本发明专利技术公开了一种超声波破乳脱水装置，包括罐体、进油口和出油口，罐体内设置有原油分配管和至少两个超声破乳室，相邻两个超声破乳室中间设置有两个与超声破乳室中心线相对应的超声换能器，进油口设置在罐体一侧的上端，出油口设置在罐体另一侧的上端，原油分配管与进油口相连，原油分配管下方设置有加热器，超声破乳室沿罐体内部从左向右设置，其设置高度相同，罐体底部设置至少三个出水口，罐体内于出油口一侧设置有堰板。使用本发明专利技术可有针对性的对原油的乳化层进行破乳，使乳化层破乳更充分，提高破乳效率，减轻超声波破乳后使油水二次乳化的副作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于用物理方法进行油水分离领域，特别涉及一种对油田或炼油厂生产中的原油进行超声波破乳脱水的装置。
技术介绍
从油层中开采出来的原油是一种乳状液，含有相当数量的水和盐类物质。开采原油中的含盐溶解水如果不能分离清除，不仅会提高运输成本，加重炼油厂脱水脱盐负担，还会给设备造成严重腐蚀。目前绝大多数生产企业采用电脱水技术，配以一定破乳剂来实现油水分离。但是随着原油的劣质化日趋严重，一些油田已经进入三次开采阶段，原油中的乳化液结构、成分复杂，常规的“电脱”技术在解决此类问题上很难实现深层次破乳，使分离后的原油满足标准的要求。超声波本质是一种机械振动波，在油、水中有极好的传导性，在结构稳定的乳化液 中传导时，能引发介质质点进行交替的压缩与伸张，并造成质点上压力的变化，引起原油中含水微粒不断向波腹或波节运动，在巨大的加速度下，原油中的含水微粒产生碰撞、破裂、聚结的“位移效应”，这种结构性改变使得水滴不断聚结，最终依靠重力分离沉降。影响超声波破乳效率的因素主要有(I)超声波频率，超声波频率越低，衰减越慢，破乳声场越均匀；(2)超声波声强，超声波声强与传播介质密度、传播速度、频率等相关，声强超过一定范围，聚结的水滴会被击碎，产生二次乳化；(3)超声波辐射时间，超声时间过长，不但消耗能量，也会造成二次乳化。CN2296230Y公开了一种“原油电场脱水的超声波破乳装置”，它由超声波发生器、超声波作用区、传输电缆和超声波探头组成，超声波作用区是一个其轴线方向与处理液体流动方向一致的圆筒形或方筒形腔体，超声波探头通过法兰安置在与腔体轴线方向一致的作用区外侧壁上，超声波的作用方向与液体的流动方向垂直。这种破乳装置的缺点是超声波垂直作用于流动的乳化液，并且作用于脱水罐外，作用时间和范围有限，影响了破乳的效果，同时，发射的超声波被对面的腔壁反射，形成超声波之间的叠加或聚焦，强度不易控制，容易引起被处理液体的二次乳化。CN200920024103. 6公布了一种超声波发生装置工具头为糖葫芦状的破乳装置，在腔体的壁上通过法兰安装至少一个超声波发生装置，发生装置工具头设置在腔体内。这种工具头不仅在前端产生向前的超声波，还有环绕工具头棒体向四周发射的横向和纵向超声波。虽然此超声波破乳装置比单纯的一维超声作用传播面更广，范围更大。但是这种全方位的超声波传递方式却将自然分层的油水界面二次乳化，而不是仅仅将超声波集中在破乳区进行集中破乳，由此也带来了耗能，和二次乳化的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有超声波破乳技术存在超声波作用区域小、破乳不充分以及破乳后二次乳化等缺点，而提供一种结构合理，使超声波在设定的破乳室内有针对性的对原油的乳化层进行破乳，使乳化层破乳更充分，提高破乳效率，减轻超声波破乳后使油水二次乳化的副作用。本专利技术提供一种超声波破乳脱水装置，其技术方案是一种原油超声波破乳脱水装置，包括罐体、封头、进油口和出油口，其特征在于罐体内设置有原油分配管和至少两个超声破乳室，相邻两个超声破乳室中间设置有两个与超声破乳室中心线相对应的超声换能器，进油口设置在罐体一侧的上端，出油口设置在罐体另一侧的上端，原油分配管与进油口相连，原油分配管下方设置有加热器，超声破乳室沿罐 体内部从左向右设置，其设置高度相同，罐体底部设置至少三个出水口，罐体内出油口一侧设置有堰板。本专利技术进一步特征在于所述罐体为圆柱形卧式罐体，罐体和封头之间采用法兰连接固定。本专利技术进一步特征在于所述罐体内设置有两个超声破乳室、三个出水口，进油口设置在罐体左侧时，第一个出水口设置在进油口与最左边超声破乳室之间，第二个出水口设置在两个超声破乳室之间，第三个出水口设置在堰板右边；进油口设置在罐体右侧时，第一个出水口设置在进油口与最右边超声破乳室之间，第二个出水口设置在两个超声破乳室之间，第三个出水口设置在堰板左边。本专利技术进一步特征在于所述进油口设置在罐体左侧时，堰板设置在出油口和最右边超声破乳室之间；进油口设置在罐体右侧时，堰板设置在出油口和最左边超声破乳室之间。本专利技术进一步特征在于所述堰板距离出油口 200mm Im,优选200mm 400mm。本专利技术进一步特征在于所述罐体材质为碳钢结构，罐体外层包有保温层。本专利技术进一步特征在于所述最左边超声破乳室设置在罐体长度的左1/3处，最右边超声破乳室设置在罐体长度的右1/3处。本专利技术进一步特征在于所述超声换能器开口为喇叭形、方形或圆形，优选喇叭形。本专利技术进一步特征在于所述超声破乳室的破乳室单个孔通道截面为椭圆形，长轴(即高度方向)为短轴长度(即水平方向)的2倍。本专利技术进一步特征在于所述超声破乳室的开孔率为30 40%。本专利技术进一步特征在于所述超声换能器采用从上部吊挂的方式安装于两个超声破乳室之间，两个超声破乳室中间的超声换能器设置方向相反，超声换能器开口与超声破乳室相对，两个超声换能器之间的距离为500 800mm，超声换能器与相应超声破乳室之间的距离一般为300 800mm。超声换能器的换能器端采用喇叭形开口，使超声波发射的范围控制在破乳室的通道中。本专利技术进一步特征在于所述超声换能器为压电陶瓷超声波换能器或磁致伸缩超声波换能器；换能器的发生轴线与油品主流动方向同轴。本专利技术进一步特征在于所述超声波换能器的超声波在破乳作业区的辐射时间为20min之内，超声波声强I. 5 2. OW/cm2，工作频率18KHz 36KHz。本专利技术进一步特征在于所述堰板高度与超声破乳室上部齐平。本专利技术进一步特征在于所述加热器为蛇形管。本专利技术进一步特征在于所述支撑板为弓形扇面，高度为罐体高度的1/3。本专利技术与现有技术相比，本专利技术由于采用现有的超声振动系统，电声换能器为压电陶瓷或磁致伸缩方式，超声波沿破乳室轴线方向水平发射。在乳化液经过破乳室通道21中后，实现了乳化液的短暂空间分离。破乳室是置于罐体中部的长方体。制作材料为聚四氟乙烯，环氧树脂等材料。沿轴向水平方向穿孔，使乳化液可以通过。该破乳室具有三个功能第一，破乳室实现了乳化液的分流，在超声波的作用下，一方面使得乳化液超声波破乳更充分，另一方面每个空心管还起到了微型重力分离器的作用；第二，破乳室的水平通道总体上使超声波的按照水平方向传播，避免了超声波在整个罐体内的反射、折射，减轻了二次乳化；第三，破乳室的设计采取了两段设置，两段破乳室中间设置方向相反的超声波换能器，即避免了两个声波的叠加和干涉，又使得破乳区集中在整个罐体中部，由于超声波的衰减使得整个破乳区的出口超声效果降低，避免了二次乳化。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本专利技术要求保护的范围。 附图及附图说明图I是本专利技术原油超声波破乳脱水装置轴向的剖视图。 图2是图I中的A-A剖视图。图中所示标记为I-罐体，2-进油口，3-原油分配管，4-封头，5-第一超声破乳室，6_第二超声破乳室，7-第一超声换能器，8-第二超声换能器，9-出油口，10、11、12-出水口，13-堰板，14-分配沉降区，15-原油破乳作业区，16-油水分离混合区，17-分离水沉降区，18-加热器，19-支撑板，21-破乳室通道。具体实施例方式如图I和图2所示，图I中所示罐体I为圆柱形卧式结构,罐体I内设置有两个超声破乳室、两本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声波破乳脱水装置，包括罐体、封头、进油口和出油口，其特征在于：罐体内设置有原油分配管和至少两个超声破乳室，相邻两个超声破乳室中间设置有两个与超声破乳室中心线相对应的超声换能器，进油口设置在罐体一侧的上端，出油口设置在罐体另一侧的上端，原油分配管与进油口相连，原油分配管下方设置有加热器，超声破乳室沿罐体内部从左向右设置，其设置高度相同，罐体底部设置至少三个出水口，罐体内出油口一侧设置有堰板。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：虎锐，崔新安，彭松梓，李春贤，申明周，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化洛阳工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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