后指標

處理后油中含水：≤3％（蒸餾法）

處理后油中絮狀雜質(zhì)：≤10％

處理后油中固體機械雜質(zhì)：≤1％

出水含油：≤50mg/l。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的處理方法的流程示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術中熱化學沉降方法處理老乳化油的流程示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術中熱化學+離心工藝處理老乳化油的流程示意圖；

圖4為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的部分橫向切面示意圖；

圖6為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的縱向切面示意圖；

圖7為本發(fā)明的灰層處理裝置的結構示意圖。

附圖說明：

1、老乳化油入口2、凈化油出口3、水出口4、灰層雜質(zhì)收集口

5、人孔a6、人孔b7、排泥沙口a8、排泥沙口b

9、排泥沙口c10、安全閥口11、水位調(diào)節(jié)儀口12、取樣口

13、凈化油區(qū)14、灰層區(qū)15、水區(qū)16、罐體

17、聚結脫水電極18、等離子脈沖破乳電極19、推桿20、灰層處理裝置

21、刮污器22、斜槽23、固體廢棄物罐24、污泥泵

25、離心機26、電凝聚處理單元27、排液口。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。如圖1和圖4-圖7所示，圖1為本發(fā)明的處理方法的流程示意圖；圖4為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的結構示意圖；圖5為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的部分橫向切面示意圖；圖6為本發(fā)明的老乳化油凈化裝置的縱向切面示意圖；圖7為本發(fā)明的灰層處理裝置的結構示意圖。

本發(fā)明一種油田老乳化油處理方法，其中，包括如下步驟：

a、老乳化油進入調(diào)質(zhì)罐后在調(diào)質(zhì)罐內(nèi)加入含鹽量為0.1~26％的鹽水，添加鹽水的量為老乳化油處理量的0.1％~10％，鹽水作為催化劑與調(diào)質(zhì)罐內(nèi)的電磁脈沖電極板進行破乳反應，破乳反應后老乳化油進入后一工序的換熱器，老乳化油通過換熱器升溫到45℃~110℃后，進入老乳化油凈化裝置，上述百分數(shù)的單位為質(zhì)量百分比；

b、在老乳化油物理破乳凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)，中間層的灰層區(qū)，下層的水區(qū)，底層的泥區(qū)；裝置下層區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極，等離子脈沖破乳電極與罐體絕緣，并與罐體外部的控制電源相連；中層區(qū)域裝有灰層集液管，與罐體外的電動閥相連，上層區(qū)域裝有聚結脫水電極，聚結脫水電極與罐體絕緣，并與罐體外部的高頻脈沖電源連接；

c、老乳化油的來液首先經(jīng)過等離子脈沖破乳電極區(qū)，等離子脈沖破乳電極是長方體、方體或圓柱體結構，老乳化油在等離子脈沖破乳電極的振動和瞬時高溫作用下，油水界膜破裂，同時包含在油膜內(nèi)的雜質(zhì)和絮團分散，油水初步分離，分散的雜質(zhì)和絮團進入水相，質(zhì)量重的雜質(zhì)沉淀到水底，質(zhì)量輕的雜質(zhì)和絮團浮到油水界面之間；分離出來的水通過導納儀或調(diào)節(jié)水箱控制水位高度，控制水出口電動調(diào)節(jié)閥或自力式浮球調(diào)節(jié)閥開合大小排出罐外；

d、存在油水間的灰層由導納儀控制或時間計時器控制或同時采用二者聯(lián)合控制電動閥的開關決定排放，灰層通過集液管收集然后排放；分散出來的原油繼續(xù)上浮，達到電極脫水區(qū)，高頻脈沖聚結脫水電極為分層布置，層數(shù)大于等于兩層，相鄰的兩層分別連接控制電源的正負極，在該區(qū)域油水進行深度分離，脫水后的原油溢流到凈化油區(qū)排出至好油罐，底層的污泥由時間計時器控制電動閥進行定時由排污口排放；

e、由老乳化油物理破乳凈化裝置排放出來的灰層雜質(zhì)進入到灰層處理裝置，灰層在處理裝置內(nèi)完成固液分離及污水凈化，該裝置為常壓，底部為漏斗或底板帶有坡度的裝置,在裝置的上部裝有刮污器，刮除浮在液面的浮渣和污物，裝置中間安裝電凝聚處理單元，分離灰層中的懸浮物，一部分懸浮物被電凝聚處理單元分離的絮體浮至液面，通過刮污器刮除，進入固體廢棄物罐，灰層中部分雜質(zhì)和絮體由于電場力的作用電荷被中和，雜質(zhì)和絮體失穩(wěn)，懸浮體體系被破壞而沉到罐體底部，定時通過污泥泵排出進入離心機固液分離，固體廢棄物進入固體廢棄物罐，分離出來的污水進入灰層處理裝置再次凈化。

f、灰層處理裝置排放的凈化污水進入污水罐排放或進入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)，灰層在灰層處理裝置內(nèi)實現(xiàn)灰層中固體物和水的分離，分離的固體進入指定收集罐運送至固體廢棄物處理站處理，排放的污水進入污水罐排放或進入油田生產(chǎn)水系統(tǒng)。

本發(fā)明油田老乳化油處理方法所用的裝置，包括調(diào)質(zhì)罐、換熱器、污水罐、凈化油罐、老乳化油物理破乳凈化裝置，所述污水罐和凈化油罐為普通的雙層筒狀罐，所述換熱器為帶有水循環(huán)管道的雙層結構，內(nèi)層流通乳化油，外層流通換熱用的循環(huán)熱水、蒸汽、熱介質(zhì)油，通過換熱器將流經(jīng)換熱器的老乳化油加熱到45℃~110℃，其特征在于，進一步包括有老乳化油物理破乳凈化裝置和灰層處理裝置。進一步的，老乳化油凈化裝置包括罐體16，罐體16的上部自左向右依次設置有人孔a5，安全閥口10和水位調(diào)節(jié)儀口11，罐體16的下部自左向右依次設置有排泥砂口a7、排泥砂口b8、排泥砂口c9，罐體16的左端自上向下依次設置有老乳化油入口1和人孔b6，罐體16的右端自上向下依次設置有凈化油出口2和水出口3，罐體16的側(cè)壁中下部設置有灰層雜質(zhì)收集口4，在老乳化油凈化裝置內(nèi)老乳化油被分成四相，上層的凈化油區(qū)13，中間層的灰層區(qū)14，下層的水區(qū)15和底層的泥區(qū)；下層的水區(qū)15和底層的泥區(qū)為等離子脈沖破乳電極區(qū)，裝有等離子脈沖破乳電極18，等離子脈沖破乳電極18與罐體16絕緣，并與罐體16外部的控制電源相連；灰層區(qū)14裝有灰層集液管，與罐體16外的電動閥相連，上層的凈化油區(qū)13上層區(qū)域裝有聚結脫水電極17，聚結脫水電極17與罐體16絕緣，并與罐體16外部的高頻脈沖電源連接。進一步的，灰層處理裝置20為常壓裝置，灰層處理裝置20底部呈漏斗狀,灰層處理裝置20的上部裝有刮污器21，刮污器21為板狀，刮污器21上連接有推桿19，推桿19與灰層處理裝置20的一側(cè)壁插合連接，灰層處理裝置20的另一側(cè)壁一體成型的設置有斜槽22，斜槽22與固體廢棄物罐23相連通，推動推桿19使刮污器21將浮在液面的浮渣和污物推向斜槽22進而進入到固體廢棄物罐23內(nèi)；灰層處理裝置20的底部、固體廢棄物罐23的底部通過管路與污泥泵24相連通，污泥泵24將其內(nèi)容物送至離心機25。進一步的，灰層處理裝置20的中部設置有電凝聚處理單元26，電凝聚處理單元26與外界的控制電源電連接，灰層處理裝置20的中上部設置有排液口27,排液口27的廢水排入污水罐或者再通過導管導入灰層處理裝置20的入口進行重新處理。進一步的，控制電源、高頻脈沖電源為cn204304760u公開的高頻脈沖原油脫水電源。

進一步的，電凝聚處理單元26為，多塊氧化絮凝復合電極為板狀、網(wǎng)狀、圓柱狀中一種或多種組合有序排列組成，氧化絮凝復合電極與外部控制電源連接，污水從氧化絮凝復合電極之間流過發(fā)生電凝聚反應。

進一步的，聚結脫水電極17為,多層高頻脈沖聚結電極為板狀、網(wǎng)狀、棒狀中的一種或多種組合和絕緣支撐柱組成，高頻脈沖聚結電極在老乳化油物理破乳凈化裝置脫水區(qū)多層非均勻布置，高頻脈沖聚結電極與外部控制電源連接，老乳化油從高頻脈沖聚結電極流過發(fā)生高頻脈沖電場聚結脫水反應。

進一步的，等離子脈沖破乳電極18為,多組等離子脈沖破乳電極為長方體、方體、圓柱體中一種或多種組合與電極支撐架組成，等離子脈沖破乳電極在老乳化油物理破乳凈化裝置破乳區(qū)非均勻布置，老乳化油從等離子脈沖破乳電極上方流過發(fā)生物理破乳反應。等離子脈沖破乳電極：主要利用非均勻的脈沖電場對水進行極化。在電場力的作用下，水中含油的正負離子向電場的正負方向快速移動，電場變化越快，強度越大，對膜的沖擊力就越強，從而形成有效破乳。

聚結脫水電極：乳化膜破裂后(經(jīng)破乳后)，水分子團或簇在外加磁場力的作用下，形成較大的小水珠或雜質(zhì)晶核，并進一步在電場力的作用下聚結為顆粒。通過重力作用，水珠與顆粒向下移動，形成水層。

本發(fā)明技術原理

預處理：電催化作用水中離子，生成羥自由基·oh氧化性極強，可有效破壞油滴的表面張力σ值，使油滴脫穩(wěn)。

物理破乳：在等離子脈沖破乳電極作用下，使乳化小水珠在電場中產(chǎn)生振動、變形。當外加電場頻率接近界面膜諧振頻率時兩者形成共振，界面膜因振動、變形幅度增大而破裂，實現(xiàn)破乳，同時在脈沖電流高速切割作用下促使油滴脫穩(wěn)，使油水分離。

高頻脈沖電場聚結：通過非均勻的脈沖強電場對水進行極化，高頻極化的水珠產(chǎn)生內(nèi)摩擦熱不斷克服膜強度，同時向電場強度大的方向逐漸聚集形成較大水珠加速沉降。油中的小水珠內(nèi)部都含有鹽類的正、負離子，加上脈沖電場后，這些正負離子會向電場的正、反方向快速移動，脈沖電場的頻率越高，平均撞擊力就越強，增加對乳化膜的沖擊力。電場由零開始瞬間躍變到極大值，使水珠中的正、負離子得到最大限度的加速，對乳化膜形成最為強烈的沖擊。從而形成有效的破乳。同時，電場作用于性質(zhì)不同的流體產(chǎn)生唯一效應實現(xiàn)油水分離。

電凝聚：氧化絮凝復合電極產(chǎn)生的羥基自由基和新生態(tài)的混凝劑,與水中的懸浮物質(zhì)發(fā)生、混凝、吸附、絡合和置換等作用,使之迅速被去除；在電極的電解作用下，使水中的膠態(tài)雜質(zhì)、懸浮雜質(zhì)，與羥基絡合物凝聚而生成沉淀。

老化油來液指標

油中含水：10~80％

油中絮狀雜質(zhì)：≤30％（油田生產(chǎn)過程中添加的各種藥劑大量殘留于老化油中）

油中固態(tài)機械雜質(zhì)：≤5％

處理后指標

處理后油中含水：≤3％（蒸餾法）

處理后油中絮狀雜質(zhì)：≤10％

處理后油中固體機械雜質(zhì)：≤1％

出水含油：≤50mg/l。

處理方法效果及經(jīng)濟性對比：

現(xiàn)場處理效果對比：

案例一、新疆某油田老化油處理對比

新疆某油田未采用本發(fā)明老化油處理工藝前采用如下老化油處理工藝(熱化學沉降)，工藝方法如圖2所示：

新疆某油田聯(lián)合站，日產(chǎn)生約120m³老化油，在5000m³老化油罐儲存。由老化油罐通過螺桿泵提升到加熱爐升溫到80℃，然后加入1000ppm老化油專用破乳劑到管道混合器，進入20000m³老化油沉降罐中，老化油在沉降罐中加熱保溫80℃停留96小時，沉降脫水后沉降罐上層凈化油含水率達到10%排出，摻入采出液脫水系統(tǒng)脫水系統(tǒng)，底部污水含油一般在不小于1000ppm進入污水罐。通常狀況每月會在沉降罐中產(chǎn)生3.0m左右（約1200m³）的老化油層不能處理，然后拉運至400公里外處理站燃燒處理。老化油有效減量僅能達到50%左右，沉降罐積存老化油采用現(xiàn)有流程基本無法處理。

采用發(fā)明老化油處理工藝，換熱器采用現(xiàn)場換熱器，提升泵、調(diào)質(zhì)罐、老乳化油物理破乳脫水凈化裝置，灰層處理器，離心機，防爆控制電源，安裝在13.0m×2.1m撬體上。日處理量120m³，運行功率28kw，通過加熱爐升溫到70℃，不添加任何化學藥品，經(jīng)本發(fā)明工藝和裝置處理后出油含水率≤1.0％，出油含機械雜質(zhì)≤0.5％，達到油田外輸要求；出水含油42ppm，可以進入油田采出水處理工藝，經(jīng)處理回注。每日產(chǎn)生污泥量0.56m³。

案例二、中國海上某fpso老化油處理對比

未采用本發(fā)明老化油處理工藝前采用如下老化油處理工藝（熱化學+離心工藝），工藝方法如圖3所示。

中國海上油田某fpso污油艙原樣油密度為0.947g/cm³，含水55％。老化油產(chǎn)生量在原油產(chǎn)量的3%以下時通過回摻入采出液處理系統(tǒng)，循環(huán)處理，逐步減量。后來隨著采出液含水率提高，老化油的產(chǎn)生量不斷提升，逐漸大于原油產(chǎn)量的5%，嚴重時達到15%，油田不得不單獨處理，選擇了熱化學+離心工藝處理，該工藝處理量5m³/h，運行功率60kw。其過程為老化油經(jīng)螺桿泵提升到過濾器，去除油中大顆粒固體，然后通過加藥系統(tǒng)加入專用破乳劑500mg/l和凈水劑50mg/l，在由換熱器升溫到85~90℃，然后經(jīng)3500rpm臥式螺旋卸料離心機（功率30kw）離心進行固液分離，出油含水率11.2%，進入電脫水系統(tǒng)進行二次處理，出水含油1260mg/l，由于出水含油太高且乳化嚴重，進入生產(chǎn)水處理系統(tǒng)后造成生產(chǎn)水處理系統(tǒng)運行癱瘓，出水不達標，因而不得不重新回到污油艙，減量效果不明顯。

2016年12月采用本發(fā)明老乳油物理破乳脫水凈化處理工藝和裝置，處理量5m³/h，運行功率28kw占地面積減少40%，提升泵、調(diào)質(zhì)罐、老乳化油物理破乳脫水凈化裝置，灰層處理器，離心機，防爆控制電源，安裝在13.0m×2.1m撬體上。日處理量120m³，通過換熱器升溫到80℃，不添加任何化學藥品，經(jīng)本發(fā)明工藝和裝置處理后出油含水率≤3.0％，達到油田外輸要求；出水含油46ppm，直接進入油田采出水處理工藝，經(jīng)處理回注。每日產(chǎn)生污泥量0.83m³。老化油減量100%，解決了海上油田隱患，降低了運行成本。

國內(nèi)油田多為老油田，大多數(shù)油田已進入高含水期，保守估計產(chǎn)出液平均含水率高于80%。為了提高原油采出率，油田采用注水及添加聚合物、堿驅(qū)等技術，造成采出液乳化嚴重，地面集輸工藝不得不添加更多的化學藥品進行油水分離，進而產(chǎn)生的老化油產(chǎn)量不斷升高。目前，一般油田老化油產(chǎn)量為原油產(chǎn)量的5%以上，采用聚驅(qū)及堿驅(qū)的油田甚至達到15%。根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，2015年國內(nèi)共產(chǎn)原油約2.15×10⁴萬噸，2016年國內(nèi)共產(chǎn)原油約為2×10⁴萬噸，老化油就按照5%計，國內(nèi)共產(chǎn)老化油油約為1000萬噸。按照目前國內(nèi)最普遍采用的熱化學+離心工藝處理，處理量5m³/h，運行功率100kw，老化油最高加熱到85~90℃,破乳劑按500mg/l計，凈水劑按照50mg/l計，清洗劑按照20mg/l計，油田電費按照0.7元/kw.h，破乳劑按照8000元/噸，凈水劑按照6500元/噸，清洗劑按照12000元/噸計，人員需要4人計，綜合費用按80000元/人計，有效工作時間按8000h計，設備維護、離心機等主體設備的關鍵磨損件更換（磨損件2年壽命）費用按照100萬元/年計，噸液運行成本為109.57元（不計加熱）。

采用本發(fā)明工藝和裝置，綜合壽命15年，處理量5m³/h，運行功率28kw，老化油最高加熱到80℃,設備自動運行，無人值守，不需要任何化學藥品，人員按1人計，設備維護費用約50萬元，噸液運行成本為34.6元（不計加熱）。

國內(nèi)老化油按2016年約為1000萬噸計，若全部采用本發(fā)明工藝和裝置，國內(nèi)油田每年節(jié)省費用約為74.97億元，效益非常巨大。