电脱盐用超声波的控制方法技术

本发明专利技术涉及原油电脱盐脱水技术领域，具体涉及一种电脱盐用超声波的控制方法，具体为：控制单元依据电脱盐罐平均电流的大小调节超声波的输出功率，具体为，P＝a‑bI，其中，其中P为超声波输出功率，I为电脱盐罐平均电流，a为可调的常数，b为可调的系数，参数a和b依据超声波输出功率上、下端值和对应的电脱盐罐平均电流的上、下端值计算。本发明专利技术能够精准地控制电脱盐用超声波的输出功率，适应原油性质的变化及原油含盐含水的变化。

Control Method of Ultrasound for Electric Desalting

【技术实现步骤摘要】
电脱盐用超声波的控制方法
本专利技术涉及原油电脱盐脱水
，具体涉及一种电脱盐用超声波的控制方法。
技术介绍
电脱盐是原油自油田进入炼油厂的第一道预处理工序，电脱盐过程需要注水脱出原油中所含的水溶性无机盐，主要是脱除NaCl盐。在电脱盐过程中，注水混合后的原油在高压电场的作用下，脱出水和水溶性无机盐。生产中，采用超声波的方式防止电脱盐罐油泥淤积，采用超声波的方式实现注水后的原油乳化物破乳，超声波已经逐渐应用于电脱盐工业。对于电脱盐过程的注水后形成的油水乳化物，超声波的强度过大易于造成乳化程度加剧，脱盐脱水困难，影响电脱盐效果，也造成电脱盐排水水质变差，导致电脱盐排水含油、COD值偏高；对于电脱盐过程的注水后形成的油水乳化物，超声波的强度过小易于造成超声波作用效果不足，导致防止电脱盐罐油泥淤积效果差，或导致油水乳化破乳力度不够、脱盐脱水效果差。公告号为CN02213619的中国专利公开了一种原油超声波—电场联合脱盐装置，公告号为CN03253324的中国专利公开了一种油水乳化物的破乳装置，公告号为CN03139172的中国专利公开了一种顺流和逆流超声波联合作用使油水乳化物破乳的方法及装置，申请号为201020573668.2的中国专利公开了一种单路进料超声波—电脱盐联合的装置，申请号为201020575233.1的中国专利公开了一种多路进料并联式超声波—电脱盐联合的装置，上述几项专利方案中均提出了超声波声强不大于0.5W/cm2，存在的缺陷是：随着原油性质的变化、原油含盐含水的变化，不能进行精细的超声波参数调整。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种电脱盐用超声波的控制方法，精准地控制电脱盐用超声波的输出功率，适应原油性质的变化及原油含盐含水的变化。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述电脱盐用超声波的控制方法，具体为：控制单元依据电脱盐罐平均电流的大小调节超声波的输出功率，具体为，P＝a-bI，其中，其中P为超声波输出功率，I为电脱盐罐平均电流，a为可调的常数，b为可调的系数，参数a和b依据超声波输出功率的上、下端值和对应的电脱盐罐平均电流的上、下端值计算。本专利技术设置P＝a-bI的数学关系式，数学关系式下装到控制单元，控制单元依据电脱盐罐平均电流的大小控制超声波的输出功率的大小，因原油性质变化与原油含盐含水的变化引起原油电脱盐罐平均电流的变化，控制单元根据电脱盐罐平均电流的变化实时调整超声波输出功率，实现超声波精准的自适应调节和人工智能控制。因不同炼油厂的电脱盐设备与加工原油种类的a值、b值设置不同，设备安装初期由超声波设备提供厂家设定，又因特定炼油厂电脱盐设备不同时期加工原油种类会发生变化，生产过程中a值、b值可由工艺操作技术人员或操作工人进行人工修改，实现超声波的精准的随动的自动的控制过程，实现人工智能控制。电脱盐罐安装的变压器设置不同档位，输出13KV～25KV的次级绕组的电压，变压器的初级绕组的电压一般为380V～400V的工业电压，电脱盐罐平均电流可以是初级绕组平均电流，也可以是次级绕组平均电流，最优的是变压器初级绕组电流。所述原油性质变化，是指炼油厂加工的原油在不同时刻的导电性会有所不同，原油电脱盐罐的电流会相应变化；所述原油含盐含水的变化，是指炼油厂加工的原油在不同时刻的含盐含水性质会有所不同，原油电脱盐罐的平均电流会相应变化。优选地，超声波输出功率控制在80W—450W，电脱盐罐平均电流最大时超声波功率控制为80W，电脱盐罐平均电流最小时超声波功率控制为450W。进一步地优选，超声波输出功率控制在180W—320W，电脱盐罐平均电流最大时超声波功率控制为180W，电脱盐罐平均电流最小时超声波功率控制为320W。优选地，在原油进电脱盐罐前的静态混合器和混合阀之后的管道上，安装管道式超声波作用区，管道式超声波作用区两端开口对称安装超声波换能器，超声波换能器通过超声波发生器控制，超声波发生器置于防爆柜中，防爆柜中的超声波发生器与控制单元通讯，控制单元优选DCS集中控制单元，DCS集中控制单元实现远程手操或DCS自动控制，防爆柜适应于石油化工生产现场安装，脱前原油注入电脱盐注水，经过静态混合器和混合阀的充分混合后，最后在电脱盐罐中脱盐脱水，用电脱盐罐变压器初级电流的平均值控制超声波的输出功率；所述管道式超声波作用区两端分别设置物料进口和物料出口，超声波能够实现传播的无死角覆盖与无限远延伸的作用效果。优选地，采用带有喇叭形发射面的超声波换能器，管道式超声波作用区两端的超声波换能器发射面相对设置，超声波换能器把电能转换为超声波的机械能；超声波换能器可以是压电陶瓷型，也可以是磁致伸缩型，优选的是磁致伸缩型换能器，超声波换能器外部套设冷却液夹套用于设备冷却，保障超声波换能器长时间工作的稳定性。优选地，所述超声波发生器输出声强为0.05—1.5w/cm2，输出频率为10kHz一200kHz。进一步地优选，所述超声波发生器输出声强为0.20—0.7w/cm2，输出频率为19-60kHz。优选地，所述电脱盐罐设置一个或多个，多个电脱盐罐设为串联、并联或串并联。优选地，所述超声波作用区设置一段或多段，多段超声波作用区设为串联、并联或串并联。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术可用于炼油厂的超声波的原油电脱盐工业，实现了在电脱盐过程中超声波输出功率的精准的控制，避免了超声波强度过大引起的超声波乳化；本专利技术实现了超声波在电脱盐过程中的自动控制过程，控制过程具有在线性、随动性，简化了操作，节省了操作成本，实现了超声波输出功率随原油性质变化、原油含盐含水的变化的随动性调节功能，能够及时的调节超声波的输出功率，达到预期的超声波作用效果；本专利技术实现了超声波在电脱盐过程中油水乳化物的破乳效果，使得超声波的物理破乳方式完全替代了化学破乳剂的化学破乳方式，节省了生产成本，减少了化学破乳剂残留在电脱盐排水中带来的环境污染，降低了电脱盐排水的COD值，改善了电脱盐排水水质；本专利技术实现了超声波防止电脱盐罐油泥淤积的效果，减少了反冲洗操作频次，也节省了反冲洗的操作成本，降低了污水处理成本，减少了炼油损失；本专利技术采用DCS集中程序控制手段先进，工艺合理，易于实现，方便可靠。附图说明图1管道式超声波作用区结构与超声波传播示意图。图2本专利技术实施例1控制流程示意图。图3本专利技术实施例2示意图。图4本专利技术实施例3示意图。图5本专利技术实施例4中DCS集中控制单元操作界面示意图。图中：1、物料进口；2、物料出口；3、超声波换能器；4、冷却液夹套；5、电脱盐注水；6、管道式超声波作用区；7、防爆柜；8、DCS集中控制单元；9、脱后原油；10、电脱盐罐变压器初级绕组；11、电脱盐罐；12、混合阀；13、静态混合器；14、脱前原油；15、换能器冷却循环水。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例做进一步描述：实施例1：如图1-2所示，本专利技术所述电脱盐用超声波的控制方法，具体为：控制单元依据电脱盐罐11平均电流的大小调节超声波的输出功率，具体为，P＝a-bI，其中，其中P为超声波输出功率，I为电脱盐罐平均电流，a为可调的常数，b为可调的系数，参数a和b依据超声波输出功率上、下端值和对应的电脱盐罐平均电流的上、下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电脱盐用超声波的控制方法，其特征在于，具体为：控制单元依据电脱盐罐平均电流的大小调节超声波的输出功率，具体为，P＝a‑bI，其中，其中P为超声波输出功率，I为电脱盐罐平均电流，a为可调的常数，b为可调的系数，参数a和b依据超声波输出功率的上、下端值和对应的电脱盐罐平均电流的上、下端值计算。

【技术特征摘要】
1.一种电脱盐用超声波的控制方法，其特征在于，具体为：控制单元依据电脱盐罐平均电流的大小调节超声波的输出功率，具体为，P＝a-bI，其中，其中P为超声波输出功率，I为电脱盐罐平均电流，a为可调的常数，b为可调的系数，参数a和b依据超声波输出功率的上、下端值和对应的电脱盐罐平均电流的上、下端值计算。2.根据权利要求1所述的电脱盐用超声波的控制方法，其特征在于，超声波输出功率控制在80W—450W，电脱盐罐平均电流最大时超声波功率控制为80W，电脱盐罐平均电流最小时超声波功率控制为450W。3.根据权利要求1所述的电脱盐用超声波的控制方法，其特征在于，超声波输出功率控制在180W—320W，电脱盐罐平均电流最大时超声波功率控制为180W，电脱盐罐平均电流最小时超声波功率控制为320W。4.根据权利要求1所述的电脱盐用超声波的控制方法，其特征在于，在原油进电脱盐罐前的静态混合器和混合阀之后的管道上，安装管道式超声波作用区，管道式超声波作用区两端开口对称安装超声波换能器，超声波换能器通过超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟泽浩，张达峰，李峰，宋计军，孙伯义，孙赟硕，亓仁东，戴琴荣，尹连军，孟军，
申请(专利权)人：青岛贝索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37