[发明专利]一种原油电脱盐设备与方法

权利要求书

1.一种原油电脱盐设备实现原油电脱盐的方法，其特征在于：

所述原油电脱盐设备包括：

高频/高压脉冲交流电源系统、电脱盐器、浮动式乳化油收集器、来油管线、抽油管线、回注管线、加药管线、升温设备以及紧凑型管式电场破乳器；

所述高频/高压脉冲交流电源系统与所述电脱盐器和紧凑型管式电场破乳器配套使用；

所述来油管线设于所述电脱盐器的上部，并于所述电脱盐器内的顶部分配器连接，所述顶部分配器的下方设有破乳电极；

所述电脱盐器内自上而下依次为油相层、乳化液层、水相层，所述浮动式乳化油收集器设于所述乳化液层中，并通过所述抽油管线与所述紧凑型管式电场破乳器的底部入口连接；

所述紧凑型管式电场破乳器的顶部出口通过所述回注管线与所述电脱盐器的底部分配器连接；

所述高频/高压脉冲交流电源系统包括电源控制柜及两台升压变压器，一台升压变压器与所述电脱盐器内的破乳电极连接，另一台升压变压器与所述紧凑型管式电场破乳器内的破乳电极连接，所述高频/高压脉冲交流电源系统设有输出的电压独立连续调节单元、脉冲频率独立连续调节单元及占空比独立连续调节单元；

所述的紧凑型管式电场破乳器包括过渡区、电场破乳区、出口腔室、接线腔室、绝缘端盖、密封组件、电极组件及上下电极支盘，所述电极组件及密封组件固定在所述上下电极支盘上，并与多块电极板构成多个矩形流道，每个矩形流道的两块极板分别为高压极板与接地极板，通电状态下在极板间形成均匀的高频/高压脉冲交流电场；

所述电极组件的高压极板采用外包绝缘涂层的金属板状结构且与变压器接通，接地极板为裸露金属板状结构且与地线导通；

所述浮动式乳化油收集器通过软管与乳化液排出口连接，乳化液排出口位于所述电脱盐器的罐体下部；

所述电脱盐器来油入口前端以及紧凑型管式电场破乳器的入口前端都设置破乳剂加注点，同时配有所述升温设备或换热器；

所述原油电脱盐的方法包括步骤：

A、电脱盐器采用上进油方式，通过来油管线将掺水原油直接分配至电场作用区附近，高效利用电场破乳作用；

B、在电脱盐器工作过程中，利用浮动收油器将罐内积聚的中间层油水乳化液抽出，泵送至紧凑型管式电场破乳器单独进行破乳处理；

C、将紧凑型管式电场破乳器破乳处理后的油水乳化液以下进油的方式回注至电脱盐器内，充分利用重力沉降和电场破乳作用进行再次分离处理；

所述步骤A中，待处理掺水原油经过上部来油管线与分配器被直接分配至电脱盐罐的电极附近；

所述步骤C中，经紧凑型管式电场破乳器破乳处理后的中间层油水乳化液则通过回注管线与分配器被分配至电脱盐罐内的下部区域；

所述高频/高压脉冲交流电源系统的两台升压变压器中，一台升压变压器为电脱盐器提供适宜的高频/高压脉冲交流电场参数，另一台升压变压器用于为紧凑型管式电场破乳器提供适宜的高频/高压脉冲交流电场参数，所述高频/高压脉冲交流电源系统分别输出的电压、脉冲频率及占空比均可独立连续调节，分别针对电脱盐器及紧凑型管式电场破乳器所需的最优电场参数进行数字化设置或调整；

所述的最优电场参数，其选择依据随所处理原油及中间层油水乳化液的理化性质决定，不同原油及中间层油水乳化液所对应的适宜电场参数不同，因此所述电源系统的电压值能够在0~20kV范围内无级调节、频率值在50-5000Hz范围内无级调节、占空比在10%-90%范围内无级调节，波形在锯齿形波、三角波、脉冲方波之间切换；室内测试和现场工程应用实践表明，最优电场破乳频率不低于1000Hz；

所述紧凑型管式电场破乳器的电场破乳区，油水乳化液在矩形流道内流动过程中，分散相水颗粒在电场作用下迅速聚结长大，然后由破乳器上部出口回注至电脱盐器内；

通过所述电脱盐器来油入口前端的以及电场破乳器的入口前端的破乳剂加注点及升温设备或换热器，使不同含水率的油水乳化液在“温度场+化学药剂+电场三场耦合”作用下实现充分破乳以达到高效分离之目的。