一种可处理中间层的原油电脱水系统
阅读说明：本技术 一种可处理中间层的原油电脱水系统 (Crude oil electric dewatering system capable of treating intermediate layer ) 是由 孙治谦 齐壮 王振波 刘兆增 李强 朱丽云 于 2021-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种了可处理中间层的原油电脱水系统,包括电脱水器和旋流分离单元,在所述电脱水器内的中部位置处设置有多根水平分布的收集管,所述收集管上连通有向下伸出电脱水器的引出管,所述引出管将电脱水器内中间乳化层引流出所述电脱水器并连通至旋流分离单元的入口,由所述旋流分离单元实现电脱水器内中间乳化层的再处理；该系统克服了常规电脱水器工作一段时间后分离效率降低、脱后油含水超标、频繁跳闸等缺点,同时保留了电脱水器的优点,具有脱水效率高、处理量大、维修方便等优点。(The invention provides a crude oil electric dehydration system capable of treating a middle layer, which comprises an electric dehydrator and a cyclone separation unit, wherein a plurality of collecting pipes which are horizontally distributed are arranged at the middle position in the electric dehydrator, the collecting pipes are communicated with an eduction pipe which extends out of the electric dehydrator downwards, the eduction pipe leads a middle emulsion layer in the electric dehydrator out of the electric dehydrator and is communicated to an inlet of the cyclone separation unit, and the cyclone separation unit realizes the retreatment of the middle emulsion layer in the electric dehydrator; the system overcomes the defects of low separation efficiency after the conventional electric dehydrator works for a period of time, excessive water content of oil after dehydration, frequent tripping and the like, simultaneously retains the advantages of the electric dehydrator, and has the advantages of high dehydration efficiency, large treatment capacity, convenient maintenance and the like.)
技术领域
本发明属于石油化工设备领域、原油电脱水设备领域、具体涉及一种可处理中间层的原油电脱水系统。
背景技术
油水中间乳化层是油水分离处理过程中，在油水界面上形成的一层非常复杂的油水乳状液，如W/O/W、O/W/O等，中间层的存在会成为油、水上下流动分离的障碍，减缓上层原油与水层的传质速度，分布在整个油水界面上，降低了油水分离效率；并且在生产过程中不断积累，占用设备分离容积，使油水混合物在设备内停留时间减小，进一步导致分离效果变差。随着各种化学药剂的使用，中间层有逐渐增厚的趋势，对原油破乳脱水及净化油质量产生的不良影响日趋严重，致使脱水设备不能正常工作，经常出现脱后油含水超标、油水界面不清、电脱水器频繁跳闸等情况。解决好这一问题，不仅可以保证脱水设备的正常运行和外输油的质量(如含水、含盐、机械杂质等)，而且可降低生产成本。
在原油开采中普遍采用破乳剂的化学破乳脱水方法和利用电场的电破乳脱水方法。国内很多研究单位对中间层复杂乳状液进行过研究，提出的技术路线主要以化学破乳为主，但破乳剂一般是添加在容器进口，随进液流体进入分离设备，但是脱水器内积累出乳化层后，破乳剂无法在乳化层达到合适的药剂浓度，导致迄今为止仍未有经济高效的解决乳化层的方法，因此，开发一种经济、高效、清洁的组合破乳技术处理这部分油水中间层(乳化层)具有非常重要的意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可处理中间层的原油电脱水系统，该系统通过在电脱水器内部设置引出管，改变了破乳剂添加位置，同时将耗时更短的离心分离装置融合入系统，以对油水中间层进行深度破乳和再处理，克服了常规电脱水器工作一段时间后分离效率降低、脱后油含水超标、频繁跳闸等缺点，同时保留了电脱水器的优点，具有脱水效率高、处理量大、维修方便等优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种可处理中间层的原油电脱水系统，包括电脱水器、电源、水平板电极、旋流单元一、旋流单元二、原油入口、油相出口、水相出口、引出管、取样口、加药口、静态混合器、增压泵、污水处理单元。上述电源安装在电脱水器的顶部；上述电脱水器通过引出管与静态混合器连接在一起，中间设有取样口和加药口；上述静态混合器的出口与旋流单元一的入口相连；上述旋流单元一的底流口与旋流单元二的入口相连；上述旋流单元二的底流口与污水处理单元相连；上述旋流单元一与旋流单元二的溢流口均通过增压泵与电脱水器的原油入口相连。
进一步，所述电脱水器采用卧式排布，包括罐体，罐体内部分为脱水区域和外排区域，脱水区域上部为水平电极板组，下部连有多根深度不同的引出管，引出管用于排出油水中间乳化层。罐体一端为原油入口，顶部为油相出口，底部为水相出口。
进一步，所述水平版电极表面包覆有一层绝缘疏水材料，其可以避免电极短路，并减缓液滴在极板上的停留时间，防止液滴附着在极板上。
进一步，所述旋流单元一和旋流单元二均选用轴流式旋流分离器，其可以将上述引出管流出的油水中间层进行二级旋流分离，有效提高分离效率。
进一步，所述静态混合器选用SV型静态混合器，具有搅拌、输送功能，将油水中间层与特定的破乳剂混合，降低中间层的乳化程度，在进入旋流单元前达到预分离的效果。
进一步，所述引出管、加药口、取样口、旋流单元的进出口均设有流量调节阀，用于调节流量大小，同时确保精确取样。
进一步，所述旋流单元一和旋流单元二的溢流口均连接有增压泵，用于将经过再分离的油相循环至电脱水器原油入口。
进一步，所述旋流单元二的底流口连接污水处理单元，达到含油污水深度提纯的目的。
本发明的工作原理是：工作时，原油从电脱水器一端进入，通过电极板作用发生油水分离，油相轻组分从顶部出口流出，水相重组分从底部出口流出，油水之间产生中间乳化层，中间层通过不同深度的引出管导出，加入破乳剂搅拌后通过静态混合器进入二级串联旋流单元，其中旋流单元一与旋流单元二的溢流口中排出的油相均通过增压泵循环至电脱水器原油入口端，旋流单元二的底流口连接污水处理单元进行深度提纯。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种可处理中间层的原油电脱水系统，针对常规电脱水器工作过程中因油水中间过厚导致脱后油含水超标、油水界面不清、电脱水器频繁跳闸等情况，将电脱水器与二级旋流单元进行耦合，实时处理掉电脱水器内积存的中间层，有效削弱了油水中间乳化层的阻碍作用，保证了电脱水器的分离效率达标，该系统具有分离效率高、处理量大等优点。
附图说明
图1是本发明原油电脱水系统的流程示意图；
图中：1、原油入口，2、电脱水器，3、引出管，4、流量调节阀，5、取样口，6、加药口，7、静态混合器，8、旋流单元一，9、旋流单元二，10、电源，11、水平板电极，12、油相出口，13、水相出口，14、增压泵，15、污水处理单元。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，是本发明原油电脱水系统的流程示意图，本发明的可处理中间层的原油电脱水系统，包括电脱水器2和旋流分离单元，所述电脱水器2主体结构为罐体，罐体的一端设有原油入口1，罐体的另一端的顶部设有油相出口12、底部设有水相出口13；罐体内部设有多排水平板电极11，通过水平板电极11作用发生油水分离，所述水平板电极11通过电源10供电。
在所述电脱水器2内的中部位置处设置有多根水平分布的收集管，所述收集管上连通有向下伸出电脱水器2的引出管3，所述引出管3连通所述旋流分离单元的入口，由所述旋流分离单元实现电脱水器2内中间层的再处理。
所述旋流分离单元包括旋流单元一8和旋流单元二9，两者均为旋流分离器且串接在一起，所述引出管3连通所述旋流单元一8的入口，在旋流单元一8的入口前的管线中还安装有静态混合器7，尤为重要的是，本申请中在静态混合器7的前方设置了加药口6，以根据中间层的性质选择性添加破乳剂，使得经由引出管3引流出的中间乳化层与经加药口6添加进的破乳剂混合后进入静态混合器7以将破乳剂充分混合，然后流动至旋流分离单元内进行油水的分离。所述旋流单元一8的上部轻相溢流口经增压泵后返流回电脱水器2的原油入口1，而所述旋流单元一8的底部重相出口经管线连通至所述旋流单元二9的入口内，进行再次的旋流离心分离，所述旋流单元二9的上部轻相溢流口经增压泵14后也返流回电脱水器2的原油入口1，而所述旋流单元二9的底部重相出口经管线连通至污水处理单元15，如此，使得旋流分离单元的产出物中的油成分重新返流回电脱水器2进行脱水分离，以最终得到达标的油产物，即将电脱水器和旋流分离单元两种设备耦合在一个工艺循环路线中，不需要因两套设备而增加太多额外的配套设施。
所述引出管3的管线上还设置有流量调节阀4，实现对引出的中间乳化层的流量控制；在加药口6的上游还设置有取样口5，工作人员可以通过取样口5取出的样本成分判断电脱水器2内部中间乳化层的积存状态，从而调大或调小乃至关闭所述流量调节阀4的引出流量。而且将破乳剂选择在对引流出的中间乳化层再次处理，可以根据引流出的中间乳化层的实际流量及乳化状态调整破乳剂的用量，大幅减少了破乳剂的用量。
进一步的，本申请中电脱水器2采用卧式排布，包括罐体，罐体内部分为脱水区域和外排区域，脱水区域上部为水平板电极组，所述水平板电机组包括多层多排水平板电极11，所述水平板电极11表面包覆有一层绝缘疏水材料，其可以避免电极短路，并减缓液滴在极板上的停留时间，防止液滴附着在极板上；电源10设置于电脱水器2罐体的上表面，其可采用矩形波交流电源，并通过导线为水平板电极11供电；引出管3设置在脱水区域的下部，引出管3分为多根(本实施例中设置了5根)，多根引出管3的设置深度不同，引出管3用于排出油水中间乳化层。
进一步的，所述旋流单元一8和旋流单元二9均选用轴流式旋流分离器，当然，其也可以选用切向流造旋或者导叶造旋的其他形式的旋流分离器。
进一步的，所述静态混合器7选用SV型静态混合器，具有搅拌、输送功能，将油水中间层与特定的破乳剂混合，降低中间层的乳化程度，在进入旋流单元前达到预分离的效果。
所述加药口6、取样口5以及旋流单元一8和旋流单元二9的进出口均设有流量调节阀，用于调节流量大小，同时确保精确取样；同时旋流单元一8和旋流单元二9的流量调节阀还可以通过阀门开度调节进入流量与溢出流量的比例，以调节旋流单元一8和旋流单元二9的分离效率。
本申请的工作原理与工作过程简单介绍如下：工作时，原油从电脱水器2的原油入口1进入，通过水平板电极11作用发生油水分离，轻组分从顶部油相出口12流出，重组分从底部水相出口13流出，油水之间产生并逐渐积存中间乳化层，中间乳化层通过不同深度的引出管3导出，然后与从加药口6加入的破乳剂混合后进入静态混合器7，在静态混合器7内部进一步搅拌混合，降低乳化程度，然后通过静态混合器7进入二级串联的旋流分离单元，其中旋流单元一8与旋流单元二9的溢流口中排出的油相均通过增压泵循环至电脱水器原油入口1，旋流单元二9的底流口连接污水处理单元15进行深度提纯。
本申请的原油电脱水系统通过将旋流分离单元耦合于电脱水器的工艺流程中，将电脱水器内部的中间乳化层自循环的破乳分离处理掉，可有效防止电脱水器因内部乳化层积存过多而导致分离效率下降，而且在一定程度上反而加快了常规电脱水器的处理效率，具有分离效率高、处理量大等优点。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种催化裂化油浆阻垢剂及其制备方法