申请/专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心

申请日：2017-12-13

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN109913259B

主分类号：C10G33/02

分类号：C10G33/02;C10G33/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2020.06.16#实质审查的生效;2019.06.21#公开

摘要：本发明提供一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其技术方案为：超声波发生装置（1）装配在卧式罐（5）的最左侧区域，卧式罐（5）顶部设有原油出口（4），底部设有原油进口（11），原油进口（11）连接原油分布器（12），超声波发生器（101）通过超声波发生装置（1）连接超声探头（102），超声探头（102）装配在卧式罐（5）内最左侧的圆形挡板上；高频脉冲电源（9）连接高压弓形绝缘电极板（10），铜板（13）、弓形电极板（2）、高压弓形电极板（8）交错设置，在卧式罐（5）内部形成连续的蛇形流通空腔；电磁波除垢器（3）设置在高压弓形电极板（8）两侧的空腔内。本发明设计合理实用，成本低廉，提高了脱水效率。

主权项：1.一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于，超声波发生装置（1）装配在卧式罐（5）的最左侧区域，卧式罐（5）顶部设有原油出口（4），底部设有原油进口（11），原油进口（11）连接原油分布器（12），超声波发生器（101）通过超声波发生装置（1）连接超声探头（102），超声探头（102）装配在卧式罐（5）内最左侧的圆形挡板上；高频脉冲电源（9）连接高压弓形绝缘电极板（10），高压弓形绝缘电极板（10）、弓形电极板（2）、高压弓形电极板（8）交错设置，在卧式罐（5）内部形成连续的蛇形流通空腔；电磁波除垢器（3）设置在高压弓形电极板（8）两侧的空腔内；所述卧式罐（5）内电极板的排列顺序从左到右依次为高压弓形绝缘电极板（10）、弓形电极板（2）、高压弓形绝缘电极板（10）、弓形电极板（2）、高压弓形电极板（8）、弓形电极板（2），从左到右相邻极板间的板间距相应减小；所述弓形电极板（2）及高压弓形电极板（8）形状相同，高压弓形电极板（8）接高压电源，弓形电极板（2）接地。

全文数据：一种用于高含水稠油脱水的脱水器技术领域本发明属于原油预处理技术领域，特别涉及一种用于高含水稠油脱水的脱水器。背景技术石油开采过程中，由于地层原本含有以及原油增产中向地层注入的水，导致采出原油中往往含有一定量水，在石油产品加工过程中，原油中含水以及水中含盐会腐蚀设备、使催化剂中毒、导致冲塔事故、影响后续原油加工等。原油脱水脱盐的方法有：重力沉降分离法，离心沉降分析法，过滤，电脱水等。其中，电脱水技术具有处理效果好、处理效率高等优点，经处理后的原油含水率可达0.5%以下，得到广泛的应用。但是随着油田开采进入后期，原油增产技术中注入水量和化学驱的使用增加，加上含有大量胶质、沥青质、石蜡等天然活性剂，导致采出原油重质化、劣质化、含水率高、乳化程度高等问题。传统的原油脱水设备在处理这类高含水稠油时，效率难以达到要求，同时，复杂的劣质原油成分也会导致设备的腐蚀、结垢。因此急需开发一种效率高、能有效处理高含水稠油的新型电脱水设备。发明内容本发明要解决的技术问题是克服传统原油电脱水技术的不足，提供了一种能够应对高含水稠油处理的原油预脱水器，通过超声波聚结技术、电磁波阻垢技术的应用以及电极板结构合理的设计，阻止设备结垢并提高脱水设备的脱水效率。本发明是通过以下技术手段实现的：超声波发生装置装配在卧式罐的最左侧区域，超声波发生器通过超声波发生装置连接超声探头，超声探头装配在卧式罐内最左侧的圆形挡板上；卧式罐顶部设有原油出口，高频脉冲电源连接高压弓形绝缘电极板，铜板、弓形电极板、高压弓形电极板交错设置，在卧式罐内部形成连续的蛇形流通空腔；电磁波除垢器设置在高压弓形电极板两侧的空腔内。卧式罐内电极板的排列顺序从左到右依次为高压弓形绝缘电极板、弓形电极板、铜板、弓形电极板、高压弓形电极板、弓形电极板，从左到右相邻极板间的板间距相应减小。弓形电极板与卧式罐顶部连接，高压弓形绝缘电极板及高压弓形电极板与卧式罐底部连接。弓形电极板及高压弓形电极板形状相同，高压弓形电极板接高压电源，弓形电极板接地。铜板表面包覆一层绝缘树脂，抑制“垮电场”。本发明有益效果：（1）、本发明中弓形电极板的布置形成了折流通道，改变了原油在电脱水器中流动，形成了不同流层间的速度差异，促进了水滴间的碰撞，从而提高了脱水效率；（2）、超声波装置产生的超声波是压力波，会在原油中产生了压力梯度，使得原油中的水滴向着压力低的区域运动，从而促进水滴间碰撞，促进水滴聚并速率，同时超声波与电场的耦合作用，大大提高脱水效率；（3）、相邻两个电极板的布置间距会影响电极板间的电场，间距大，电场强度弱，脱水效率低，间距小，需要数量更多的电极板，通道流动面积小，流动阻力大，在本发明中顺着原油流动的方向，电场强度逐渐增强，综合考虑了电脱水器成本，使用更低成本实现相同处理效果；（4）、原油刚进入电脱水器时，含水率高，使用较低的电场和绝缘电极，能够有效地避免“垮电场”的发生；（5）、原油中的水滴与裸电极距离较近或者接触后会带上电荷，荷电水滴在电场作用下运动，水滴电荷、粒径不同，运动速度不同，并可能与为荷电水滴聚并，促进了碰撞，提高聚并速率，裸电极上结垢会影响水滴与裸电极接触荷电，电磁波阻垢技术能够使金属离子处在不断运动的状态，从而阻止了结垢。附图说明图1为本发明结构示意图,；图2为本发明高压弓型绝缘电极板侧视图。具体实施方式实施例1如图1所示，一种用于高含水稠油脱水的脱水器，主要由超声波发生装置1、弓形电极板2、电磁波除垢器3、原油出口4、卧式罐5、高压弓形电极板8、高频脉冲电源9、高压弓形绝缘电极板10、原油进口11、原油分布器12、铜板13、绝缘树脂14、超声波发生器101和超声探头102构成；超声波发生装置（1）装配在卧式罐（5）的最左侧区域，卧式罐5顶部设有原油出口4，底部设有原油进口11，原油进口11连接原油分布器12，超声波发生器101通过超声波发生装置1连接超声探头102，超声探头102装配在卧式罐5内最左侧的圆形挡板上；高频脉冲电源9连接高压弓形绝缘电极板10，铜板13、弓形电极板2、高压弓形电极板8交错设置，在卧式罐5内部形成连续的蛇形流通空腔；电磁波除垢器3设置在高压弓形电极板8两侧的空腔内。实施例2本发明工作时，通过原油进口11的原油经过原油分布器12的均匀布液后进入卧式罐5，原油在卧式罐5中的蛇形通道内流动，在电场及超声波作用下，原油实现油水的分离，处理后的原油通过原油出口4流出卧式罐5，原油中脱出的水及泥沙分别通过排水口6，排沙口7排出；超声波发生装置1由超声波发生器101和超声探头102组成，超声波发生装置产生的超声波对原油进行超声破乳；弓形电极板2、高压弓形电极板8及高压弓形绝缘电极板10的板间距如图1所示。实施例3随距原油进口11距离的增加而减小，故原油经过电场区域的电场强度逐渐增大，湍流程度逐渐增大，原油初始含水率高，进口处电场强度低，能够有效抑制“垮电场”，随原油在卧式罐5内停留时间的增加，原油含水率降低，逐渐增大电场及湍流强度能有效提高脱水效率；电磁波除垢器3安装在较窄的流道内，能够抑制结垢，防止流道堵塞。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

权利要求：1.一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于，超声波发生装置（1）装配在卧式罐（5）的最左侧区域，卧式罐（5）顶部设有原油出口（4），底部设有原油进口（11），原油进口（11）连接原油分布器（12），超声波发生器（101）通过超声波发生装置（1）连接超声探头（102），超声探头（102）装配在卧式罐（5）内最左侧的圆形挡板上；高频脉冲电源（9）连接高压弓形绝缘电极板（10），铜板（13）、弓形电极板（2）、高压弓形电极板（8）交错设置，在卧式罐（5）内部形成连续的蛇形流通空腔；电磁波除垢器（3）设置在高压弓形电极板（8）两侧的空腔内。2.根据权利要求1所述的一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于，所述卧式罐（5）内电极板的排列顺序从左到右依次为高压弓形绝缘电极板（10）、弓形电极板（2）、铜板（13）、弓形电极板（2）、高压弓形电极板（8）、弓形电极板（2），从左到右相邻极板间的板间距相应减小。3.根据权利要求1或2所述的一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于：所述弓形电极板（2）与卧式罐（5）顶部连接，高压弓形绝缘电极板（10）及高压弓形电极板（8）与卧式罐（5）底部连接。4.根据权利要求1或2所述的一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于：所述弓形电极板（2）及高压弓形电极板（8）形状相同，高压弓形电极板（8）接高压电源，弓形电极板（2）接地。5.根据权利要求1或2所述的一种用于高含水稠油脱水的脱水器，其特征在于：所述铜板（13）表面包覆一层绝缘树脂（14）。

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