一种原油脱盐脱水装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于原油处理领域，包括油田原油处理和炼化企业原油加工领域，涉及一种原油脱盐脱水装置。
【背景技术】
[0002]原油自油井开采出后，通常含有一定量的盐和水，其中的盐类在加工过程中会沉积在工艺管道、加热炉炉管和换热器的管壁形成盐垢，致使传热困难、燃料消耗增加，并引起腐蚀，尤其是蒸馏塔顶系统的腐蚀，可能导致腐蚀穿孔、漏油而造成火灾。另外，原油中盐类的存在还会污染二次加工工艺中的催化剂，导致催化剂寿命缩短，而原油中的盐类通常是和水共存在。因此原油蒸馏处理的首要环节即为原油的脱盐脱水过程，一般要求脱盐后原油中的含盐量不大于3mg/L，水含量不大于0.3%。
[0003]目前常用的原油脱盐脱水方法主要有沉降法和电化学法。
[0004]沉降法就是将高含水原油放入罐中静置，利用油水两相密度的差异，使得原油中的水在重力的作用下沉降下来，从而达到油水分离的目的。该法效率不高，微小水滴依靠自重不能沉降，因此沉降法多用于原油罐区的油水粗分离。
[0005]电化学法是目前工业生产中普遍采用的脱盐脱水方法，该法利用破乳剂和静电场力实现原油的脱水脱盐处理，即原油经过换热达到一定温度后，与破乳剂和水混合后，在电场和破乳剂的作用下，使其中的微小水滴聚集成较大水滴，借重力从油中沉降分离，达到脱盐脱水的目的。该法具有设备简单、成本较低、脱盐脱水效果好等优点，因此在工业上得到了广泛使用。
[0006]在上述电化学脱盐脱水过程中，为了充分溶解残留在原油中的结晶状盐类，同时有效萃取出原油所含水中溶解的盐类，目前通常使用混合阀和静态混合器实现油、水、破乳剂的充分混合，使得水和破乳剂在原油中尽量分散，增加两相的接触面积，以有效提高脱盐脱水效率。但是随着这种分散式混合强度的提高，极易造成因过度分散而形成的乳化现象，增大了两相分离难度，这不仅导致下游脱盐脱水罐生产负荷的增加，而且对原油脱水脱盐效果也会产生不利的影响，从而影响下游装置的长周期正常运行。
[0007]美国专利US3977829、US3992156提出一种采用玻璃或不锈钢材质的纤维丝束作为两相传质界面的传质设备，该传质设备具有非弥散传质和极大传质表面积的特点，从而能够有效提高两相传质效率。中国专利ZL02258985.6、ZL200620105959.2对纤维丝的形状进行了改进；中国专利ZL201020266679.6采用经过表面亲水性处理的金属纤维丝束和水相分布器，提高水相在纤维丝表面的成膜能力和均匀分布能力。以上改进均进一步提高了液膜传质设备的传质效率。目前上述以纤维丝束作为两相传质界面的纤维液膜技术已广泛应用于两相传质领域。
[0008]由于上述专利提供的液膜传质设备通常安装于卧式沉降分离罐上部，因此其规格受沉降罐筒体直径与开孔的限制，对于处理量大的原油脱盐脱水过程，存在设计、安装等方面的困难。【实用新型内容】
[0009]本实用新型提供一种原油脱盐脱水装置，具有可满足各种处理规模、原油脱盐脱水效率高、运行成本低、装置运行平稳等优点。
[0010]本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的:
[0011]一种原油脱盐脱水装置，该原油脱盐脱水装置包括单级或串联连接的多级原油脱盐脱水处理单元；该原油脱盐脱水处理单元由独立的原油脱盐脱水接触器、电脱盐脱水罐以及水循环栗组成；所述独立的原油脱盐脱水接触器上侧部具有水相进口、该水相进口通过管线和水循环栗及阀连接、顶部具有原油进口及原油进口管线上的阀，而其底部具有混合相出口，该混合相出口和电脱盐脱水罐通过管线连通；电脱盐脱水罐底部的含盐废水或循环水出口通过水循环栗及阀连通本级及上一级独立的原油脱盐脱水接触器上侧部的水相进口，电脱盐脱水罐顶部设有的原油出口和下一级的原油脱盐脱水接触器的原油进口通过阀连通或者直接外排；每级原油脱盐脱水处理单元的原油脱盐脱水接触器上侧部的水相进口通过管线、阀与补充水入口连接。
[0012]所述原油脱盐脱水接触器可实现油水两相非弥散态传质反应。
[0013]所述原油脱盐脱水接触器为立式压力容器；主要包括筒体，封闭筒体的上、下封头，筒体顶部及上侧部开有原油进口、水相进口，筒体内从上到下依次安装原油分布器、水相分布器、纤维丝束，所述筒体的下封头的底部设置混合相出口，该混合相出口和电脱盐脱水罐通过管线串接连通。
[0014]所述原油进口的管线上安装有原油过滤器。
[0015]所述补充水入口的管线上安装水过滤器。
[0016]本实用新型所具有的积极有益效果:
[0017]1.本实用新型采用可实现非弥散态传质的原油脱盐脱水接触器和电脱盐脱水罐串联的方式，首先利用原油脱盐脱水接触器中的大量亲水性纤维丝使得油、水以液膜方式流动，从而一方面实现原油中乳化态水滴的拉伸、甚至破乳，另一方面使得原油和水的接触面积最大化，有效提高原油中盐类转移至水相的传质速率，同时避免强烈混合所致的两相分离困难等问题，有效降低串联的电脱盐脱水罐的运行负荷及其操作费用；然后在电脱盐脱水罐中电场力的作用下，实现原油脱盐脱水的目的，具有原油脱盐脱水效率高的特点。
[0018]2.原油脱盐脱水接触器为装有大量亲水性纤维丝的独立、立式压力容器，具有可满足各种处理规模、设计安装及检维修简便等优点。
[0019]3.根据待处理原油的性质和处理目标，本装置可以实现原油单级、两级或三级串联的处理流程。
[0020]4.原油流向和水的流向总体呈逆流，既可提高水的利用率，又能适应原油处理量和其中盐含量波动对产品指标的影响，保证产品质量的达标；每一级原油脱盐脱水处理单元分离出的一部分水在本单元循环使用，另一部分水送至前一级处理单元，从而在保证电脱盐脱水罐负荷不变的情况下，进一步提高水的利用率，有效降低新鲜水用量和含盐废水排放量。
[0021]5.原油过滤器和水过滤器可以有效避免原油和水中杂质对原油脱盐脱水接触器的不利影响。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型原油脱盐脱水接触器的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型的结构流程示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0025]下述中的电脱盐脱水罐是利用电场力达到油水分离的目的，采用可实现该功能的各类设备。
[0026]如图1所示，所述的原油脱盐脱水接触器为可实现油水两相之间的高效非弥散态传质反应的独立、立式压力容器，包括筒体a、纤维丝束b、上封头c、下封头d、水相分布器e、水相进口 f、原油进口 g、原油分布器h、混合相出口 1、接触器支座j。筒体a由上、下封头c、d封闭，筒体a顶部及顶部侧边开有原油进口 g、水相进口 f，筒体a内从上到下依次安装原油分布器h、水相分布器e、纤维丝束b，所述筒体a的下封头d的底部设置混合相出口 i，该混合相出口 i和电脱盐脱水罐通过管线串接连通。所述的原油脱盐脱水接触器通过接触器支座j安装于地面或平台。
[0027]—方面由于纤维丝的直径决定其充填密度，从而影响传质面积和传质效率，另一方面纤维丝直径也受其强度的限制，所以所述纤维丝束b由直径为0.02-1.0毫米亲水性纤维丝组成。
[0028]所述的纤维丝束的密度和长度由处理介质性质和操作条件的要求而决定；所述的水相分布器e、油相分布器h为莲蓬头式、单管式、排管式中的一种或几种。
[0029]所述的原油脱盐脱水接触器的工作过程为:水相介质从水相进口 f经水相分布器e均匀分布在纤维丝束b的每根纤维丝上，并很快在表面亲水性良好的纤维丝表面铺展成液膜。待处理原油从原油进口 g进入接触器，经过原油分布器h后，在水相液膜表面与水相并流向下。两相流动速度的不同及两相之间的摩擦力，使得接触传质表面进一步增大，并得以不断更新，在此过程中发生两相之间的传质反应。两相顺纤维丝束流至反应器下部空间，在此得到初步分离后，自混合相出口自流至串联的电脱盐脱水罐。
[0030]如图2所示，本实用新型是一种能实现单级、二级或三级原油脱盐脱水的装置，其包括原油过滤器1、一级原油脱盐脱水接触器2、一级电脱盐脱水罐3、一级水循环栗4、二级原油脱盐脱水接触器5、二级电脱盐脱水罐6、二级水循环栗7、三级原油脱盐脱水接触器8、三级电脱盐脱水罐9、三级水循环栗10，以及水过滤器11以及各级管线上的阀。具体连接如下:
[0031]所述原油过滤器1与一级原油脱盐脱水接触器2的原油进口通过管线及阀12相连接。
[0032]所述一级原油脱盐脱水接触器2、一级电脱盐脱水罐3和一级水循环栗4组成一级原油脱盐脱水处理单元。所述的一级原油脱盐脱水接触器2的混合相出口与一级电脱盐脱水罐3底部的混合相进口通过管线相连接；所述的一级电脱盐脱水罐3底部的水相出口与一级水循环栗4的进口通过管线相连接；所述的一级水循环栗4的出口与一级原油脱盐脱水接触器2的水相进口通过管线相连接，同时该一级原油脱盐脱水接触器2的水相进口通过阀25、水过滤器11和补充水管线连通；一级电脱盐脱水罐3顶部的油出口通过阀14直接外排或者通过阀15和二级原油脱盐脱水接触器5的原油进口连接。
[0033]所述二级原油脱盐脱水接触器5、二级电脱盐脱水罐6和二级水循环栗7组成二级原油脱盐脱水处理单元。所述二级原油脱盐脱水接触器5的混合相出口与二级电脱盐脱水罐6底部