一種豎直電場多層原油進料電脫鹽罐的制作方法
【專利摘要】一種豎直電場多層原油進料電脫鹽罐，屬于原油預處理脫鹽脫水工藝【技術(shù)領域】。外筒體為臥式電脫鹽罐外形，由圓形直筒體與兩側(cè)碟形封頭連接，構(gòu)成封閉臥罐體;所述的原油進料管位于電脫鹽罐底部正中，注水的原油由此管進入電脫鹽罐;所述的排水管位于電脫鹽罐底部，經(jīng)電脫鹽油水分離工藝得到的水，由此管排出罐體;所述的多層原油管與集水器均勻分布于電脫鹽罐內(nèi),由數(shù)條平行于電脫鹽罐水平中心軸，上下等間距的原油管及原油管下方的矩形集水器構(gòu)成；原油進料管在罐內(nèi)豎直向上，依次與上下分布的數(shù)條原油管垂直相交連接。本發(fā)明能夠同時改善原油電脫鹽工藝油水重力沉降分離及電場作用分離效果，大幅提高油水分離效率和設備利用率。
【專利說明】-種豎直電場多層原油進料電脫鹽罐

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種堅直電場多層原油進料電脫鹽罐，屬于原油預處理脫鹽脫水工藝

【技術(shù)領域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 原油電脫鹽工藝在煉廠普遍采用，通過向原油注水，經(jīng)過靜態(tài)混合器及混合閥對 原油與水進行混合作用，水洗滌原油中的鹽，之后油水混合液進入電脫鹽罐，在電場及重力 作用下，油水分離，得到脫鹽脫水的原油，這就是所說的原油電脫鹽工藝。電脫鹽工藝中，借 助電場的作用，含鹽的微小水滴產(chǎn)生偶極聚結(jié)，加速油水的分離過程。
[0003] 現(xiàn)有的原油電脫鹽工藝，注水的原油其進料位置位于罐的中下部，油水界面之上， 即油相進料，為避免上升的原油含水較高時，電場的電極間發(fā)生短路，考慮工業(yè)安全運行， 電脫鹽罐內(nèi)的電極板一般位于罐體的中上部，而受上部可用空間影響，電極板的間距受到 較大限制，即，實際作用于原油的電場區(qū)域相對較小。再有，在油水重力沉降分離過程中，一 般原油上升速度越小，越有利于油水分離；下沉的水滴運行距離越短，與原油接觸的機會越 少，越有利于減小返混現(xiàn)象，正基于此，一般電脫鹽罐做成臥罐。上述兩種因素對油水分離 的效果，產(chǎn)生重要影響，而在一個臥式電脫鹽罐內(nèi)，根據(jù)電場和重力作用兩種因素的特點， 對電脫鹽罐內(nèi)結(jié)構(gòu)同時做相應的改進，以改善這兩方面作用，目前是沒有的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種堅直電場多層原油進料電脫鹽罐。
[0005] 本發(fā)明提供一種堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，利用該電脫鹽罐進行原油脫鹽 脫水，能夠顯著增大電脫鹽罐中的電場作用區(qū)域同時大大改善油水重力沉降分離的效果， 提高原油電脫鹽油水分離效率。
[0006] -種堅直電場多層原油進料電脫鹽罐，由外筒體及保溫套，原油進料管、排水管、 多層原油管與集水器、頂層平擋板、收油管和堅直電極組成；所述的外筒體為臥式電脫鹽 罐外形，由圓形直筒體與兩側(cè)碟形封頭連接，構(gòu)成封閉臥罐體；所述的原油進料管位于電 脫鹽罐底部正中，注水的原油由此管進入電脫鹽罐；所述的排水管位于電脫鹽罐底部，經(jīng) 電脫鹽油水分離工藝得到的水，由此管排出罐體；所述的多層原油管與集水器均勻分布于 電脫鹽罐內(nèi)，由數(shù)條平行于電脫鹽罐水平中心軸，上下等間距的原油管及原油管下方的矩 形集水器構(gòu)成；原油進料管在罐內(nèi)堅直向上，依次與上下分布的數(shù)條原油管垂直相交連接， 原油管的兩端對稱伸向罐體兩端的封頭且兩端封閉，原油管的長度略小于外筒體的圓形直 筒體，原油管的水平兩側(cè)開有均勻分布的小孔，每條原油管上小孔的總面積不小于原油管 的橫截面積。
[0007] -種堅直電場多層原油進料電脫鹽罐，兩個電極分別位于臥式電脫鹽罐中心軸 線左右兩側(cè)，為整體堅直的金屬網(wǎng)狀或條狀結(jié)構(gòu)；原油進料采用上下多層分布，平均分配各 層進料。
[0008] 堅直電場多層原油進料電脫鹽罐，采用金屬材料制作，由外筒體，原油進料管，排 水管，多層原油管與集水器，頂層平擋板，收油管，堅直電極組成。
[0009] 外筒體為常見臥式電脫鹽罐外形，由圓形直筒體與兩側(cè)碟形封頭連接，構(gòu)成封閉 臥罐體。外筒體外覆蓋保溫層，對外筒體內(nèi)物料保溫。
[0010] 原油進料管位于電脫鹽罐底部正中，注水的原油由此管進入電脫鹽罐。
[0011] 排水管位于電脫鹽罐底部，經(jīng)電脫鹽油水分離工藝得到的水，由此管排出罐體。
[0012] 多層原油管與集水器均勻分布于電脫鹽罐內(nèi)，由數(shù)條平行于電脫鹽罐水平中心 軸，上下等間距的原油管及原油管下方的矩形集水器構(gòu)成。原油進料管在罐內(nèi)堅直向上，依 次與上下分布的數(shù)條原油管垂直相交連接，原油管的兩端對稱伸向罐體兩端的封頭且兩端 封閉，原油管的長度略小于外筒體的圓形直筒體，原油管的水平兩側(cè)開有均勻分布的小孔， 每條原油管上小孔的總面積不小于原油管的橫截面積，注水的原油由原油進料管分別進入 上下分布的數(shù)條原油管，再由原油管上的小孔進入罐內(nèi)。
[0013] 每條原油管的下方有一個矩形集水器，矩形集水器外形為一個中央被堅直向上的 原油進料管穿過的敞口長方形盒，長方形盒的長略大于其上方的原油管，其寬根據(jù)電脫鹽 罐的大小及全部集水器的配置確定，一般盡可能利用罐內(nèi)空間，又與罐壁及電極之間留有 間隙，長方形盒的兩個寬邊一側(cè)的擋板，即靠近電脫鹽罐兩端封頭的兩個擋板的中央有開 口，電脫鹽油水分離得到的水，由此開口流出集水器，直落入罐底。
[0014] 集水器采用較輕的非金屬材料制作，降低電場作用時發(fā)生電器短路等安全事故的 風險。多層原油管與集水器的層數(shù)根據(jù)電脫鹽罐大小，工藝要求等確定，一般層數(shù)越多，上 下相鄰層間距越小，有利于降低原油流速，提高油水分離效率，但相鄰層間距過短，對設備 加工制作和維護帶來不便，另外，在本發(fā)明的電脫鹽罐工藝操作中，油水界面位于最下層集 水器之下，為方便油水界面的控制，最下層集水器的位置不低于罐總高的15%，綜合上述情 況，多層原油管與集水器的層數(shù)應酌情綜合考慮而定。
[0015] 收油管位于電脫鹽罐頂部，是一根與所有原油管并排平行的管子，其兩端與原油 管兩端齊，兩端各連接一根堅直向上伸出罐體的管子，收油管水平兩側(cè)開有均勻分布的小 孔，小孔的總面積不小于收油管的橫截面積，脫水脫鹽的原油由收油管流出電脫鹽罐。
[0016] 頂層平擋板位于收油管與最上層原油管之間，為一張水平放置，長及寬與其下的 集水器完全相等對齊的平面板，采用較輕的非金屬材料制作。
[0017] 堅直電極位于所有集水器的兩條長邊與兩條長邊之外的筒體之間，是兩個與所有 集水器的兩條長邊相鄰，整體呈長方形，堅直放置的金屬網(wǎng)或金屬條。兩個堅直電極大小 相等，彼此平行呈鏡面對稱。堅直電極的下邊沿與最底層集水器的上邊沿齊，堅直電極的 上邊沿與頂層平擋板齊，堅直電極的左右邊沿與所有集水器的兩條長邊及頂層平擋板長邊 齊。堅直電極外連接電場電源，為電脫鹽罐提供電場。
[0018] 多層原油管與集水器在罐內(nèi)的固定，應根據(jù)罐的大小，材料的輕重整體考慮。集水 器可由4條或4條以上的立柱在罐內(nèi)串連支撐，而當原油管過長時，其兩端可由穿過集水器 及頂層平擋板的懸掛鐵條焊接固定。
[0019] 在堅直電極多層原油進料電脫鹽罐中，原油由多條原油管平均分配進入罐內(nèi)，其 在罐內(nèi)的上升速度大幅下降，從原油中分出的水滴，就近下落至其下方的集水器，匯集成一 定的水量，由集水器兩開口處，流出集水器，直落入罐底。脫水的原油上升，由其上方的集水 器的下平面引導流向集水器的長邊，再從長邊與電極之間上行，流向收油管。最上層原油管 流出的原油，由其上的頂層平擋板引導流向的頂層平擋板長邊，翻過長邊流向收油管。降低 原油上升速度和縮短水滴下沉運行距離都將有效改善油水重力分離效果。
[0020] 堅直電極在罐內(nèi)兩側(cè)罐壁附近位置，由于不在油水流經(jīng)的路線上，其周圍是基本 不流動性質(zhì)相對穩(wěn)定的原油，此結(jié)構(gòu)使得電場作用不易受油水分離工藝波動的影響，操作 更加安全。同時，相對傳統(tǒng)的在罐的上層配置電極，堅直電極提供的電場區(qū)域要大很多，能 夠顯著增大電場對原油脫水的作用。
[0021] 本發(fā)明提出的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，能夠同時改善原油電脫鹽工藝油 水重力沉降分離及電場作用分離效果，大幅提高油水分離效率和設備利用率。
[0022] 本發(fā)明適用于傳統(tǒng)煉廠原油電脫鹽工藝的改造和升級換代，操作安全，油水分離 效果顯著提高，有良好的工業(yè)應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 當結(jié)合附圖考慮時，通過參照下面的詳細描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以 及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點，但此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解， 構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā) 明的不當限定，如圖其中：
[0024] 圖1為堅直電場多層原油進料電脫鹽罐結(jié)構(gòu)示意主視圖，其中外筒體1，原油進料 管2,排水管3,多層原油管及集水器4,頂層平擋板5,收油管6。
[0025] 圖2為圖1中，多層原油管及集水器4的單層結(jié)構(gòu)示意。
[0026] 圖3為堅直電場多層原油進料電脫鹽罐結(jié)構(gòu)示意俯視圖，其中頂層平擋板5,收油 管6,堅直電極7。
[0027] 圖4為堅直電場多層原油進料電脫鹽罐結(jié)構(gòu)示意左視圖，其中原油進料管2,多層 原油管及集水器4,頂層平擋板5,收油管6,堅直電極7。
[0028] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

【具體實施方式】
[0029] 顯然，本領域技術(shù)人員基于本發(fā)明的宗旨所做的許多修改和變化屬于本發(fā)明的保 護范圍。
[0030] 實施例1 :如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種堅直電場多層原油進料電脫鹽罐，堅 直電場多層原油進料電脫鹽罐，采用金屬材料制作，由外筒體及保溫套1，原油進料管2,排 水管3,多層原油管與集水器4,頂層平擋板5,收油管6,堅直電極7組成。
[0031] 外筒體1為常見臥式電脫鹽罐外形，由圓形直筒體與兩側(cè)碟形封頭連接，構(gòu)成封 閉臥罐體。外筒體外覆蓋設有保溫套，對外筒體內(nèi)物料保溫。
[0032] 原油進料管2位于電脫鹽罐底部正中，注水的原油由此管進入電脫鹽罐。
[0033] 排水管3位于電脫鹽罐底部，經(jīng)電脫鹽油水分離工藝得到的水，由此管排出罐體。
[0034] 多層原油管與集水器4均勻分布于電脫鹽罐內(nèi)，由數(shù)條平行于電脫鹽罐水平中心 軸，上下等間距的原油管及原油管下方的矩形集水器構(gòu)成。原油進料管2在罐內(nèi)堅直向上， 依次與上下分布的數(shù)條原油管垂直相交連接，原油管的兩端對稱伸向罐體兩端的封頭且兩 端封閉，原油管的長度略小于外筒體的圓形直筒體，原油管的水平兩側(cè)開有均勻分布的小 孔，每條原油管上小孔的總面積不小于原油管的橫截面積，注水的原油由原油進料管分別 進入上下分布的數(shù)條原油管，再由原油管上的小孔進入罐內(nèi)。
[0035] 每條原油管的下方有一個矩形集水器，矩形集水器外形為一個中央被堅直向上的 原油進料管穿過，敞口的長方形盒，長方形盒的長略大于其上方的原油管，其寬根據(jù)電脫鹽 罐的大小及全部集水器的配置確定，一般盡可能利用罐內(nèi)空間，又與罐壁及電極之間留有 間隙，長方形盒的兩個寬邊一側(cè)的擋板，即靠近電脫鹽罐兩端封頭的兩個擋板的中央有開 口，電脫鹽油水分離得到的水，由此開口流出集水器，直落入罐底。
[0036] 集水器采用較輕的非金屬材料制作，降低電場作用時發(fā)生電器短路等安全事故的 風險。多層原油管與集水器的層數(shù)根據(jù)電脫鹽罐大小，工藝要求等確定，一般層數(shù)越多，上 下相鄰層間距越小，有利于降低原油流速，提高油水分離效率，但相鄰層間距過短，對設備 加工制作和維護帶來不便，另外，在本發(fā)明的電脫鹽罐工藝操作中，油水界面位于最下層集 水器之下，為方便油水界面的控制，最下層集水器的位置不低于罐總高的15%，綜合上述情 況，多層原油管與集水器的層數(shù)應酌情綜合考慮而定。
[0037] 收油管6位于電脫鹽罐頂部，是一根與所有原油管并排平行的管子，其兩端與原 油管兩端齊，兩端各連接一根堅直向上伸出罐體的管子，收油管水平兩側(cè)開有均勻分布的 小孔，小孔的總面積不小于收油管的橫截面積，脫水脫鹽的原油由收油管流出電脫鹽罐。
[0038] 頂層平擋板5位于收油管與最上層原油管之間，為一張水平放置，長及寬與其下 的集水器完全相等對齊的平面板，采用較輕的非金屬材料制作。
[0039] 堅直電極7位于所有集水器的兩條長邊與兩條長邊之外的筒體之間，是兩個與所 有集水器的兩條長邊相鄰，整體呈長方形，堅直放置的金屬網(wǎng)或金屬條。兩個堅直電極大 小相等，彼此平行呈鏡面對稱。堅直電極的下邊沿與最底層集水器的上邊沿齊，堅直電極的 上邊沿與頂層平擋板齊，堅直電極的左右邊沿與所有集水器的兩條長邊及頂層平擋板長邊 齊。堅直電極外連接電場電源，為電脫鹽罐提供電場。
[0040] 下面以實施例對本發(fā)明予以進一步說明。
[0041] 中國石油克拉瑪依石化公司II套蒸餾工業(yè)側(cè)線試驗電脫鹽罐，為直徑800mm，直 筒體長2000mm的臥式電脫鹽罐，其內(nèi)采用堅直電場多層原油進料電脫鹽罐結(jié)構(gòu)，內(nèi)有3層 原油管及集水器，每層間距160mm，最下層距離罐底240mm，集水器長2000mm，寬400mm，集 水器長邊相鄰兩側(cè)為堅直的兩個鐵條電極，集水器長邊與鐵條電極的間距100mm。含鹽 9. 6mgNaCl/L，135°C下注水6%的克拉瑪依超稠油進入該電脫鹽罐，流量為2. 0立方/小時， 調(diào)整電場強度約在ll〇〇v/cm，由收油管、排水管取出油樣、水樣，與同時運行的190立方/小 時克拉瑪依超稠油工業(yè)運行電脫鹽裝置對比，相關(guān)分析結(jié)果見下表1。
[0042] 表 1
[0043]

【權(quán)利要求】
1. 堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于由外筒體及保溫套，原油進料管、排水 管、多層原油管與集水器、頂層平擋板、收油管和堅直電極組成；所述的外筒體為臥式電脫 鹽罐外形，由圓形直筒體與兩側(cè)碟形封頭連接，構(gòu)成封閉臥罐體；所述的原油進料管位于 電脫鹽罐底部正中，注水的原油由此管進入電脫鹽罐；所述的排水管位于電脫鹽罐底部， 經(jīng)電脫鹽油水分離工藝得到的水，由此管排出罐體；所述的多層原油管與集水器均勻分布 于電脫鹽罐內(nèi)，由數(shù)條平行于電脫鹽罐水平中心軸，上下等間距的原油管及原油管下方的 矩形集水器構(gòu)成；原油進料管在罐內(nèi)堅直向上，依次與上下分布的數(shù)條原油管垂直相交連 接，原油管的兩端對稱伸向罐體兩端的封頭且兩端封閉，原油管的長度略小于外筒體的圓 形直筒體，原油管的水平兩側(cè)開有均勻分布的小孔，每條原油管上小孔的總面積不小于原 油管的橫截面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于，每條原油管 的下方有一個矩形集水器，矩形集水器外形為一個中央被堅直向上的原油進料管穿過，敞 口的長方形盒，長方形盒的長略大于其上方的原油管，其寬根據(jù)電脫鹽罐的大小及全部集 水器的配置確定，一般盡可能利用罐內(nèi)空間，又與罐壁及電極之間留有間隙，長方形盒的兩 個寬邊一側(cè)的擋板的中央有開口，電脫鹽油水分離得到的水，由此開口流出集水器，直落入 罐底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于，所述的集 水器采用較輕的非金屬材料制作，多層原油管與集水器的層數(shù)根據(jù)電脫鹽罐大小，工藝要 求確定，油水界面位于最下層集水器之下，最下層集水器的位置不低于罐總高的15%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于，所述的收油 管位于電脫鹽罐頂部，是一根與所有原油管并排平行的管子，其兩端與原油管兩端齊，兩端 各連接一根堅直向上伸出罐體的管子，收油管水平兩側(cè)開有均勻分布的小孔，小孔的總面 積不小于收油管的橫截面積，脫水脫鹽的原油由收油管流出電脫鹽罐。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于，所述的頂層 平擋板位于收油管與最上層原油管之間，為一張水平放置，長及寬與其下的集水器完全相 等對齊的平面板，采用較輕的非金屬材料制作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的堅直電極多層原油進料電脫鹽罐，其特征在于，所述的堅直 電極位于所有集水器的兩條長邊與兩條長邊之外的筒體之間，是兩個與所有集水器的兩條 長邊相鄰，整體呈長方形，堅直放置的金屬網(wǎng)或金屬條；兩個堅直電極大小相等，彼此平行 呈鏡面對稱；堅直電極的下邊沿與最底層集水器的上邊沿齊，堅直電極的上邊沿與頂層平 擋板齊，堅直電極的左右邊沿與所有集水器的兩條長邊及頂層平擋板長邊齊；堅直電極外 連接電場電源，為電脫鹽罐提供電場。
【文檔編號】C10G33/02GK104419449SQ201310397855
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】劉江華, 牛文俊, 陳曉東, 陳愛華, 于娟, 劉建山 申請人:中國石油天然氣股份有限公司