[发明专利]一种紧凑型静电聚结分离试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种静电聚结分离试验方法，其特征在于，所述方法包括：

利用紧凑型静电聚结分离试验装置，采用蒸馏法测量所述装置入口管路处的样品、二级立式分离器入口处和出油口处样品的含水率；

采用红外分光光度法测量两个立式分离器出水口处样品的含油率，分析得到所述装置的油水分离效果；

根据原油乳化液的性质，调节控制柜获得不同的电场强度和频率，对两个立式分离器的水出口、油出口进行取样测量，获得不同电场参数下的分离结果，通过对比分析获得最佳电场参数；

其中，所述分析得到所述装置的油水分离效果的过程具体为：

在所述装置的聚结管中分散相水颗粒先聚结后沉降到管壁上，其分离效果与水颗粒间聚结力F、电场作用时间t、水油密度差ρ_w-ρ_o呈正比，与水颗粒在聚结管内沉降距离D₁/cosθ、原油粘度μ呈反比，水颗粒间聚结力F与电场强度E的平方成正比、与水颗粒间距的4次方成反比，而水颗粒间距与水油体积之比a/(1-a)的3次方根成反比，进而得到准则数表示为：

其中，D₁为聚结管直径，θ为聚结管倾角,a为含水率，电场作用时间t＝π(1-k²)LD₁²/Q，L为聚结管长度，Q为原油乳化液流量，k为高压绝缘电极直径与聚结管直径的比例系数；

且所述静电聚结分离器的处理量为0～1m³/h，聚结管的直径为90mm，且一级聚结管和二级聚结管的长度分别为0.8m和1.0m；所述一级立式分离器和二级立式分离器的处理量为0～1m³/h，筒体直径300mm，高度1.3m；

然后通过实验得到原油的含水率、密度、粘度、最优电场强度和频率，根据该准则数表达式即可得到某原油处理量下的聚结管的直径和长度；

其中，所述装置包括入口管路、静电聚结分离器、排气管路、排油管路、排水管路、聚结管支架、变压器护栏和撬装底盘，其中：

所述入口管路包括入口管、泵、旁通闸阀、主路闸阀、温度表、压力表和流量计，其中：

所述入口管通过三通分别连接所述泵的入口和所述旁通闸阀的入口，所述泵的出口通过三通分别连接所述主路闸阀的入口和所述旁通闸阀的出口，所述主路闸阀的出口依次连接温度表、压力表和流量计；

所述静电聚结分离器包括变压器、一级聚结管、一级立式分离器、二级聚结管和二级立式分离器，其中：

所述一级聚结管与所述一级立式分离器连接，所述二级聚结管分别与所述一级立式分离器和二级立式分离器连接；

所述一级立式分离器设有气出口和水出口，所述气出口连接第一压力控制阀；所述水出口依次连接有第一水位控制阀和第一流量计；所述第一流量计的出口通过三通分别连接第二流量计的出口和主排水管道；

所述二级立式分离器的筒体与油水界面仪的入口连接，该二级立式分离器设有气出口、油出口和水出口，其中：

所述气出口与第二压力控制阀的入口连接；

所述油出口依次连接有油位控制阀和第三流量计，所述第三流量计的出口与排油管道连接；

所述水出口依次连接有第二水位控制阀和第二流量计；所述第二流量计的出口通过三通分别连接第一流量计和主排水管道；

所述排气管路由第一压力控制阀、第二压力控制阀和排气管道组成；

所述排油管路由油水界面仪、油位控制阀、油出口流量计和排油管道组成；

所述排水管路由第一水位控制阀、第二水位控制阀、二级立式分离器水出口流量计、一级立式分离器水出口流量计和主排水管道组成。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述装置中：

在所述一级聚结管的入口处设有取样口；

在所述一级立式分离器的入口处设有取样口；

在所述二级立式分离器的油出口处设有取样口；

且在所述一级立式分离器和二级立式分离器的水出口分别安装有水出口取样口；

通过上述设置的取样口对水中含油率和油中含水率进行对比分析。