一種汙油脫水裝置的製作方法

2023-10-27 06:46:27 1

專利名稱：一種汙油脫水裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於汙油脫水領域，更具體的說是涉及一種乳化油或汙油的脫水裝置，本發明裝置可用於石油開發集輸過程的汙油處理，也可用於煉油廠的乳化油和汙油處理。
背景技術：
在原油生產、集輸和煉油廠生產過程中通常會產生各種類型的汙油，如汙水沉降罐、除油罐、浮選罐回收油，煉油廠各裝置切水經隔油等處理產生的回收油。這些汙油的含水量通常大於10% (重量)，並且含有大量的雜質如固體顆粒、化學藥劑、採油助劑等，是複雜的油包水和水包油型混合乳狀液。目前國內對於此類汙油最常用的處理方法仍然是以極小的比例與新鮮原油混合進電脫鹽裝置，也有採用汙油直接進焦化處理，還有一些不具備處理條件，只能暫時儲存尋求解決辦法。但採用上述方法無法從根本上解決汙油處理問題，汙油與新鮮原油混合回煉通常導致電脫鹽罐內原油整體乳化、脫鹽電流升高、脫鹽合格率降低和排水含油增加，影響後續裝置的平穩運行和對產品質量造成很大影響；直接進焦化降低加工收益；不回收處理，不但造成原油資源浪費，而且汙染環境。並且隨著國內開採加工原油性質越來越差，汙油產量增加，性質變差是發展趨勢，採用電脫水、二次水洗和乳化液循環處理的汙油處理工藝裝置，解決油田及煉油廠汙油處理過程中油水界面乳化層堆積嚴重、電流增大、脫水效果差等問題，使處理後的汙油能隨原油正常加工。專利CN1298922A公布了一種電脫水脫鹽器，其特徵為水平進料，電極為多層橫斷面呈圓環形的鼠籠電極組合件。其缺點是水平進料，含水物料直接進入電場區域，易導致電流升高，脫水效果差；鼠籠電極底部與油水界位之間形成「線-面」電場空間，電場不穩定， 油水乳化層堆積嚴重。

發明內容
本發明的目的在於提供一種汙油脫水裝置，採用電脫水、二次水洗和乳化液循環處理裝置相結合，解決油田及煉油廠的乳化油和汙油處理過程中油水界面乳化層堆積嚴重、電流增大、脫水效果差等問題，使處理後的乳化油和汙油能隨原油正常加工。本發明採用的技術方案是一種汙油脫水裝置，包括汙油罐，汙油罐上設置有汙油罐進油口和汙油罐出油口，汙油罐內設有電極、汙油分配器和反衝洗系統，其特徵在於汙油罐為立式結構，汙油罐中部設有乳化液抽出管線，乳化液抽出管線依次與汙油罐外的超聲波發生器和乳化液分離罐相連，乳化液分離罐上設有分離罐排水口和分離罐出油口，分離罐出油口通過乳化液循環泵與汙油罐進油口連接。本發明進一步特徵在於所述電極和汙油分配器之間設置有二次水洗分配器。本發明進一步特徵在於所述汙油分配器使汙油均勻分布在罐體下部水相，設置在距離罐底不小於800mm處，以保證罐底足夠的沉降空間。本發明進一步特徵在於電極的個數通常為1個、2個或3個，依次沿汙油罐軸向設置。本發明進一步特徵在於當電極個數為2個時，2個電極的電場強度可以相同，也可以上面電極的電場強度強於下面電極的電場強度，優選後者，一般強200 400v/cm ；當電極個數為3個時，3個電極的電場強度可以相同，也可以由下至上逐漸增強，也可以是中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強，優選電場強度由下至上逐漸增強，遞增強度為200 400v/cm，或優選中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強，一般強200 400v/cm。本發明進一步特徵在於所述超聲波發生器的頻率為20 40KHz。本發明進一步特徵在於所述電極可採用水平板、鼠籠型或其它形狀，優先選用圓柱形鼠籠電極，該類型電極與罐體之間形成環形電場空間，與油水界面間形成垂直電場，既提高電場利用率，又避免油水界面的波動，提高油水分離效果。本發明中反衝洗系統是利用高壓水衝洗罐體底部沉積物。本發明中二次水洗分配器是利用高壓水衝洗油水界面乳化層，採用間斷性操作。 該設備可間斷衝洗汙油罐中的乳化層，破壞乳化層油水界面平衡，促使油水界面乳化膜破裂並排液，從而避免乳化層的堆積。本發明中立式汙油罐的高度以能保證罐體下部維持清水界位即可，待處理的汙油經汙油分配器進入罐體下部清水層中，能洗掉大部分易引起乳化的化學物質和固體雜質， 使汙油得到淨化，同時大大降低出清水層的汙油含水量。本發明中汙油罐、乳化液抽出管線、超聲波發生器、乳化液分離罐和乳化液循環泵構成乳化液循環處理系統，該系統可不停工間斷性將頑固乳化層抽出，經過超聲波破乳處理，在乳化液分離罐分成油水兩相，上層油相經乳化液循環泵、待處理汙油管線和汙油罐進油口進入汙油罐重新處理，下層水相經底部排水閥排出。本發明可用於海上油田、陸上油田和煉油廠乳化油和汙油的回收處理。本發明與現有技術相比，具有如下效果1)本發明採用立式結構的電脫水罐，含水汙油(如乳化油或汙油)在罐體內的流動方向為下進上出。電脫水裝置的立式結構可保證罐體下部足夠高度的清水層，含水汙油經位於罐體下部汙油分配器直接進罐體下部的清水層，經過大量潔淨水的充分洗滌，洗掉大部分易引起乳化的化學物質和固體雜質，使含水汙油得到淨化；同時含水汙油中的大水滴自然進入水層，使出清水層的汙油含水量大大降低。避免由於臥式罐水平進料或強電場進料時，高含水汙油直接進入電場區域，導致電流超高、脫水效果差等問題。2)本發明採用二次水洗分配器進行間斷性水洗，大量高壓注水通過二次水洗分配器均勻噴入油水乳化層內，破壞乳化層油水界面平衡，促使油水界面乳化膜破裂並排液，從而避免乳化層的堆積，增大油水界位波動空間，增加電場穩定性。3)本發明採用超聲波發生器單獨處理乳化液，該乳化液從罐體中部抽出，通過設在抽出管線上的超聲波發生器進行超聲破乳，使乳化液快速破乳，隨後進入乳化液分離罐實現油水分離，從而徹底解決汙油處理過程中的乳化層堆積問題，增強脫水效果。4)本發明採用立式汙油罐、二次水洗和乳化液循環處理相結合的組合處理工藝， 徹底解決汙油處理過程中油水界面乳化層堆積嚴重、電流超高、脫水效果差等問題，使處理後汙油能隨原油正常加工。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式
並不限制本發明要求保護的範圍。附圖及


附圖為本發明的一種汙油脫水裝置結構示意圖。圖中1-汙油罐，2-電極，3-高壓電源，4- 二次水洗分配器，5-汙油分配器，6_反衝洗系統，7- 二次水洗/反衝洗泵，9-超聲波發生器，10-乳化液分離罐，11-乳化液循環泵，12-分離罐排水閥，13-乳化液抽出管線，14-汙油進口管線，15-汙油罐進油口，16-汙油罐出油口，17-汙油罐排水口，18-分離罐出油口，19-分離罐排水口，20-脫水後汙油出口管線。
具體實施例方式如圖所示，本發明提供的汙油脫水裝置，包括汙油罐1，汙油罐1底部設有汙油罐進油口 15和汙油罐排水口 17，頂部設有汙油罐出油口 16，汙油罐1內設有電極2、汙油分配器5和反衝洗系統6，其中汙油罐1為立式結構，汙油罐1中部設有乳化液抽出管線13，乳化液抽出管線13依次與汙油罐1外的超聲波發生器9和乳化液分離罐10相連，乳化液分離罐10上設有分離罐排水口 19和分離罐出油口 18，分離罐出油口 18通過乳化液循環泵 11與汙油罐進油口 15連接，或通過汙油進口管線14與汙油罐進油口 15連接。圖中所示電極2下方，於汙油分配器5上方設置有二次水洗分配器4，利用高壓水衝洗油水界面乳化層，採用間斷性操作。該設備可間斷衝洗汙油罐1中的乳化層，破壞乳化層油水界面平衡，促使油水界面乳化膜破裂並排液，從而避免乳化層的堆積。汙油分配器5使汙油均勻分布在罐體下部水相，汙油分配器5距離汙油罐1的罐底不小於800mm，保證罐底足夠的沉降空間，反衝洗系統6是利用高壓水衝洗罐體底部沉積物。所述電極2的個數通常為1個、2個或3個，依次沿汙油罐1軸向設置。當電極個數為2個時，2個電極的電場強度可以相同，也可以上面電極的電場強度強於下面電極的電場強度；當電極個數為3個時，3個電極的電場強度可以相同，也可以由下至上逐漸增強，也可以是中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強，優選電場強度由下至上逐漸增強，或優選中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強。所述超聲波發生器9的頻率通常為20 40KHz。所述電極2可採用水平板式、鼠籠型或其它形狀，優先選用圓柱形鼠籠電極，該類型電極與汙油罐1的罐體之間形成環形電場空間，與油水界面間形成垂直電場，既提高電場利用率，又避免油水界面的波動，提高油水分離效果。汙油罐1、乳化液抽出管線13、超聲波發生器9、乳化液分離罐10和乳化液循環泵 11構成乳化液循環處理系統，該系統可不停工間斷性將頑固乳化層抽出，經過超聲波破乳處理，在乳化液分離罐10分成油水兩相，上層油相經乳化液循環泵11、汙油進口管線14和汙油罐進油口 15進入汙油罐1重新處理，下層水相經底部分離罐排水閥12排出。本發明電極2與高壓電源3通過高壓引入設備連接。根據處理汙油中含水量的不同，可以通過調整內外層極板間距、極板與油水界位間距來調整電場強度的大小，通常內外層極板之間、外層極板與罐壁之間電場強度較大，可為600 1200伏/釐米，外層極板與油水界面之間電場強度較小，可為300 600伏/釐米。附圖所示汙油脫水裝置，其具體實施流程如下待處理的含水汙油經汙油進口管線14、汙油罐進油口 15從立式汙油罐1的底部進入，經汙油分配器5均勻分布於水相，含水汙油經水相充分洗滌，除去大部分雜質和水，向上依次經過弱電場和強電場區域，進一步脫除汙油中所含水分和剩餘雜質，處理後的汙油從立式汙油罐1頂部的汙油罐出油口 16、脫水後汙油出口管線20出裝置，脫出的水經罐底的汙油罐排水口 17出裝置。新鮮水經二次水洗/反衝洗泵7和二次水洗控制閥進入立式汙油罐1，經二次水洗分配器4進入油水乳化層的上部，衝洗乳化層，迫使油水乳狀液破乳脫水，脫出水經立式汙油罐1底的汙油罐排水口 17出裝置。殘留乳化層經乳化液抽出管線13從立式汙油罐1內抽出，經過超聲波發生器9進行破乳，破乳後的油水混合液進入乳化液分離罐10進行沉降分離，分離後的油相從分離罐出油口 18出來，經乳化液循環泵11進汙油進口管線14，再經汙油罐進油口 15進入汙油罐1循環處理，乳化液分離罐10內分離後的水相經乳化液分離罐10底部排水閥12出
直ο反衝洗系統6位於罐體底部，可以不定期地進行不停工衝洗，除去罐底部的沉積物。
權利要求
1.一種汙油脫水裝置，包括汙油罐，汙油罐上設置有汙油罐進油口和汙油罐出油口，汙油罐內設有電極、汙油分配器和反衝洗系統，其特徵在於汙油罐為立式結構，汙油罐中部設有乳化液抽出管線，乳化液抽出管線依次與汙油罐外的超聲波發生器和乳化液分離罐相連，乳化液分離罐上設有分離罐排水口和分離罐出油口，分離罐出油口通過乳化液循環泵與汙油罐進油口連接。
2.根據權利要求1所述的汙油脫水裝置，其特徵在於所述電極和汙油分配器之間設置有二次水洗分配器。
3.根據權利要求1所述的汙油脫水裝置，其特徵在於所述汙油分配器設置在距離罐底不小於800mm處。
4.根據權利要求1所述的汙油脫水裝置，其特徵在於電極的個數通常為1個、2個或 3個，依次沿汙油罐軸向設置。
5.根據權利要求4所述的汙油脫水裝置，其特徵在於當電極個數為2個時，2個電極的電場強度相同，或上面電極的電場強度比下面電極的電場強度強；當電極個數為3個時， 3個電極的電場強度相同，或由下至上逐漸增強，或中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強。
6.根據權利要求5所述的汙油脫水裝置，其特徵在於當電極個數為2個時，上面電極比下面電極的電場強度強；當電極個數為3個時，3個電極的電場強度由下至上逐漸增強， 或中間電極的電場強度弱，上面電極和下面電極的電場強度強。
7.根據權利要求6所述的汙油脫水裝置，其特徵在於當組合電極的個數為2個時， 上面組合電極比下面組合電極的電場強度強200 400v/cm ；當組合電極的個數為3個時， 3個組合電極的電場強度由下至上逐漸增強，遞增強度為200 400v/cm，或中間組合電極的電場強度弱，上面組合電極和下面組合電極的電場強度強比中間組合電極的電場強度強 200 400v/cm。
8.根據權利要求1所述的汙油脫水裝置，其特徵在於所述超聲波發生器的頻率為 20 40KHz。
9.根據權利要求1所述的汙油脫水裝置，其特徵在於所述電極為水平板式電極或鼠籠型電極。
10.根據權利要求9所述的汙油脫水裝置，其特徵在於所述電極為圓柱形鼠籠電極。
全文摘要
本發明公開了一種汙油脫水裝置，以解決油田及煉油廠的乳化油和汙油處理過程中油水界面乳化層堆積嚴重、電流增大、脫水效果差等問題。該裝置的特徵在於汙油罐為立式結構，汙油罐中部設有乳化液抽出管線，乳化液抽出管線依次與汙油罐外的超聲波發生器和乳化液分離罐相連，乳化液分離罐上設有分離罐排水口和分離罐出油口，分離罐出油口通過乳化液循環泵與汙油罐進油口連接。
文檔編號C10G33/02GK102373075SQ20101026169
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月21日 優先權日2010年8月21日
發明者崔新安, 張宏飛, 彭松梓, 李春賢, 李朝發, 段永鋒 申請人:中國石化集團洛陽石油化工工程公司, 中國石油化工股份有限公司