本實用新型涉及油田原油實驗室用的儀器領(lǐng)域，特別涉及一種適用于稠油、超稠油、特稠油的原油脫水實驗裝置。

背景技術(shù)：

原油脫水是石油開采、運輸、煉制過程中最基本的工藝要求，稀油脫水后含水一般在1％以下，稠油、超稠油、特稠油脫水后含水一般在5％以下，當對原油進行室內(nèi)實驗分析時，需要對取樣原油進一步脫水。

目前，常采用自然沉降、加熱分離等方法進行脫水，這些方法脫水時間長，尤其對于稠油、超稠油、特稠油，采用自然沉降、加熱分離等方法脫水24小時也不能有效地進行油水分離，并且反復(fù)脫水也達不到對原油進行室內(nèi)評價實驗要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型有必要提供一種原油脫水實驗裝置，以能夠簡化原油脫水流程，降低脫水時間，改善脫水后的原油品質(zhì)，從而達到室內(nèi)評價實驗要求。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種原油脫水實驗裝置，包括：

蒸餾單元，其能對原油蒸餾脫水；

與所述蒸餾單元連接的冷卻單元，其能夠冷卻所述蒸餾單元的蒸餾氣體；

與所述冷卻單元相連接的油水分離單元，其能對所述冷卻單元獲得的物質(zhì)進行油水分離以獲取原油輕質(zhì)組分；所述油水分離單元具有用于排出所述原油輕質(zhì)組分的排出口。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述蒸餾單元包括蒸餾組件及加熱組件；所述蒸餾組件能夠盛放原油，所述加熱組件能夠加熱所述蒸餾組件以對原油蒸餾脫水。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述蒸餾組件包括蒸餾燒瓶、緩沖瓶；所述蒸餾燒瓶能夠盛放原油并被所述加熱組件加熱；所述緩沖瓶連接所述蒸餾燒瓶，并連接所述冷卻單元。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述蒸餾燒瓶為二口燒瓶；所述二口燒瓶放置于一底座上，所述緩沖瓶設(shè)置于所述二口燒瓶的上方；所述二口燒瓶通過玻璃管連接所述緩沖瓶，所述緩沖瓶通過彎管連接所述冷卻單元。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述加熱組件包括加熱腔室、加熱件、以及溫度顯示器；所述加熱腔室用于容納所述蒸餾組件；所述加熱件能夠加熱提升所述加熱腔室內(nèi)的溫度；所述溫度顯示器能夠顯示所述加熱腔室內(nèi)的溫度。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述冷卻單元包括位于所述油水分離單元與所述蒸餾單元之間的第一冷卻系統(tǒng)；所述第一冷卻系統(tǒng)包括第一過流管、以及第一冷卻管；所述第一過流管具有連接所述緩沖瓶的第一端、以及連接所述油水分離單元的第二端；所述第一冷卻管內(nèi)用于冷卻水流動，以將所述第一過流管內(nèi)流入的蒸餾氣體冷卻液化。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一過流管為直管；所述第一冷卻管位于所述第一過流管的內(nèi)部且沿螺旋延伸；所述第一冷卻管在所述第一過流管的管壁上具有第一進水口及第一出水口。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第一過流管傾斜設(shè)置以使所述第二端為所述第一過流管的最低位置；所述第一出水口位于所述第一進水口的上方。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述油水分離單元與所述過流管的第二端之間設(shè)有沉降容器；所述沉降容器能夠收集所述冷卻單元的冷卻產(chǎn)物；所述油水分離單元連接于所述沉降容器的下方。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述冷卻單元還包括連接在所述沉降容器下游的第二冷卻系統(tǒng)；所述第二冷卻系統(tǒng)包括第二過流管及第二冷卻管；所述第二過流管具有連接所述沉降容器的第三端、以及第四端；所述第二冷卻管能夠冷卻所述第二過流管內(nèi)的物質(zhì)；所述第四端連接所述油水分離單元。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二過流管與所述第二冷卻管均為直管；所述第二冷卻管套設(shè)于所述第二過流管外。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二冷卻管的壁上設(shè)有第二進水口及第二出水口；所述第二出水口位于所述第二進水口的上方。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二進水口通過硅膠管連接所述第一出水口；所述第二出水口與所述第一進水口連接同一水源。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述第二過流管傾斜設(shè)置以使所述第四端為所述第二過流管的最高位置；所述第二過流管的第四端設(shè)有安全保護組件；所述安全保護組件包括與所述第四端連通的緩沖囊、設(shè)置于所述緩沖囊與所述第四端之間的安全閥。

通過以上描述可以看出，本實用新型提供的原油脫水實驗裝置通過設(shè)有蒸餾單元、冷卻單元以及油水分離單元，能夠?qū)υ瓦M行脫水，操作流程簡單，脫水時間短，同時，冷卻單元以及油水分離單元能將蒸餾出來的原油輕質(zhì)組分收集回收，倒入在蒸餾單元中脫水后的原油中混合均勻后獲得的脫水原油能夠確保原油的物理性質(zhì)，防止原油脫水后組分損失過多，從而本實用新型所提供的原油脫水實驗裝置也能夠改善脫水后的原油品質(zhì)，從而達到室內(nèi)評價實驗要求。

參照后文的說明和附圖，詳細公開了本實用新型的特定實施方式，指明了本實用新型的原理可以被采用的方式。應(yīng)該理解，本實用新型的實施方式在范圍上并不因而受到限制。在所附權(quán)利要求的精神和條款的范圍內(nèi)，本實用新型的實施方式包括許多改變、修改和等同。

針對一種實施方式描述和/或示出的特征可以以相同或類似的方式在一個或更多個其它實施方式中使用，與其它實施方式中的特征相組合，或替代其它實施方式中的特征。

應(yīng)該強調(diào)，術(shù)語“包括/包含”在本文使用時指特征、整件、步驟或組件的存在，但并不排除一個或更多個其它特征、整件、步驟或組件的存在或附加。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型一種實施方式提供的原油脫水實驗裝置示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，當元件被稱為“設(shè)置于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1，為本實用新型一種實施方式提供的一種原油脫水實驗裝置示意圖。在本實施方式中，所述原油脫水實驗裝置包括：蒸餾單元10，其能對原油蒸餾脫水；與所述蒸餾單元10連接的冷卻單元20，其能夠冷卻所述蒸餾單元10的蒸餾氣體；與所述冷卻單元20相連接的油水分離單元30，其能對所述冷卻單元20獲得的物質(zhì)進行油水分離以獲取原油輕質(zhì)組分；所述油水分離單元30具有用于排出所述原油輕質(zhì)組分的排出口31。

在使用時，將待脫水原油(也可以稱為原油樣本)裝入蒸餾單元10中，通過蒸餾單元10進行蒸餾脫水，原油在蒸餾脫水過程中產(chǎn)生蒸餾氣體，蒸餾氣體中會包含部分原油輕質(zhì)組分及蒸餾水等物質(zhì)。然后，蒸餾氣體順次流入下游的冷卻單元20中，在冷卻單元20的冷卻作用下，蒸餾氣體液化，形成原油輕質(zhì)組分與蒸餾水的油水混合物。該冷卻產(chǎn)物(油水混合物)順次進入油水分離單元30中進行油水分離，其中，冷卻產(chǎn)物中的原油輕質(zhì)組分在油水分離單元30中與蒸餾水分離開，并由油水分離單元30的排出口31排出，并被收集回收。收集回收后的原油輕質(zhì)組分倒入在蒸餾單元10中脫水后的原油中，混合均勻，形成脫水后的原油。

通過以上描述可以看出，本實施方式提供的原油脫水實驗裝置通過設(shè)有蒸餾單元10、冷卻單元20以及油水分離單元30，能夠?qū)υ瓦M行脫水，操作流程簡單，脫水時間短，同時，冷卻單元20以及油水分離單元30能將蒸餾出來的原油輕質(zhì)組分收集回收，倒入在蒸餾單元10中脫水后的原油中混合均勻后獲得的脫水原油能夠確保原油的物理性質(zhì)，防止原油脫水后組分損失過多，從而本實施方式所提供的原油脫水實驗裝置也能夠改善脫水后的原油品質(zhì)，從而達到室內(nèi)評價實驗要求。

在本實施方式中，所述蒸餾單元10可以包括蒸餾組件及加熱組件13。其中，所述蒸餾組件能夠盛放原油，所述加熱組件13能夠加熱所述蒸餾組件以對原油蒸餾脫水。

在本實施方式中，所述蒸餾組件包括蒸餾燒瓶11、緩沖瓶12；所述蒸餾燒瓶11能夠盛放原油并被所述加熱組件13加熱；所述緩沖瓶12連接所述蒸餾燒瓶，并連接所述冷卻單元20。其中，緩沖瓶12也可以稱為緩沖燒瓶，其能夠會對暴沸(劇烈的沸騰)的原油進行緩沖，避免原油進入冷卻單元20。

所述蒸餾燒瓶11可以為二口燒瓶11。所述二口燒瓶11可以放置于一底座上。所述緩沖瓶12設(shè)置于所述二口燒瓶11的上方?？紤]到蒸餾氣體的溫度較高，所述二口燒瓶11通過玻璃管連接所述緩沖瓶12，所述緩沖瓶12通過彎管連接所述冷卻單元20。

其中，彎管也可以為玻璃管。彎管可以沿曲線延伸，比如，彎管可以為直角管，也可以為弧形管。當然，彎管也可以沿不規(guī)則曲線延伸。二口燒瓶11在實驗中一口處于封堵狀態(tài)，另一口通過玻璃管連接緩沖瓶12。二口燒瓶11的未使用的開口可以供實驗中采集數(shù)據(jù)使用，便于了解蒸餾氣體的組成。

蒸餾燒瓶11通過玻璃管連接緩沖瓶12，玻璃管優(yōu)選為直管，且為短管。緩沖瓶12的上下兩側(cè)均可以具有開口，位于下方的開口為進口，通過玻璃管連接蒸餾燒瓶11，位于上方的開口為出口，通過彎管連接冷卻單元20。

在本實施方式中，通過設(shè)有緩沖瓶12可以有效防止在實驗過程中原油加熱后產(chǎn)生意外暴沸時，通過緩沖瓶12將暴沸的原油回至蒸餾用的二口燒瓶11中，避免其進入到冷卻系統(tǒng)中，造成實驗失敗。

在本實施方式中，所述加熱組件13包括加熱腔室、加熱件、以及溫度顯示器；所述加熱腔室用于容納所述蒸餾組件；所述加熱件能夠加熱提升所述加熱腔室內(nèi)的溫度；所述溫度顯示器能夠顯示所述加熱腔室內(nèi)的溫度。

其中，加熱件可以是電阻式加熱設(shè)備，比如加熱棒、加熱絲等等。加熱件可以位于加熱腔室外，也可以為加熱腔室內(nèi)，通常，加熱件位于加熱腔室內(nèi)。加熱件消耗電能加熱，其連接有電源。所以，加熱組件13上可以設(shè)有電源開關(guān)，完成對加熱件的加熱控制。

如圖1所示，加熱組件13整體可以為箱體結(jié)構(gòu)。加熱腔室也可以為矩形體結(jié)構(gòu)。溫度顯示器位于加熱腔室的一側(cè)，其中溫度顯示器可以連接有檢測加熱腔室內(nèi)部溫度的溫度傳感器。當然，加熱組件13還可以設(shè)有加熱多級開關(guān)，通過該多級開關(guān)設(shè)定不同的檔位，使加熱件在加熱腔室內(nèi)形成不同的加熱溫度，從而適應(yīng)不同場景的原油脫水工作。

在本實施方式中，冷卻單元20設(shè)置于蒸餾單元10的下游，能夠接收由蒸餾單元10輸入的蒸餾氣體。在蒸餾氣體中不僅存在蒸餾水(原油中的水汽化而來)，還會包含一定的原油輕質(zhì)組分。冷卻單元20能將蒸餾氣體液化。

具體的，所述冷卻單元20可以包括位于所述油水分離單元30與所述蒸餾單元10之間的第一冷卻系統(tǒng)。所述第一冷卻系統(tǒng)包括第一過流管21、以及第一冷卻管22。所述第一過流管21具有連接所述緩沖瓶12的第一端、以及連接所述油水分離單元30的第二端；所述第一冷卻管22內(nèi)用于冷卻水流動，以將所述第一過流管21內(nèi)流入的蒸餾氣體冷卻液化。

其中，第一冷卻管22中可以流動有冷卻水，通過流動的冷卻水將蒸餾氣體中的熱量吸收帶走，進而冷卻液化蒸餾氣體。在本實施方式中，第一冷卻管22可以在第一過流管21內(nèi)，也可以在第一過流管21外。第一冷卻管22與第一過流管21可以為直管，也可以為彎管或不規(guī)則形狀管。作為優(yōu)選的，所述第一過流管21可以為直管；所述第一冷卻管22位于所述第一過流管21的內(nèi)部且沿螺旋延伸。所述第一冷卻管22在所述第一過流管21的管壁上具有第一進水口及第一出水口。

其中，螺旋狀的第一冷卻管22可以增加冷卻面積，使蒸餾氣體中的蒸餾水以及原油輕質(zhì)組分快速冷卻液化，提升了冷卻效率，減少實驗時長。當然，第一冷卻管22也可以為波浪狀，本實施方式并不作特別地限定。

為避免冷卻液化后的液體倒灌或回流至蒸餾單元10中，所述第一過流管21傾斜設(shè)置以使所述第二端為所述第一過流管21的最低位置；所述第一出水口位于所述第一進水口的上方。如此設(shè)置，在第一冷卻系統(tǒng)中冷卻生成的冷卻產(chǎn)物(上述油水混合物)可以快速流入到第一過流管21的第二端，進而避免第一過流管21內(nèi)形成堵塞，影響脫水速率。

在本實施方式中，油水分離單元30位于冷卻單元20的下方，油水分離單元30也可以稱為油水分離器。油水分離單元30設(shè)有排出口31，以排出分離出來的原油輕質(zhì)組分。收集油水分離單元30獲得的原油輕質(zhì)組分，倒入蒸餾單元10蒸餾后的原油中，攪拌均勻，從而保證蒸餾后的原油組分不會損失過多。

在本實施方式中，所述油水分離單元30與所述第一過流管21的第二端之間設(shè)有沉降容器；所述沉降容器能夠收集所述冷卻單元20的冷卻產(chǎn)物；所述油水分離單元30連接于所述沉降容器的下方。

其中，沉降容器可以為水平管段，也可以為水平擺放的容器，比如燒瓶、燒杯等等。在本實施方式中，所述冷卻單元20還可以包括連接在所述沉降容器下游的第二冷卻系統(tǒng)。所述第二冷卻系統(tǒng)包括第二過流管23及第二冷卻管24。所述第二過流管23具有連接所述沉降容器的第三端、以及第四端。所述第二冷卻管24能夠冷卻所述第二過流管23內(nèi)的物質(zhì)；所述第四端連接所述油水分離單元30。

其中，第二冷卻管24中可以流動有冷卻水，通過流動的冷卻水將蒸餾氣體中的熱量吸收帶走，進而冷卻液化蒸餾氣體。在本實施方式中，第二冷卻管24可以在第二過流管23內(nèi)，也可以在第二過流管23外。

所述第二過流管23與所述第二冷卻管24均可以為直管；所述第二冷卻管24套設(shè)于所述第二過流管23外。所述第二冷卻管24的壁上設(shè)有第二進水口及第二出水口；所述第二出水口位于所述第二進水口的上方。所述第二進水口通過硅膠管連接所述第一出水口。所述第二出水口與所述第一進水口連接同一水源。

可以看出，第二冷卻系統(tǒng)的第二過流管23設(shè)計為直管，可以減少原油輕質(zhì)組分和蒸餾水阻力，防止管內(nèi)壓力過大造成冷卻系統(tǒng)爆破。同時，上述結(jié)構(gòu)的冷卻單元20也可以對冷卻水循環(huán)利用。

在本實施方式中，所述第二過流管23傾斜設(shè)置以使所述第四端為所述第二過流管23的最高位置；所述第二過流管23的第四端設(shè)有安全保護組件；所述安全保護組件包括與所述第四端連通的緩沖囊50、設(shè)置于所述緩沖囊50與所述第四端之間的安全閥51。具體的，緩沖囊50可以通過硅膠管連接油水分離單元30。

其中油水分離單元30的進液口也可以設(shè)置有三通連接件，三通連接件的其余兩個端口一個連接沉降容器，另一個通過硅膠管連接緩沖囊50。緩沖囊50可以設(shè)有支撐支架，從而支撐于油水分離單元30的上方。

其中，通過安全閥51可以保證冷卻系統(tǒng)的安全順利進行，當達到安全上限(第二冷卻系統(tǒng)中冷卻產(chǎn)物過多，或氣壓過高)時，安全閥51打開，溢出的原油輕質(zhì)組分和蒸餾水通過緩沖囊50、硅膠管進入到油水分離單元30中，這樣保證了所有原油輕質(zhì)組分最終都回收到油水分離單元30中，再通過油水分離單元30將原油輕質(zhì)組分回收，最后倒入脫水后的原油樣中，確保原油的物理性質(zhì)。

接下來將詳細描述圖1所示結(jié)構(gòu)的原油脫水實驗裝置進行原油脫水實驗的過程，以方便理解本實用新型。

首先，將取樣原油500ml倒入蒸餾單元10的二口燒瓶11中，按照要求依次連接好該裝置各組分部分，打開加熱組件13的電源開關(guān)，溫度控制200℃。

通過加熱組件13加熱后，原油輕質(zhì)組分和蒸餾水經(jīng)第一冷卻系統(tǒng)沉降至沉降容器中，然后進入到油水分離系統(tǒng)中。

當?shù)诙鋮s系統(tǒng)達到安全上限時，安全閥51打開，溢出的原油輕質(zhì)組分和蒸餾水通過緩沖囊50、硅膠管進入到油水分離單元30中，再通過油水分離單元300將原油輕質(zhì)組分回收，最后倒入脫水后的原油樣中，對其加熱保證原油溶液的均勻性。整個原油脫水時間在8-12小時，脫水后原油含水量<2‰，達到了室內(nèi)實驗評價分析要求。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說，如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90，優(yōu)選從20到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值，適當?shù)卣J為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達的示例，可以認為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

除非另有說明，所有范圍都包括端點以及端點之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點。

披露的所有文章和參考資料，包括專利申請和出版物，出于各種目的通過援引結(jié)合于此。描述組合的術(shù)語“基本由…構(gòu)成”應(yīng)該包括所確定的元件、成分、部件或步驟以及實質(zhì)上沒有影響該組合的基本新穎特征的其他元件、成分、部件或步驟。使用術(shù)語“包含”或“包括”來描述這里的元件、成分、部件或步驟的組合也想到了基本由這些元件、成分、部件或步驟構(gòu)成的實施方式。這里通過使用術(shù)語“可以”，旨在說明“可以”包括的所描述的任何屬性都是可選的。

多個元件、成分、部件或步驟能夠由單個集成元件、成分、部件或步驟來提供。另選地，單個集成元件、成分、部件或步驟可以被分成分離的多個元件、成分、部件或步驟。用來描述元件、成分、部件或步驟的公開“一”或“一個”并不說為了排除其他的元件、成分、部件或步驟。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進行圖示說明而不是為了進行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，而是應(yīng)該參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。出于全面之目的，所有文章和參考包括專利申請和公告的公開都通過參考結(jié)合在本文中。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認為發(fā)明人沒有將該主題考慮為所公開的實用新型主題的一部分。