本发明专利技术公开了一种电脱盐脱水装置，以解决现有的电脱盐脱水装置对原油的脱盐脱水效果不佳，以及易产生油水界面扰动等缺点。该装置罐体内设有一个或多个沿罐体的轴向按顺序排列的第一电极和第二电极，并以第一电极结束，第一电极为由内向外至少2层横截面呈弓形且与罐体轴向垂直的极板组成，第二电极为由封闭的半鼠笼形电极和/或栅格片状结构电极组成的组合电极，半鼠笼形电极由与罐体轴向相垂直的两弓形平面以及与该弓形平面相垂直并环绕其周边的圆弧面和底平面组成，栅格片状结构电极为与罐体轴向相垂直的弓形平面电极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烃油脱水领域，更具体的说是涉及一种适用于油田及炼油厂含水烃油脱盐脱水的多级高效脉冲电脱盐脱水装置。
技术介绍
随着原油深度开采，国内外原油都有重质化和劣质化的发展趋势，具体表现为密度大、酸值高、金属含量高、胶质浙青质含量高，同时为了便于开采和输送，加入了各种油田助剂，造成原油乳化严重，脱盐脱水困难。同时，随着原油加工企业规模的不断扩大，原油品种不断增加，原油质量相差较大，造成原油电脱盐装置运行不稳定。为了保证电脱盐达到规定的技术指标，企业不得不采用多级电脱盐，以达到深度脱盐的效果。然而，现有的电脱盐装置大多数为一个电脱盐罐只能实现单级电脱盐，并不能实现多次注水洗盐的目的，对现有的大多数炼厂加工的原油很难达到深度脱盐的要求；要想实现原油深度脱盐，必须采用两个或者两个以上电脱盐罐相互串联的多级电脱盐形式，才能达到原油深度脱盐的效果， 设备费用高、占地面积大、处理量小、能耗高。中国专利CN 2311493Y公开了一种多级分散聚结原油电脱盐脱水设备，其特征是采用防爆全阻抗电脱盐变压器，在电脱盐罐内安装有三层水平电极板，在水平电极板上、下方各安装有挡流板，上挡流板上方安装有可变场强垂直极板，在上挡流板和垂直极板间安装有若干根设有喷嘴的逆向注水管，水平极板间设有进料分配器。油水混合物从电脱盐脱水装置罐体底部进入，并由进料分配器直接分布在水平电极板间，在电场的作用下，油水混合物中的小水滴聚结成大水滴进行沉降；经一次脱盐脱水处理后的原油流出水平电极板并向上流升，并与逆向注水管喷嘴喷出的毛细新鲜水滴相接触，对原油进行二次洗涤，然后进入可变场强垂直极板的强电场区域，对原油进行二次脱盐脱水处理，脱出的水从罐底排出， 净化原油通过罐顶的集合器出装置。由于电脱盐罐内安装有水平电极板和垂直吊挂电极板，两种不同电极板间还安装有逆向注水管和挡流板，在沿罐体竖直方向上的空间分布过大，使水平电极板底部位置过低，限制了油水界面的提升，影响电脱盐装置的稳定运行。此外，该专利同时采用了两种不同形式的电极板，极板面积增大，电脱盐脱水装置的电耗会明显增加。美国专利USP 43747M和USP4511452公开了一种多级电脱盐脱水装置，其特征是罐体内安装有多层水平电极板，相邻两层电极板之间都形成强电场，并且各层极板间流体的沿罐体径向水平流动。油水混合物通过位于电脱盐脱水罐体径向一边的第一级进料分配器进入最下层电场，水平流动通过最下层电场的原油通过位于罐体内与上述进料分配器相对一边的集油器从罐体抽出，再经混合器与新鲜水混合后作为下一级电场的进料，然而再通过与第一级进料分配器位于同一边的第二级进料分配器进入下一电场；如此循环通过若干级电场，以实现对原油的多级电脱盐脱水处理。净化原油通过位于罐体顶部的集油器从罐顶抽出，水从位于罐体底部的出水口抽出。由于采用的是在不同水平极板间单独处理原油，下层电场处理后的原油抽出后与水混合，再作为上层电场的进料，影响装置处理原油的能力；此外，由于极板为栅格或带孔结构，并且水平极板间的电场相互层叠，上层电场中聚结的水滴会穿过下层极板进入下层电场，因此不易实现多级电脱盐脱水。美国专利USP 4606801公开了一种新型的电混合/分离装置，其特征是采用负载相应控制器和电脱盐变压器，罐内安装有可变场强的垂直悬挂栅型电极板，在垂直极板上方安装有稀释水集管。原油从位于电脱盐脱水装置罐体底部水相中的进料分配器进入，由下而上流动，稀释水从垂直电极板顶部的稀释水集管喷出，与原油形成逆流。电极板与电极板之间形成直流电场，垂直电极板的下端与油水界面之间形成交流弱电场，负载相应控制器根据检测到的负载信号周期性的调节变压器的输出电压，以改变电极板间的电场强度。 原油和水进入电极板间，在强电场的作用下，大水珠分散成小水珠，并与原油中的盐接触， 随着电极板间的电场强度下降，在电场的作用下，油水混合物中的小水滴又聚结成大水滴进行沉降；原油与稀释水多次接触，并在周期性变化的电场作用下，使水在原油中经历多次分散、聚结和沉降过程，对原油进行脱盐；脱出的水从罐底排出，净化原油通过罐顶的集合器出装置。由于垂直极板底部与油水界面间形成的交流电场，使小水珠在电极板底部不停的扰动，不利于水滴的沉降；另外，原油由下向上的流动方式与水滴的沉降方向相反，由于原油的粘性，将会阻碍水滴的沉降速度，降低油水的分离效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电脱盐脱水装置，以解决现有的电脱盐脱水装置对原油的脱盐脱水效果不佳，以及易产生油水界面扰动等缺点。本专利技术采用的技术方案是一种电脱盐脱水装置，设有罐体和变压器，罐体的入口端设有原油入口管和进口分配器，出口端设有原油出口管和原油收集器，罐体内设有一个或多个栅格结构的第一电极和第二电极，并分别用绝缘支撑及吊挂固定在罐体上，其特征在于第一电极和第二电极沿罐体轴向由入口端至出口端顺序排列，出口端排列第一电极， 其中第一电极为由内向外至少2层横截面呈弓形且与罐体轴向垂直的极板组成，第二电极为由封闭的半鼠笼形电极和/或栅格片状结构电极组成的组合电极，其中半鼠笼形电极由与罐体轴向相垂直的两弓形平面以及与该弓形平面相垂直并环绕其周边的圆弧面和底平面组成，栅格片状结构电极为与罐体轴向相垂直的弓形平面电极。本专利技术进一步特征在于所述第二电极为由内向外至少两个结构相同而大小不同的半鼠笼形电极相套而成。本专利技术进一步特征在于所述第二电极为至少两个沿同一轴线排列的栅格片状结构电极组成。本专利技术进一步特征在于所述第二电极为至少一个半鼠笼形电极内套至少一个栅格片状结构电极。本专利技术进一步特征在于所述第一电极和第二电极中间设有逆向注水分配器，其上开有与流体流动方向相反的喷嘴或孔。本专利技术进一步特征在于所述变压器为脉冲变压器，各个电极中的不同层极板分别与脉冲变压器输出的两极相连接。本专利技术适用于原油、成品油、污油以及人造油的脱盐、脱水等工艺，具有快速脱盐脱水、节省电耗的优点，特别适合于油田原油预脱水、炼油厂原油电脱盐。本专利技术提供的电脱盐脱水装置与现有技术相比具有如下优点1)本专利技术第一电极中存在一个强的电场，可将含盐含水烃油中最小的水珠进行有效的聚结，第二电极中存在一个可变的超强电场，能够有效分散从注水管喷出的细小水滴， 与烃油中剩余的水充分接触，稀释烃油中剩余的水，达到进一步脱除烃油中剩余的盐的目的，同时能减少破乳剂的使用量。2)本专利技术根据罐体的尺寸可设置多个按顺序排列的第一电极和第二电极，含盐含水烃油经油水分配器进入第一个第一电极的强电场进行脱水后，经过第一个第二电极的超强电场，再与稀释水充分混合，做为第二个第一电极处理的原料，依此类推，含盐含水烃油经过多次重复脱盐脱水一分散混合一脱盐脱水过程，有效脱除烃油中所含的盐。在烃油含盐量较小的情况下，本专利技术能够提供多级脱盐效率而不用过多的投资及占地面积，可节省投资和降低运行成本。3)本专利技术使用的电极板底部为平面，上部为圆弧形，使电极件与罐体、电极件与电极件以及电极件与油水界面之间均能形成稳定的均勻电场空间，并且在电极件底平面与油水界面之间能维持一个稳定的单向直流电场，可以大幅度提高电场的脱水效率，避免现有技术中垂直极板与油水界面形成的“点、面”之间的不稳定电场；同时与传统的鼠笼式电脱盐装置相比，减少了电脱盐罐本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李兵兵，崔新安，刘家国，汪实彬，申明周，袁海欣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化集团洛阳石油化工工程公司，
类型：发明
国别省市：
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