乳化油品破乳的装置和方法制造方法及图纸

乳化油品破乳的装置和方法，包括溶气系统、一级破乳系统和二级破乳系统；在溶气系统中将气体溶解分散到乳化油品原料内，形成油包气型流体，再经一级破乳系统的一级破乳器的缩径-直筒-扩径的结构，使油包气型流体中的溶解气在气体膨胀和气泡聚结长大过程中破坏乳化油品稳定的乳化结构的同时，将乳化液滴分散为微小液滴，最后依次经由二级破乳系统中第一腔体内的膜管束、亲油疏水型纤维编织层、亲水疏油型纤维编织层和第二腔体内的膜管束，彻底破坏油包水型和水包油型乳化液滴，实现破乳。本发明专利技术的装置和方法中，由于采用的是物理方法，不存在化学破乳剂的污染，而且解决了破乳效率低、适应性差、破乳难度大的问题，提高破乳效率，缩短破乳时间。缩短破乳时间。缩短破乳时间。

Device and method for demulsification of emulsified oil

【技术实现步骤摘要】
乳化油品破乳的装置和方法


[0001]本专利技术属于石油化工
，具体为一种乳化油品破乳的装置，及利用它进行破乳的方法。

技术介绍

[0002]现有乳化油品的破乳方法主要有加热法、电化学法、化学法、微生物法、物理法或几种方法联用，化学法即加入化学药剂是现有稠油破乳最常用的方法，但加入化学药剂法存在不能普遍适用多种类型的稠油破乳以及破乳不彻底的问题；电化学法是利用电场力对乳液液滴的吸引或排斥作用，使微小液滴在运动中互相碰撞，将小液滴聚结成较大液滴而分离出来，该方法中由于乳化原油中的很多胶质沥青质不能被极化，因而不能达到良好的破乳效果；离心法是借助离心机械所产生的离心力，在离心力的作用下，水从外层排出，油相从离心机的中部排出，该方法由于离心机的结构比较复杂，破乳效果也不理想，因而没有得到广泛应用；超滤法属于物理破乳法，是将乳化油通过超滤膜，利用超滤膜孔径比油滴孔径小的特点，只允许水通过，而将比膜孔径大的油滴阻拦，从而达到乳化油水分离的目的，该方法中由于水在油中的存在形式是油包水型，没有破坏油水界面之前，水滴不能透过超滤膜，因而不能实现膜分离的目的。综上所述，物理破乳法由于具有不引起二次污染、适用性广、能耗低、容易工业实施等优势，为一种良好的稠油破乳方法，但需要开发新的工艺、配套设备及相应的破乳材料，对稠油进行深度破乳，解决现有稠油破乳过程存在的各种问题。
[0003]CN109722274 A提出了一种用于老化原油破乳脱水装置，包括一个箱体，箱体内有恒温循环系统提供高温活性水，箱体上部有溢油口，箱体内至少一个回转碾压揉搓破乳机构，每个回转碾压揉搓破乳机构有一个固定端面和一个相对固定端面回转端面组成，两端面相互配合做回转运动，固定端面有供老化原油进液孔及配套供液管线；回转端面由机械传动装置提供回转动力并配有弹簧施加机构。该装置采用的破乳方法为物理法，主要是利用回转碾压揉搓破乳机构对物料进行回转碾压揉搓，相当于对物料进行强烈震荡混合，反而会使物料的乳化程度进一步加强。
[0004]CN 109847414A提出了一种油水分离工艺，包括如下的步骤：含油污水首先进入装有粗粒化材料的一级聚结室进行初步分离；除油后的污水进入破乳室进行破乳；破乳过程采用脉冲电场破乳方式，污水中的液滴在脉冲电场作用下，经碰撞、拉伸、聚结，使分散的液滴聚集、分层，使水相与油相初步分离；破乳处理后的污水再进入二级油水分离室进行进一步油水分离。该专利技术采用三步法对油水进行分离，油水在一级聚结室进行初步分离后，进入破乳室，采用脉冲电场破乳技术进行破乳，使油相与水相进一步分离；破乳处理后的油水进入二级分离室，在二级分离室的粗粒化材料与低密度阻截材料的作用下，进一步破乳和油水分离。该方法主要还是采用电场破乳，稠油中含有的很多胶质沥青质不能被极化，因而不能达到良好的破乳效果。
[0005]CN 109337713 A提出了一种用于油田的油包水破乳的方法，其特征是：至少包括，过滤器、稳流器、旋流破乳器、聚结破乳器；油包水乳液从进液管通过过滤器过滤掉液体中
杂质后，经连接管路进入稳流器,经稳流器对油包水乳液进行稳定、缓冲，气液分离,分离出来的伴生气进入稳流器顶部的气体管路输出；分离出来的油水通过乳化油水连接管路进入旋流破乳器底入口；在旋流破乳器内进行有高速旋流运动后，通过旋流破乳器油出口管路和含油污水出口管分别进入聚结破乳器，经聚结破乳器进行整流破乳后，油包水乳液被第二次分解成水和油，分解的水和油汇集至油水混合管路，与气体管路合并，经气液混合管路送至分离装置进行油水分离。该方法采用物理破乳法，采用旋流器加聚结器设备进行破乳，为常规技术和常规设备，对于稳定的稠油体系难以达到理想的破乳效果。
[0006]综上所述，开发一种破乳效果好、流程简单、能耗低、适用性广的乳化油品的破乳装置及破乳方法，解决现有技术中破乳方法存在的流程复杂、破乳效果不理想、能耗高、适用性差、产生二次污染等问题，具有重要意义。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中油品破乳存在破乳效率低、方法设备复杂、反复加热能耗高的问题，本专利技术提供一种乳化油品破乳的装置和破乳方法，能提高破乳效率，简化破乳流程，降低破乳过程能耗，缩短破乳时间，实现了乳化油品的破乳，对后续乳化油品运输和深加工具有重要意义。
[0008]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术第一方面的技术目的是提供一种乳化油品破乳的装置，包括溶气系统、一级破乳系统和二级破乳系统；所述溶气系统包括一个物料混合罐和与其相连的溶气设备；所述溶气设备的出料管路Ⅰ连接一级破乳系统，一级破乳系统包括出料管路Ⅰ末端连接的一个或多个并联的一级破乳器；一级破乳器的出料管路Ⅱ末端连接二级破乳系统，二级破乳系统包括一个或多个并联的二级破乳器及与其相连的出料管路Ⅲ；所述一级破乳器从进料端依次为缩径段、直筒段和扩径段，所述缩径段为一端内径大另一端内径小的容器，进料连接内径大的一端，内径小的一端后连接直筒段；所述直筒段与缩径段内径小的一端连接，直筒段内设置减压装置，所述扩径段为一端内径小另一端内径大的容器，内径小的一端与直筒段连接，内径大的一端连接出料管路Ⅱ；所述二级破乳器包括第一腔体和第二腔体，所述出料管路Ⅱ末端的出料口连接第一腔体内设置的一组或多组膜管束内腔，膜管束外空间设置亲油疏水型纤维编织层，所述第二腔体内设置一组或多组膜管束，膜管束外空间设置亲水疏油型纤维编织层，所述亲水疏油型纤维编织层与第一腔体内的亲油疏水型纤维编织层相通，第二腔体内的膜管束连接二级破乳器的出料口，二级破乳器的上部设置气体出口。
[0009]本领域技术人员应当理解的是，所述溶气系统是利用物料混合罐将乳化油品加水或稀释液混合，并通入大量气体，再利用容器设备将气体溶解分散到液体原料内，原料大部分形成油包气型流体。所述的油包气型流体是指为了说明所述的气液混合流体的一种物理状态，其中油相为溶解了大量气体的乳化油品，气相为纳/微米级气泡。所述一级破乳系统是通过一级破乳器的缩径-直筒-扩径的结构，使油包气型流体中的溶解气在气体膨胀和气泡聚结长大过程中破坏乳化油品稳定的乳化结构的同时，将乳化液滴分散为微小液滴，为后续继续深度破乳创造条件；所述的二级破乳系统是将一级破乳系统形成的不稳定乳化结
构的物料先通过膜管束形成纳米或微米级乳化液滴，再顺序通过亲油疏水型纤维编织层和亲水疏油型纤维编织层，先使物料中大部分存在的油包水型乳化液滴破乳，再将少量存在的水包油型乳化液滴破乳，再经由膜管束扩散至管内腔，出料，破乳更为彻底。
[0010]进一步的，所述溶气设备采用机械设备或静态混合设备等具有混合溶解气体功能的设备。本领域技术人员应当理解的是，由于后续一级破乳系统需要采用溶气系统形成的纳\微气泡来分散乳化液滴，即溶气系统形成的气泡越小，分散越均匀，能够形成的乳化液滴越小，更有利于提高破乳效果。更为具体的，所述溶气设备选自溶气泵、静态混合器、微气泡发生器和机械搅拌器中的任意一种或几种的组合，优选为微气泡发生器；所述微气泡发生器是能够将气体分散成小尺寸气泡的装置，或可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.乳化油品破乳的装置，其特征在于，其包括溶气系统、一级破乳系统和二级破乳系统；所述溶气系统包括一个物料混合罐和与其相连的溶气设备；所述溶气设备的出料管路Ⅰ连接一级破乳系统，一级破乳系统包括出料管路Ⅰ末端连接的一个或多个并联的一级破乳器；一级破乳器的出料管路Ⅱ末端连接二级破乳系统，二级破乳系统包括一个或多个并联的二级破乳器及与其相连的出料管路Ⅲ；所述一级破乳器从进料端依次为缩径段、直筒段和扩径段，所述缩径段为一端内径大另一端内径小的容器，进料连接内径大的一端，内径小的一端后连接直筒段；所述直筒段与缩径段内径小的一端连接，直筒段内设置减压装置，所述扩径段为一端内径小另一端内径大的容器，内径小的一端与直筒段连接，内径大的一端连接出料管路Ⅱ；所述二级破乳器包括第一腔体和第二腔体，所述出料管路Ⅱ末端的出料口连接第一腔体内设置的一组或多组膜管束内腔，膜管束外空间设置亲油疏水型纤维编织层，所述第二腔体内设置一组或多组膜管束，膜管束外空间设置亲水疏油型纤维编织层，所述亲水疏油型纤维编织层与第一腔体内的亲油疏水型纤维编织层相通，第二腔体内的膜管束连接二级破乳器的出料口，二级破乳器的上部设置气体出口。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述溶气设备选自溶气泵、静态混合器、微气泡发生器和机械搅拌器中的任意一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级破乳器的内表面为光滑的平面或曲面，各段之间的连接是光滑过渡的，缩径段和扩径段内径的减小或扩大为均匀的或不均匀的。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缩径段的内径为15-200mm，所述缩径段平均每米高度上内径减小1%-75%，优选为5-30%。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扩径段的内径为15-200mm，平均每米高度上内径增大1%-75%，优选为5-30%。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述缩径段和扩径段内均填充网孔波纹板填料。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述缩径段内填充粒径尺寸逐渐缩小的颗粒，缩径段入口处的填料尺寸为3~10mm，所述缩径段出口处的填料尺寸为0.1~3mm。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述扩径段内填充粒径尺寸逐渐增大的颗粒，扩径段入口处的填料尺寸为0.1~3mm，扩径段出口处的填料尺寸为3~10mm。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述减压装置选自作用式减压阀、活塞式减压阀、薄膜式减压阀、直动式减压阀和先导式减压阀中的任意一种。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，出料管路Ⅰ上还连接通气加压设备，所述通气加压设备采用压缩机、加压罐或加压钢瓶中的任意一种能够将气体加压后注入出料管路Ⅰ上的设备。11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级破乳器的第一腔体和第二腔体内的膜管束均为无机膜管管束，是由多根无机膜管形成的管束，所述无机膜管为陶瓷膜管。12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述无机膜管管壁上具有纳/微米孔，使原料形成尺寸为10nm～1000μm，优选为5μm～100μm的纳/微米液滴。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述二级破乳器内的亲油疏水型纤维编织层和亲水疏油型纤维编织层由纤维丝编织叠加而成，纤维编织筒的壁厚为0.5cm～20cm。14.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀娜，阮宗琳，金平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：