[发明专利]适用于常减压装置实时动态的多元组分精准分离方法

摘要

本发明公开了一种适用于常减压装置实时动态的多元组分精准分离方法。包括监控部分、原油入口部分、电脱盐罐部分和原油出口部分；在电脱盐罐顶部内侧和底部外侧分别对装有射线发射器和射线探测器；利用射线衰减原理来对电脱盐罐内轻组分、乳化层、重组分的厚度实时监测和计算求解；基于厚度监测结果，若超过设定阈值，通过上位机调节开度，使得各组分层的厚度精准控制在某一既定范围，并实现实时动态的多元组分精准分离。本发明能用于轻组分、乳化层和重组分厚度的精准监测和检测，通过破乳剂的自动注入使乳化层充分分离，能最大限度规避人为因素的影响，提升了轻、重组分分离的效率。

主权项

1.一种适用于常减压装置实时动态的多元组分精准分离方法，其特征在于：/n所述分离方法采用多元组分分离系统，多元组分分离系统包括电脱盐罐(13)以及监控部分(1)、原油入口部分(2)、电脱盐罐部分(3)和原油出口部分(4)；/n所述的监控部分(1)包括压力传感器(5)、第一射线发射器(601)、第二射线发射器(602)、第三射线发射器(603)、第一射线探测器(2301)、第二射线探测器(2302)、第三射线探测器(2303)、RS 485总线(15)、上位机(16)；第一射线发射器(601)、第二射线发射器(602)、第三射线发射器(603)等间距水平安装在电脱盐罐(13)顶部内壁左侧位置，第一射线探测器(2301)、第二射线探测器(2302)、第三射线探测器(2303)等间距水平安装在电脱盐罐(13)底部外壁左侧位置，第一射线探测器(2301)、第二射线探测器(2302)、第三射线探测器(2303)分别与第一射线发射器(601)、第二射线发射器(602)、第三射线发射器(603)对应相向布置于同一竖直方向上；压力传感器(5)安装在第三射线发射器(603)右侧的电脱盐罐(13)顶部内壁；压力传感器(5)和三个射线发射器(601、602、603)、三个射线探测器(2301、2302、2303)通过RS485总线(15)与上位机(16)通信连接；/n所述的电脱盐罐部分(3)包括脱前原油入口(7)、重组分出口(20)和充气口(21)；电脱盐罐(13)底部居中开设有脱前原油入口(7)，电脱盐罐(13)底部一侧开设有重组分出口(20)，重组分出口(20)位于脱前原油入口(7)右侧，电脱盐罐(13)顶部居中开设有脱后原油出口(14)；电脱盐罐(13)顶部一侧开设有充气口(21)，充气口(21)位于脱后原油出口(14)右侧；充气口(21)经第六阀门(1906)和压缩机(1805)入口连接；/n所述的原油入口部分(2)包括混合器(17)、第一泵(1801)、第二泵(1802)、第三泵(1803)、第一阀门(1901)、第二阀门(1902)、第三阀门(1903)和第四阀门(1904)；第一泵(1801)入口与破乳剂注入口联通，第一泵(1801)出口经第一阀门(1901)连接到混合器(17)输入端；第二泵(1802)入口与原油进料口联通，第二泵(1802)出口经第二阀门(1902)连接到混合器(17)输入端；第三泵(1803)一端与重组分出口(20)联通，另一端经第四阀门(1904)连接到混合器(17)的输入端；混合器(17)的输出端经过第三阀门(1903)联通于脱前原油入口(7)；其中破乳剂通过第一泵(1801)经第一阀门(1901)泵入到混合器(17)，原油通过第二泵(1802)经第二阀门(1902)泵入到混合器(17)；位于电脱盐罐(13)中下部的重组分经重组分出口(20)被第三泵(1803)抽出后经第四阀门(1904)泵入到混合器(17)；破乳剂、原油和抽出的一部分重组分(9)在混合器(17)中充分混合后依次经第三阀门(1903)、脱前原油入口(7)进入电脱盐罐(13)；/n所述的原油出口部分(4)包括浮子(11)和第四泵(1804)；带有漂浮球的浮子(11)漂浮于电脱盐罐(13)内的轻组分(8)表面，浮子(11)结构的底部输入口深入到轻组分(8)的液面下，浮子(11)的输出口通过软管(22)连通于脱后原油出口(14)；脱后原油出口(14)依次经第五阀门(1905)与第四泵(1804)联通，使得轻组分(8)经第四泵(1804)泵出电脱盐罐(13)；/n所述的分离方法步骤如下：/n步骤1)将电脱盐罐(13)以及监控部分(1)、原油入口部分(2)、电脱盐罐部分(3)和原油出口部分(4)依次安装连接好，保持第二阀门(1902)始终打开；原油和乳化剂经混合器(17)充分混合后，通过脱前原油入口(7)进入电脱盐罐(13)，在电脱盐罐(13)中自上而下分为轻组分(8)、乳化层(10)和重组分(9)；/n步骤2)第一射线发射器(601)、第二射线发射器(602)、第三射线发射器(603)分别发射频率不同的射线，先后依次穿过轻组分(8)、乳化层(10)、重组分(9)分别到达第一射线探测器(2301)、第二射线探测器(2302)、第三射线探测器(2303)，三个射线探测器将接收到的信号通过RS485总线(15)传送给上位机(16)；同理，压力传感器(5)接收到的信号通过RS485总线(15)传送给上位机(16)；/n步骤3)上位机(16)接收到信号，对信号进行处理计算后得到电脱盐罐内多元组分各层的厚度以及采集获得罐内压力的信息，T₂表示轻组分(8)厚度，T₃表示乳化层(10)厚度，T₄表示重组分(9)厚度，P表示电脱盐罐(13)内的压力；/n步骤4)如果乳化层(10)的厚度T₃超过设定乳化层阈值T_3max，则上位机(16)发出控制信号给第一阀门(1901)和第四阀门(1904)进行开度控制，并跳至步骤5)；若乳化层厚度未超过乳化层(10)设定的乳化层阈值T_3max，则第一阀门(1901)和第四阀门(1904)保持不变；/n若轻组分(8)的厚度T₂超过设定轻组分阈值T_2max，则上位机(16)发出控制信号给第二阀门(1902)、第三阀门(1903)和第五阀门(1905)控制开度，并跳至步骤6)；若T₂未超过设定轻组分阈值T_2max，则第二阀门(1902)、第三阀门(1903)和第五阀门(1905)开度保持不变；/n若重组分(9)厚度T₄超过设定重组分阈值T_4max，则上位机(16)发出控制信号给第四阀门(1904)控制开度，并跳至步骤7)；若T₄未超过设定重组分阈值T_4max，则第四阀门(1904)开度保持不变；/n若电脱盐罐(13)内的压力P低于预先设定的压力阈值P_max，则上位机(16)发出控制信号给第六阀门(1906)，调至步骤8)；若P≥P_max，则第六阀门(1906)保持关闭状态；/n步骤5)第一阀门(1901)、第四阀门(1904)接收到控制信号后增大开度，分别增大破乳剂流量，并与原油、以及从电脱盐罐(13)底部抽出的重组分(9)经混合器(17)充分混合后通过脱前原油入口(7)注入电脱盐罐(13)，使乳化层(10)中的轻组分(8)和重组分(9)充分分离；/n步骤6)第五阀门(1905)接收到控制信号后增大开度，轻组分(8)通过浮子(11)、软管(22)并经脱后原油出口(14)被第四泵(1804)加速抽出；同时第二阀门(1902)、第三阀门(1903)减小开度，减缓原油和混合液进入电脱盐罐(13)的速度；/n步骤7)第四阀门(1904)接收到控制信号后增大开度，加快重组分(9)抽出的速度；/n步骤8)第六阀门(1906)和压缩机(1805)同时打开，向电脱盐罐(13)充气，直至电脱盐罐(13)内的压力P达到预先设定的压力阈值P_max。/n