专利名称：基于磁场和不均匀电场的原油脱水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种原油脱水器。
背景技术：
随着国民经济的持续增长、对能源需求日益提高，石油的供应已成为影响经济发展的战略问题。随着陆上原油储量的不断减少，国内、外大的石油生产公司将目光投向海上原油的开采。目前国内陆上应用的原油脱水器采用水平电极和竖挂电极结构，电极一般利用金属网或金属平板构成。电极之间的电场为均匀电场，在交流电压作用下其脱水机理一般遵循偶极聚结、振荡聚结，在直流电压作用下其脱水机理一般遵循偶极聚结和电泳聚结机理。由于受海上环境条件限制，海洋石油开采平台与陆地平台有着很大的区别，因此海洋石油开采的紧凑性、高效性和安全性是降低石油开采成本、提高海上石油开采效率的重要核心问题。而现在海洋石油开采使用现有原油脱水器具有如下问题:(I)现有原油脱水器不能利用磁场和不均匀 电场的联合作用对原油进行电破乳脱水处理；(2)现有原油脱水器不能利用不均匀电场的电泳行为对原油进行电破乳脱水处理。
发明内容
本发明为了解决(I)现有原油脱水器不能利用磁场和不均匀电场的联合作用对原油进行电破乳脱水处理；(2)现有原油脱水器不能利用不均匀电场的电泳行为对原油进行电破乳脱水处理的问题，从而提供一种基于磁场和不均匀电场的原油脱水器。基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，它包括内电极、外电极、绝缘密封垫、高压接线盒、高压接线螺栓、接地螺栓、励磁线圈和端盖；所述内电极为柱状结构，外电极为筒状结构，内电极的外径小于外电极的内径的三分之一，内电极套装在外电极的内腔内部，内电极外表面与外电极内表面之间形成脱水腔；所述外电极的一端通过绝缘密封垫与高压接线盒相连，高压接线盒内设有高压接线螺栓和接地螺栓，所述高压接线螺栓穿过绝缘密封垫与内电极相连，接地螺栓与外电极相连；所述外电极远离高压接线盒的一端与端盖紧密连接，所述端盖上开设有出水口 ；所述外电极靠近高压接线盒的一端的侧壁上开设有出油口，外电极远离高压接线盒的一端的侧壁上开设有进液口；所述外电极的外表面上套装有励磁线圈，所述励磁线圈设置在出油口与进液口之间的外电极上。本发明基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，包括以下优点(I)利用磁场和不均匀电场的联合作用可以降低原油采出液的粘度，通过电破乳行为提高原油乳化液中水颗粒碰撞聚结速度与脱水效率；(2)利用不均匀电场介质电泳行为使不带电荷的中性水颗粒受电场感应后会形成诱导偶极子，在不均匀电场作用下使水颗粒向电场强度最大位置移动，通过不均匀电场对原油电破乳行为提高原油电破乳脱水的速度与效率。
图1为本发明的装置结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图1说明本具体实施方式
。基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，它包括内电极1、外电极2、绝缘密封垫3、高压接线盒4、高压接线螺栓5、接地螺栓
6、励磁线圈7和端盖14 ；所述内电极I为柱状结构，外电极2为筒状结构，内电极I的外径小于外电极2的内径的三分之一，内电极I套装在外电极2的内腔内部，内电极I外表面与外电极2内表面之间形成脱水腔8 ；所述外电极2 的一端通过绝缘密封垫3与高压接线盒4相连,高压接线盒4内设有高压接线螺栓5和接地螺栓6，所述高压接线螺栓5穿过绝缘密封垫3与内电极I相连，接地螺栓6与外电极2相连；所述外电极2远离高压接线盒4的一端与端盖14紧密连接，所述端盖14上开设有出水口 9 ；所述外电极2靠近高压接线盒4的一端的侧壁上开设有出油口 10，外电极2远离高压接线盒4的一端的侧壁上开设有进液口 11 ；所述外电极2的外表面上套装有励磁线圈7，所述励磁线圈7设置在出油口 10与进液口 11之间的外电极2上。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一不同的是它还包括内电极绝缘层12，所述内电极I外表面覆盖有内电极绝缘层12。
具体实施方式
三、本具体实施方式
与具体实施方式
一不同的是它还包括高压进线法兰13，所述高压进线法兰13安装在高压接线盒4上；所述高压进线法兰13与高压接线盒4内的高压接线螺栓5固定连接。采用本发明基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，高压电源通过高压进线法兰12印度高压接线盒I内，分别连接到高压接线螺栓2和接地螺栓13上，高压接线螺栓2和不锈钢内电极6相连，当在不锈钢内电极和不锈钢外电极之间施加高压电源时，在脱水腔11内建立不均匀电场；在不锈钢外电极外部缠绕励磁线圈5，当励磁线圈中通电流时在脱水腔11内不建立磁场，原油乳化液从进液口进入脱水腔11后，在磁场和不均匀电场作用下使原油中的水发生聚结，聚结后的水靠重力下沉经出水口 9流出，脱水后的原油经出油口 4流出，从而实现原油乳化液的油水分离目的。采用本发明基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，有以下两方面优点:(1)利用磁场、电场联合作用可以降低原油采出液的粘度，提高原油乳化液中水颗粒碰撞聚结速度与脱水效率。原油的成份主要有直链烃、异构烃、环烷烃、单环芳香烃、稠环芳香烃、胶质、浙青质以及不同量值的换氮、硫和氧化合物等组成。由于磁场对电子自旋及核自旋磁矩的作用，不但使电子磁矩及核磁矩产生绕外场的附加进动，而且会使部分电子及核的磁矩方向发生翻转，从而使部分C-H键中反平行自旋状态受到破坏，导致原油中胶质及其它分子间的网络缔合态部分解体，使分子的活性增加，流动性变好，粘度降低。同时磁场与电场联合作用可以提高原油乳化液中极化水颗粒的振荡频率与幅度，增加水颗粒在原油中碰撞聚结速率，以此来提高原油脱水效率。(2)利用不均匀电场下介质电泳行为提高原油电脱水效率。在不均匀电场作用下，不带电荷的中性水颗粒受电场感应后会形成诱导偶极子，由于不均匀电场作用下水颗粒两端所受的力不等，将产生一个朝着强电场梯度区域的净作用力，即水颗粒有向电场强度最大位置移动的趋势，在此过程中与其它分散相水颗粒发生碰撞聚结，这种现象称为介质电泳聚结。由于该聚结与偶极聚结不同之处在于其不依赖于周围是否有其他水颗粒存在，且产生的静电聚结力与电场强度的平方成正比，S卩:电场力不受电场方向变化影响始终指向电场梯度最大方向，且电场强度增加可引起介电电泳力的较大变化。显然不均匀电极结构下，在直 流和交流电压作用下都会产生介质电泳聚结力，从而提高原油电脱水的速度与效率。
权利要求
1.关于磁场和不均匀电场的原油脱水器，其特征在于它包括内电极(I)、外电极(2)、绝缘密封垫(3)、高压接线盒(4)、高压接线螺栓(5)、接地螺栓(6)、励磁线圈(7)和端盖(14)； 所述内电极(I)为柱状结构，外电极(2)为筒状结构，内电极(I)的外径小于外电极(2)的内径的三分之一，内电极(I)套装在外电极⑵的内腔内部，内电极(I)外表面与外电极⑵内表面之间形成脱水腔⑶； 所述外电极(2)的一端通过绝缘密封垫(3)与高压接线盒(4)相连，高压接线盒(4)内设有高压接线螺栓(5)和接地螺栓(6)，所述高压接线螺栓(5)穿过绝缘密封垫(3)与内电极⑴相连，接地螺栓(6)与外电极(2)相连； 所述外电极⑵远离高压接线盒⑷的一端与端盖(14)紧密连接，所述端盖(14)上开设有出水口(9)； 所述外电极(2)靠近高压接线盒(4)的一端的侧壁上开设有出油口(10)，外电极(2)远离高压接线盒(4)的一端的侧壁上开设有进液口(11)；所述外电极(2)的外表面上套装有励磁线圈(7)，所述励磁线圈(7)设置在出油口(10)与进液口(11)之间的外电极⑵上。
2.根据权利要求1所述的基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，其特征在于它还包括内电极绝缘层(12)，所述内电极(I)外表面覆盖有内电极绝缘层(12)。
3.根据权利要求1所述的基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，其特征在于它还包括高压进线法兰(13)，所述高 压进线法兰(13)安装在高压接线盒(4)上； 所述高压进线法兰(13)与高压接线盒(4)内的高压接线螺栓(5)固定连接。
全文摘要
基于磁场和不均匀电场的原油脱水器，涉及一种原油脱水器，解决现有原油脱水器不能利用磁场和不均匀电场的联合作用对原油进行电破乳脱水处理与现有原油脱水器不能利用不均匀电场的电泳行为对原油进行电破乳脱水处理的问题。内电极套装在外电极内腔内，内电极外壁与外电极内壁之间形成脱水腔；外电极的一端通过绝缘密封垫与高压接线盒相连，高压接线盒内设有高压接线螺栓和接地螺栓，高压接线螺栓穿过绝缘密封垫与内电极相连，接地螺栓与外电极相连；外电极的远离高压接线盒的一端与端盖紧密连接，端盖上开设有出水口；外电极侧壁上开设有出油口和进液口；出油口与进液口之间设置有励磁线圈套装在外电极的外表面。本发明可广泛适用于海上原油脱水的工作。
文档编号C10G33/02GK103087762SQ20131004100
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者陈庆国, 梁雯, 宋春辉, 王新宇, 魏新劳, 王永红 申请人:哈尔滨理工大学