一种乳化液电场作用装置及分离单元制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乳化液电场作用装置，其包括：腔体，具有入口端，用于与上游的管道相配接，输入来自上游的乳化液，以及出口端，用于向下游的乳化液分离装置输出处理过的乳化液；电场作用区，设置在所述的腔体内部，位于所述的入口端与所述出口端之间，由至少一对电位不同的电极构成；所述的腔体为管道式腔体，所述的入口端及出口端在腔体上呈上、下或者下、上配对设置。本发明专利技术巧妙地利用不同组份的乳化液所形成的比重差异，在重力的作用下，实现被作用乳化液在作用腔体内的均衡流动，同时，充分利用电场对乳化液的均匀作用，尽可能大地扩大了腔体内电场的作用区域，提高了电场破乳的效率和效果。本发明专利技术还公布了一种乳化液电场作用分离单元。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用物理方法对乳化液进行处理的装置，具体而言，涉及一种对 油田或炼油厂生产中的乳化液进行电场作用的装置。
技术介绍
在石油、石化等工业生产中，有一道重要的工序是将处于紧密结合状态的 "油包水"或"水包油"颗粒打开，实现乳化液中油与水的完全分离。目前， 除了常规的热化学工艺外，利用电场对水颗粒的极化作用，有效提高"水颗粒" 的凝结速度，是加快油、水分离效率的有效办法。目前，电脱水脱器是工业上利用电场作用加快油水分离速度的主要装置， 典型的电脱水器是一个集电场作用功能与油水沉降分离功能于一体的大型卧式 罐，其电场作用区一般设置于电脱水器的上部。专利00125911.3及 200610134529. 8分别公开了一种电脱水脱器和一种组合电极电脱盐、脱水器， 其主要是通过改进电极组的设置来提高分离效率。由于现有的电脱水器都特别 设计了独立的油水沉降分离能力，在油田现有的多级沉降工艺中，每个电脱水 器独立充当其中的一级功能，乳化液滞罐时间一般在数十分钟以上。专利200610045576. 5， 200780002213. 6， 200810168267. 6等专利是本专利专利技术人最早提出的一种将电场作用与油水分离功能相分离的管道式电场脱水脱 盐的方法及装置。在本专利专利技术人的这些技术方案中，由于没有设置单独的油 水分离功能，在油田现有的多级沉降工艺中，上述的电场作用装置必须与后面 的沉降罐捆绑使用，才能充当其中的一级功能。但是，这些技术方案巧妙地利 用了位于电场作用装置与后面的沉降罐之间的连接管道，加快了乳化液颗粒的运动速度，增加了经电场作用后的油包水或水包油颗粒之间的碰撞、聚合机会； 同时，充分利用了工业生产流程中现有大型储罐巨大的油水分离能力，明显提高 了油水分离的效率。更有意义的是，其电场作用腔体为管道式，具有结构紧凑，安装施工方便， 便于对电场进行稳定控制等优势，非常适合对油田现有生产工艺改进的需要。在具体的工业化应用中，原油在电脱水器内的停留时间一般在数十分钟以 上，从电脱水器出口输出的原油的含水率比入口原油的含水率降低20%以上； 而原油在上述的电场作用装置内的停留时间一般不超过数分钟，从电场作用装 置的出口输出的原油的含水率与入口原油的含水率基本相当。〈曰是在上述方案中，水平放置的电场作用腔体，无论是单个的腔体，还是 多个腔体的并联，在其总的截面积与管道的截面积相比较大时，从输入管道进 入作用区内的乳化液的流速会突然降低，再加上电场对油水分离的加速作用， 一定时间后，容易在电场作用腔体(作用部)的底部形成一相对静止的高含水 层，而在电场作用腔体的顶部形成一相对静止的低含水层。这些相对静止的高、 低含水层一方面明显减小了腔体内部电场作用的有效空间，另一方面改变了腔 体内部乳化液原来比较均匀的分布，不利于对腔内电场的稳定控制。这些都不 利于该方案的大规模工业化应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服本专利专利技术人这些技术方案中，在 作用腔体内形成的相对静止的高、低含水层对电场作用产生不良效果的不足， 提供一种构造合理，结构紧凑、适应于工业化生产、破乳效果好、效率高的乳 化液电场作用装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种乳化液电场作用装置， 其包括腔体，具有入口端，用于与上游的管道相配接，输入来自上游的乳化液， 以及出口端，用于向下游的乳化液分离装置输出处理过的乳化液；电场作用区，设置在所述的腔体内部，位于所述的入口端与所述出口端之 间，由至少一对电位不同的电极构成；其特征在于所述腔体为管道式腔体，所述的入口端及出口端在腔体上呈上、4下或者下、上配对设置。腔体和电场作用区共同组成电场作用部。这样的设置可以保证输入腔体的乳化液被电场充分的作用，而不至于形成 积液或静止区，其中优选方案为所述的入口端设置在所述腔体的上部，所述的 出口端相应的设置在所述腔体的最下部。这样可以取得最优的电场作用效果。在该方案中，为了解决电场作用部长期工作，在腔体的上部形成积气的问题，在 所述腔体的上部或者在原油输入管道上，增加了一个排气口及其相应的控制阀 门，用于将积气排空或者排入集气系统,避免积气对电场作用产生不利影响。本专利技术所述的入口端也可设置在所述作用腔体的下部，出口端相应地设置 在所述腔体的上部。该方案中，考虑到构成乳化液的油水比重不同，容易在腔 体的底部形成积水的问题，在所述腔体的下部增加了一个排液口及相应的控制 阀门，用于将积液送入下一道工序，避免对流入作用腔体的后续来液产生影响。在本专利技术所述的技术方案中，为了对电场作用实现稳定控制，避免电脱水 器在处理高含水原油时容易出现的"垮电场"问题，满足工业化连续生产的需 要，将作用腔体设置为管道式腔体，即腔体的容积根据现场工艺与乳化液的流 量成比例，保证正常流量情况下的乳化液在作用腔体内的滞留时间不能超过数 分钟；同时，对于作用后的乳化液，为了提高其油水分离的效率，需要充分利 用作用后的乳化液颗粒在输出管道内的碰撞机会，电场作用部与下游油水分离 装置之间的管道的长度不少于1. 5米，如沉降分离罐。在本专利技术技术方案中，所采用的竖式的作用腔体，由于腔体的横向尺度， 例如直径，可以做得远小于乳化液的入口与出口之间的高度差，因此，在保持 同样电场作用效果的同时，占地面积更小、结构紧凑，更具实用价值。在利用电场实现对油水乳化液的破乳过程中，采用本专利技术方案所提供的作 用腔体，可以巧妙地利用乳化液的不同组份所形成的比重差异，在重力的作用 下，实现被作用乳化液在作用腔体内的均衡流动，解决了现有技术容易在腔体 内形成"静止区"，影响电场作用效果的问题；同时，本专利技术技术方案，充分 利用连接电场作用装置与沉降分离装置之间的连接管道，增加了油包水、水包 油颗粒碰撞、复合的机会，也充分利用了大型工业储罐极高的沉降分离能力， 明显提高了电场破乳、脱水的效率和效果。一种由物理作用部和与之相连接的位于下游的油水分离装置所构成的乳化 液电场作用分离争元。上述的物理作用部由不同方式的超声作用装置或电场作用装置串联而成， 所述的电场作用装置采用了本专利技术的技术方案，所述的物理作用部至少包括一 个上述的电场作用装置和/或超声作用装置。附图说明下面结合附图对本专利技术进行详细描述图1是本专利技术的一种结构示意图2是图1所示的电场作用部的截面示意图3是本专利技术一个入口端在上、出口端在下的竖立蜂窝状(多腔立式并联) 电场作用部的示意图4是图3所示的电场作用部的截面示意图5是本专利技术一个入口端在上、出口端在下的竖立对称双电场作用部的示 意图6是图5所示的对称双电场作用部的截面示意图； 图7是由本专利技术电场作用部组成的电场作用分离单元的示意图； 图8是由本专利技术电场作用部组成的电场作用分离系统的示意图； 图9是本专利技术一个入口端在下、出口端在上的竖立电场作用部的示意图； 图IO是本专利技术一个入口端在上、出口端在下的卧式电场作用部的示意图； 图11是本专利技术一个入口端在下、出口端在上的卧式电场作用部的示意图。 图中的标号是l.腔体，2.乳化液入口端，3.乳化液出口端，4.排液管，5. 控制阀，6.电极，601.棒状电极，602.管筒状电极，7.电缆引出孔，8.高压电源， 9.油水分离装置，IO.分配装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳化液电场作用装置，包括：　腔体，具有入口端，用于与上游的管道相配接，输入来自上游的乳化液，以及出口端，用于向下游的乳化液分离装置输出处理过的乳化液；　电场作用区，设置在所述的腔体内部，位于所述的入口端与所述出口端之间，由至 少一对电位不同的电极构成；　其特征在于所述的腔体为管道式腔体，所述的入口端及出口端在腔体上呈上、下或者下、上配对设置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王其明，曹立新，汤国威，刘安勋，周齐芳，朱更君，
申请(专利权)人：威海海和科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]