一种CO2-N2强化原油电脱盐系统技术方案

一种CO2‑N2强化原油电脱盐系统，属于原油预处理深度脱水技术领域。其特征在于：一级电脱盐罐（1）的入口通过一级油水混合器（7）连接原油输入管道（13）和一级注水管道（14），出口端通过二级油水混合器（8）连接二级电脱盐罐（2），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）一侧分别设置CO2泡沫箱（3）和N2泡沫箱（4），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）另一侧对应设有一级气体回收装置（5）和二级气体回收装置（6）。本实用新型专利技术采用CO2‑N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，显著提高水滴聚结脱除速率，降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本。

A CO_2-N_2 Enhanced Electric Desalting System for Crude Oil

The utility model relates to a CO2 N2 enhanced crude oil electric desalting system, which belongs to the technical field of deep dehydration of crude oil pretreatment. The utility model is characterized in that the inlet of the first electric desalting tank (1) is connected with a crude oil input pipe (13) and a first water injection pipeline (14) through a first stage oil water mixer (7), and the outlet end is connected with two level electric desalting tank (2) through the two stage oil water mixer (8), one side electric deionization tank (1) and two level electric desalting tank (2) side are respectively provided with CO2 foam boxes (2) and N2 foam boxes (2). A primary gas recovery device (5) and a secondary gas recovery device (6) are provided on the other side of the electric desalting tank (1) and the secondary electric desalting tank (2). The utility model adopts CO2 N2 micro-bubbles to strengthen electric desalting and dewatering, completely replaces adding demulsifier to dehydrate and desalting crude oil, remarkably improves the rate of water droplet coalescence and desalting, reduces the salt content of crude oil and the oil content of cut water after desalting, and effectively reduces the corrosion and scaling of downstream equipment, and reduces the cost of sewage treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种CO2-N2强化原油电脱盐系统
一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，属于原油预处理深度脱水

技术介绍
对于石油加工企业而言，原油在进入常减压装置之前，通常要求原油含水低于0.3%，且盐含量低于3mg/L。以便平稳生产，防止冲塔，避免设备腐蚀和结垢，避免催化剂中毒等。但是随着国内各大油田相继进入开采后期，三采技术的广泛实施使得原油开采过程化学药剂用量大量增加，原油乳化程度和含水率非常高，原油重质化劣质化程度严重。传统的电脱盐工艺面临着极大的挑战，电场不稳定，垮电场现象时常发生，切水含油量严重超标，破乳剂用量居高不下，脱后原油含水率、含盐率难以达标等问题一直是亟待解决的难题。在原油脱水脱盐过程中，CO2、N2微气泡能有效改善原油的粘度及介电常数，增加电脱过程中的微扰动，增加液滴碰撞几率，加速小液滴的聚结沉降过程，并且微气泡具有气浮功能，不仅能将水层中的油带入油水界面，大幅降低切水含油率；而且还能将原油中的部分重金属及杂质通过气泡携带至顶部，对原油起到净化作用，有效保护下游炼油设备。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种取代大量添加破乳剂，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率降低脱后原油盐含量及切水油含量，高效节能环保的CO2-N2强化原油电脱盐系统。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，其特征在于：包括原油输入管道、一级电脱盐罐和二级电脱盐罐，一级电脱盐罐的入口通过一级油水混合器连接原油输入管道和一级注水管道，出口端通过二级油水混合器连接二级电脱盐罐，一级电脱盐罐和二级电脱盐罐一侧分别设置CO2泡沫箱和N2泡沫箱，一级电脱盐罐和二级电脱盐罐另一侧对应设有一级气体回收装置和二级气体回收装置。本技术在二级电脱盐的工艺基础上，利用CO2-N2在电脱过程中的巨大优势，取代传统的大量添加破乳剂的方式，实现更加高效节能环保的电脱过程。通过上述方式，本技术采用CO2-N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，可使得电脱盐罐切水油含量及化学需氧量COD明显下降，并且CO2-N2微气泡还具有气浮功能，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本，且气体可回收循环使用，不仅可以为企业带来很好的经济效益，并且更加节能环保。所述的一级电脱盐罐和二级电脱盐罐均采用水层水平布液顶端收液结构，底端原油与微气泡分布方向垂直于水滴沉降方向。电脱盐罐采用水层水平布液顶端收液的设计，底端原油与微气泡分布方向垂直于水滴沉降方向，此布液方式可大幅降低原油初始动能，极大减小上升油流对下降水滴的阻滞作用，且微气泡的加入增加局部微扰动，加快水滴聚结沉降速度。液滴自下而上经过多级网板电场，层层脱水，且网板形式不会集聚水滴，更加便于水滴沉降。所述的一级电脱盐罐和二级电脱盐罐内采用并联管束的布置方式，一级电脱盐罐和二级电脱盐罐内部均包括气体释放管束与原油分布管束，气体释放管束与原油分布管束处于同一水平高度，并与原油分布管束形成间隔布置，气体释放管束开孔方向面向原油分布管束出液方向。由此，让刚生成的微气泡与原油充分混合接触，均匀分布其中，能有效降低油品粘度，减少界面张力，改善油品介电常数，增加液滴碰撞聚结几率，提高破乳效果及脱水率。所述的一级电脱盐罐和二级电脱盐罐均采用高压高频脉冲电场，电极采用多孔网式电极板，所述多孔网式电极板采用聚四氟乙烯绝缘吊柱固定于电脱盐罐内，多孔网式电极板为多个独立的开孔板，通过极板绝缘杆连接在一起。相邻两个极板一个接高压高频脉冲电场，一个接地，依次排列。相邻两极板间形成强电场，极板与油水界面形成弱电场。极板均采用绝缘电极形式，电极包裹于环氧树脂中，这样可处理高含水率的原油而不会发生短路。所述的一级电脱盐罐和二级电脱盐罐一侧分别设置反冲洗管路和脱水排出管路。一级电脱盐装置和二级电脱盐装置均为罐体设置，其原油进出口及反冲洗管均设置在罐体侧方，排污口设置在罐体下方。所述的CO2泡沫箱和N2泡沫箱的出口端通过管路连接一级气体回收装置和二级气体回收装置。与现有技术相比，本技术所具有的有益效果是：本技术在二级电脱盐的工艺基础上，利用CO2-N2在电脱过程中的巨大优势，取代传统的大量添加破乳剂的方式，实现更加高效节能环保的电脱过程。通过上述方式，本技术采用CO2-N2微气泡强化电脱盐脱水，完全替代了添加破乳剂进行原油脱水脱盐，可使得电脱盐罐切水油含量及化学需氧量COD明显下降，并且CO2-N2微气泡还具有气浮功能，有效除去原油中悬浮物，颗粒物等杂质，显著提高水滴聚结脱除速率降低脱后原油盐含量及切水油含量，并能有效减缓下游设备腐蚀与结垢，降低污水处理成本，且气体可回收循环使用，不仅可以为企业带来很好的经济效益，并且更加节能环保。附图说明图1是本技术实施例CO2-N2强化原油电脱盐系统的示意图。图2是本技术多孔网式电极板安装关系示意图。图3是本技术多孔网式电极板结构示意图。图4是本技术微气泡布气管与原油布液管排布示意图。图5是一级电脱盐罐或二级电脱盐罐内的水层水平布液顶端收液结构示意图。其中，1、一级电脱盐罐2、二级电脱盐罐3、CO2泡沫箱4、N2泡沫箱5、一级气体回收装置6、二级气体回收装置7、一级油水混合器8、二级油水混合器9、一级脱水阀10、二级脱水阀11、一级反冲洗阀12、二级反冲洗阀13、原油输入管道14、一级注水管道15、二级注水管道16、聚四氟乙烯绝缘吊柱17、多孔网式电极板18、极板绝缘杆19、原油分布管束20、气体释放管束21、收液管22、油水界面层。具体实施方式图1~5是本技术的最佳实施例，下面结合附图1~5对本技术做进一步说明。参照附图1~4：一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，包括原油输入管道13、一级电脱盐罐1和二级电脱盐罐2，一级电脱盐罐1的入口通过一级油水混合器7连接原油输入管道13和一级注水管道14，出口端通过二级油水混合器8连接二级电脱盐罐2，一级电脱盐罐1和二级电脱盐罐2一侧分别设置CO2泡沫箱3和N2泡沫箱4，一级电脱盐罐1和二级电脱盐罐2另一侧对应设有一级气体回收装置5和二级气体回收装置6。CO2泡沫箱3和N2泡沫箱4的出口端通过管路连接一级气体回收装置5和二级气体回收装置6。一级电脱盐罐1入口接原油输入管道13，并同时并联注水管道14，油水混合后串联一级油水混合器7；一级电脱盐罐1出口接二级电脱盐罐2入口，并增加二级注水管道15及二级油水混合器8。一级电脱盐罐1并联CO2泡沫箱3，并在一级电脱盐罐1顶部设置一级气体回收装置5，二级电脱盐罐2并联N2泡沫箱4，并在二级电脱盐罐2顶部设置二级气体回收装置6。一级电脱盐罐1及二级电脱盐罐2原油入口前设置一级注水管道14、二级注水管道15与一级油水混合器7、二级油水混合器8，出口设置原油分布管束19，并在底部设置反冲洗管道及排污口。原油进出口及反冲洗管均设置在罐体侧方，排污口设置在罐体下方。如图5所示，一级电脱盐罐1和二级电脱盐罐2均采用水层水平布液顶端收液结构，底端原油与微气泡分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CO2‑N2强化原油电脱盐系统，其特征在于：包括原油输入管道（13）、一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2），一级电脱盐罐（1）的入口通过一级油水混合器（7）连接原油输入管道（13）和一级注水管道（14），出口端通过二级油水混合器（8）连接二级电脱盐罐（2），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）一侧分别设置CO2泡沫箱（3）和N2泡沫箱（4），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）另一侧对应设有一级气体回收装置（5）和二级气体回收装置（6）。

【技术特征摘要】
1.一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，其特征在于：包括原油输入管道（13）、一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2），一级电脱盐罐（1）的入口通过一级油水混合器（7）连接原油输入管道（13）和一级注水管道（14），出口端通过二级油水混合器（8）连接二级电脱盐罐（2），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）一侧分别设置CO2泡沫箱（3）和N2泡沫箱（4），一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）另一侧对应设有一级气体回收装置（5）和二级气体回收装置（6）。2.根据权利要求1所述的一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，其特征在于：所述的一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）均采用水层水平布液顶端收液结构，底端原油与微气泡分布方向垂直于水滴沉降方向。3.根据权利要求1所述的一种CO2-N2强化原油电脱盐系统，其特征在于：所述的一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）内采用并联管束的布置方式，一级电脱盐罐（1）和二级电脱盐罐（2）内部均包括气体释放管束...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孟奇，孙治谦，王振波，刘兆增，李强，朱丽云，巩志强，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：新型
国别省市：山东,37