[发明专利]原油加热脱水装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石化行业中的含水原油脱水处理设备，尤其涉及一种原油加热脱水装置及使用该装置实现的原油加热脱水方法。

背景技术

在原油的生产过程中需要进行脱水处理。现用的由沉降罐、水套炉、三相分离器、电脱水器等设备组成脱水处理系统工艺流程复杂，造价高，能耗大，效率低。

现有的整体式加热分离装置中，多是利用重力分离，其中个别装置使用了化学破乳。这些装置的分离速度有限，生产效率低，原油的脱水效果差。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种分离效率高、处理效果好的原油加热脱水装置。

本发明的另一个目的是提出一种原油分离效率高、处理效果好的原油加热脱水方法。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种原油加热脱水装置，所述装置包括罐体以及在所述罐体内依次连接的加热单元、整流破乳单元、分离单元和集油单元；其中，加热单元用于对原油初步气液分离并加热；整流破乳单元利用电场将加热后的处于油水乳化液状态的原油破乳；分离单元用于将破乳后液体中的原油和水进行分离；集油单元用于取出脱水后的原油。

特别是，所述加热单元至少包括旋流器、液体分布器、加热组件、以及集砂斗；其中，旋流器利用旋流来改变原油的流动方向，实现初步气液分离；其入口端位于所述罐体外，其出口端位于所述罐体内且连接所述液体分布器；液体分布器用于将从所述旋流器出口端流出的液体均匀地分布在所述加热单元段的罐体中；加热组件用于加热处于所述加热单元段的罐体中液体原油；集砂斗用于将原油中沉淀出的固体颗粒物排出所述罐体。

进一步，所述加热组件至少包括主体设置在所述罐体内的火筒和设置在所述火筒的端头的燃烧器，所述燃烧器位于所述罐体外；位于所述加热单元罐体中的所述火筒的主体至少形成一组换热管。

特别是，所述整流破乳单元至少包括整流管；所述整流管腔体内绝缘悬挂有电极，所述电极连接至电源；当所述电极通电、所述整流管的管壁接地，所述整流管形成内电场。

特别是，所述分离单元至少包括组合电极、集砂斗、气体出口和水出口，其中，组合电极连接电源、并在所述分离单元的罐体内形成静电场；所述电源为脉冲、交流或直流；集砂斗用于将原油中沉淀出的固体颗粒物排出所述罐体；气体出口用于将从原油中分离出来的气体排出所述罐体；水出口用于将从原油中分离出来的水排出所述罐体。

进一步，所述组合电极包括长度不同的多个电极，所述多个电极的上端分别固定在两根电极梁上的不同位置；所述组合电极分别通过两根所述电极梁连接至电源；或所述组合电极为平行于所述罐体轴向的多层水平电极板；或所述组合电极为与罐体同轴或不同轴的环形电极板。

特别是，所述气体出口的进气端连接有捕雾器。

特别是，在所述罐体内的底部设置有冲砂管，所述冲砂管能将沉积在所述罐体底部的固体颗粒物冲至集砂斗。

特别是，所述集油单元至少包括设置在所述罐体上的原油出口。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种基于上述装置的原油加热脱水方法，所述方法为使用电场对处于油水乳化液状态的待处理原油进行破乳；优选的，使用静电场来加快破乳后的待处理原油的分离速度；优选的，所述方法包括下述步骤：

步骤1、待处理原油初步气液分离；将气体排出，对原油液体加热；

步骤2、使用电场对待处理原油的油水乳化液进行破乳；

步骤3、对破乳后的待处理原油施加静电场，分别排出从原油中分离出来的水、气和/或砂；处理后的原油从出油口流出。

本发明原油加热脱水装置内设置有整流破乳单元，改变了原油的流动状态，利用静电破乳提高了装置的油水分离效率及处理能力；在分离单元加电场提高了油水分离速度，降低了原油含水率，提高了处理能力和效率；加热系统采用换热管或超导介质热管，传热面积大，热效率高；采用旋流器提高了气液的分离效率，有效利用了装置的全部空间。本发明原油加热脱水装置结构紧凑，占地面积小，投资少。

本发明原油加热脱水方法利用静电破乳提高了油水分离效率及处理能力，可以使处理后的原油含水量小于0.5％，含盐量小于50mg/L，经过简单的工艺即可得到合格的商品原油。

附图说明

图1是本发明优选实施例一中原油加热脱水装置结构示意图之一；

图2是本发明优选实施例一中原油加热脱水装置结构示意图之二；

图3是图2所示装置的俯视图；

图4是本发明优选实施例一中加热单元的横向剖视结构示意图；