一种原油脱水装置和系统的制作方法

专利名称：一种原油脱水装置和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用物理方法对乳化液进行处理的方法，具体而言，涉M 油田或炼油厂生产中的原油进行电场或声电脱水的装置。
背景技术：
在石油石化行业的生产中，有一道重要的工艺是将处于紧密结合状态 的油包水、水包油颗粒打开，实现原油与水的完全分离。现在通行的方法 是化学法破乳，即向油水乳化液中加入大量的表面活性剂(又称破乳剂), 降低油7jc界面的表面张力，加快油水的分离。这种破乳方法的主要问JHA 成本高、反应速度慢，而且还容易造成环境污染。
作为一种改进， 一种利用高压电场加快破乳il^的方法应运而生，实 现这一功能的装置一般称为电脱水器。它由一个罐体，在罐体内部按一定 方式排列有高压电极，相邻的高压电极与罐体外部高压电源的不同电^W目 连，从而在他们之间形成高压电场，罐体上还设有进料口， #分布器， 沉降区，在罐体下部的排水口，及在罐体上部的出油端等部分。其作用原 理是在罐体内的不同电极之间形成高压电场，乳化液在通过电场作用部时 受到电场的极化作用而加速沉降。中国专利CN2159833Y, CN1605615A， CN1140611C，美国专利US4209374等介绍不同结构的电脱水器，它们的工 作原理濕_相同的。
这种结构的特点是工作比较稳定，油水实现了即时分离，缺点是体积 较大，结构较复杂，造价高，安装困难，液体在罐内的緩慢运动还影响了 在电场作用下细小的水滴相互碰撞凝结成大颗粒沉降的机会，从而影响了 破乳脱水脱盐的效率及效果。
专利CN2296230 (原油电场脱水的超声波破乳装置)、CN2539559 (原 油超声波-一电场联合脱盐装置)公开了两种电场与超声波联合作用进行 脱水脱盐的技术。它们共同的技术路线是设有一电脱水器，即诸如专利 CN2159833、 US4209374等所介绍的电脱水器，在电脱水器前面设有一个 超声波作用装置，待处理的原油乳化液通过输送管道先进入如专利 CN2296230,或者CN2539559所述的超声波作用装置，经it^声波作用后， 再经过输送管道进入电脱水器。在电脱水器内部，原油乳化液在电场的作 用下，油水分离i^l加快，分离出的污水沉入电脱水器的底部经排水口排 出，分离出的原油净油经电脱水器上部的溢油口排出，在这里，电脱水器 具有对待处理原油进行电场作用和实现已处理原油的沉降分离两种功能。 该技^i洛线所实现的物理破乳与专利CN2159833、 US4209374等所代表的 单纯电场脱;;M目比在效果上有所改进，但在工业生产上还存在着几个不利
的缺陷，影响着物理破乳技术的效果和推广，这几个问 ::
1、 在结构上，整个技术方案受制于笨重的电脱罐(即电脱水器)，限 制了物理脱水系统根据生产工艺的要求灵活地安装和^it,不利于物理破 乳技术的推广.
2、 在物理作用的程序上，由于原油品种繁多，对其中相当多的原油 乳化液而言，先超声、后电脱的程序不利于充分发挥物理作用的效率和效 果。
3、 与在工业上广泛采用的大型储銜目比，电脱罐的体积明显偏小， 进一步限制了物理作用的效果。
4、 经过物理作用的液体就地沉降，减少了油包水、水包油颗粒通过 布朗运动碰撞、合并、沉降的机会。
5、 在电脱水罐内，液体因沉降形成了分层，不同组别的电极间的液 体的电特性各不相同，使加在电极上的电压不容易达到理想的状态，严重 影响电场作用的效果。

发明内容
根据本发明的一个实施例，提供了一种原油电场作用部，用于安^ 输油管道上，包括腔体，具有进油端，用于与上游的输油管相配接，用 于输入来自上游的原油，以及出油端，用于向下游输出流过的原油；电场
作用区，i更置所述进油端和所述出油端之间，用于通过电场对流过的原油
进行作用；电源输入端子，设置在腔体上，用于为所述电场作用部输入产 生电场的电压；其中，所述电场作用部的腔体在垂直于原油流动方向上的 截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的尺度 是可比的。其中所述电场作用部的腔体在垂直于原油流动方向上的截面的 尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的尺度之比可
以在0.7到3之间。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种原油脱水单元，包括油水 分离装置；至少一个原油物理作用部，其^:置在所述油水分离装置的上 游，配接到所述油水分离装置上，其中，所述原油物理作用部包括上述原 油电场作用部和超声作用部中的至少一个，其中，所述物理作用部的腔体 在垂直于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原 油流动方向上的截面的尺^LA可比的。其中所述物理作用部的腔体在垂直 于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动 方向上的截面的XJL之比可以在0.7到3之间。
根据本发明的再一实施例，提供了一种原油脱水系统，包括至少一个 上述的原油脱水单元。
在上述装置中，由于物理作用部，例如电场作用部配接在输送管道之 间，既可利用石化行业现有工艺流程中已有的电脱罐作为油水分离装置， 也可利用不含电极结构的各种大型普通沉l^作为油7jc分离装置，从而充
分利用现有资源、减小系统的体积和复杂性。
另外，沉降功能与物理作用、例如电场作用功能分开可以使整个脱水 装置在结构上更简单、紧凑，为电场一声场联合装置的安装提供了极大的 方便性，在工艺流程上很容易从单点安装转到多点安装，非常利于强化物 理破乳、脱水的效果和该技术的推广。
另外，由于所述原油物理作用部在垂直于原油流动方向上的截面的尺 度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的XJLA可比的，
管道的直径远远小于传统的电脱水器的直径，大约小一个数量级，这样， 原油物理作用部的直径也变得4艮小，这样，大大减小了工程实现工作量，
对电场作用部而言也明显减小了电极的数量以;M目邻电极间的距离，减轻
了对高压电源的要求，从而，相比传统的电脱水器，可以采用的更小的电 压。更重要的是，流经电场作用部电极间的液体都是动态的和没有经过沉 降的均匀乳化液，在所有电极间其电特性是一样的，很容易对施加在电极
间的电压进行控制，保证其稳定工作；不像传统电脱水器内的液体，经过 沉降已实现了分层，各电极间液体的电特性各不相同且经常发生变化，施 加在电极间的电压不易控制，不稳定，容易"蜂电场"，降低了脱水脱盐 的效率。
另夕卜，由于本装置的出油端可通过输油管道与沉l^配接，增加了细 小水颗粒相互碰撞的机会，从而增加了使细小水颗粒快速凝结成易于沉降 的大颗粒的机会，大大地提高了原油脱水脱盐的效果及效率。
另外的优点、目的和实施例将部分iiMt随后的描述中阐明，并且在检 查下面内容时对于本领域技术人员部分地变得显而易见，或可从本发明的 实践中习知。本发明的目的和其它优点可通it^书面描^其权利要求以 及附图中具体指出的结构来实现和获得。以上和以下的详细描i^是示例 性和解释性的，且旨在提供进一步的解释。


图1为才艮据本发明一个实施例的原油电场作用部的示意图。 图2为才艮据本发明另一个实施例的原油电场作用部的示意图。 图3是所使用电极的结构示意图。
图4 -图7分别是根据本发明各实施例的电极结构的示意图。
图8-图12分别示出了根据本发明的实施例的原油脱水单元的示意图。
图13、图14示出了一种以压电陶瓷作为超声波的产生装置。
图15、图16示出了一种以磁致伸缩方式发射超声波的产生装置。
图17示出了一种才艮据本发明的实施例的原油脱水系统。
具体实施例方式
下面结合附图通过实施例对本发明作进一步的描述 实施例一
如图1、图3所示，^!供了一种原油电场作用部300。其中，金属管 筒形电场作用腔体301内腔经支承体302固定有电极303,电极303由电
极3031及电极3032构成，电极3032为管筒形结构，电极3031位于管筒 形电极3032内，电极3031为棒状结构，电极3031与电极3032的轴线及 电场作用腔体301的轴线相互平行，并且电极3031轴线与电极3032及电 场作用腔体301的轴线重合，电场作用腔体301的一端经法兰304与管状 的连接件305的一端固定，连接件305的管壁上加工有电缆引出孔，电极 3031及电极3032分别经两根电缆307从电缆孔内引出，电缆孔由电缆引 入塞306封堵，两根电缆307的另一端接高压电源200的两个输出端上， 与电极3031相连接的电缆307同时与电场作用腔体301的管壁电连接， 连接件305的另一端经法兰与输油管道100—端的法兰固定在一起。本发 明也可不使用连接件305，电缆307直接从电场作用腔体301上引出。电 场作用腔体301的另一端经法兰与输送管道100连接，输送管道100的另 一端接油7jc分离装置、例如沉1^# 400的进油端。电场作用腔体301内的 电极303为两组， 一组由电极3032与电极3031组成，另一组由电极3032 与电场作用腔体301的管壁组成，高压电源200施加给电极303的电信号 是高压交流或者直流信号。另夕卜，高压电源200施加给电极303的电信号 还可以是高压脉冲信号。本发明原油经输油管道100流经电场作用腔体 301，在高压电源200的作用下电极3032与电极3031之间、电极3032 与电场作用腔体301的管壁之间形成高压电场，从而电场作用腔体301 内腔不会存在电场盲区，原油流经电场作用腔体301内的电场作用区时， 油水混合液就受到电场的作用，其中的细小水颗粒在电场和液体自身流动 的双重作用下，4艮容易相互碰撞，凝结成更易于与油分离的较大颗粒，另 外，电场作用腔体301后端的输送管道100的存在增加了细小水颗粒的碰 撞机会，更加利于细小的水颗粒形成较大水颗粒，经电场处理后的含水原 油it^沉I^ 400内，在l沉,400后经自然沉降，7jc沉降到沉l^ 400的底部，经罐体底部的排水管402排出，脱水脱盐后的原油则经罐体 顶部的排油管401流出。根据输油管径，金属管管形作用腔体的内径可以 根据需要设定，在本实施例中，输油管道直径为30cm，金属管筒形电场 作用腔体301内腔的直径为50cm;在另一实施例中，金属管筒形电场作 用腔体301内腔的直径也可为30cm。在一个实施例中，管道直径为6cm，采 用的电场作用腔体301内腔的直径为6cm。
实施例二
如图2、图3所示，原油电场作用部300中，金属管筒形电场作用腔 体301内腔经支承体302固定有电极303,电极303由电极3031及电极 3032构成，电极3032为管筒形结构，电极3031位于管筒形电极3032内，
电极3031为棒状结构，电极3031与电极3032的轴线及电场作用腔体301 的轴线相互平行，并且电极3031轴线与电极3032及电场作用腔体301 的轴线重合，电场作用腔体301的一端经法兰304与管状的连接件305 的一端固定，连接件305的管壁上加工有电缆引出孔，电极3031及电极 3032分别经两根电缆307从电缆孔内引出，电缆孔由电缆引入塞306封 堵，两根电缆307的另一端接高压电源200的两个输出端上，与电极3031 相连接的电缆307同时与电场作用腔体301的管壁电连接，连接件305 的另一端经法兰与输油管道100 —端的法兰固定在一起。本发明也可不使 用连接件305，电缆307直接从电场作用腔体301上引出。电场作用腔体 301的另一端接沉l^ 400的进油端。电场作用腔体301内的电极303为 两组， 一组由电极3032与电极3031组成，另一组由电极3032与电场作 用腔体301的管壁组成，高压电源200施加给电极303的电信号是中频以 上的高压交流信号，高压电源200施加给电极303的电信号还可以是高压 脉冲信号。本发明原油经输油管道100流经电场作用腔体301，在高压电 源200的作用下电极3032与电极3031之间、电极3032与电场作用腔体 301的管壁之间形成高压电场，从而电场作用腔体301内腔不会存在电场 盲区，原油流经电场作用腔体301内的电场作用区时，油水混合液就受到 电场的作用，其中的细小水颗粒在电场和液体自身流动的双重作用下，很 容易相互碰撞，凝结成更易于与油分离的较大颗粒，更加利于细小的水颗 粒形成较大水颗粒，经电场处理后的含7jc原油流入油水分离装置、例如沉 g 400内，在l沉,400后经自然沉降，水沉降到沉M 400的底 部，经罐体底部的排水管402排出，脱水脱盐后的原油则经罐体顶部的排 油管401流出。在本实施例中，管道直径为25cm,金属管筒形电场作用 腔体301内腔的直径优选为20cm。
实施例三
如图4所示，电极3031为棒状结构，电极3031经支承体302固定在 电场作用腔体301内腔，电极3031位于电场作用腔体301的轴线上，两 根电缆307分别接电极3031及电场作用腔体301的管壁，本实施例的其 它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例四
如图5所示，管状电极3032a位于电场作用腔体301内腔，电极3032a 内套装有管状电极3032b，电极3032b内套装有棒状电极3031，电极3031 与电极3032i)、电极3032a经支承体302固定在电场作用腔体301内腔中，
电极3031的轴线与电极3032b、电极3032a及电场作用腔体301的轴线 重合，电极3031与电极3032a经电缆连接在一起，电极3032b与电场作 用腔体301的管壁经另一根电缆连接在一起，本实施例的其它结构及其连 接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例五
前述四个实施例中电极3031、电极3032、电极3032a、电极3032b 的轴线也可以与电场作用腔体301的轴线不重合，其它结构及其连接方式 与实施例一或实施例二相同。
实施例六
如图6所示，电场作用腔体301的横截面为矩形，电极3033为平板 式结构，电极3033经支承体302固定在电场作用腔体301的内腔中，电 极3033与电场作用腔体301相对的两个腔壁平行，电极3033及电场作用 腔体301的管壁分别经一才艮电缆307与高压电源200的两个输出端电连 接，本实施例的其它结构及其连接方式与实施例一或实施例二相同。
实施例七
如图7所示，电场作用腔体301的横截面为矩形，电极3034、电极 3035及电极3036为平板式结构，电极3034、电极3035及电极3036之间 相互平行，并且与电场作用腔体301相对的两个腔壁平行，电极3034与 电极3036经一根电缆307引出与高压电源200的一个输出端相连接，电 极3035及电场作用腔体301的管壁经另一根电缆307与高压电源的另一 输出端电连接。
本发明电极303的组数可根据电场作用腔体301的管径大小进行增 减，管径越大电极303的组lb逸多，>^之亦然。为了增强电场作用部的强 度和作用效果，可以将多组安装有电极303的电场作用腔体301以串联的 方式连接在沉降罐400与输油管道100之间。
实施例八
实施例六、实施例七中电极3033、电极3034、电极3035及电极3036 也可以与电场作用腔体301的轴线之间有一个夹角。
实施例九
电极也可以为网板状结构，两个网板状电极经支承体固定在电场作用 腔体内腔中，网板状电极与电场作用腔体的轴线垂直，相邻两个网板电极分别经电缆接高压电源的两个输出端，两个网板状电^Lfr电场作用腔体内 腔中形成了一个与原油流动方向相同的电场，经电场处理的含水原油流入
沉g后，经沉降后7jC及盐沉降到沉I^的底部，经罐体底部的排水管排 出，脱水脱盐后的原油则经罐体顶部的排油管流出。
实施例十
在本发明的一个优选实施例中，提供了一种原油脱水单元。其中，包 括一个油水分离装置，例如沉I^或沉降区，在沉M(区)的前面，包 括一至少原油物理作用部，该物理作用包括用于对待处理原油施以电场作 用的电场作用部和用于对待处理原油施以声波(超声波)作用的声波作用 部，电场作用部和声波作用部之间可以通过管道或者其它方式连接在一 起；待处理的原油通过输送管道1电场作用部和超声波作用部，经过电 场和超声波作用后，通过输送管道送到后面的沉1^进行沉降分离，分离 出的净化油由位于沉,上部的溢油口溢出，分离出的7jc从位于沉l^的 下方的排水口排出。在另一个实施例中，原油也可通过输送管道先ii^超 声波作用部，后l电场作用部。
图8示出了一种原油脱水单元，即用于实现上述技术方案的乳化液的 电场一超声波联合破乳脱水脱盐装置，其中设有油水分离装置，例如沉降 罐400，在沉1^# 400的前面，通过原油输送管道100连接有对待处理原 油施以电场作用的电场作用部300和对待处理原油施以超声波作用的超 声波作用部500，电场作用部300与超声波作用部500之间通过管道连接， 待处理的原油乳化液通过输送管道100顺序1电场作用部300，超声波 作用部500，分别经过电场、超声波的作用后，通过输送管道100送入沉 !^ 400进行沉降及油水分离。电场作用部300、超声波作用部500基本 上没有油水的沉降、分离功能，电场作用部的结构可以如实施例一至实施 例九所示的方案；超声作用部的结构可以采用如专利CN2296230、 CN2539559及ZL200520085698. 8所示的方案。
实施例十一
在本技术方案中，原油脱7jc单元中电场作用部300和超声作用部500 也可以不通过管道100进行连接，而是一个大的作用部内的前后两个区 域，如图9所示。
实施例十二、十三
在本技术方案中，原油脱水单元中，待处理原油顺序1被处理的次
序可以调整，即先iiAJl声作用部500，而后l电场作用部300，最后 l沉降分离罐。如图10、 11中分别所示。
实施例十四
在本实施例的原油脱水单元中，包括一物理作用部，在这个作用部内， 充满待处理的原油乳化液，由高压电场发生装置产生的高压电场与由超声 ^JL生装置产生的机械波，在物理作用部内充分叠加，从而产生一个电场 ---声场的叠加场，超声波的传播方向与电场方向可以平行或成一定的角 度，物理作用部内的原油乳化液被这个电场一声场的叠加场作用后，通过 输送管道送至下级沉,进行沉降分离。
图12示出了一种原油脱水单元，即用于实现上述技术方案的原油乳 化液的电场--声场联合破乳装置，其中包括一个油水分离装置一一沉l^ 400，在沉I^的前面通过输送管道100连接有一个电场与声场的共同作 用部600，该共同作用部通过另一条原油输送管道输入原油乳化液，由高 压发生装置产生的高压电场与由超声波发生装置产生的机械波在此共同 作用部内充分叠加，从而产生一个电场一-声场的叠加场，由原油输送管 道100输入共同作用部的原油经过电场-一声场的叠加作用后，通过输送 管道送至起沉降分离作用的储罐400，分离出的水经排水管402排出，净 油由排油管401送入下一级工序，如图12中所示。
在上述电场-一声场的叠加形成共同作用部的技术方案中，超声波的 作用方向相对于电场的作用方向形成的角度，可以根据油品和设备的要求 进行调整，从近似平行(O。)到近似垂直(90。)。
图13、图14示出了一种以压电陶瓷作为超声波的产生装置，超声波
发射方向与待处理的液体流动方向垂直的技术方案。超声波的作用方向相 对于电场作用的方向形成的角度可以从O。 ~90。。
图15、图16示出了一种以磁致伸缩方式发射超声波的产生装置，超 声发射方向与待处理原油的流动方向平行，在电场-一声场的叠加作用部 内，超声波的作用方向与电场的作用互相垂直。
当然，本发明亦可利用其他方式来产生超声波，不必局限于上述实施例。
图13~图16中，501^声波的发射装置(探头)，502 M声波电 源，503为连接超声波电源和超声探头的电缆；303是形成高压电场的电 极，它们之间一般彼此平行，200是高压电源，307是连接高压电极与高
压电源的高压电缆；600是形成共同作用部的腔体，305是过渡连接件， 302是电极支撑体。
上述实施例中的沉,即可以利用现有的电脱罐，也可以利用普通的 沉鞾。
上述的原油脱水单元中所包括的物理作用部包括电场作用部和超声 作用部二者。但是本领域技术人员很容易理解原油脱水单元所包括的物理 作用部中也可仅包括电场作用部或者超声作用部之一。上述实施例中，物 理作用部(电场作用部和/或超声波作用部)可以是管道形的。
在本发明的实施例中所公开的原油脱水单元中，每个单元可以包括至 少一个原油物理作用部以及一个油水分离装置，例如沉I^，每个物理作 用部包括电场作用部和/或超声作用部。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种原油脱水系统，该系统包 括 至少一个上述的原油脱水单元。组成该原油脱水系统的各原油脱水 单元可以采用串行或者并行分布方式，以应对不同的原油脱水需求。在串 行分布或者并行方式下，多级原油脱水单元，可以在不同单元内采取不同 的处理条件，以增强脱水效果。
图17示出了一种包括三组原油脱水单元的原油脱水系统，其中原油 脱水单元可以是例如如图8-图12所示的原油脱水单元。三组原油脱水 单元采用串行分布方式，相邻的原油脱7jc单元801、 802及802、 803之间 通过输油管连接，待处理原油通过原油输运管道100 "原油脱水系统 后，依次经过原油脱水单元801、 802、 803的处理，处理好的原油经原油 输运管道100外输。
传统的卧式电脱罐一般直径为3米左右，长十几米；而在本发明的实 施例中，所使用的管道形电场作用部(或超声波作用部)的直径与输油管 道的直径是可比的。例如，当输油管道的直径是30厘米时，电场作用部 (或超声波作用部)的直径可以是例如20厘米至60厘米；当输油管道的 直径是40厘米时，电场作用部(或超声波作用部)的直径可以是例如30 厘米至90厘米；当输油管道的直径是50厘米时，电场作用部(或超声波 作用部)的直径可以是例如40厘米至IOO厘米，电场作用部(或超声波 作用部)的直径与管道的直径之比基本上在0. 7倍到几倍之间，优选在1 到3倍之间。当然，电场作用部(或超声波作用部)的直径可以根据需要 任意缩小或增大。所述电场作用部(或超声波作用部)的长度也可以根据需要任意加长，所述作用部越长，电场对原油的作用就越充分，效果也越 好一些。
在传统电脱水器内部，相邻电极间的距离一般在数十厘米，需要施加
数万伏甚至更高的电压，才能有较好的效果；因为罐内同时进行沉降，沉 降分离出的高含水层，不同的相邻电极间液体性质不一致，很容易导致电 极间击穿，不容易控制，形成"跨电场"，使电场作用停止。
而在本发明所述的管道型电场作用部内，相邻电极间的距离 一般在数 厘米，只需要施加数千伏甚至更低的电压就可以有较好的效果；电极的数 目可以根据电场作用部的尺寸进行调整，管il^L就多加几层电极，反之就 少加几层。
在电场作用部内，由于经过电场作用的油、水混合液还来不及进行油 水的沉降分离，油、水t间处于紧密乳化状态，没有明显的分层，各组相 邻电极间的液体性质基本一致，所以，电极之间不容易击穿，同样条件下， 单位距离可以施加更高的电压，并且容易控制，因而效果更好。
采用本发明所提供的技术方案，不但利用了电场、声场各自对原油破 乳脱水的促进作用，而且还巧妙的利用布朗运动原理增加了油包水、水包 油颗粒的相互碰撞而结合的机会，提高了破乳脱水的效率和质量。
采用本发明所提供的技术方案，还提高了在破乳脱水的过程中电场的 作用与声场作用相互激励、相互促进的效应，进一步提高了原油破乳脱水
的效果。
采用本发明的装置，由于舍弃了复杂、笨重的电脱水罐，装置本身结 构简单、紧凑，为电场一声场联合装置的安装提供了极大的方便性，在工
艺流程上很容易从单点安装转到多点安装，非常利于强化物理破乳、脱水 的效果和该技术的推广。
此外，在祁^据本发明实施例的装置中，由于利用了电场、声场不同方 式的作用组合，对不同的品质、不同温度的原油有不同的作用效果。本发 明可以针对不同品质的原油，不同工艺点的要求，有针对性地采用相应的 组合联合作用方式，充分利用电场、声场各自的优势，达到最佳的破乳脱 水效果。
另外的优点、目的和实施例将部分iiMt随后的描述中阐明，并且在检 查下面内容时对于本领域技术人员部分地变得显而易见，或可从本发明的
实践中习知。本发明的目的和其它优点可通it^书面描i^A其权利要求以
及附图中具体指出的结构来实现和获得。以上和以下的详细描述都是示例 性和解释性的，且旨在提供进一步的解释。
以上对本发明实施例的详细i兑明并非穷尽性的，本发明不应被限制为 以上所公开的精确形式。本领域的技术人员可以理解，在本发明的范围内， 可以进行各种等同的修改和替换，这样的修改和替换应视为被本发明所涵 盖。此外，在此所提供的本发明的原理也可应用于其他领域，而不必局限 于原油的脱水脱盐。上述各个实施例的元素可任意组合在一起，以便提供 进一步的实施例。
上文中所涉及的专利和专利申请及其他参考文献，通过引用合并于 此。必要时，可修改本发明的各方面，以便采用上述各个参考文献的系统、 功能和概念来提供本发明的进一步的实施例。
此外，不应将所附权利要求中使用的术语阐释成将本发明限制到本 说明中公开的特定实施例，除非以上详细说明清楚地P艮定了此术语。因此， 本发明的实际范围应该涵盖所述实施例及根据权利要求实施的所有等同 方式。
权利要求
1.一种原油电场作用部，用于安装在输油管道上，包括:腔体，具有进油端，适于与上游的输油管相配接，用于输入来自上游的原油，以及出油端，用于向下游输出流过的原油；电场作用区，设置所述进油端和所述出油端之间，用于通过电场对流过的原油进行作用；电源输入端子，设置在腔体上，用于为所述电场作用部输入产生电场的电压；其中，所述腔体在垂直于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的尺度之比在0.7到3之间。
2. 根据权利要求1所述的原油电场作用部，其中所述腔体在垂直于 原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方 向上的截面的尺度之比在1到3之间。
3. 根据权利要求1或2所述的原油电场作用部，其中所述电场作用 区内包括至少一个第一电极和至少一个第二电极，第一电极和第二电极分 别连接到不同的所述电源输入端子上，每个第一电极和第二电^基本平 行于原油流过的方向上延伸并且在基本垂直于原油流向的方向上交替排 列，第一电极和第二电极之间具有一便于原油流过的预定间隔。
4. 根据权利要求3所述的原油电场作用部，其中所述第一电极和所 述第二电极之间的电压包括直流和/或交流电压和/或脉冲电压。
5. 根据权利要求1或2所述的原油电场作用部，其中所述出油端直接 配接或者通过输油管道配接到 一油水分离装置上。
6. 根据权利要求3所述的原油电场作用部，其中各第一电极和第二 电极之间的所述J5定间隔是均匀的或者不均匀的。
7. 根据权利要求3的原油电场作用部，其中所述的第一电极和第二 电极的横截面基本上是圆形，且同心或者不同心设置。
8. 根据权利要求1或2所述的原油电场作用部，其中所述电场作用 部是管状，其直径与输油管道的直径之比在1到3倍之间。
9. 一种原油脱水单元，用于安装在输油管道上，包括 油水分离装置， 至少一个原油物理作用部，其设置在所述油水分离装置的上游，配接 到所述油水分离装置上，其中，所述原油物理作用部包括如权利要求1 的原油电场作用部和/或超声作用部，其中，所述物理作用部的腔体在垂 直于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的尺度之比在0.7到3之间。
10. 根据权利要求9所述的原油脱水单元，其中，所述物理作用部的 腔体在垂直于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直 于原油流动方向上的截面的尺度之比在1到3之间。
11. 根据权利要求9或10所述的原油脱7jc单元，其中，所述电场作用部和超声作用部串联设置，电场作用部和超声作用部中的一个与上游输 油管配接，另 一个直接配接或者通过输油管道配接到下游的所述油水分离 装置上，所述电场和超声作用部其中的一个以及其中的另 一个先后作用于 原油。
12. 根据权利要求9或10所述的原油脱水单元，其中所述电场作用部 与所述超声作用部重叠设置，使电场和声场相叠加同时作用于原油。
13. 根据权利要求9或10所述的原油脱7jc单元，其中所述超声波的作 用方向基本上垂直于原油流向。
14. 根据权利要求9或10所述的原油脱水单元，其中所i^声波的作 用方向基本上平行于原油流向。
15. 根据权利要求9或10所述的原油脱水单元，其中所^1声波是以 压电陶瓷或磁致伸缩方式产生的。
16. —种原油脱水系统，包括至少一个如权利要求9所述的原油脱水 单元。
全文摘要
本发明涉及一种原油电场作用部，用于安装在输油管道上，包括腔体，具有进油端，用于与上游的输油管相配接，用于输入来自上游的原油，以及出油端，用于向下游输出流过的原油；电场作用区，设置所述进油端和所述出油端之间，用于通过电场对流过的原油进行作用；电源输入端子，设置在腔体上，用于为所述电场作用部输入产生电场的电压；其中，所述电场作用部的腔体在垂直于原油流动方向上的截面的尺度与其所配接的输油管在垂直于原油流动方向上的截面的尺度之比在0.7至3之间。还提供了一种原油脱水单元，以及包括至少一个该原油脱水单元的原油脱水系统。利用本发明，可使原油脱水脱盐装置在结构上更简单、紧凑，并且提高原油脱水的效果及效率。
文档编号C10G33/02GK101372634SQ20081016826
公开日2009年2月25日 申请日期2007年6月26日 优先权日2006年7月17日
发明者周齐芳, 王其明 申请人:威海海和科技有限责任公司