專利名稱：一種污油電脫水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污油電脫水裝置，更具體的說是涉及一種適用于油田及煉油廠污油回收的污油電脫水裝置。
背景技術(shù)：
在原油生產(chǎn)、集輸和煉油廠生產(chǎn)過程中通常會產(chǎn)生含有泥沙和雜質(zhì)的污油，這些污油的含水量通常在20 90重量％之間，是復(fù)雜的油包水和水包油型混合乳狀液，回收利用困難，與新鮮原油混合回?zé)捦ǔ?dǎo)致原油整體乳化、電脫鹽合格率降低和排水含油增加， 影響后續(xù)裝置的平穩(wěn)運行，對產(chǎn)品質(zhì)量造成很大影響。目前常用的電脫水/脫鹽裝置多為臥式罐，極板結(jié)構(gòu)為水平、垂直懸掛或鼠籠型，進料多為水平進料或強電場直接進料，處理含水量小的常規(guī)原油具有處理量大，脫鹽脫水效果好的優(yōu)點，但處理含水量大、乳化嚴重的污油極易導(dǎo)致電流超高跳閘、極板間電壓降低甚至消失，導(dǎo)致脫水效果差，排水含油高和電耗增加。專利CN1298922A、CN101191076A公布的電脫水脫鹽器，采用水平進料；專利 CN1482212A、專利US4209374、US4182672、US4149958公布的電脫鹽脫水器采用強電場直接進料。高含水乳化的物料直接進入電場區(qū)域，導(dǎo)致電流超高跳間，電壓損失，脫水效果差和裝置運行不平穩(wěn)。專利CN1298922A公布了一種電脫水脫鹽器，其特征為水平進料，電極為多層橫斷面呈圓環(huán)形的鼠籠電極組合件。其缺點是高含水乳化的物料水平進入電場區(qū)域，導(dǎo)致電流升高，脫水效果差和裝置運行不平穩(wěn)；鼠籠電極底部與油水界位之間形成“線-面”空間，電場不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適合高含水乳化污油回收的電脫水裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)處理污油導(dǎo)致的電流超高跳間、脫水效果差，排水含油高和電耗增加等問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種污油電脫水裝置，包括罐體、進油管、出油管、 排水管、組合電極、高壓引入裝置、污油分配器和反沖洗系統(tǒng)，其特征在于罐體為立式結(jié)構(gòu)，進油管和排水管均設(shè)置在罐體底部，出油管設(shè)置在罐體頂部，污油分配器和組合電極之間設(shè)置二次水洗分配器，組合電極用絕緣支撐及吊掛固定在罐體內(nèi)壁上，組合電極由內(nèi)、外兩層電極組成，內(nèi)、外層電極均為由下底面和垂直下底面的環(huán)形側(cè)壁組成的桶形，橫斷面呈同心圓環(huán)形，開口平齊，電極的下底面和環(huán)形側(cè)壁均由等間距且相互平行的鋼管排列而成， 為水滴可穿透的結(jié)構(gòu)，組合電極的軸線與立式罐體軸線重合，外層電極連接高壓引入裝置。本發(fā)明進一步特征在于所述污油分配器設(shè)置在距罐底不小于800mm的罐體下部，與進油管相連。本發(fā)明進一步特征在于所述組合電極的個數(shù)為1個、2個或3個，依次沿罐體軸
向設(shè)置。
本發(fā)明進一步特征在于當組合電極的個數(shù)為2個時，2個組合電極的電場強度相同，或上面組合電極的電場強度比下面組合電極的電場強度強，優(yōu)選上面組合電極的電場強度比下面組合電極的電場強度強，一般強200 400v/cm ；當組合電極的個數(shù)為3個時，3 個組合電極的電場強度相同，或由下至上逐漸增強，或中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強，優(yōu)選3個組合電極的電場強度由下至上逐漸增強， 遞增強度一般為200 400v/cm，或優(yōu)選中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強，一般強200 400v/cm。本發(fā)明進一步特征在于所述二次水洗分配器的結(jié)構(gòu)與一般分配器結(jié)構(gòu)類似，根據(jù)罐體直徑，可以布置一層或多層彎成圓環(huán)狀的鋼管，每層鋼管上均勻開圓形或方形孔，或者設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴；也可以沿罐體徑向布置一根主管，在主管兩側(cè)均勻設(shè)置支管，支管水平垂直于主管，在支管上均勻開孔或設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴。本發(fā)明進一步特征在于所述內(nèi)層電極與外層電極之間、外層電極與罐壁之間電場強度為600 1500伏/厘米，外層電極與油水界面之間電場強度為300 800伏/厘米。本發(fā)明適用于海上油田、陸上油田和煉油廠的原油、污油、成品油和人造油的脫水，特別適合于乳化油和污油的脫水。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述效果1)電脫水罐為立式罐，立式罐能夠保證罐體下部有足夠高度的清水層，污油分配器位于罐體下部清水層中，污油經(jīng)位于罐體底部的污油入口管進入污油分配器，從污油分配器出來，直接進罐體下部的清水層，經(jīng)過大量潔凈水的充分洗滌，洗掉大部分易引起乳化的化學(xué)物質(zhì)和固體雜質(zhì)，使污油得到凈化；同時污油中的大水滴自然進入水層，使出清水層的污油含水量大大降低。由于污油在罐體內(nèi)的流動方向為下進上出，且有足夠高度的清水層的洗滌作用，避免了由于水平進料或強電場進料，污油直接進入電場區(qū)域，含水量高導(dǎo)致極板間電流超高跳閘、電壓損失，電耗增加、污油脫水效果差和排水含油高等問題。2)本發(fā)明的組合電極采用雙層桶形，內(nèi)、外層電極與罐體之間形成環(huán)形電場空間， 能最大限度占據(jù)罐內(nèi)空間，消除電場死角，增大有效電場范圍，提高電場利用率。內(nèi)外層電極底面之間、外層電極底面與油水界面之間能形成均勻穩(wěn)定的垂直電場空間，能避免油水界面的擾動，提高油水分離效果，降低排水含油。3)本發(fā)明采用二次水洗分配器進行間斷性水洗，該分配器位于油水乳化層內(nèi)。大量注水通過分配器均勻噴入油水乳化層內(nèi)，破壞乳化層油水界面平衡，促使油水界面乳化膜破裂并排液，從而避免乳化層的堆積，增大油水界位波動空間，增加電場穩(wěn)定性。同時大量水洗水與向上流動的污油逆流接觸，對污油進行二次水洗，進一步凈化污油，同時降低污油水含量。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。但附圖和具體實施方式
并不限制本發(fā)明要求保護的范圍。附圖及


圖1為本發(fā)明的一種污油電脫水裝置軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中組合電極5的俯視圖。圖3為圖2的A-A剖面圖。圖4為圖2中組合電極5的透視圖。
圖中1-罐體，2-進油管，3-排水管，4-出油管，5-組合電極，6-高壓引入裝置， 7-污油分配器，8-反沖洗系統(tǒng)，9- 二次水洗分配器，51-外層電極，52-內(nèi)層電極。
具體實施例方式如圖1所示，是本發(fā)明的一種污油脫水裝置。包括罐體1、進油管2、出油管4、排水管3、組合電極5、高壓引入裝置6、污油分配器7和反沖洗系統(tǒng)8，罐體1為立式結(jié)構(gòu)，進油管2和排水管3均設(shè)置在罐體1底部，出油管4設(shè)置在罐體1頂部，污油分配器7和最下層組合電極5之間設(shè)置二次水洗分配器9，組合電極5用絕緣支撐及吊掛固定在罐體1內(nèi)壁上，組合電極5由同軸的內(nèi)層電極52和外層電極51組成，內(nèi)層電極52和外層電極51均為由下底面和垂直下底面的環(huán)形側(cè)壁組成的桶形，橫斷面呈同心圓環(huán)形，開口平齊，下底面和環(huán)形側(cè)壁均由等間距且相互平行的鋼管排列而成，為水滴可穿透的結(jié)構(gòu)，組合電極5的軸線與立式罐體1軸線重合，外層電極51連接高壓引入裝置6，內(nèi)層電極52與罐體1接地。圖1和圖2中，污油分配器7設(shè)于罐內(nèi)下部油水界位以下的清水層中，與進油管2 相連，污油分配器7為開有圓孔或方孔的圓形鋼板或工業(yè)上常用的其它類型分配器，只要污油分配器7能保證污油經(jīng)其噴嘴均勻分散的噴入下部清水層即可。為保證罐體1下部存在穩(wěn)定的清水層，污油分配器7距離罐底部應(yīng)不小于800mm，使油水有充分的沉降空間。圖1-圖4中，組合電極5的內(nèi)層電極52和外層電極51用聚四氟乙烯棒或陶瓷棒制作的絕緣支撐及吊掛固定在罐體1的內(nèi)壁上(圖中未標示)。沿罐體1軸向設(shè)有2個組合電極5，組合電極5由外層電極51和內(nèi)層電極52組成，外層電極51和內(nèi)層電極52的環(huán)形側(cè)壁間的距離通常為200 500mm。本發(fā)明中，根據(jù)處理污油含水量的不同，可以通過調(diào)整內(nèi)外層電極間距、電極底面與油水界位間距來調(diào)整電場強度的大小，通常外層電極51和內(nèi)層電極52之間、外層電極51 與罐壁之間電場強度較大，可為600 1500伏/厘米，外層電極51與油水界面之間電場強度較小，可為300 800伏/厘米。罐體1內(nèi)組合電極5的數(shù)目根據(jù)污油含水量的大小、罐體高度、供電電壓、電場強度來決定。多個組合電極的電場強度可根據(jù)污油從下向上運動過程中，不同位置含水量的不同進行設(shè)置，使罐體內(nèi)部電場強度的分布從油水界面至罐體頂部之間相同，或為“由弱到強”(即上一個組合電極的電場強度高于下一個組合電極的電場強度)或“弱強弱強”交替電場(即每個組合電極間為強電場，其上下均為弱電電場)。圖1中，罐體1內(nèi)的組合電極5下方設(shè)有二次水洗分配器9，位于油水乳化層中，采用間歇性操作。二次水洗水經(jīng)二次水洗分配器9均勻分配進入乳化層，破壞乳化層油水界面平衡，促使油水界面乳化膜破裂排水，同時對上行的烴油進行二次水洗凈化，然后進入水層排出。二次水洗分配器9的結(jié)構(gòu)可以是彎成圓環(huán)狀的鋼管，根據(jù)罐體直徑，可以布置一層或多層圓環(huán)狀鋼管，每層鋼管上均勻開圓形或方形孔，或者設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴；也可以是沿罐體徑向布置一根主管，在主管兩側(cè)均勻設(shè)置支管，支管水平垂直于主管，在支管上均勻開孔或設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴。圖1中，罐體1底部設(shè)有反沖洗系統(tǒng)8，由于污油相對于常規(guī)原油含有更多的雜質(zhì)顆粒，該系統(tǒng)可以不定期地進行不停工沖洗，洗掉罐底部的沉積物。圖1所示的烴油脫水裝置，其具體操作過程是這樣的待處理的含水烴油經(jīng)罐體1底部的進油管2進入罐體1內(nèi)的污油分配器7，污油分配器7經(jīng)其噴嘴將待脫水烴油均勻分散的噴射入罐體1下部的清水層中，經(jīng)過清水層充分洗滌，洗去烴油中易乳化的雜質(zhì)和固體物質(zhì)，同時烴油中的大水滴進入清水層。經(jīng)過清水層凈化的烴油向上通過油水乳化層， 在乳化層內(nèi)與經(jīng)二次水洗分配器9分布的二次水洗水逆流接觸，進一步凈化，然后進入組合電極5與油水界位間的均勻弱電場區(qū)域，烴油中的較大水滴在弱電場作用下極化、聚集、 沉降。經(jīng)過弱電場脫水的烴油向上進入強電場區(qū)域，殘余小水滴在強電場作用下極化聚結(jié)。 這樣經(jīng)過2個或3個電場，就能快速高效的脫除烴油中的水。脫水后的烴油經(jīng)過罐體1上部的出油管4送出裝置。沉降水滴進入罐體1底部，通過排水管3排出裝置。
權(quán)利要求
1.一種污油電脫水裝置，包括罐體、進油管、出油管、排水管、組合電極、高壓引入裝置、 污油分配器和反沖洗系統(tǒng)，其特征在于罐體為立式結(jié)構(gòu)，進油管和排水管均設(shè)置在罐體底部，出油管設(shè)置在罐體頂部，污油分配器和組合電極之間設(shè)置二次水洗分配器，組合電極用絕緣支撐及吊掛固定在罐體內(nèi)壁上，組合電極由同軸的內(nèi)、外兩層電極組成，內(nèi)、外層電極均為由下底面和垂直下底面的環(huán)形側(cè)壁組成的桶形，橫斷面呈同心圓環(huán)形，開口平齊，電極的下底面和環(huán)形側(cè)壁均由等間距且相互平行的鋼管排列而成，為水滴可穿透的結(jié)構(gòu)，組合電極的軸線與立式罐體軸線重合，外層電極連接高壓引入裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于污油分配器設(shè)置在距罐底不小于800mm的罐體下部，與進油管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于組合電極的個數(shù)為1個、2個或3個，依次沿罐體軸向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的污油電脫水裝置，其特征在于當組合電極的個數(shù)為2個時， 2個組合電極的電場強度相同，或上面組合電極的電場強度比下面組合電極的電場強度強； 當組合電極的個數(shù)為3個時，3個組合電極的電場強度相同，或由下至上逐漸增強，或中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污油電脫水裝置，其特征在于當組合電極的個數(shù)為2個時， 上面組合電極比下面組合電極的電場強度強；當組合電極的個數(shù)為3個時，3個組合電極的電場強度由下至上逐漸增強，或中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污油電脫水裝置，其特征在于當組合電極的個數(shù)為2個時， 上面組合電極比下面組合電極的電場強度強200 400v/cm ；當組合電極的個數(shù)為3個時， 3個組合電極的電場強度由下至上逐漸增強，遞增強度為200 400v/cm，或中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強比中間組合電極的電場強度強 200 400v/cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于二次水洗分配器的結(jié)構(gòu)為一層或多層圓環(huán)狀的鋼管，每層鋼管上均勻開圓形或方形孔，或者設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于二次水洗分配器的結(jié)構(gòu)為沿罐體徑向布置一根主管，在主管兩側(cè)均勻設(shè)置支管，支管水平垂直于主管，在支管上均勻開孔或設(shè)置不同結(jié)構(gòu)噴嘴。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于所述內(nèi)層電極與外層電極之間、外層電極與罐壁之間電場強度為600 1500伏/厘米，外層電極與油水界面之間電場強度為300 800伏/厘米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污油電脫水裝置，其特征在于所述的絕緣支撐及吊掛為用聚四氟乙烯棒或陶瓷棒制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種污油電脫水裝置。以解決現(xiàn)有技術(shù)處理含水烴油時導(dǎo)致電流超高跳閘、油水乳化層堆積嚴重、脫水效果差、電耗大和裝置運行不穩(wěn)定等問題。其主要技術(shù)特征在于罐體為立式結(jié)構(gòu)，污油分配器設(shè)置在距罐底不小于800mm的罐體下部，污油分配器和最下層組合電極之間設(shè)置二次水洗分配器，組合電極由同軸的內(nèi)、外兩層電極組成，內(nèi)、外層電極均為由下底面和垂直下底面的環(huán)形側(cè)壁組成的桶形，橫斷面呈同心圓環(huán)形，開口平齊，電極的下底面和環(huán)形側(cè)壁均由等間距且相互平行的鋼管排列而成，為水滴可穿透的結(jié)構(gòu)，組合電極的軸線與立式罐體軸線重合，外層電極連接高壓引入裝置。
文檔編號C10G33/02GK102373074SQ20101026160
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月21日
發(fā)明者崔新安, 彭松梓, 李春賢, 段永鋒, 王紅梅, 申明周 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司