[发明专利]一种静电聚结原油脱水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电聚结原油脱水器，用以脱除原油中所含的水。

背景技术

使用静电聚结原油脱水器脱除原油中所含的水，是石油行业常用的手段。油水乳化液通常沿垂直或水平方向在原油脱水器的罐体内流动；流经电极所形成的电场时，水滴就会受到偶极聚结力、电泳力和震荡聚结力的作用。小水滴会相互吸引，聚结成较大的水滴，依靠油水密度差和重力沉降至罐底，达到油水分离的目的。原油脱水器常用的供电方式有直流、交流、直流脉冲等。在处理高含水量的原油时，为了防止水链放电或者短路，就需要对电极进行保护。

专利WO 03/049834A1公开了一种静电聚结原油脱水器。它在卧式圆筒形罐体内设置了一块堰板，将罐体内部分成了两个腔室。第一腔室内垂直悬挂有一组电极板，电极板的顶部固定于绝缘支架上，绝缘支架固定于第一腔室的上部。绝缘支架内设有变压器，变压器的高压绕组与电极板电连接。这种原油脱水器存在的问题是：(1)电极板相互平行地排列，而且电极板的表面涂覆有绝缘材料层。原油中的水滴在这种情况下所形成的均匀电场中，带电水滴数量大大减少，因此电泳聚结作用大大减弱，减弱了水滴的聚结效应。另外，由于只在第一腔室内设置电极，当高含水量的原油流经该电极所形成的电场后，虽然大部分聚结的水滴被脱除，但是经过堰板顶部进入没有设置电极的第二腔室后，粒径较小的水滴相距较远，在没有电场作用的情况下无法聚结并依靠自身重力实现完全分离，不能被脱除。所以，这种原油脱水器脱水后原油的含水量较高，一般为20w％～30w％(w％表示重量百分数)。(2)使用工作频率高于50Hz的变压器(输出交流电)，将变压器设置于绝缘支架内。根据现场经验，变压器的供电系统很容易出问题；将变压器设于绝缘支架内，当变压器发生故障时难以维修。

发明内容

本发明的目的是提供一种静电聚结原油脱水器，以解决现有的静电聚结原油脱水器所存在的脱水后原油的含水量较高、变压器发生故障时难以维修的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种静电聚结原油脱水器，设有卧式圆筒形罐体，罐体内设有堰板，罐体的内部分为第一腔室和第二腔室，第一腔室设有进油管、第一排水管、绝缘支架、第一电极、第一变压器，第一电极由带有绝缘层的垂直悬挂电极件组成，电极件的顶部固定于绝缘支架上，第二腔室设有出油管，其特征在于：第一电极中的电极件为圆柱形电极，圆柱形电极由金属电极和设于金属电极外表面上的绝缘层组成，在水平面上按正方形网格点阵式排列，横排和竖排的圆柱形电极，每间隔一横排或一竖排全部接地，其余未接地的圆柱形电极通电，堰板与第二腔室之间设有挡板，堰板与挡板之间形成通道，通道的下部设有通道出口，第二腔室设有第二电极、第二变压器、第二分配器、第二排水管，第二分配器的入口与通道出口相连，所述第一变压器和第二变压器均为脉冲变压器，设于罐体的外部。

采用本发明，具有如下的有益效果：(1)第一腔室内第一电极中的电极件采用圆柱形电极和所述的排列以及通电-接地方式，使每个通电圆柱形电极与周围的多个接地圆柱形电极之间形成多个不均匀电场(详见本说明书具体实施方式部分的说明以及说明书附图)。根据介电泳聚结理论，原油中的水滴在不均匀电场中会受到介电泳力的作用，倾向于向强电场方向运动(无论水滴带电还是不带电)。因此，介电泳聚结力在很大程度上补偿了减弱了的电泳聚结作用，增强了水滴的聚结效应。另外，本发明在第二腔室设置了第二电极、第二变压器等部件。在第一腔室处理后经通道、第二分配器进入第二腔室的原油，仍含有粒径较小、相距较远的水滴，可以在第二电极所形成的电场中聚结、脱除一部分。所以，本发明原油脱水器脱水后原油的含水量较低，一般低于10w％。(2)本发明使用的第一变压器和第二变压器均设于罐体外部，发生故障时很容易维修。第一变压器和第二变压器均为脉冲变压器，可以根据原油含水量自动调节输出电压，防止跳闸。专利WO 03/049834A1所述的原油脱水器使用的工作频率高于50Hz的变压器则没有这样的功能。(3)进入第一腔室的原油含水量较高；圆柱形电极带有绝缘层，可以使自身得到保护，防止水链放电或者短路。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1是本发明静电聚结原油脱水器沿罐体轴向的剖视图。

图2是图1中的C-C剖视图(放大)。

图3是图1中的A-A剖视图(放大)。

图4是图1中的B-B局部剖视图(放大)。

图5是图3中的I部放大图。