原油脫輕烴和脫除乳狀液裝置的製作方法
2024-02-24 21:49:15
專利名稱：原油脫輕烴和脫除乳狀液裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及油氣集輸貯運領域，可脫除原油中的輕烴和乳狀液，也能脫除高蠟高凝重質原油中的乳化水，適於各種油氣田，油氣貯存和長輸，以及石油加工部門使用。
在油氣田上，從油井採出的原油集輸時，要用原油穩定塔脫除油中的甲烷、乙烷、丙烷等揮發性輕烴，以便減少原油的大量蒸發損耗。
注水開發油田的大部份時間是中、高含水期(原油中含水20～70%)進行的。原油中的水大部份與油形成穩定的油包水型乳狀液。為了保證原油輸送和加工的正常進行，必須對原油進行破乳，脫鹽脫水處理。脫水方法很多，原油熱沉降脫水法是應用最廣泛的一種，其作用是增大油水比重差、降低原油粘度，有利於破乳劑分散到油水界面上去。一般採用加熱爐、火筒爐等直接加熱有原油通過的爐管，脫水溫度大多控制在60～110℃。這種方法耗能較大，且熱效率低，易造成輕烴蒸發損失。遇到高蠟、高凝點重質原油，脫水率更低，有時甚至無能為力。
綜上所述，油氣田原油脫輕烴和脫除乳狀液是兩個彼此獨立的工藝過程，需要用塔器和加熱爐等設備分別完成，工藝流程長，設備龐雜，耗用能量較多，原油損耗大。
本發明的任務是提供一種多用裝置，這種裝置既可對原油進行連續脫除C1～3輕烴，回收輕質餾分，也可同時脫除原油中的乳狀液和游離水;對特殊重質油中的乳化水也能有效脫除。
本發明是應用膜式蒸餾原理所設計的一種多用裝置，再結合已有的冷凝冷卻分離和混合設備以及相應的工藝管道組合成處理流程的。
下面以一個實施例來描述本發明的結構和操作過程。附
圖1是工藝流程示意圖。該流程可用於進行小批量輕烴生產、輕質油生產、原油脫水和煉油工藝實驗。附圖2是膜式蒸餾塔的結構示意圖。該塔可以連續開工生產和實驗，能根據設計需要靈活地改變操作方案，只要對加熱爐功率進行調節即可改變，不必重新開停工。
膜式蒸餾塔(3)是常壓設備，由三個同心的園柱筒體組成，最中心的是予熱進料管(14)，中層園柱筒體是膜式汽化面板(16)，其上端園柱面中心是予料進料管(14)的出料口(17)，最外層是塔體(81)，塔上部側線或塔頂設有油汽水蒸汽混合氣體(21)出口管(19)，塔下部側線或塔底是脫水原油出口管(12)，塔體(18)和汽化板(16)下端固連在一起。由進料管(14)管壁和汽化板(16)內表面形成的空間，則自然地構成一種園柱筒體內熱式加熱器(15)，可以採用液體或氣體燃料、蒸汽或電熱裝置作為熱源。實施例採用電熱器(20)作為熱源。
應用實施例脫除原油中輕烴和乳化水的操作工藝過程如下開電熱器(20)電源予熱內套管板(14)(16)至100℃左右，啟動原料泵(2)從原料罐(1)向塔(3)進料，將塔(3)氣相出口(19)溫度控制在120℃±2℃範圍。
含水原油從進料口(11)進入予熱進料管(14)，邊進料邊予熱(13)，從出料口(17)流出，進入被加熱的氣化板(16)，園柱面板上形成液膜，並從豎面流下。流動液膜在底面受熱的汽化板(16)上邊吸熱邊流動邊氣化，凡沸點低於120℃的組份如輕烴和少量輕油、水份發生汽化，離開汽化面(16)進入塔(18)上部匯聚，油氣、水的混合蒸汽流從汽相出口管(19)離開蒸餾塔(3)，進入冷凝器(4)冷卻冷凝後進入油氣水分離器(6)，C1～3輕烴從頂部流出(9)，至輕烴回收系統;分離器底部放水(7)，至汙水處理系統，若有輕油則從分離器(6)上部側線中流入混合器(8)，混入塔底側流出的原油中。與液膜中沸點低於120℃組份汽化的同時，沸點高於120℃的液相(22)在汽化板(16)上繼續下流，在塔底匯集，從原油出口管(12)流出，進入冷凝器(5)冷凝冷卻後，流入混合器(8)，然後到貯罐或輸出(10)。
實施例一次工業實驗數據如下膜式蒸餾塔加工量10立升/時內熱式加熱器功率500W加熱最高溫度120℃液膜在膜汽化面板上流速14釐米/分(8.2米/時)被處理含水原油中含水率從4.05%降為0.24%，脫水率為94.1%;
C1～3輕烴收率2.2%本發明的結構和原理適用於各種油氣田、油氣貯運部門和石油加工部門中，可作為熱沉降脫水和脫除輕烴的一種方法，設計出脫輕烴和脫水的工業處理裝置。
權利要求
一種常壓蒸餾裝置，由原料罐(1)、泵(2)、蒸餾塔(3)、冷凝器(4)(5)，油氣水分離器(6)、混合器(8)及相應的工藝管道組成，其特徵在於蒸餾塔(3)由三個同心的園柱筒體組成，最中心的是予熱進料管(14)，中層園柱筒體是膜式汽化面板(16)，其上端園柱面中心是進料管(14)出料口(17)，原料液體從出料口(17)流出，進入汽化板(16)園柱板表面形成液膜狀流動，最外層是塔體(18)，塔上部側線或塔頂設有油氣水混合蒸汽出口管(19)，塔下部側線或塔底是脫水原油出口管(12)，塔體(18)和汽化板(16)下部固連在一起；進料管(14)管壁和汽化板(16)內壁之間的內套管構成一種內熱式加熱器(15)，可以採用液體或氣體燃料、蒸汽或電熱裝置作為熱源(20)。
全文摘要
本發明公開的原油脫輕烴和脫除乳狀液裝置中的膜式蒸餾塔(3)中，利用膜式蒸餾理論設計了一種內加熱外汽化的膜式加熱汽化板(16)，原料液體在汽化板(16)外表面呈液膜狀流動，而汽化板內表面則是受熱面，對液膜直接加熱，邊流動邊汽化，將低於沸點的組份(21)蒸餾出來；進入塔上部空間，而高於沸點的重組份液膜(22)仍然下流至塔底匯聚。從而達到同時分離原油中輕烴和水分的目的。使用該裝置不需再配置加熱設備。
文檔編號C10G7/00GK1031244SQ8710682
公開日1989年2月22日 申請日期1987年10月13日 優先權日1987年10月13日
發明者楊保忠 申請人:中國石油化工總公司烏魯木齊石油化工總廠