专利名称：一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，属于石油加工领域内针对原 油进行电脱盐动态模拟和研究的系统装置。
背景技术：
原油电脱盐、电脱水是油田和炼厂炼油工艺流程中一道重要的预处理工序。脱盐 程度的好坏直接影响到原油后续加工装置，特别是需要进行原油深加工的炼厂对脱后原油 有着严格的要求盐含量< :3mg/l、水含量< 0. 3%。为达到炼油工艺的这一要求，绝大多数 炼厂使用了电脱盐、电脱水设备。对电脱盐、电脱水设备的电场强度、原油在电场中的停留 时间、沉降时间、破乳剂注入量、注水量等操作参数的选择和优化通常是在实验室通过静态 电场、破乳剂评选来进行的。针对电脱盐设备的动态电脱盐试验装置也有报道，如中国专 利ZL91229941. X公开了一种电脱盐试验仪器，该仪器由电脱盐器、浴液箱体、导热液、加热 器和电控机构组成，电脱盐由盛装样品的壳体和插入其内的棒式电极构成，可以部分模拟 电脱盐工况，由于不能连续进料，只能进行静态试验，因此试验数据与实际生产数据偏差较 大，对生产和研究缺乏指导意义。另一专利ZL02259725. 5公开了一种电脱盐试验装置，其 特点是电脱盐罐的顶部采用密封结构，能够保证在模拟工业电脱盐操作时，在一定的电场、 温度、压力条件下，完全密封，不泄露，并且能够实现连续进料，但由于受电控机构的功率所 限，处理规模太小，模拟电场强度时，试验数据与生产数据偏差较大，而且在油水混合、注水 量、破乳剂注入量等操作参数上都没有很好的设计和考虑。同样有中国专利CN 2552930Y 公开的了一种电脱盐试验装置。该装置连接减压-增压的注水原油的进料系统、一个电脱 盐罐，能够连续进料、控制电场强度、对原油罐和电脱盐罐加热。但具体的注水量的控制、破 乳剂的注入等均不能实现动态控制模拟，主要还是对电脱盐设备的电场强度这一操作参数 进行了模拟试验，所说的动态也仅仅是从连续进料上进行了动态操作，完全没有动态模拟 工业工艺流程，对工业工艺流程的改进和电脱盐装置的设计和操作参数的优化不能提供较 全面、准确的试验参数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，本模拟系统装置 克服了上述现有技术中的上述缺点，能够从进料、温度、压力、电场、注水量、破乳剂注入量 等多方面完全模拟工业工艺条件下的电脱盐装置的运行情况，为实际生产提供全面、准确 可行的技术、操作参数，为电脱盐装置在炼厂、油田的应用提供有力的试验保障。本发明的技术方案是一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，包括原油预热罐、 缓冲罐、高速电脱盐罐、普通电脱盐罐和集油罐等，并按照工业电脱盐的工艺流程，通过原 油管线将其整合而成的试验模拟系统装置。本动态试验模拟系统装置的工艺流程简单描述 如下原油经原油预热罐预热后通过流量计调节原油泵的流量，维持稳定的流速将原油泵 送至加热器，加热器将原油快速升温至操作温度后部分原油流进原油缓冲罐，原油缓冲罐内形成一定的压力，破乳剂和新鲜水在原油进入静态混合器前由破乳剂注入泵和注水泵定 量注入管线，经静态混合器充分混合后可先后进入交直流电脱盐罐、高速电脱盐罐进行二 级脱盐脱水模拟试验，或根据不同试验要求只进入交直流脱盐罐或高速电脱盐罐通过电脱 盐罐体内的电场作用对原油进行脱盐、脱水处理，处理后的原油流由集油罐收集或继续循 环处理。本发明试验模拟系统装置的所有罐体及管线均有加热和保温处理。原油预热罐是 一个带有夹层的半封闭储罐，原油从上端开口注入，通过电热棒加热夹层内导热油来对原 油预热，预热温度由温度控制器控制，其它罐体则采用可控温的电加热夹套和管线采用可 控温的伴热带。原油泵的出口管线连接有一个安全阀，以防管线内压力超出原油泵出口压 力而损坏原油泵。电脱盐罐体前增加一个原油缓冲罐，顶端封头上设计有一个压力表，通 过缓冲罐压力调节可以对整个系统的压力起到稳定作用，从而实现模拟系统装置的稳定运 行。在破乳剂注入管线和注水管线后，高速电脱盐和交直流电脱盐罐进油口前的管线上安 装有微型静态混合器，能够很好的实现油水混合，提高洗盐效果；顶部都设有电极引入口、 取样口、温度控制器和压力表，底部布置有放水口和排污口。电极引入口连接电源，电源可 以采用多种类型进行试验，对工业应用提供最优化的设备选型参考数据，如普通变压器电 源、变频脉冲电源、劝阻抗变压器电源、智能响应控制电源。本试验模拟系统装置中的高速电脱盐罐体内部电场采用四层水平极板，进油方式 采用油相进油，要求进油分配管在油水界面以上的油相中，可分布在极板间。交直流电脱盐 罐体的内部电场采用三层水平极板，进油方式采用水相进油，要求进油分配管在油水界面 以下的水相中。本发明的有益效果是本发明的试验模拟系统装置在进行动态模拟试验时，能够 真实的模拟工业电脱盐的工艺流程和操作条件。整个系统罐体和管线的可控温度调节和保 温设施保证了电脱盐模拟系统装置操作温度的稳定性；进料采用可调节流量的原油泵进行 稳定流速的原油输送，模拟工业设计要求控制原油在罐体内的上升速度和停留时间；微型 静态混合器的应用加强了油水混合效果，提高了洗盐效果；采用两级工艺流程和不同电源 型式可以针对不同油品进行不同电场的模拟试验。本试验模拟系统装置的设计充分模拟了 工业工艺条件下的电脱盐装置的运行情况，为实际生产提供全面、准确可行的技术、操作参 数，为电脱盐装置在炼厂、油田的应用提供有力的试验保障。
图1为本发明的原油电脱盐动态试验装置的结构示意2为高速电脱盐罐内极板、进油分配管布置示意3为交直电脱盐流罐内极板、进油分配管布置示意图
1.原油预热罐，2.安全阀，3.原油泵，4.流量计，5.加热器，6.温度控 制器，7.原油缓冲罐，8.压力表，9.破乳剂注入泵，10.排气阀，11.注水泵，12.交直流电 脱盐罐，13.高速电脱盐罐，14.取样口，15.电极引入口，16.微型静态混合器，17.放水口， 18.排污口，19.集油罐，20.控制阀A，21.控制阀B，22.控制阀C，23.控制阀D，24.控制阀 E，25.控制阀F，26.控制阀G。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。参见图1，本发明主要装置包括原油预热罐(1)，原油泵(3)，安全阀0)，加热器 (5)，原油缓冲罐(7)，交直流电脱盐罐(12)，高速电脱盐罐(13)，集油罐(19)，模拟工业电 脱盐的工艺流程，通过原油管线将其整合而成。本动态试验模拟系统装置的工艺流程简单 描述如下原油经原油预热罐(1)预热后通过流量计(4)调节原油泵(3)的流量，维持稳定 的流速将原油泵送至加热器(5)，加热器(5)将原油快速升温至操作温度后部分原油流进 原油缓冲罐(7)，原油缓冲罐(7)内形成一定的压力，破乳剂和新鲜水在原油混合前由破乳 剂注入泵(9)和注水泵(11)注入管线，经微型静态混合器(16)充分混合后可先后进入交 直流电脱盐罐(12)，高速电脱盐罐(13)，或根据不同试验要求只进入交直流脱盐罐(12)或 高速电脱盐罐(13)，通过电脱盐罐内的电场作用对原油进行脱盐、脱水处理，处理后的原油 流由集油罐(19)收集或继续循环处理。参见图2，高速电脱盐罐(1 内部布置有四层水平电极板，进油分配管布置在油 水界位上层的油相当中，进料方式采用油相进油。参见图3，交直流电脱盐罐(1 内部布置有三层水平电极板，进油分配管布置在 油水界位下层的水相当中，进料方式采用水相进油。实施例1 一级交直流电脱盐模拟试验参见图1，关闭图1中的控制阀W21)、控制阀W25)、控制阀GQ6)，同时打开控制 阀A (20)、控制阀C (22)、控制阀D (23)、控制阀E (M)，此时工艺流程中原油只能进入交直流 电脱盐罐(1 中，而不能进入高速电脱盐罐(13)，故该装置能进行一级交直流电脱盐模拟试验。实施例2 —级高速电脱盐模拟试验参见图1，关闭图1中的控制阀AQ0)、控制阀以22)、控制阀以24)、，同时打开控 制阀B 、控制阀IK23)、控制阀F 05)、控制阀G ( )，此时工艺流程中原油只能进入高速 电脱盐罐(1 中，而不能进入交直流电脱盐罐(12)，故该装置能进行一级高速电脱盐模拟试验。实施例3 —级交直流和一级高速电脱盐模拟试验参见图1，关闭图1中的控制阀W21)、控制阀以22)、控制阀1^23)，同时打开控制 阀A (20)、控制阀E (M)、控制阀F (25)、控制阀G ( )，此时工艺流程中原油先进入交直流电 脱盐罐(1 后再进入高速电脱盐罐(13)，故该装置能同时进行一级交直流和一级高速电 脱盐模拟试验。
权利要求
1.一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，包括原油预热罐(1)、原油泵(3)、加热器 (5)、原油缓冲罐(7)、交直流电脱盐罐(12)、高速电脱盐罐(13)、集油罐(19)等组成，其特 征在于本模拟装置的工艺流程为原油经原油预热罐(1)预热后通过流量计(4)调节原 油泵⑶的流量，将原油泵送至加热器(5)快速升温至操作温度，破乳剂和新鲜水在原油混 合前由破乳剂注入泵(9)和注水泵(11)定量注入管线，经充分混合进入电脱盐罐，在电场 作用下对原油进行脱盐、脱水处理，处理后的原油流由集油罐收集或继续循环处理。
2.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于该装置 工艺流程可控制为一级交直流电脱盐工艺流程或一级高速电脱盐工艺流程或一级高速串 联一级交直流电脱盐工艺流程。
3.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于原油 泵(3)出口管线连接有一个安全阀O)。
4.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于原油 预热罐(1)是一个带有夹层的半封闭储罐，通过电热棒加热夹层内导热油来对原油预热， 预热温度由温度控制器(6)控制，其它罐体采用可控温的电加热夹套，管线采用可控温的 伴热带，所有罐体和管线均有保温。
5.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于该动 态试验模拟系统装置在电脱盐罐前设计有一个原油缓冲罐(7)，调节整个系统的压力平衡。
6.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于电极 引入口(1 连接的电源型式可以有是普通变压器电源、变频脉冲电源、全阻抗变压器电源 或智能响应控制电源。
7.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于交直 流电脱盐罐(1 和高速电脱盐罐(1 顶部设计一个取样口(14)，底部设计有排水口(17) 和排污口(18)。
8.根据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于交直 流电脱盐进料方式采用水相进油，高速电脱盐进料方式采用油相进油。
9.据权利要求1所述的一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，其特征在于在破乳 剂注入管线和注水管线后，交直流电脱盐罐(1 和高速电脱盐罐(1 进油口前的进油管 线上安装有微型静态混合器(16)。
全文摘要
一种原油电脱盐动态试验模拟系统装置，原油经原油预热罐(1)预热后通过流量计(4)调节原油泵(3)的流量，将原油泵送至加热器(5)，原油快速升温后流进管线，破乳剂和新鲜水在原油进入静态混合器(16)前由破乳剂注入泵(9)和注水泵(11)注入管线，经微型静态混合器(16)充分混合后可先后进入交直流电脱盐罐(12)，高速电脱盐罐(13)，或根据要求只进一级交直流或一级高速对原油进行脱盐、脱水处理，处理后的原油流由集油罐(19)收集或继续循环处理。本试验模拟系统装置充分模拟了工业电脱盐装置的运行条件，为实际生产提供全面、准确可行的技术、操作参数，为电脱盐装置在炼厂、油田的应用提供有力的试验保障。
文档编号C10G33/02GK102086405SQ20091025425
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者刘建春, 韦伟 申请人:江苏三星化工有限公司