本實用新型涉及一種高效磁電破乳器，具體涉及一種用于原油電脫鹽或脫水以及餾分油脫水的強化破乳裝置。
背景技術(shù)：
：隨著油田開發(fā)進(jìn)入后期，開采工藝的不斷發(fā)展，例如三次采油注水、注聚合物、三元復(fù)合驅(qū)、調(diào)刨、解堵等技術(shù)的應(yīng)用，加入了大量的藥液，使得油田采出原油乳化程度越來越嚴(yán)重，原油乳狀液變得更加穩(wěn)定，導(dǎo)電性增強，施加高壓電場時，電流會增大，甚至短路，脫水難度越來越大，常規(guī)的電化學(xué)二段脫水已很難達(dá)到原油外輸指標(biāo)的要求。隨著三次采油原油及高酸原油的進(jìn)入，煉油廠電脫鹽裝置運行也出現(xiàn)困難，由于乳化嚴(yán)重、破乳困難，造成電流大、運行不穩(wěn)定、電耗高、排水帶油、脫后含鹽含水超標(biāo)等一系列問題，同時也造成裝置能耗高、裝置腐蝕加重等問題。為解決上述問題，人們開發(fā)了一些技術(shù)。CN1607974A公開了一種配置在分離容器中的裝置，具有流體混合物流過的一個入口和許多出口，它是為了促進(jìn)乳化在第二種流體中的第一種導(dǎo)電性流體的靜電聚結(jié)，該裝置包括許多管狀靜電聚結(jié)器基元，后者在流動方向延伸，它們排列在一個基本上覆蓋了該容器整個橫截面的基體里，以及對流過該聚結(jié)器基元的流體施加電場的方法。但該裝置用于分離罐內(nèi)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有電空間有限，而且需要絕緣管。CN101078345A公開了一種油田采出液電磁聚結(jié)預(yù)處理裝置，其中的電聚結(jié)器結(jié)構(gòu)主要由接管、絕緣棒總成和靜電聚結(jié)器組成；在接管的兩端設(shè)有法蘭盤，在接管的中左部和中右部由定位掛塊懸掛在接管內(nèi)的對稱的兩個圓筒形的靜電聚結(jié)器上；靜電聚結(jié)器內(nèi)縱向設(shè)有由圓形定位板兩端定位的通油管，通油管兩端插在定位板上對應(yīng)設(shè)有的圓孔內(nèi)，并焊接一起；在每根通油管的中心設(shè)有一根電極棒，電極棒的兩端部用螺栓螺母固定在長條形固定板上；固定板兩端設(shè)有90°拐角，拐角鑲嵌在通油管內(nèi)；一個靜電聚結(jié)器的電極棒的左端接線端子通過電纜并聯(lián)與設(shè)在接管左端部的絕緣棒總成相聯(lián)，另一個靜電聚結(jié)器的電極棒的右端接線端子用電纜并聯(lián)于設(shè)在接管右端部的絕緣棒總成相聯(lián)，兩個靜電聚結(jié)器的電極棒的另一端分別用電纜并聯(lián)分別接于接設(shè)在接管上的地線接線柱上。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要很多聚結(jié)單元，而且電場分布不均，不能充分利用管內(nèi)空間，流體不能自由流動，而且電場強度低，僅適用于高含水的采出液的大水珠聚結(jié)。US4,469,582中公開了一種以電力增強的斜板分離器，它裝在一個下游的小室里，這個小室與電力系統(tǒng)相連而產(chǎn)生電場，在分離器的通路中，將極性的流體(水)從非極性的流體(油)中聚結(jié)并分離。這種分離器一般是由一排平面狀或波紋狀的極板(電極)組成，被處理的混合液通過這些極板。每塊極板是由兩部分做成的，第一部分是用導(dǎo)電材料制的；在下游，第二部分是由絕緣材料制的。這種裝置安裝于分離罐內(nèi)，有電空間有限。US4,919,777中公開了一種將鹽水從油中用靜電/機械分離的處理器，分離是在液體縱向流過在水平方向加長的罐時進(jìn)行的，在罐中裝有聚結(jié)器的基元以增強破乳化的作用。乳狀液流過電場的方向，鹽水的微滴帶了電荷，然后又通過接地線的聚結(jié)器的基元，后者包含了許多以束狀排列縱向延伸并向下傾斜的開口的管子。這種裝置安裝于分離罐內(nèi)，有電空間有限。CN1772845A公開了一種原油脫水、脫鹽的工藝，尤其涉及一種駐波超聲-電場聯(lián)合用于各種油品脫水、脫鹽的工藝。該發(fā)明的技術(shù)方案為將駐波聲場與電場作用結(jié)合在一起，達(dá)到脫水脫鹽的目的。即原油加入新鮮水與破乳劑經(jīng)靜態(tài)混合器或其它混合裝置均勻混合，先經(jīng)過駐波或行波超聲作用，然后進(jìn)入常規(guī)電脫鹽裝置脫水脫鹽。但超聲波功率較小，破乳作用有限，而且在一定條件下還會產(chǎn)生乳化作用。技術(shù)實現(xiàn)要素：鑒于現(xiàn)有破乳器存在的問題，本實用新型的目的之一在于通過在均勻電場中施加多個均勻強磁場，從而增強破乳效果；目的之二在于將磁電破乳器安裝在原油電脫鹽或電脫水罐或餾分油脫水器之前，從而降低電流，以降低能耗；目的之三在于提高金屬離子的脫除率；目的之四在于將磁電破乳器用于餾分油脫水器之前以提高裝置的分離效率。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本實用新型提出的一種高效磁電破乳器，包括金屬容器3，該金屬容器3內(nèi)設(shè)置有多組磁電場產(chǎn)生部件，每組磁電場產(chǎn)生部件包括3個相互平行的金屬電極板5，每個金屬電極板5上均勻分布永磁體8；相鄰的金屬電極板5、金屬電極板5與金屬容器3之間均通過絕緣吊掛4連接；最上方的金屬電極板5通過電極棒2與供電變壓器1連接，通過金屬線7與最下方的金屬電極板5連接，中間的金屬電極板5與金屬容器3連接；所述金屬容器3接地，其內(nèi)壁上均勻分布有永磁體8。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型還采用以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的高效磁電破乳器，每個金屬電極板5為網(wǎng)狀或格柵狀。前述的高效磁電破乳器，所述絕緣吊掛4為聚四氟乙烯材料。前述的高效磁電破乳器，所述供電變壓器1為單相變壓器、三相變壓器、脈沖變壓器、交流變壓器或直流變壓器。本實用新型中，磁場發(fā)揮了降粘的作用，這是由于在原油中含有各種金屬及其化合物，其具有帶電離子，同時還含有水、表面活性物質(zhì)等，在外加磁場的作用下，原油中的磁性核會沿磁場方向按照能級規(guī)則取向排列，導(dǎo)致原油中石蠟分子的動能增加并改變了石蠟的結(jié)晶過程；磁性核的取向排列作用使得石蠟分子在磁場作用下規(guī)則排列聚集，更易結(jié)晶成核，晶核的增多降低了蠟晶的生長速率，從而改變了石蠟的結(jié)晶過程；磁處理使石蠟分子首先在原油的內(nèi)部結(jié)晶析出，并且原油中所形成的蠟晶顆粒尺寸變小，數(shù)量增多，小而彌散的蠟晶更易被油流帶走，避免了蠟晶在金屬上大量結(jié)晶生長，減少了沉積；蠟晶數(shù)目的增加，使得原油中的蠟晶顆粒分散度和對稱性增加，蠟晶顆粒間的色散力減弱；原油中的蠟晶不易聚集連接成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而降低了原油的粘度。本實用新型中，由于磁場對原油具有降粘作用，從而使乳化液水滴的運動阻力減小，使其聚結(jié)速度加快。本實用新型中，由于多個磁場的震蕩作用，水中的正負(fù)離子不斷地周期性的往復(fù)運動，使水滴的兩端電荷極性發(fā)生明顯的變化，離子往復(fù)運動時水滴界面膜不斷地受到?jīng)_擊，使其機械強度下降，甚至破裂，水滴越大，離子對界面膜的沖擊力也越大，震蕩聚結(jié)的效果也越好，使得分散相液滴碰撞機會增加，即增加了分散相的絮凝速度；其次由于電磁場對分散相液滴碰撞的剪切作用，使各水滴的液膜發(fā)生破裂而聚結(jié)成大滴。對一個油包水型的水滴來說，水滴表面被乳化劑所包裹，而水滴表面的切向力又有將乳化劑表面膜“撕開”的趨勢，即破壞了乳化劑膜的穩(wěn)定性，因此有利于液滴的合并。液滴運動的速度越快，表面所受到的剪切力越大，表面膜也就越容易受到破壞。電磁場可以加速水滴進(jìn)入連續(xù)相的聚并速度，防止海綿狀乳狀液的生成。處在電磁場當(dāng)中的乳狀液在電場和磁場聯(lián)合的極化作用下，極性逐漸加強，水滴活性逐漸增加，流動阻力逐漸減小，聚結(jié)速度逐漸加快，在極短的時間內(nèi)完成聚結(jié)過程，形成大粒徑的水滴，同時金屬離子水中溶解度增加，有利于金屬離子的脫除。油水乳化液在很短的時間通過管段時經(jīng)過電場的作用，多數(shù)水珠形成聚并，由于時間短，來不及沉降分離，因此電流很小，到下游設(shè)備時能迅速沉降分離，從而降低后續(xù)設(shè)備的電耗，提高后續(xù)設(shè)備的電場強度，使難聚并的水珠進(jìn)一步聚并分離，降低油中含水。與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本實用新型一種高效磁電破乳器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、能耗低、電場強度和磁場強度分布均勻、形成多個磁場、多個電場和磁場同時作用、有電空間大、停留時間短、破乳效果好的優(yōu)點；在90℃下，將含水10％的原油乳化液在本實用新型的高效磁電破乳器中停留5秒后，其含水量可降低至0.5％。另外，本實用新型的高效磁電破乳器還具有金屬離子脫除率高、安裝使用方便、投資少等特點。上述說明僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。附圖說明圖1是本實用新型一種高效磁電破乳器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A視圖。圖3是使用本實用新型的高效磁電破乳器的流程圖。【主要元件符號說明】1：供電變壓器2：電極棒3：金屬容器4：絕緣吊掛5：金屬電極板6：接管7：金屬線8：永磁體具體實施方式下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。為更好地說明本實用新型，便于理解本實用新型的技術(shù)方案，本實用新型的典型但非限制性的實施例如下：實施例1請參閱圖1及圖2，一種高效磁電破乳器，包括金屬容器3，該金屬容器3內(nèi)設(shè)置有1組磁電場產(chǎn)生部件，每組磁電場產(chǎn)生部件包括3個相互平行的金屬電極板5，每個金屬電極板5上均勻分布永磁體8；相鄰的金屬電極板5、金屬電極板5與金屬容器3內(nèi)壁之間均通過絕緣吊掛4連接；最上方的金屬電極板5通過電極棒2與供電變壓器1連接，通過金屬線7與最下方的金屬電極板5連接，中間的金屬電極板5與金屬容器3連接；所述金屬容器3接地，其內(nèi)壁上均勻分布有永磁體8，從而在金屬電極板5之間及金屬電極板5與內(nèi)壁之間形成均勻的磁場。較佳的，本實用新型不限制磁電場產(chǎn)生部件的數(shù)量，使用者可根據(jù)需要確定，如3組以上。較佳的，每個金屬電極板5為網(wǎng)狀或格柵狀。較佳的，相鄰的金屬電極板5、金屬電極板5與金屬容器3內(nèi)壁之間最好為等距離設(shè)置，確保形成均勻的電場、磁場。較佳的，所述絕緣吊掛4為聚四氟乙烯材料。較佳的，所述供電變壓器1為單相變壓器、三相變壓器、脈沖變壓器、交流變壓器或直流變壓器。本實用新型提出的高效磁電破乳器的工作原理如下：由于中間的金屬電極板5與接地的金屬容器3連接，隔層通過金屬線7相連的兩個金屬電極板5與供電變壓器1連接，因此相鄰金屬電極板5之間電壓不同，形成了均勻的電場；又因金屬電極板5、金屬容器3的內(nèi)壁上都均布永磁體8，在金屬電極板5與金屬容器3的內(nèi)壁之間形成均勻的磁場,在金屬電極板5上的永磁體之間也形成均勻的磁場。當(dāng)油水乳化液流過破乳器時既受均勻電場作用，又同時受到多個均勻磁場作用。實施例2將含水10％、密度為0.9g/cm3的原油，分別在電場、磁場和電場+磁場的試驗條件下進(jìn)行脫水試驗，試驗結(jié)果如表1所示：表1實驗條件脫水率(％)靜置脫水10min50加電場30秒后靜置10min85在0.1T均勻磁場中30秒，靜置10min60在0.1T均勻磁場中加電場30秒靜置10min97通過表1可以看出，含水10％、密度為0.9g/cm3的原油在電場+磁場中經(jīng)處理10min后脫水率可達(dá)到97％，相比單獨采用電場或磁場，脫水效果好。在上述試驗的基礎(chǔ)上，本實用新型利用電場和磁場相結(jié)合，應(yīng)用到電破乳器中，得到實施例1的磁電破乳器。采用實施例1的磁電破乳器用于油水乳化液時，其處理過程如圖3所示。先將本實用新型的高效磁電破乳器通過接管6與分離罐相連，再向其通乳油水乳化液，經(jīng)處理后，進(jìn)入分離罐分離后，獲得脫水原油。經(jīng)試驗，在90℃下，將含水10％的原油乳化液在本實用新型的高效磁電破乳器中停留5秒后，其含水量將低至0.5％。說明本實用新型的磁電破乳器具有優(yōu)異的破乳脫水效果。以上詳細(xì)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(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護(hù)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(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，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(jìn)行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。以上結(jié)合具體實施例描述了本實用新型的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護(hù)范圍的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型的基礎(chǔ)上做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范疇。當(dāng)前第1頁1 2 3