电脱盐脱水器制造技术

本发明专利技术公开了石油加工领域的一种电脱盐脱水器，以解决现有的电脱盐脱水器在处理含水量比较高或乳化比较严重的原油时所造成的电场电流增加、电耗增大，以及电场强度下降、使电脱盐脱水效果变差等问题。本发明专利技术电脱盐脱水器沿罐体（１０）的轴向设置一组或多组电极组合件，各组电极组合件由格栅结构的第一电极（８）和第二电极（９）组成。第一电极为与罐体的轴向相垂直的弓形平面电极，第二电极由一个与罐体的轴向相垂直的弓形平面和与该弓形平面相垂直并环绕其周边的圆弧面和底平面所组成。变压器（６）采用脉冲变压器；第二电极与脉冲变压器的输出端相连，第一电极接地。本发明专利技术主要用于原油电脱盐脱水。

【技术实现步骤摘要】
电脱盐脱水器
本专利技术涉及石油加工领域的一种电脱盐脱水器。
技术介绍
在石油加工领域，原油中含有的金属盐和水会造成后续加工装置的腐蚀以及加工困难，因此在炼油厂进行加工的第一步，即是进行原油预处理，以脱除原油中含有的盐和水；这个过程在炼油厂通常是通过电脱盐脱水装置来实现。原油电脱盐脱水装置的电脱盐脱水器经历了立式、球形、卧式容器三个阶段，目前国内外油田及炼油厂中使用的电脱盐脱水器基本上均采用卧式结构。电脱盐脱水器的电极结构是多种多样的，其中最常见的形式有水平式电极、立式悬挂电极、单层及多层鼠笼式电极。中国专利CN 2192368Y公开了一种高效电脱盐脱水装置，其特征是采用防爆全阻抗整流为一体的脱盐脱水变压器和可调节的垂直式悬挂栅型电极板。其变压器利用二极管的单向导电性，当输出的交流电处于正半周时，电源对正极极板充电；输出的交流电处于负半周时，电源对负极极板充电。正负极板交替地与油水界面形成交流弱电场，正负极板之间形成直流强电场。油水混合物料从位于电脱盐脱水装置罐体下部水相中的进料分配器进入罐体，由下向上流动，进入交流弱电场区、直流强电场区。在电场的作用下，油水混合物料中的小水滴聚结成大水滴进行沉降，脱除的水从罐体底部排出；净化原油通过罐体顶部的集合器排出装置。原油由下向上的流动与水滴沉降方向相反；由于原油的粘性，将会阻碍水滴的下降速度，降低油水分离效率。同时，当原油含水量较高或乳化较为严重时，原油的导电性能增加，使电场的电流增加，导致电耗增大；还造成电场强度下降，使电脱盐脱水效果变差、达不到电脱盐脱水要求；甚至还会发生电场短路、无法送电的情况。中国专利CN 2464729Y公开的一种高速电脱盐电脱水设备，由罐体、三层水平电极板、专用电源(交流电源)和水平进油分配器组成；其特征在于，所述水平进油分配器喷头位于两块下层电极板组成的下部电场中和最下层电极板下部靠近电极板的部位；油水混合物料从水平进油分配器均匀喷到所述高压电场和最下层电极板与油水界面形成的弱电场中，利用最下层电极板与油水界面之间形成的弱电场将大部分大水滴脱除掉、降低原油的电导率，然后再进入高压电场中对细小水滴进行脱除；所述的电场均为交流电场。该专利的结构如同CN2192368Y，也存在原油流动方式对水滴沉降的阻碍作用。并且，在处理含水量-->较高、乳化较为严重的原油时，由于原油的导电性能增加，同样会发生CN2192368Y所述电脱盐脱水器出现的问题。中国专利CN 1298922A公开的一种电脱盐脱水器，其特征是沿罐体的轴向设置一组或多组电极组合件，各组电极组合件由至少2层横断面呈圆环形的电极组成，相邻两层电极之间形成环形空间，之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。罐体的两端分别为入口端和出口端，入口端设有入口管和入口分配器，出口端设有出口管。含盐含水原油通过入口管进入罐体并经入口分配器分配，在罐体内水平流动，通过电极组合件的环形电场进行脱盐脱水；脱盐脱水后的原油由出口管抽出。这种结构的电脱盐脱水器虽然提高了罐体内的电场利用空间，也消除了原油流动对水滴沉降产生的不利影响，可用于罐径较大、处理量较大的电脱盐脱水装置，但电极结构比较复杂，多层电极在罐体内的布置需进行认真计算和分配，制造成本相对较高；同时由于其变压器输出交流电，电极组合件形成的电场也为交流电场，在处理含水量较高、乳化较为严重的原油时，它不能解决CN 2192368Y、CN 2464729Y所述电脱盐脱水器所存在的电耗增大、电场强度下降、甚至发生电场短路等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：现有的电脱盐脱水器在处理含水量比较高或乳化比较严重的原油时，电场的电流增加、导致电耗增大，以及电场强度下降、使电脱盐脱水效果变差，甚至造成电场短路、无法送电的问题。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：一种电脱盐脱水器，设有罐体和变压器，罐体的入口端设有入口管和入口分配器，出口端设有出口管，罐体内设有电极组合件，电极组合件沿罐体的轴向设置一组或多组，其特征在于：各组电极组合件由格栅结构的第一电极和第二电极组成，第一电极和第二电极沿罐体入口端至出口端的方向排列，第一电极为与罐体的轴向相垂直的弓形平面电极，第二电极由一个与罐体的轴向相垂直的弓形平面和与该弓形平面相垂直并环绕其周边的圆弧面和底平面所组成，第一电极与第二电极中的弓形平面相邻，所述变压器为脉冲变压器，各组电极组合件中的第二电极与脉冲变压器的输出端相连，第一电极接地。采用本专利技术，具有如下的有益效果：(1)本专利技术使用脉冲变压器，脉冲变压器输出脉冲电压，电极组合件形成的各电场因而也是脉冲电场。处理含水量较高或乳化较为严重的原油时，水滴即变形、聚结，并形成水链。脉冲变压器(以及各脉冲电场)通过选择适当的脉冲频率及占空比，使电场中的水链形成电通路前脉冲电压终止，电通路无法形成；电场中的电流因而不会因原油含水量较高-->或乳化较为严重而增加，可以避免电耗增大。同时，能够维持各电场的电场强度不出现下降，保证原油的电脱盐脱水效果。同理，采用本专利技术的脉冲电源及脉冲电场，可以避免电通路达到一定时间时所造成的电场短路和无法送电的情况；(2)本专利技术可设置多组电极组合件，电脱盐脱水器罐体内沿轴向形成间断的电场。含盐含水原油在一组电极组合件形成的一级电场中进行极化，使小水滴快速聚结成大水滴，然后进入无电场区域；大水滴在无电场区域自由沉降。根据电极组合件设置的组数，上述过程重复进行数次。因而本专利技术的操作特点是多级电场脱水、分段沉降。由于仅在设置电极组合件的部位形成电场，所以本专利技术电脱盐脱水器的电场空间较少。上述的特征也有利于节省电耗；(3)电极结构简单，能够节省大量的钢材和用于固定电极的绝缘构件，从而可节省大量的制造、维护费用；(4)本专利技术，入口管和入口分配器设于罐体的入口端，出口管设于罐体的出口端，可使原油沿罐体的轴向水平流动；聚结的水滴沿原油流动方向呈水平抛物线轨迹下降，能够减轻原油与下降水滴之间的返混效应，提高油水分离效率。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本专利技术要求保护的范围。附图说明图1是本专利技术的一种设置3组电极组合件的电脱盐脱水器沿轴向的剖视图。图2是图1中一组电极组合件的放大图。图3是图2中的A-A剖视图。图4是图2中的B-B剖视图。具体实施方式参见图1，所示的一种电脱盐脱水器设有罐体10和变压器6。罐体10为卧式圆筒形罐体，其两端分别为入口端和出口端。罐体10的入口端设有入口管1和入口分配器2，出口端设有出口集合器4和出口管5。罐体10的底部设有水包3。罐体10内设有电极组合件，电极组合件沿罐体10的轴向设置一组或多组。图1所示电脱盐脱水器设置3组电极组合件。各组电极组合件由格栅结构的第一电极8和第二电极9组成，第一电极8和第二电极9沿罐体10入口端至出口端的方向排列。第一电极8为与罐体10的轴向相垂直的弓形平面电极，参见图4。第二电极9由一个与罐体10的轴向相垂直的弓形平面91和与该弓形平面91相垂直并环绕其周边的圆弧面92和底平面93所组成，参见图2、图3。各组电极组合件中，第一电极8与第二电极9中的弓形平面91相邻，参见图1、图2。-->第一电极8和第二电极9的格栅结构与制作方法是常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电脱盐脱水器，设有罐体（１０）和变压器（６），罐体（１０）的入口端设有入口管（１）和入口分配器（２），出口端设有出口管（５），罐体（１０）内设有电极组合件，电极组合件沿罐体（１０）的轴向设置一组或多组，其特征在于：各组电极组合件由格栅结构的第一电极（８）和第二电极（９）组成，第一电极（８）和第二电极（９）沿罐体（１０）入口端至出口端的方向排列，第一电极（８）为与罐体（１０）的轴向相垂直的弓形平面电极，第二电极（９）由一个与罐体（１０）的轴向相垂直的弓形平面（９１）和与该弓形平面（９１）相垂直并环绕其周边的圆弧面（９２）和底平面（９３）所组成，第一电极（８）与第二电极（９）中的弓形平面（９１）相邻，所述变压器（６）为脉冲变压器，各组电极组合件中的第二电极（９）与脉冲变压器（６）的输出端相连，第一电极（８）接地。

【技术特征摘要】
1、一种电脱盐脱水器，设有罐体(10)和变压器(6)，罐体(10)的入口端设有入口管(1)和入口分配器(2)，出口端设有出口管(5)，罐体(10)内设有电极组合件，电极组合件沿罐体(10)的轴向设置一组或多组，其特征在于：各组电极组合件由格栅结构的第一电极(8)和第二电极(9)组成，第一电极(8)和第二电极(9)沿罐体(10)入口端至出口端的方向排列，第一电极(8)为与罐体(10)的轴向相垂直的弓形平面电极，第二电极(9)由一个与罐体(10)的轴向相垂直的弓形平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔新安，申明周，楚喜丽，刘家国，汪实彬，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]