监视器)的组件和/或其他组件的电子装置。该控制器优选可运行以整合一个或更多个应用专属的集成电路、程序、计算机可执行的指令或算法、一个或更多个硬连线装置、无线装置和/或一个或更多个机械装置。此外，控制器可运行以整合本发明的反馈、前馈或预测回路。一些或所有的控制器系统功能可以在中心位置，例如网络服务器，用于在整个局域网、广域网、无线网、互联网连接、微波连接、红外连接、有线网(例如以太网)等的通信。此外，可以包括其他组件例如信号调理器或系统监视器以加速信号传输和信号处理算法。
[0019]2.用于监测和控制原油装置中脱盐的系统
[0020]本发明涉及用于自动实时监测和控制原油装置中脱盐的系统。参照图1，系统10包括混合阀14、脱盐器容器18、乳液水平指示器22、氯分析器26、水分析器30和操作地耦联至混合阀14、乳液水平指示器22、和/或氯分析器26、和/或水分析器30的控制器34。混合阀14通过跨混合阀14的压降来混合原油38和洗涤水42，从而形成原油/水相流46。在示出的实施方案中，混合阀14包括用于接收原油38和洗涤水42的入口 50，以及用于排出原油/水相流46的出口 54。在示出的实施方案中的压降在入口 50和出口 54之间决定。脱盐器容器18接收原油/水相流46，由此在原油和水相之间的界面形成乳液(未示出)。脱盐器容器18配置为使原油/水相流46在外加场中与一定剂量的破乳剂58接触。在一些实施方案中，乳液水平指示器22、氯分析器26和水分析器30可以改装至现有混合阀14和脱盐器容器18。如下文所说明，跨混合阀14的压降和破乳剂58的剂量通过控制器34基本实时调节以自动实时监测和控制脱盐。
[0021]乳液水平指示器22耦联至脱盐器容器18的外表面62。因此，乳液水平指示器22可以在不需要关闭系统10的情况下安装。在一些实施方案中，乳液水平指示器22设置为邻近原油和水相之间的界面。在其他实施方案中，乳液水平指示器22位于第一高度范围，原油和水相之间的界面位于第二高度范围，并且第一范围和第二范围交叠。在一些实施方案中，乳液水平指示器22附着于在脱盐器容器18外部上的现有试线(trylines)(也称为“龙头(taps)”或“试阀(trycocks) ”)。通常，五或六个试线内置于脱盐器容器以目视乳液所在位置、其可能的宽度及其可能的构成。将乳液水平指示器22固定于试线提供了与其他商业替代方案相比更简单的安装。此外，因为乳液水平指示器22不需要直接焊接于脱盐器容器18，安装工作可以在“冷工作许可”下完成。
[0022]乳液水平指示器22能够测量与乳液相关的至少一项性能，例如界面宽度和变化率。在一些实施方案中，乳液水平指示器22能够测量在原油/油界面以下和以上的水百分比，然后将其转换成实际水平(例如英寸或cm/mm，取决于国家)，均在脱盐器容器18的外部。在一些实施方案中，乳液水平指示器22通过测量在脱盐器容器18内部的烃、乳液和水相中的氢含量来工作，检测器和设备66物理上位于容器的外部。检测器66可以基于中子反向散射原理来测量氢含量。例如，检测器66可以使用例如来自镅241 (241Am)的低水平辐射源。镅的氧化物可以与铍一起压制以成为有效的用于检测器66的中子源。虽然图1示出乳液水平指示器2包括连接于脱盐器容器18的外表面62的四个检测器66，应当理解其他实施方案可以使用其他数目的检测器66。例如，乳液水平指示器22可以包括一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、七个或更多个、八个或更多个、九个或更多个或十个或更多个检测器66。各检测器66可以位于现有试线的相应水平。因此，检查检测器66的输出的准确度可以是简单和常规的过程。各检测器66可以通过电缆耦联至多通道读取器，该读取器可以通过通信硬件将输出发送至如下所述的数据控制系统(未示出)。如下所述，控制器34使用由乳液水平指示器22所测量的乳液的特性来自动实时地监测和控制脱盐。
[0023]氯分析器或原油中盐量监视器26能够测量或测定原油中的总氯量。在一些实施方案中，氯分析器26可以基于用中子轰击或辐射原油来测量原油的总氯量。中子被减速，然后与原油中的元素氯和硫进行热中子俘获反应。原油的伽马射线能量辐射响应热中子的俘获而发射。基于伽马辐射的检测可以获得氯和/或硫的浓度量。尽管可以使用任何合适的伽马射线检测器，示例性伽马射线检测器包括第2009/0099808号美国专利申请公开中所公开的那些，该公开的题目为“Method for Monitoring Fouling in a CoolingTower (用于监测冷却塔中结垢的方法)”，其通过引用整体并入本文。典型的伽马射线检测器是2英寸碘化钠闪烁检测器，例如由Ludlum制造的那些。虽然未在图1中示出，辐射计数装置接收来自检测器的信号。Ludlum的2200型标量强度计是计数装置的典型类型。检测器和计数装置测量所发射的伽马辐射的强度。例如，典型的计数装置可以将辐射强度的测量显示为每指定时间段的辐射计数(例如5000计数/6秒)。
[0024]在一些实施方案中，氯分析器26能够测量约3000ppm或更小的总氯量。在其他实施方案中，氯分析器26能够测量约3000ppm或更小、2000ppm或更小、100ppm或更小、900ppm或更小、800ppm或更小、7OOppm或更小、600ppm或更小、500ppm或更小、400ppm或更小、300ppm或更小、200ppm或更小、10ppm或更小、90ppm或更小、80ppm或更小、70ppm或更小、60ppm或更小、50ppm或更小、40ppm或更小、30ppm或更小、20ppm或更小、1ppm或更小、9ppm或更小、8ppm或更小、7ppm或更小、6ppm或更小、5ppm或更小、4ppm或更小、3ppm或更小、2.9ppm或更小、约2.8ppm或更小、约2.7ppm或更小、约2.6ppm或更小、约2.5ppm或更小、约2.4ppm或更小、约2.3ppm或更小、约2.2ppm或更小、约2.1ppm或更小、约2.0ppm或更小、约1.9ppm或更小、约1.8ppm或更小、约1.7ppm或更小、约1.6ppm或更小、约1.5ppm或更小、约1.4ppm或更小、约1.3ppm或更小、约1.2ppm或更小、约1.1ppm或更小或约
1.0ppm或更小的总氯量。如下所述，控制器34使用由氯分析器26所测量的原油的总氯量来自动实时地监测和控制脱盐。
[0025]水分析器30能够测量原油的水百分比。在一些实施方案中，水分析器30能够测量约1.00%或更小的水百分比。在一些实施方案中，水分析器30能够测量约0.01 %或更大、0.02%或更大、0.03%或更大、0.04%或更大、0.05%或更大、约0.10%或更大、约0.15%或更大、约0.20%或更大、约0.25%或更大、约0.30%或更大、约0.35%或更大、约0.40%或更大、约0.45%或更大、约0.50%或更大、约0.55%或更大、约0.60%或更大、约0.65%或更大、约0.70%或更大、约0.75%或更大、约0.80%或更大、约0.85%或更大、约
0.90%或更大或约0.95%或更大的水百分比。在其他实施方案中，水分析器30能够测量约1.00%或更小、约0.95%或更小、约0.90%或更小、约0.85%或更小、约0.80%或更小、约0.75%或更小、约0.70%或更小、约0.65%或更小、约0.60%或更小、约0.55%或更小、约0.50%或更小、约0.45%或更小、约0.40%或更小、约0.35%或更小、约0.30%或更小、约0.25%或更小、约0.20%或更小、约0.15%或更小或约0.10%或更小的水百分比。这包括约0.01%至约1.00%、0.05%至约1.00%或约0.05%至约0.50%的百分比。如下