[发明专利]一种高含水原油电脱水装置

说明书

本发明公开了一种高含水原油电脱水装置，所述的电脱水装置包括壳体，所述的壳体内靠近原油入口侧设置有填料区，所述的填料区与出油口之间布置有由格栅，所述的格栅固定在壳体内底面上，在格栅的间隔内设置有电极，所述的电极通过电极架悬挂设置，与格栅之间形成电脱水电场，所述的电极架固定在壳体内的顶部，格栅靠近填料区的一端与电源接地端连接，所述的电极通过电极架与电源正极连接。本发明电脱区采用隔板隔断的方式，把该电脱装置分隔为多个部分，通过隔板之间的异径电极形成不均匀电场，通过该种方式使得电脱装置中电场强弱与含水率高低相匹配，从而提升高含水原油的电脱效率。

技术领域

本发明属于原油电脱水技术领域，具体涉及一种高含水原油电脱 水装置。

背景技术

原油电脱水技术是一种用于脱除含水原油中水分的技术，具有效 率高、处理量大等优点，因此得到广泛的应用。电脱水技术原理：在 电场作用下，由于油水两相电导率差异，含水原油中的水滴极化，极 化水滴间会产生使得水滴相互吸引的偶极聚结力，且电场力会将极化 水滴拉伸变形，水滴变形会削弱水滴间界面膜强度，从而促进水滴聚 并，水滴聚并后粒径增大，在重力作用下沉降分离。

水滴聚结的过程可以分为两个阶段：一、间距很远的水滴相互靠 近，这一阶段主要是布朗运动和流动场起促进作用，电场的作用可以 忽略；二、间距很近的水滴突破连续相形成的界面膜，完成聚并，此 时水滴间距小，极化水滴间的偶极聚结力大，同时水滴的变形也能促 进界面膜破碎，因此这一阶段主要是电场起主要作用。促进两个阶段 中的任何一个阶段都能够有效地提升水滴的聚结速率，从而提高脱水 效率、增大处理量。传统的电脱水器设计和相关研究大多数都集中于 含水率较低的原油，对于含水率超过30％的原油，使用效果普遍较差。 然而，随着油田开采进入后期，采出原油性质日趋恶劣，以及海上油田的开发，对处理高含水原油效果更好、设备体积更小的电脱水器的 需求日益增加，国内外也有越来越多的学者将目光集中到对高含水原 油的电脱水上，但是应用相关原理实现对高含水原油电脱水器设计的 比较罕见。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够有效地提 升高含水原油的电脱效率，从而实现对高含水原油有效处理的高效电 脱水器。

本发明具体通过以下技术方案来实现：

一种高含水原油电脱水装置，所述的电脱水装置包括壳体，所述 的壳体内靠近原油入口侧设置有填料区，所述的填料区与出油口之间 布置有由格栅，所述的格栅固定在壳体内底面上，在格栅的间隔内设 置有电极，所述的电极通过电极架悬挂设置，与格栅之间形成电脱水 电场，所述的电极架固定在壳体内的顶部，格栅靠近填料区的一端与 电源接地端连接，所述的电极通过电极架与电源正极连接。

所述的填料区采用蜂窝状夹板加填料组成，焊接在壳体原油入口 端，填料区与壳体对应处的内径大小相匹配。

所述的接地端和正极通过引线与格栅和电极架连接，所述的引线 套设有绝缘套进行绝缘，防止高压击穿导电线，引起装置短路。

所述的电极包括异径圆柱形电极和异径四棱锥电极，所述的异径 圆柱形电极设置在格栅间隔内，所述的异径四棱锥电极设置在电脱装 置侧壁与其最近的格栅之间。所述的电极由导电金属棍加工得到，通 过在电极外表面进行薄膜绕包的方式添加聚四氟乙烯涂层，实现电极 的绝缘处理，再竖直悬挂安装在电脱装置壳体内部，且其一端与电源 正极接通。

所述的异径圆柱形电极根据不同的位置长度不同，靠近中间区域 的电极较长。所述的异径圆柱形电极为圆台状，顶部截面直径大于底 部截面直径。异径圆柱形电极可适应高含水原油在电脱装置中出现的 上层含水较低，可适当增加电场；下层含水较高，电场易击穿的特点。 使用同一电压参数实现电场参数的改变。

所述的异径四棱锥电极靠近格栅的面沿一定斜率均匀向截面中 心靠近，靠近壳体的面在罐上半区域内竖直向下、下半区域内沿一定 斜率向截面中心靠近，最终与其它面相交，按照此规律进行设计，以 保证出油侧不规则区域内的电场为不均匀电场。