[发明专利]一种组合式原油动态电脱盐/脱水装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种组合式原油电脱盐/脱水装置及工艺，更具体的说涉及一种采用交直流和脉冲电源的组合式原油动态电脱盐/脱水装置及工艺流程。

背景技术

随着原油资源不断变重以及二、三次采油技术的发展，采油过程中需要添加许多含有表面活性的助剂，造成油水严重乳化，难以分离。原油含水增加了储运成本，造成储罐、输油管线等腐蚀加速。同时，随着市场对轻质组分的需要不断增加，炼厂大量采用二次或多次加工艺，对原油脱盐/脱水提出了要求，深度脱盐脱水将成为原油预处理技术的发展趋势。

在工业化的原油预处理技术中，电化学法亦然是发展的主流。电化学法主要依靠高压静电聚结和破乳剂的共同作用实现油水分离。根据高压静电聚结的电场形式不同，主要分为交流电脱盐、直流电脱盐、交-直流电脱盐和脉冲电脱盐等，但是，由于原油组成越来越复杂，油水乳化液的稳定性也越来越高，采用单一的电场形式或较少的脱盐级数往往难以达到时深度脱盐/脱水的目的。中国专利ZL02259725.5 公开了一种电脱盐试验装置，能够实现连续进料，但其电脱盐罐结构和工艺流程与工业电脱盐装置有很大的差别，不能完全模拟工业电脱盐过程。专利CN102086405A公开了一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其中包含了一台三层平板电极的交直流电脱盐罐和一台四层水平极板的高速电脱盐罐，可以进行不同电场形式的电脱盐试验；但是，该发明交直流电脱盐罐极板形式为三级水平电极板，而工业交直流电脱盐罐的电极形式为效果更好的垂直吊挂电极；此外，该发明脱盐罐级数较少，但油水混合只使用了静态混合器，混合强度不可调，故其工艺流程变化少，难以较好地模拟工业电脱盐装置及工艺流程。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在不足，提出一种组合式原油动态电脱盐/脱水装置及工艺，可以较好地模拟工业电脱盐过程。适用于从轻质原油到重质原油、从一级到四级原油电脱盐/脱水过程的流程选择、助剂筛选和工艺条件优化。

本发明实现上述目的所采用的技术方案是：一种组合式原油动态电脱盐/脱水装置及工艺，由原料罐、原料泵、注水罐、注水泵、预热炉、三通换向阀、静态混合器、混合阀、脱盐/脱水罐、变压器、背压阀及其它阀门和管线组成，所述的脱盐/脱水罐共四台，分为并联的两路，一路为两台串联的脉冲电脱盐/脱水罐，另一路为两台串联的交直流电脱盐/脱水罐，同时，任意一台脱盐/脱水罐的原料出口均可通过管线和阀门与其它脱盐/脱水罐的原料入口相连，共形成从一级到四级共十种不同电场形式的脱盐/脱水工艺流程组合模式。

所述的四个脱盐/脱水罐均带有独立的变压器、注水系统和混合系统，每个电脱盐/脱水罐的注水量、破乳剂和脱金属剂用量、注水温度、混合强度、电场参数均可能实现独立连续可调,有利于破乳剂、脱金属剂等助剂的筛选、电场形式的选择和工艺条件的优化。

所述的十种不同电场形式的工艺流程组合模式按电场形式和脱盐/脱水级数分为：脉冲、交直流、脉冲-脉冲、交直流-交直流、脉冲-交直流、交直流-脉冲、脉冲-脉冲-交直流、交直流-交直流-脉冲、脉冲-脉冲-交直流-交直流和交直流-交直流-脉冲-脉冲。此10种工艺组合模式可以满足从轻质原油到重劣质原油（0.800～0.970g/cm³）的脱盐/脱水，能够实现不同原油的脱盐/脱水流程、脱盐/脱水罐级数和电场形式的灵活选择。

所述的脉冲脱盐/脱水罐内设置了三层水平电极板，中间电极板接电，上、层电极板接地，这种形式的电极板有利于发挥脉冲电场的作用，使电场作用稳定，更适用于重劣质原油的脱盐/脱水。

所述的交直流脱盐/脱水罐内设置了正、负极相间的垂直吊挂电极板，分别与交直流变压器的正、负极相连，有利于发挥交直流电场的作用，强化交直流电场的破乳能力，提高电场的稳定性，减少交直流变压器因运行电流过大而造成的跨电场现象。

更进一步，所述的每个脱盐/脱水罐的注水系统均由注水罐、注水泵和相应的阀门管线组成。

更进一步，所述的每台脱盐/脱水罐的混合系统均由一个静态混合器和一个混合阀串联组成。