[发明专利]原油电脱水器的辉光荷电电极极板

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油电脱水器装置中的电极装置，特别是一种原油电脱水器的辉光荷电电极极板。 

背景技术

在油田生产中，从油井中生产出的原油总是含有水或盐，需通过电脱水器将水或盐脱离掉，达到净化原油的目的，因此电脱水器是原油生产过程中必不可少的重要设备。现有技术原油电脱水器的原理是静电分离，即利用电场的静电力，使水珠从原油中分离出来，而静电分离存在两种形式： 

第一种是偶极聚结。置于电场中的油包水型乳化液的水珠，由于受电场的诱导而产生偶极极化，使正电荷和负电荷分别处于水珠的两端，相邻两个水珠的靠近一端恰好成为异性，相互吸引，结果使两个水珠合并为一体。由于电场是连续的，这种过程的发生呈连锁反应，当水珠粒径增大到其重力足以克服乳化液的稳定性时，水珠即自原油中沉降分离出来。 

第二种是电泳聚结。在原油进入脱水罐的过程中，由于电离、吸附和摩擦接触等因素的影响，一些水珠本身带有一定的电荷，在直流电场的作用下，水珠产生了不平衡的电场力作用，使其向符号相反的电极极板方向运动，即产生了电泳脱水。在电泳运动过程中，一部分颗粒大的水珠会因带电多而速度快，速度不等会使大小不等的水珠发生相对运动，在相对运动中发生碰撞合并增大，当水珠粒径增大到一定程度后即从原油中沉降分离出来。其它未发生碰撞或碰撞后还不够大的带电水珠，会一直电泳到符号相反的电极极板表面，并在电极极板表面聚结或聚集(碰撞而未合并)在一起，然后从原油中分离出来。直流电场的破乳聚结主要是在电极极板附近的有限区域内进行， 由于电极极板对颗粒的强烈吸引与排斥作用而形成的相互碰撞和堆积，并由于电场方向始终不变，所以脱水效率高，利于深度脱水，提高净化质量。 

实际应用表明，现有技术原油电脱水器尽管在直流电场的作用下有电泳和偶极聚结的共同作用，但粒径小而未带电的水珠往往失去合并的对象，无法聚结增大，难以从油中脱出，特别是对于油田后期采出的原油含水量高和部分特殊地区的稠油，脱水更加困难，原油含水指标难以满足石化工业要求。 

目前，现有技术原油电脱水器提供的电场均是由电源和两个电极极板组成，两个电极极板均采用金属板拉网或金属丝编网结构形式，这种电极极板由于是密集的网状结构，所形成的电场基本等效于两个平行金属板结构形式的电场。 

中国专利ZL00202051.3提出了一种原油电脱水器组合式极板，主要由边框和极板构成，而极板是由长料和短料制成的极板片，并组合安装在边框中。该组合式极板提高了极板的平直牢固性，增强了极板的表面积，增加了场强，增强了处理各种不同性质原油的能力。中国专利ZL200620117990.8提出了一种复合式原油电脱水极板，极板由正电极板、负电极板、栅板式电极组成，正电极板和负电极板是直条圆钢按等距平行焊接在各自的边框上，栅板式电极由栅板等距倾斜焊接在其边框上，栅板式电极置于正电极板和负电极板的下方并作为接地极。该复合式极板增强了预脱水能力，可产生高梯度电场，使进入电场的原油含水率降低，脱水速度加快，效率得到提高。中国专利ZL200720021235.4提出了一种绝缘电极网，由金属导体构成主体，在金属导体的外表设置绝缘层，金属导体编制成网状。当石油的含水很高时或者乳化程度很高时，对于电场局部因原油性质变化引起的电场破坏，电脱水器仍不会受到影响。 

实践表明，由于现有技术上述技术方案的脱水机理都是基于偶极聚结原理，极板分布难以使水珠荷电，难以实现电泳聚结，因此脱水效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种原油电脱水器的辉光荷电电极极板，有效解决现有原油电脱水器脱水效果不理想的技术缺陷。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种原油电脱水器的辉光荷电电极极板，包括正电极极板和负电极极板，所述正电极极板和负电极极板中，其中一个是网状极板，另一个是用于与所述网状极板形成辉光通道的尖缘阵列极板。 

一个尖缘阵列极板可以平行设置在一个网状极板的一侧，或一个尖缘阵列极板平行设置在二个网状极板之间，或一个网状极板平行设置在二个尖缘阵列极板之间。 

在上述技术方案基础上，所述尖缘阵列极板为针阵列极板，所述针阵列极板包括针电极框架和针电极，所述针电极框架为网状框架结构，数个针电极依次设置在网状框架结构的表面上，且每个针电极垂直于针电极框架的平面。进一步地，针电极针尖的半径小于或等于0.01毫米。