[发明专利]一种高压静电混合装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种混合设备，更具体地说它涉及一种利用高压静电使极性流体和非极性流体均匀混合的装置，主要用于将原油和水混合。

背景技术

在石油化工中，原油电脱盐是很重要的工序之一，原油进入电脱盐罐体之前，需要注入一定比例的洗涤水，然后通过混合，使油水分散，增大接触面积，原油中的盐分便溶解到水相中，然后在电脱盐罐内的高压电场作用下，将油水分离，原油中的盐分将随着水分一起脱除出来。原油和水的混合就是通过静态混合器或混合阀来实现的，而目前，随着采油阶段进入后期，原油的性质越来越复杂，对于比重大、粘度高、含盐量高的原油，传统的静态混合器和混合阀已经不能达到充分脱盐所需的混合效果要求，因为静态混合器和混合阀都是机械结构混合，仅仅是通过改变流体在其内部的流动状态，如速度、流向等，不能形成均匀的油水乳化液，电脱盐工艺处理后的原油中盐含量超标。

经在中华人民共和国国家知识产权局专利检索网站上查询混合装置，绝大部分都是关于流体机械混合的，如中国专利CN01810770.2，就介绍了一种流体混合装置，它主要是通过个混合元件改变流经该装置的流体方向，从而对流体进行混合。又如CN200710039510.X介绍的一种静态混合装置及其方法，其混合流体的方法包括以下步骤：a.分流，进液口的流体流入至少两个支管内；b.错开和薄化，将所述流体经过支管内至少两个相互倾斜设置的管段，由于管段进口和出口的形状不同，从而使经过流体的形状发生变化，对流体进行错开和薄化；c.叠加汇流，将所有支管内的流体叠加汇流，根据需要，可重复上述步骤，直至流体混合均匀。以上两个专利主要是通过改变流体在其内部的流动状态，如速度、流向等来达到混合的目的，用在极性和非极性流体混合时并不能达到理想效果。我们还查到了一项采用静电混合的专利，中国专利CN86105817A，该专利公布了一种对平行安置的电极板通电以产生静电场，调节电压把电场强度调节到足可用以混合极性与非极性流体的程度，再令混合物流经该静电场中，此时该静电压的场强已调节到足以使已与非极性流体中的杂质结合的极性流体进行凝聚。由于该专利集成了混合和聚集的过程，流体在其内部必须达到很长的停留时间，所以电极板就需要安置在一个很大的容器内部，同时输入到电极板上的电压也要不断调节，从而达到先混合再聚集的目的。由于该专利采用了水平极板结构，静电混合器/分离器内部结构复杂，实际操作也比较麻烦，且由于混合中夹杂这聚集过程，混合并不能达到理想的洗盐效果。

发明内容

为了克服现有的高压静电混合装置的不足，本发明提供一种高压静电混合装置，该装置具有能够带高压操作、结构简单、控制方便、占地小、投资少及洗盐效果好等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高压静电混合装置，主要由混合装置筒体、环形网状电极板、电极杆、四氟绝缘固定支撑、高压电引入棒、联接法兰组成。高压静电混合装置通过联接法兰和原油管道联接，当原油和水组成的不均匀的乳化液进入本高压静电混合装置时，高压静电通过高压电引入棒传导至混合装置内部的环形网状电极板，环形网状电极板由四氟绝缘固定支撑，与联接法兰及混合装置筒体之间完全绝缘，传导至环形网状电极板上的高压电可在30000V～60000V之间，混合装置筒体和电极杆均为接地，因此环形网状电极板和混合装置筒体以及电极杆之间形成了高压静电混合电场，环形网状电极板和混合装置筒体以及电极杆之间距离在100mm～200mm之间，高压静电混合电场的范围在1500V/cm～6000V/cm，原油和水组成的不均匀的乳化液流经此高压静电混合电场的时候，原油中含油的水滴为极性物质，在电场力的作用下，产生了感应电荷和诱导电极，沿电力线方向变形拉成成椭球体，最后液滴越拉越长，最后断裂成小水滴，从而达到分散的目的。当原油中含有的水滴被均匀分散后，原油中含有的盐分将会很容易溶解至这些小水滴中，从而达到很好的洗盐目的。

根据混合装置筒体直径的大小，可以设计多个环形网状电极板和电极杆，以形成多个高压静电混合电场。

本发明的有益效果是，对于含水量超过3％的原油，经过高压静电电场分散之后，水滴分散度能够达到98％以上，原油中含盐溶解于小水滴的溶解率能够达到95％以上，同时该高压静电混合装置具有结构简单、操作简易、控制方便、运行成本低等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是发明的结构示意图。

图中1.联接法兰，2.混合装置筒体，3.高压电引入棒，4.环形网状电极板，5.电极杆，6.四氟绝缘固定支撑

具体实施方式