[发明专利]一种新型高速电脱盐脱水设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种原油脱盐脱水技术，尤其是一种新型高速电脱盐脱水设备，属于原油预处理技术领域。

背景技术

原油是极其复杂的烃类混合物，不同油田、不同油区、甚至不同油井所产原油性质往往互不相同，其中的含水和含盐对原油的储存、运输、加工和最终产品等都有不利影响，因此要进行脱盐和脱水处理。

原油的脱盐脱水一般分两次进行。第一次在原油采出后于油田进行脱水脱盐，使含水量和含盐量初步降低，达到一定的指标后再向外输送。第二次是原油输送到炼油厂后，在炼制之前进行。

目前，广泛应用的电脱盐脱水方法主要有三种：第一种是传统的交流电脱盐，采用两层或三层水平电极板，下层极板通电，上层极板接地。第二种是交直流电脱盐，由正负垂挂式电极板沿罐体轴线方向依次排列，自下而上形成交流弱电场、直流弱电场、直流强电场，综合发挥交流电促进大水滴聚积、直流电促进细小水滴聚结的效能(参见申请号为93246305.3的中国专利)。第三种是高速电脱盐，采取了油相进油方式，原油不再是从水相中慢慢上浮，而是直接进入罐体中上部电场，油流路径的缩短大大减小了油流在罐体内的停留时间，提高了进油速度；而双层喷嘴的设计保证了有足够量的原油平稳地喷入电场中，并在电场中合理分布。专利ZL01201754.X和ZL01201735.3介绍了这种高速电脱盐技术，与低速电脱盐技术相比，这种高速电脱盐技术可以提高原油的处理能力1.5～2.0倍。

近年来，原油供应市场的不稳定性或原油价格的剧烈震荡，大大增加了原油炼制成本，为适应原油市场的变化形式，降低原油单位加工成本，主要采用提高装置的自动化，减少操作人员降低人力资源成本，另一方面炼厂提高炼油装置的加工能力，通过增加加工量降低原油单位加工成本和单位能耗。炼厂大型化成为普遍采用的一种降低原油单位加工成本的重要措施。

在增加处理量的过程中，往往受到现有装置空间、占地和现有设备的限制，炼厂希望利用现有的设备将原油的处理能力再度提高，提高到2.0～2.5倍。

对此，上述现有技术均无能为力。检索发现，申请号为93246305.3、01201735.3、200610091044.5、200710054331.3、93102196.0的中国专利申请以及US6,113,765、US86,105,817A的美国专利申请分别对上述现有技术进行了改进，但均未打破传统全阻抗电脱盐电源，因此不能实质性地解决油质劣化给炼油设备带来的一系列问题。在处理量的提高方面，申请号为ZL01201735.3、ZL01201754.X、ZL01201756.6，和200610091044.5的专利介绍的高压电场不是对油水乳化液渗透力更强的高频高压电场，同时受原油和水滴流向的限制，也只能将装置的处理能力提高到1.75～2.0倍。

此外，在传统的电脱盐设备中，无论交流电脱盐技术，交直流电脱盐和高速电脱盐都采用100％全阻抗防爆变压器作为电脱盐设备的电源，该电源在初级线圈设计了一个电抗器，在保护电源方面起到作用。但是，在加工复杂原油或加工工况发生变化，特别是形成高导电率的顽固乳化液时，为保护电源设备，输出到电脱盐罐体内的高压逐渐降低，严重情况下常常降低到不能破除乳化的程度。也就是说，传统的100％全阻抗电脱盐电源在乳化发生时，为了保护变压器电源设备而降低了高压电场的破乳脱盐脱水效果。而且，这种100％全阻抗电脱盐电源在通过增加输出的增强破乳效果的过程中，使得电脱盐设备电耗增高，不能满足目前炼厂提出的节能减排的要求。

发明内容

本发明的目的首要在于：通过高频脉冲高压电场、挡流板及新型电脱盐电源设计创新，进一步提高现有高速电脱盐脱水设备的处理能力，达到传统电脱盐处理能力2.0～2.5倍。

本发明进一步的目的在于：采用了适用于高含水高乳化原油破乳的新型高频脉冲电脱盐专用变压器和高压电场的设计，在提高处理量的情况下，降低高速电脱盐设备的能耗，实现节能减排的目的。

为了达到上述目的本发明的技术方案是：一种新型高速电脱盐脱水设备，包括用于向电脱盐脱水罐内电极板提供高压的专用变压器和至少两层水平高压电极板，绝缘吊挂，进油喷射器，且在两相邻进油喷射器之间设计原油挡流板，而专用变压器将高频脉冲高压通过高压电引入棒连接到电脱盐脱水罐高压电极板上，在挡流板上设计有流水孔。流水孔下端设计与进油喷射器内喷出的原油方向相反的原油油流导流装置，该油流导流装置为非导电性的绝缘材料。专用变压器向电脱盐脱水罐高压电极板上输出高频脉冲高压电，在极板之间形成高频脉冲高压电场区。