一种微波强化静电原油脱水装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种微波强化静电原油脱水装置，具体就是用于原油脱盐脱水的装 置。
【背景技术】
[0002] 随着油田开发进入后期，开采工艺的不断发展，例如三次采油注水、注聚合物、三 元复合驱、调刨、解堵等技术的应用，加入了大量的药液，使得油田采出原油乳化程度越来 越严重，原油乳状液变得更加稳定，乳状液导电性增强，施加高压电场时，电流会增大，甚至 短路，脱水难度越来越大，常规的电化学二段脱水已很难达到原油外输指标的要求。
[0003] 随着三次采油原油及高酸原油的进入，炼油厂电脱盐装置运行也出现困难，由于 乳化严重、破乳困难，造成电流大、运行不稳定、电耗高、排水带油、脱后含盐含水超标等一 系列问题，造成装置能耗高、装置腐蚀加重等问题。
[0004] 为解决上述问题，人们开发了一些技术。中国专利CN1607974 -种配置在分离容 器中的装置，具有流体混合物流过的一个入口和许多出口，它是为了促进乳化在第二种流 体中的第一种导电性流体的静电聚结，该装置包括许多管状静电聚结器基元，后者在流动 方向延伸，它们排列在一个基本上覆盖了该容器整个横截面的基体里，以及对流过该聚结 器基元的流体施加电场的方法。但该装置用于分离罐内，结构复杂，有电空间有限，而且需 要绝缘管。
[0005] 中国专利CN 101078345 B公开了油田采出液电磁聚结预处理装置，其中的电聚 结器结构主要由接管、绝缘棒总成和静电聚结器组成；在接管的两端设有法兰盘，在接管的 中左部和中右部由定位挂块悬挂在接管内的对称的两个圆筒形的静电聚结器上；静电聚结 器内纵向设有由圆形定位板两端定位的通油管，通油管两端插在定位板上对应设有的圆孔 内，并焊接一起；在每根通油管的中心设有一根电极棒，电极棒的两端部用螺栓螺母固定 在长条形固定板上；另一个静电聚结器的电极棒的右端接线端子用电缆并联于设在接管右 端部的绝缘棒总成相联，两个静电聚结器的电极棒的另一端分别用电缆并联分别接于接设 在接管上的地线接线柱上。其结构复杂、需要很多聚结单元，而且电场分布不均，不能充分 利用管内空间，流体不能自由流动，而且电场强度低，仅适用于高含水的采出液的大水珠聚 结。
[0006] CN1772845公开了一种原油脱水、脱盐的工艺，尤其涉及一种驻波超声-电场联合 用于各种油品脱水、脱盐的工艺。本发明的技术方案为将驻波声场与电场作用结合在一起， 达到脱水脱盐的目的。即原油加入新鲜水与破乳剂经静态混合器或其它混合装置均匀混 合，先经过驻波或行波超声作用，然后进入常规电脱盐装置脱水脱盐。但超声波功率较小， 破乳作用有限，而且在一定条件下还会产生乳化作用。
[0007] CN102226100A公开了一种利用过滤-电场聚结法组合的高效原油脱盐/脱水的 方法及设备。该发明的高效原油脱水/脱盐的设备，包括依次连接的原料输送系统、混合装 置、脱水过滤装置和电脱盐装置。本发明的高效原油脱水/脱盐的方法是利用本发明的高 效原油脱水/脱盐的设备通过原料预热、混合、初步破乳及电脱盐/脱水步骤实现的。本发 明采用过滤-电场聚结组合的原油脱盐/脱水方法，能够克服过滤法和电场聚结法脱盐/ 脱水工艺各自的缺点，同时降低两者的运行苛刻度，既可提高原油脱盐过程的适应性、脱盐 /脱水率和平稳运行率，又可以达到节能降耗的目的。但结构复杂，体积庞大。
[0008] CN200942306Y公开了微波破乳原油脱水装置属于分离装置，是在原油储罐中设置 了微波源，在原油储罐一端的中部设有原油入口阀、另一端的上部设有原油出口阀。原油储 罐的底部设有脱水出口阀、顶部设有石油气出口阀。原油储罐内横向设有支架、在支架上安 装微波源。在原油储罐内壁的上部设有原油液位计、原油液位计之下设有测温计、在中部设 有油水介面液位计、下部有连接微波源的电缆线出口。其优点是：设计结构简单、操作简便、 易于实现自动化、性能可靠，而且脱水率高、减少破乳剂的使用量，有节能降耗的效果。但仅 用微波破乳所需微波功率大、停留时间长，而且在大罐内施加微波不易均匀。
【发明内容】
[0009] 本发明所设计的目的是提供一种微波强化静电原油脱水装置，在电场中加微波， 增强破乳效果，主要用于原油及成品油的油水乳化液破乳，尤其是适于W/0型乳化液，可以 施加强电场和微波，能降低原油电脱盐/脱水罐电流，降低原油脱后含水及排水含油，从而 降低能耗、提高装置的适应性和稳定性。也可以用于0/W型乳化液，可以施加低电场和微 波，用于油田采出液三相分离器之前，提高装置的分离效率。
[0010] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0011] 一种微波强化静电原油脱水装置，由带法兰的金属管段和电脱盐/脱水罐组成， 所述带法兰的金属管段包括电场产生部件和微波源，其主要作用是强化破乳。
[0012] 一种微波强化静电原油脱水装置，其特征在于：包括带法兰的金属管段和电脱盐 /脱水罐，金属管段内有产生静电场和微波辐射部件；所述带法兰的金属管段内设置电极， 所述电极通过绝缘件吊挂固定于带法兰的金属管段顶部；所述电极通过电极棒与供电变压 器连接；所述带法兰的金属管段接地，微波源固定于管壁内。
[0013] 进一步，所述供电变压器为单相变压器、三相变压器、脉冲变压器、交流变压器或 直流变压器。
[0014] 该装置单级使用，或者多级并联或串联。
[0015] 带法兰的金属管段内电场强度为300V/cm-5000V/cm，原油在管段内停留时间为 1-300 秒，微波波长 500MHz-300GHz。
[0016] 本发明所述的电场产生部件是指现有技术中所有能够产生电场的部件，其具体形 式可由本领域技术人员进行选择。
[0017] 例如，电场产生部件可选择：各种形式的电极板（包括环形电极、矩形平板电极、 垂直极板悬挂等）；微波频率也可以根据具体情况选择。
[0018] 本发明所述微波强化静电原油脱水装置，在电场中加微波，发挥电场和微波的共 同作用，增强破乳效果，主要用于原油及成品油的破乳，与现有的原油电脱盐/脱水罐结 合，能降低电脱盐/脱水罐变压器电流，从而降低能耗、提高装置的适应性和稳定性。也可 以用于油田三相分离器之前，提高分离效率。
[0019] 以下为本发明所述的微波强化静电原油脱水装置的优选的具体形式，本领域技术 人员可以根据实际情况进行选择。
[0020] 所述电场产生部件包括带法兰的金属管段；所述带法兰的金属管段内设置电极， 所述电极通过绝缘吊挂固定于带法兰的金属管段顶部；所述电极通过电极棒与供电变压器 连接；所述带法兰的金属管段接地。
[0021 ] 所述微波源的安装位置在管段内垂直方向或成一定角度。
[0022] 电脱盐/脱水罐为公知的各种形式。
[0023] 本发明所述带法兰管段内电极的第一种形式为：设置于带法兰的金属管段中心的 中心金属电极。主要用于管径较小、电场强度要求不高的场所。
[0024] 本发明所述法兰管段内电极的第二种形式为：包括设置于带法兰的金属管段中心 的中心金属电极以及环绕中心金属电极的一个环形电极栏；所述环形电极栏上均匀分布多 个金属电极；所述中心金属电极与环形电极栏、环形电极栏与带法兰的金属管段顶壁之间 均通过绝缘吊挂连接；
[0025] 优选地，所述中心金属电极或环形电极栏通过电极棒与供电变压器连接。
[0026] 上述的本发明所述电极的第二种形式主要用于管径较大、电场强度要求高的场 所。
[0027] 本发明所述中心金属电极为铝管或铁管，其表面均匀分布多层铝网、铁网、铝格栅 或铁格栅。
[0028] 所述环形电极栏上均匀分布的多个金属电极为多层铝网、铁网、铝格栅或铁格栅， 以增