一种磁电破乳器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种磁电破乳器，具体涉及一种用于原油电脱盐或脱水的强化破 乳装置。
【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，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，同时也造成装置能耗高、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。CN 1607974A公开了一种配置在分离容器 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] CN 101078345A公开了一种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；固定板两端设有90°拐角，拐角镶嵌在通油管内；一个静电聚结器的电极棒 的左端接线端子通过电缆并联与设在接管左端部的绝缘棒总成相联，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] US 4, 469, 582中公开了一种以电力增强的斜板分离器，它装在一个下游的小室 里，这个小室与电力系统相连而产生电场，在分离器的通路中，将极性的流体（水）从非极 性的流体（油）中聚结并分离。这种分离器一般是由一排平面状或波纹状的极板（电极） 组成，被处理的混合液通过这些极板。每块极板是由两部分做成的，第一部分是用导电材料 制的；在下游，第二部分是由绝缘材料制的。这种装置安装于分离罐内，有电空间有限。
[0007] US 4, 919, 777中公开了一种将盐水从油中用静电/机械分离的处理器，分离是在 液体纵向流过在水平方向加长的罐时进行的，在罐中装有聚结器的基元以增强破乳化的作 用。乳状液流过电场的方向，盐水的微滴带了电荷，然后又通过接地线的聚结器的基元，后 者包含了许多以束状排列纵向延伸并向下倾斜的开口的管子。这种装置安装于分离罐内有 电空间有限。
[0008] CN 1605615A公开了一种用于石油化工行业的原油电脱盐脱水器，以解决现有电 脱盐脱水器所存在的采用弱电场进料而使强电场区的电聚结作用弱化、原油由下向上流动 而阻滞水滴沉降等问题；其主要特征在于操作时可采用强电场直接进料和原油水平流动。 该实用新型的电脱盐脱水器，从罐体的油水混合料入口端起沿罐体的轴向设有强电场聚结 区，罐体净化原油出口端的顶部设有出油管，强电场聚结区设有至少二层与罐体的轴向垂 直的平面型电极板，各层电极板之间相互平行。罐体内设有进料分配器，其上设有喷口，将 油水混合料喷入所有相邻两层电极板之间的强电场中。在强电场聚结区与罐体净化原油出 口端之间还可设置沉降分离区。但这种装置结构复杂，用于分离器内的破乳分离。
[0009] CN 1772845A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。该实用新型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。
[0010] CN 102226100A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。该实用新型的高效原油脱水/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。该实用新型的高效原油脱水/脱盐的方法是利用实 用新型的高效原油脱水/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。该实用新型采用过滤-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。 【实用新型内容】
[0011] 鉴于现有的破乳器存在的问题，本实用新型的目的之一在于通过在电场中施加磁 场，从而增强破乳效果；本实用新型的目的之二在于将磁电破乳器安装在原油电脱盐或电 脱水罐之前，从而降低电脱盐或电脱水电流，以降低能耗；本实用新型的目的之三在于提高 金属离子的脱除率；本实用新型的目的之四在于将磁电破乳器用于采出液三相分离器之前 以提高装置的分离效率。
[0012] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0013] -种磁电破乳器，所述磁电破乳器包括带法兰的金属管段；所述带法兰的金属管 段内设置有多个相互平行的金属电极，所述多个金属电极悬挂于金属电极横梁上，金属电 极横梁通过绝缘吊挂固定于带法兰的金属管段顶部；所述多个金属电极通过电极棒与供电 变压器相连；相邻电极通过电极棒分别连接电源的不同的输出端；
[0014] 所述带法兰的金属管段接地；所述多个金属电极的外围设有环形磁体。
[0015] 在本实用新型中，相邻金属电极之间形成电场，电极与管段内壁之间也形成电场。
[0016] 本实用新型通过在电场中增加磁场，可以降低油水乳化液的粘度，提高金属离子 的水中溶解度从而有利于其脱除。该装置主要用于原油及成品油的破乳，安装在原油电脱 盐或电脱水之前，能降低电脱盐或电脱水电流，提高金属离子脱除率，从而降低能耗、提高 装置的适应性和稳定性。也可以用于原油三相分离器之前，提高分离效率，还可以用于多种 两相分离的场所。
[0017] 本实用新型中，乳化液水滴在电场作用下受到极化作用而带电，其原因在于通常 在采用电场破乳时，在直流电场中以偶极聚结为主，当原油经过直流电场时，原油中的含盐 水滴在电场力的作用下产生偶极性，按电场方向排列成行的相临水滴之间，由于相临端的 电荷相反而存在相互吸引的静电引力，因而相临水滴相互吸引聚结；在交流电场中则以偶 极聚结和振荡聚结为主，当原油通过交流电场时，其中溶解有盐类的微小水滴在电场的作 用下产生偶极性，水滴两端感应产生相反的电荷，在电场引力作用下水滴变长，由于是交变 电场，水滴随之振荡，乳化膜强度减弱，相临水滴相反极性端因互相吸引、碰撞使水滴破裂 而复合增大，从而发生聚结。
[0018] 以下为本实用新型所述磁电破乳器的优选形式，不应视为对本实用新型的限制。
[0019] 所述电极棒与供电变压器之间设有电连接器。
[0020] 所述金属电极为圆形网状或格栅形式。圆形网状或格栅形式的金属电极能够在金 属管内最大程度地增强电场强度。
[0021] 所述环形磁体位于带法兰的金属管段的外部或内部。所述环形磁体为永磁体或电 磁体。
[0022] 本实用新型中，所述的环形单极磁体实现了磁铁的单极输出以及磁体磁极的单极 聚焦，从而增强了磁体的磁场强度。
[0023] 所述绝缘吊挂为聚四氟乙烯棒。
[0024] 所述带法兰的金属管段的入口段相邻金属电极间距小于出口端相邻金属电极间 距。由于入口端电极间距小于出口端，因此入口端电场强度远大于出口端电场强度，这样的 电场分布较为合理。因为入口端的乳化液水珠较小，电导率小，施加强电场后水珠变大，因 此到出口端时电导率变大，有利于降低电耗，采用这种垂直于流体流向的电极使油水乳化 液与电极的接触增加，有利于破乳。
[0025] 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，均可用于实施本实用新型。
[0026] 本实用新型中，磁场发挥了降粘的作用，这是由于在原油中含有各种金属及其化 合物，其具有带电离子，同时还含有水、表面活性物质等，在外加磁场的作用下，原油中的磁 性核会沿磁场方向按照能级规则取向排列，导致原油中石蜡分子的动能增加并改变了石蜡 的结晶过程；磁性核的取向排列作用使得石蜡分子在磁场作用下规则排列聚集，更易结晶 成核，晶核的增多降低了蜡晶的生长速率，从而改变了石蜡的结晶过程；磁处理使石蜡分子 首先在原油的内部结晶析出，而不是发生在输油管壁上，并且原油中所形成的蜡晶颗粒尺 寸变小，数量增多，小而弥散的蜡晶更易被油流带走，避免了蜡晶在油管上大量结晶生长， 减少了沉积；蜡晶数目的增加，使得原油中的蜡晶颗粒分散度和对称性增加，蜡晶颗粒间的 色散力减弱；原油中的蜡晶不易聚集连接成三维空间网状结构，从而降低了原油的粘度。
[0027] 本