专利名称：一种原油电脱水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种原油电脱水装置，特别涉及一种带有复合极板原油电脱水装置。
背景技术：
使用电脱水器对油水两相进行分离是化工行业，特别是石化行业最常用的手段。这种分离方法是通过将浸没在液体中的电极通电，利用电极产生的电场将分散相(水相)聚结并沉降的。原油中水滴聚结主要是受静电力作用的结果，在电场中能产生偶极聚结、电泳聚结、介电泳聚结三种不同的聚结作用。其中在直流电场中以偶极聚结和电泳聚结为主，而在交流电场中以偶极聚结和介电泳聚结为主。电泳聚结一般在直流电场中存在，是指带电水滴在电场中受电场力泳动而互相碰撞聚合，从而沉降分离。偶极聚结在直流和交流电场中均存在，是指W/0型乳化液的水滴两端由于感应而带上不同极性的电荷，产生诱导偶极。水滴两端受方向相反、大小相等的两个カ的作用而被拉长成椭圆体，从而相互吸引聚合，但水滴不发生运动。应该注意到，偶极聚结也属于介电泳的范畴，当两个诱导偶极子非常接近时，相邻水滴带异种电荷就会发生偶极聚结；若作用在诱导偶极子两端的电场强度不相等，就会产生ー个朝着强电场梯度区域的净作用力，即水滴向着电场强度最大的地方运动，此为介电泳聚结。介电泳一般在交流电场中存在，指水滴在非均匀电场中受到极化作用而产生的运动。因为W/0型乳化液中水滴的介电常数比油相大，因此水滴会向着电场强度最大的地方运动。此时水滴并不带电，只要水滴在非均匀电场中受到极化作用就可以产生这种运动。相对于电泳聚结力，水滴在介电泳力作用下运动速度很低，因此介电泳作用也常常被忽视。エ业上常规电脱水装置电极板材质通常为碳钢，这种极板的缺点是在含水量较高条件下，电极板之间会形成水链，进而产生电弧并发生短路或跳闸。因此可以采用对电极板进行绝缘包覆来解决电弧问题。在交流电场作用或者使用绝缘极板的情况下，由于水滴通常不带电，所以此时就需要考虑介电泳聚结作用。为了在使用绝缘极板的条件下强化这种介电泳作用，就需要建立ー种非均匀电场。专利CN 200920223451. 6介绍了ー种电脱盐脱水设备，每层电极均由一层圆弧面电极和ー层平面电极组成。电极通电后，除各层电极的圆弧面电极之间以及外层电极的圆弧面电极与罐体的内壁之间形成环形电场外，各层电极的平面电极之间以及外层电极的平面电极与罐体内的油水界面之间还可以形成均匀的垂直电场。该电极使用碳钢材料，因此在水量较高条件下很容易产生电弧，并且形成的均匀电场在使用交流变压器时，电泳作用较弱，因此使用范围较窄。
实用新型内容为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出了ー种原油电脱水装置，用于在含水量波动范围较大的条件下，对抗高含水量原油的冲击。该复合电极板在AC电场下能够充分利用、強化绝缘极板在非均匀电场中的介电泳聚结作用，达到提高分离效果的目的。本实用新型ー种原油电脱水装置，包括罐体、进油ロ、出油ロ、进油分布器、复合板电极、绝缘支架、变压器、排水口和堰板，特征在于复合板电极由外径5 20_碳钢金属管和均匀涂在碳钢金属管外表面上I 3_厚的绝缘层，优选I. 5 2. 5_厚的绝缘层组成，复合板电极安装在脱水罐体内。所述的绝缘层为环氧树脂绝缘层。所述的碳钢金属管为糖葫芦形状、椭圆体形状、蛇形。所述的复合板电极一端与绝缘支撑架相接，另一端与AC高压引入相连接。所述的复合板电极管波峰之间的长度为波峰到波谷之间长度的两倍。所述的复合板电极管波峰到波谷之间的长度为50 80mm。所述的相邻两根复合板电极之间的间距为50 200mm，以圆心距计。所述的复合电极的长度为罐体直径的1/2 2/3。单极板采用碳钢圆管作为金属电极，在金属电极的外部使用亲水型环氧树脂绝缘材料，使金属圆管处于绝缘保护之中不与液相接触。本实用新型ー种原油电脱水装置，复合电极板设置在电脱水装置内部的前段，提供两种不同的静电聚合机理，达到提高脱水效率的目的。复合电极板采用吊挂的形式，单极板采用碳钢圆管作为金属电极，在金属电极的外部使用亲水型环氧树脂绝缘夹套，使金属圆管处于绝缘保护之中不与液相接触。这样的复合电极棒最后加工为蛇形曲线，并且和绝缘吊挂支撑架相接，最后与AC高压引入相连接。本实用新型ー种原油电脱水装置通过强化水滴在AC电场下的介电泳作用，使用新型的复合材料加强水滴聚结沉降，实现油水分离效率的提高。与现有技术相比，本实用新型使用了新型ー种原油电脱水器复合极板，采用亲水型绝缘材料，提高脱水效率，防止电弧的产生；形成非均匀电场，使得聚结形成区域，更有利于脱水。
图I为本实用新型ー种原油脱水装置示意图。图2为本实用新型ー种蛇形复合电极剖面图。图3为本实用新型ー种原油电脱水装置复合极板电极ー种结构侧视图。图4 :为本实用新型ー种原油电脱水装置复合极板电极第二种结构侧视图图5 :为本实用新型ー种原油电脱水装置复合极板电极第三种结构侧视图图6 :为本实用新型ー种原油电脱水装置复合极板电极第四种结构侧视图其中I.罐体，2.进油ロ，3.出油ロ，4.进油分布器，5.复合极板电极，6.绝缘支架，
7.变压器，8.排水ロ，9.堰板，24.金属管，25.绝缘层，31.复合电极，32.复合电极，33.复合电极，34.复合电极。如图I所示，实用新型ー种原油电脱水装置，由罐体、进油ロ、出油ロ、进油分布器、复合板电极、绝缘支架、变压器、排水口和堰板组成，其中复合板电极由外径为5 20_碳钢金属管和厚度为I 5_环氧树脂层，环氧树脂，其介电常数在2 6之间，耐温180°C，相邻两根钢管24之间的间距为50 200mm，以圆心计算，金属管的外部由绝缘材料包覆。蛇管波峰之间的距离为a，波峰到波谷之间距离为b，a为b的两倍。b为50mm 80mm。本实用新型ー种原油电脱水装置，金属部分提供电场，绝缘材料提供短路保护。本部实用新型ー种原油电脱水装置，油水乳化液经进油ロ 2通过进油分布器4进入脱水器前部，乳状液经过复合电极静电聚结脱水后，分离处的水从脱水罐I底部的排水ロ 8排除，上层油经堰板9进入脱水罐后部，最后经出油ロ 3离开分离罐。吊挂电极5采用垂直吊挂矩阵式排列，上端由绝缘支架6和外部的变压器7相连。变压器采用交流供电，输出电压为I万 8万伏特。如图3 图6所示，本实用新型ー种原油电脱水器复合极板四种结构侧视图，均建立在介电泳作用原理上，由于绝缘层厚度的不同，使得电极之间形成不均匀的电场。亲水型绝缘材料的优点在干，乳化液经过极板时水滴吸附在极板绝缘材料表面，在液体的剪力作用下破坏水滴表面的张力，水滴分离，更容易聚结。本实用新型ー种原油电脱水装置复合极板由于采用了绝缘材料对抗高含水原油，因此水滴电泳聚结作用很小，需要创造非均匀电场来強化介电泳聚结作用。因此吊挂极板制造成蛇形曲线状，排列特征为每ー排极板之间平行排列，在同一排的极板的突出部分与相邻极板的突出部分相対，凹陷部分与凹陷部分相対。相邻两根钢管24之间最短的间距，以圆心计算，为50 200mm。复合电极板的吊挂长度为I 2m,—般为罐体直径的1/2 2/3。这样就在极板间形成了不同电场强度的聚合通道。
具体实施方式
实施例Iー种原油电脱水装置，复合板电极是由两种不同环氧树脂绝缘厚度交替排列包覆金属电极的复合板电极，水滴会在大圆柱体附近聚结。环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间，耐温180°C,金属电极外径IOmm,绝缘厚层厚度4mm,绝缘薄层厚度2mm,相邻两根复合板电极之间间距为60mm,以圆心计算。实施例2ー种原油电脱水装置，同实施例1，复合板电极大小相同，方向相反的圆锥体环氧树脂绝缘层交替叠加而成，环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间，耐温180°C，相邻电极板之间也形成了不同场强的区域。实施例3ー种原油电脱水装置，复合板电极是糖葫芦形状电极板，环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间,耐温180°C,金属电极外径18mm,环氧树脂缘薄层厚度3mm,相邻两根复合板电极之间间距为100mm，以圆心计算，单个环氧树脂绝缘球体直径20mm，最大场强处在两球交接处。实施例4ー种原油电脱水装置，复合板电极为椭圆体绝缘互相连接形成，内部为金属电极外径15mm，环氧树脂绝缘壁厚最厚处约为6mm，环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间，耐温 180 °C o实施例5—种原油电脱水装置，复合板电极为椭圆体绝缘互相连接形成，内部为金属电极外径20mm，环氧树脂绝缘壁厚最厚处约为8mm，环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间，耐温 180 0C o实施例6 ー种原油电脱水装置，复合板电极是糖葫芦形状电极板，环氧树脂绝缘层介电常数在2 6之间，耐温180°C,金属电极外径12mm,环氧树脂绝缘薄层厚度3mm,相邻两根复合板电极之间间距为150mm，以圆心计算，单个环氧树脂绝缘球体直径20mm，最大场强处在两球交接处。
权利要求1.ー种原油电脱水装置，包括脱水罐体、进油ロ、出油ロ、进油分布器、复合板电极、绝缘支架、变压器、排水ロ、堰板，特征在于复合板电极由外径5 20_碳钢金属管和均匀涂在碳钢金属管外表面上I 3mm厚的绝缘层组成，复合板电极安装在脱水罐体内。
2.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的复合板电极一端与绝缘支撑架相接，另一端与AC高压引入相连接。
3.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的碳钢金属管外径为5 20mm。
4.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于均匀涂在碳钢金属管外表面上绝缘层厚度为I. 5 2. 5mm。
5.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的绝缘层为环氧树脂绝缘层。
6.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的复合板电极为糖葫芦形状、椭圆体形状、蛇形管形状。
7.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的复合板电极管波峰之间的长度为波峰到波谷之间长度的两倍。
8.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的复合板电极管波峰到波谷之间的长度为50 80mm。
9.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于所述的相邻两根复合板电极之间的间距为50 200mm，以圆心距计。
10.依照权利要求I所述的ー种原油电脱水装置，其特征在于复合电极的长度为罐体直径的1/2 2/3。
专利摘要本实用新型公开了一种原油电脱水装置，由脱水罐体、进油口、出油口、进油分布器、复合板电极、绝缘支架、变压器、排水口、堰板组成，复合板电极由外径5～20mm碳钢金属管和均匀涂在碳钢金属管外表面上1～3mm厚的绝缘层组成，该装置脱水效率高，防止电弧的产生；形成非均匀电场，使得聚结形成区域，更有利于脱水。
文档编号C10G33/02GK202530047SQ20122004738
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者崔新安, 彭松梓, 李春贤, 申明周, 虎锐 申请人:中国石化集团洛阳石油化工工程公司, 中国石油化工股份有限公司