一种旋流电脱盐方法及设备的制造方法
【专利摘要】一种旋流电脱盐方法，属于石油开采集输、石油化工、资源利用技术领域，用于解决电脱盐设备体积大、脱盐脱水效率不高问题。包括原油进入、原油排出，其特征是：在物系轴心设置电极，并采用2～10股旋流进料、等速、加速两段式离心分离；多股旋流推动原油物系均匀旋转，各象限旋转速度均匀稳定强劲，经进一步加速产生千倍于重力的离心力，协同电场力进行油水分离。还提供了实现本发明方法的进油管、旋流器、排油管、中心电极设备。该旋流电脱盐方法电消耗低、油水分离效率高、设备体积小，并具有自清洗功能。用于原油脱盐脱水，尤其适用于杂质、水含量高的原油预处理。
【专利说明】
_种旋流电脱盐方法及设备
技术领域
[0001]本发明属于石油开采集输、石油化工、资源利用技术领域，特别涉及一种旋流电脱盐方法及设备。
【背景技术】
[0002]原油开采出来后通常携带大量水溶性盐分，这些盐分对原油加工装置产生诸多不利的影响，如设备管道腐蚀、结盐、结垢、淤泥、堵塞等问题，所以炼油厂第一道工序就是“脱盐”。目前炼油厂普遍采用罐式电脱盐，将原油加热到100?140°C，注入洗涤水、混合、洗涤萃取使水溶性盐分溶解在水中；在电脱盐罐内设置电极板产生电场，含水原油从电场区域流过发生偶极聚结、振荡聚结或电泳聚结，使小水滴合并直径增大在油系中沉降分离。罐式电脱盐从原油流动方向分类有两种型式，一种是原油从电脱盐罐下部进入从顶部引出，该型原油自下向上流动、水滴在油系中自上向下移动(沉降)，不足是存在返混效应。另一种是原油从电脱盐罐一端进入从另一端引出，该型原油水平流动，水滴沿原油流动方向呈水平抛物线轨迹下降，不足是罐上部水滴要穿越整个设备直径落入底部的水包内，其水平抛物线轨迹的路程很长远，往往是设备直径越大、长度也越长。罐式电脱盐是利用水与原油的密度差、水滴在原油中沉降分离，众所周知水与原油的密度差较小，尤其是重质原油水与原油的密度差更小，原油停留时间很长、电脱盐罐的体积庞大、设备效率较低。另外原油中含有污泥等杂质，会沉积在电脱盐罐底部，一般都设有冲洗系设施，定期(I周左右)进行污泥冲洗操作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种旋流电脱盐方法，降低电消耗、大幅度减小电脱盐设备体积，并提高原油电脱盐设备效率，并有效脱除系统污泥。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的方法是:包括原油进入、原油排出，其特征是:在物系轴心设置电极，并采用2?10股旋流进料、等速、加速两段式离心分离；多股旋流推动原油物系均匀旋转，各象限旋转速度均匀稳定强劲，经进一步加速产生千倍于重力的离心力，协同电场力进行油水分离。
[0005]一种旋流电脱盐设备，包括原油进口、原油出口、圆筒壳体、锥筒壳体、进油管、单或多流道旋流器、排油管、中心电极、集水筒及排水管；圆筒、锥筒轴心设置中心电极；进油管自上向下伸到圆筒内部与单或多流道旋流器连接，其上端与原油进口连通；排油管与圆筒顶端连接或自上向下沿轴线伸入其内部；锥筒上端与圆筒下端连接，下端与集水筒上端连接，集水筒下端与排水管连接。
[0006]进一步，中心电极是柱笼电极或/和锥笼电极或/和电极棒。
[0007]进一步，进油管是I根进油套管或I根中心进油管，其下端伸到圆筒内部与多流道旋流器连接；或是2?10根直插进油管，其下端分别伸到圆筒内部与单流道旋流器连接。
[0008]进一步，排油管是中心排油管或排油套管。
[0009]进一步，还可以在圆筒上方设置进油室，2?10根直插进油管上端伸入其内，并设有原油进口。
[0010]进一步，还可以将多台旋流电脱盐设备安装在一个外壳内部，设置进油室、集水室。
[0011]进一步，该旋流电脱盐设备单独使用或多台串并联使用或与罐式电脱盐设备配合使用。
[0012]本发明创新点和积极效果:
[0013]本发明创新点是:在物系轴心设置电极，并采用2?10股旋流进料、等速、加速两段式离心分离；多股旋流推动原油物系均匀旋转，各象限旋转速度均匀稳定强劲，经进一步加速产生千倍于重力的离心力，协同电场力进行油水分离。
[0014]本发明积极效果是:1、采用2?10个流道的旋流器，多股旋流推动原油物系旋转，物系各象限旋转速度均匀、稳定、强劲；采用均匀稳定强劲多流道旋流器、等速加速两段离心力及电场力三项措施配合进行油水离心分离；电消耗低、油水分离效率高、设备体积小。
2、具有自清洗功能，旋转流体对圆筒、锥筒壁冲刷可将污泥冲刷至底部由下排水带出(省略常规电脱盐罐的污泥冲洗系统及其专项操作)，故尤其适用于杂质、水含量高的原油预处理。
【附图说明】
[0015]图1是一种旋流电脱盐方法及设备示意图。
[0016]1-原油进口，2-进油套管，3-中心排油管，4-多流道旋流器，5-圆筒壳体，6_锥筒壳体，7-集水筒，8-排水管，9-柱笼电极，9A-锥笼电极。
[0017]图2是另一种旋流电脱盐方法及设备示意图。
[0018]1-原油进口，2B-直插进油管，3-中心排油管，4A-单流道旋流器，5-圆筒壳体，6-锥筒壳体，7-集水筒，8-排水管，9-柱笼电极，9A-锥笼电极，11-进油室，12-隔离板。
[0019]图3是另一种旋流电脱盐方法及设备示意图。
[0020]IA-原油出口，2A-中心进油管，3A-排油套管，4-多流道旋流器，5-圆筒壳体，6-锥筒壳体，7-集水筒，8-排水管，9-柱笼电极，10-电极棒。
【具体实施方式】
[0021]见图1，设备从上至下依次是圆筒壳体5、锥筒壳体6、集水筒7，圆筒壳体5和锥筒壳体6轴心设有柱笼电极9和锥笼电极9A ;进油套管2自上向下伸到圆筒壳体5内部与多流道(推荐2?4)旋流器4连接，其上端与原油进口 I连接，中心排油管3自上向下沿轴线伸到圆筒壳体5内部；锥筒壳体6上端与圆筒壳体5下端连接，下端与集水筒7上端连接，集水筒7下端与排水管8连接。
[0022]见图2，设备从上至下依次是进油室11、圆筒壳体5、锥筒壳体6、集水筒7，进油室11与圆筒壳体5由隔离板12隔开，圆筒壳体5和锥筒壳体6轴心设有柱笼电极9和锥笼电极9A ;2?10根(推荐2?4根)直插进油管2B自上向下穿过隔离板12伸到圆筒壳体5内部分别与单流道旋流器4A连接，其上端伸到进油室11内，中心排油管3自上向下沿轴线伸到圆筒壳体5内部；锥筒壳体6上端与圆筒壳体5下端连接，下端与集水筒7上端连接，集水筒7下端与排水管8连接。
[0023]见图3，设备从上至下依次是圆筒壳体5、锥筒壳体6、集水筒7，圆筒壳体5和锥筒壳体6轴心设有柱笼电极9和电极棒10 ;中心进油管2A自上向下沿轴线伸到圆筒壳体5内部与多流道(推荐2?4)旋流器4连接，排油套管3A下端与圆筒壳体5顶部连接，其上端与原油出口 IA连接；锥筒壳体6上端与圆筒壳体5下端连接，下端与集水筒7上端连接，集水筒7下端与排水管8连接。
[0024]参见图1，含水原油从原油进口 I进入，经进油套管2进入多流道旋流器4，经多流道旋流器4以多股旋流(推荐2?4)切线方向流出，在圆筒壳体5形成均匀且强有力的螺旋流场，同时给柱笼电极9和锥笼电极9A供电产生电场，含水原油在电场区域发生偶极聚结、电泳聚结，使小水滴合并直径增大，经圆筒壳体5强力旋流及锥筒壳体6进一步加速，在超强离心力及电场力双重作用下水向筒壁集中、油向中心集中，在压力及浮力作用下脱水原油从中心排油管3下口进入从上口排出；水在重力及压力作用下流向下部集水筒7，经排水管8排出。
[0025]参见图2，含水原油从原油进口 I进入进油室11，经2?10根直插进油管2B进入2?10个单流道旋流器4A，经2?10个单流道旋流器4A以2?10股旋流切线方向流出，在圆筒壳体5形成均匀且强有力的螺旋流场，同时给柱笼电极9和锥笼电极9A供电产生电场，含水原油在电场区域发生偶极聚结、电泳聚结，使小水滴合并直径增大，经圆筒壳体5强力旋流及锥筒壳体6进一步加速，在超强离心力及电场力双重作用下水向筒壁集中、油向中心集中，在压力及浮力作用下脱水原油从中心排油管3下口进入从上口排出；水在重力及压力作用下流向下部集水筒7，经排水管8排出。
[0026]参见图3，含水原油从中心进油管2A进入，经多流道旋流器4以多股旋流(推荐2?4)切线方向流出，在圆筒壳体5形成均匀且强有力的螺旋流场，同时给柱笼电极9和电极棒10供电产生电场，含水原油在电场区域发生偶极聚结、电泳聚结，使小水滴合并直径增大，经圆筒壳体5强力旋流及锥筒壳体6进一步加速，在超强离心力及电场力双重作用下水向筒壁集中、油向中心集中，在压力及浮力作用下脱水原油从排油套管3A、原油出口 IA排出；水在重力及压力作用下流向下部集水筒7，经排水管8排出。
【主权项】
1.一种旋流电脱盐方法，包括原油进入、原油排出，其特征是:在物系轴心设置电极，并采用2?10股旋流进料、等速、加速两段式离心分离；多股旋流推动原油物系均匀旋转，各象限旋转速度均匀稳定强劲，经进一步加速产生千倍于重力的离心力，协同电场力进行油水分离。2.—种旋流电脱盐设备，包括原油进口、原油出口、圆筒壳体、锥筒壳体、进油管、单或多流道旋流器、排油管、中心电极、集水筒及排水管；圆筒、锥筒轴心设置中心电极；进油管自上向下伸到圆筒内部与单或多流道旋流器连接，其上端与原油进口连通；排油管与圆筒顶端连接或自上向下沿轴线伸入其内部；锥筒上端与圆筒下端连接，下端与集水筒上端连接，集水筒下端与排水管连接。3.根据权利要求2所述的旋流电脱盐设备，其特征是:中心电极是柱笼电极或/和锥笼电极或/和电极棒。4.根据权利要求2所述的旋流电脱盐设备，其特征是:进油管是I根进油套管或I根中心进油管，其下端伸到圆筒内部与多流道旋流器连接；或是2?10根直插进油管，其下端分别伸到圆筒内部与单流道旋流器连接。5.根据权利要求2所述的旋流电脱盐设备，其特征是:排油管是中心排油管或排油套管。6.根据权利要求2、4所述的旋流电脱盐设备，其特征是:还可以在圆筒上方设置进油室，2?10根直插进油管上端伸入其内，并设有原油进口。7.根据权利要求2所述的旋流电脱盐设备，其特征是:还可以将多台旋流电脱盐设备安装在一个外壳内部，设置进油室、集水室。8.根据权利要求2所述的旋流电脱盐设备，其特征是:该旋流电脱盐设备单独使用或多台串并联使用或与罐式电脱盐设备配合使用。
【文档编号】C10G32/02GK105885923SQ201410751280
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月10日
【发明人】刘英聚
【申请人】刘英聚