[发明专利]一种原油电脱盐设备与方法

说明书

本发明公开了一种原油电脱盐设备与方法，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；来油管线设于电脱盐器的上部，浮动式乳化油收集器设于乳化液层中，并与紧凑型管式电场破乳器的底部入口连接；紧凑型管式电场破乳器的顶部出口与电脱盐器的底部连接。可以有效提高原油脱盐效率，一方面解决了常规电脱盐器运行稳定性差以及电场作用效果不明显的问题，另一方面可以针对电脱盐罐内难免存在的油水乳化层进行精准抽取并予以充分破乳后回注，保证出口原油质量达标并降低电脱盐切水的含油浓度，同时还可大幅降低药剂成本与加热成本。

技术领域

本发明涉及一种原油电脱盐技术，尤其涉及一种原油电脱盐设备与方法，用以去除原油中的水相和盐类物质等，使原油在矿场满足外输销售标准或在炼油车间满足后续加工处理标准的相关要求。

背景技术

从地层里开采出来的原油中往往含有一定量的水和无机盐类物质，因此在油田矿场需要针对原油进行脱水(盐)操作，从而使外输原油满足含水率≤0.5％、含盐率≤50mg/L等标准要求。与此同时，为了避免原油炼制加工过程中腐蚀设备和管线、引起催化剂中毒等一系列问题，炼油企业对原油含盐含水的要求更为严格，原油电脱盐也因此而成为原油炼制加工的首要处理工序，通常要求经电脱盐处理后原油中的含盐量≤3mg/L、含水率≤0.2％。原油电脱盐处理工艺与原油电脱水处理工艺密切关联，但前者与后者相比又略显复杂，相应的系统设备分别被称为电脱盐器和电脱水器，电脱盐器可以视为是在电脱水器的基础上增加配置了清洗水(或稀释水)注入和油水混合设备。进行电脱盐处理时，首先需要将加热升温后的原油与清洗水(或稀释水)按一定比例掺混(掺水率小于15％)，然后经混合剪切设备作用而形成中低含水率的均匀油水混合液，原油中携带的绝大多数无机盐类物质在此过程中萃取转移到清洗水(或稀释水)中；混合均匀的油水混合液随后进入电脱盐器，在电场、高温与化学破乳剂的协同作用下，分散相水颗粒聚结长大，然后依靠重力作用沉降至电脱盐罐底部后分离出来，从而达到脱水除盐的目的。

随着当前世界范围内原油劣质化和重质化趋势的不断加重，油田矿场实施原油电脱水(盐)达标处理的难度日益增大；炼油企业由于采购“机会原油”增多以及原油混炼频次增加，更是增加了原油电脱盐达标处理的难度。实际运行过程中，常规电脱盐器配套采用的工频/高压交流电场难以对组分复杂的中低含水原油乳化液实施有效破乳，导致在电脱盐罐内的油水界面附近形成油水乳化液层(Rag layer)。当电脱盐罐内的油水乳化液层积累到一定厚度且操作调控不当时，则会造成如下后果：①水出口含油率显著升高，增加电脱盐切水的处理难度；②油出口含水率升高，原油质量显著下降；③乳化液层占据罐内有效空间，降低容积效率；④当油水乳化液导电性较强时还会发生电极短路现象，影响电脱盐器的稳定运行。