專利名稱：一種單路進(jìn)料超聲波—電脫鹽聯(lián)合的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種原油破乳脫水脫鹽的方法，特別是涉及一種超聲波-電脫鹽聯(lián)合的方法。
背景技術(shù)：
原油破乳是油田脫水和煉油廠脫鹽的技術(shù)關(guān)鍵。多年來，原油破乳技術(shù)的研究大多只限于化學(xué)破乳劑的研究上，對(duì)不同種類的原油有較大的局限性，而且破乳劑的應(yīng)用具有諸多的生產(chǎn)與環(huán)保問題導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，造成電脫鹽排水的COD值和排水含油值上升，直接影響煉油廠水處理的正常進(jìn)行和處理后污水的達(dá)標(biāo)排放。近年來，隨著超聲波技術(shù)在原油破乳中的應(yīng)用，出現(xiàn)了超聲波破乳與電場(chǎng)脫鹽聯(lián)合的脫鹽脫水裝置，用于滿足生產(chǎn)的要求。通常的原油電脫鹽罐進(jìn)料為多路進(jìn)料，至少為一分二的兩路進(jìn)料，多者由一分二， 再二分四，再四分八的八路進(jìn)料等，其多路進(jìn)料設(shè)置的目的是為了保持原油進(jìn)臥式的電脫鹽罐時(shí)進(jìn)料均衡，防止短路進(jìn)料或溝流，保證電脫鹽罐操作平穩(wěn)。2003年3月12日公開的公告號(hào)為CN2539559Y實(shí)用新型專利，原油超聲波-電場(chǎng)聯(lián)合脫鹽裝置，生產(chǎn)過程中需要控制超聲波的聲強(qiáng)一般不大于0. 5W/cm2，為了不同的生產(chǎn)條件，可以設(shè)置兩個(gè)以上的超聲波作用區(qū)串聯(lián)，來滿足不同的生產(chǎn)要求，但是，對(duì)于原油處理量較大的煉油廠，僅僅通過超聲波作用區(qū)的串聯(lián)，不能滿足控制超聲波的聲強(qiáng)一般不大于 0. 5ff/cm2的技術(shù)要求。2005年3月9日公開的公開號(hào)CN 1589947A的發(fā)明專利申請(qǐng)，順流和逆流超聲波聯(lián)合作用使油水乳化物破乳的方法及裝置，在實(shí)施例1中提到“根據(jù)不同的生產(chǎn)情況，為了延長(zhǎng)流動(dòng)狀態(tài)下的原油的超聲波作用時(shí)間，可以設(shè)置兩個(gè)以上的超聲波作用區(qū)串聯(lián)或并聯(lián)，用來滿足不同的含水含鹽的生產(chǎn)要求?！痹摪l(fā)明是對(duì)前述原油超聲波-電場(chǎng)聯(lián)合脫鹽裝置的實(shí)用新型有所改進(jìn)，對(duì)于單路進(jìn)料的大處理量的電脫鹽罐的超聲波破乳技術(shù)的實(shí)施缺乏實(shí)施方案。隨著新型電脫鹽技術(shù)的發(fā)展，一端單路進(jìn)料的電脫鹽罐在生產(chǎn)中應(yīng)用，超聲波_電脫鹽組合技術(shù)采用的超聲波作用區(qū)設(shè)備也需要設(shè)計(jì)為單臺(tái)設(shè)備，且需要設(shè)計(jì)成容積較大的壓力容器，超聲波作用區(qū)的設(shè)計(jì)也需要由管式結(jié)構(gòu)改為罐式結(jié)構(gòu)，存在的問題是超聲波作用區(qū)內(nèi)超聲波的分布不均勻，易于造成原油與水的乳化或破乳效果不佳等問題，而且超聲波作用區(qū)設(shè)備造價(jià)大幅升高，也不便于施工安裝，在生產(chǎn)操作中也不利于控制。發(fā)明一種適合一端單路進(jìn)料的電脫鹽罐配套的超聲波破乳設(shè)備，用以滿足一端單路進(jìn)料電脫鹽罐的生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有超聲波-電場(chǎng)聯(lián)合裝置，提出一種單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合的方法及裝置，在電脫鹽單罐處理量較大且原油電脫鹽罐為單路進(jìn)料方式時(shí)，解決了超聲波作用區(qū)內(nèi)超聲波的分布不均勻或超聲波聲強(qiáng)大于規(guī)定參數(shù)而導(dǎo)致乳化或破乳效果不佳的問題，提供的超聲波作用區(qū)的壓力容器設(shè)備造價(jià)較低、便于施工安裝、也便于生產(chǎn)操作控制，增強(qiáng)超聲波破乳與電脫鹽聯(lián)合作用的脫水和脫鹽效果，實(shí)現(xiàn)電脫鹽罐單路大處理量時(shí)與超聲波破乳聯(lián)合作用的工業(yè)應(yīng)用。本發(fā)明一種單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合的方法，包括電脫鹽罐、超聲波作用區(qū)， 其特征在于原油進(jìn)電脫鹽罐的方式為單路進(jìn)料，在原油進(jìn)電脫鹽罐的管路上設(shè)置單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，該單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)至少由1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)，原油流過并聯(lián)式超聲波作用區(qū)并均勻分配于單個(gè)超聲波作用區(qū)，在超聲波的作用下破乳后，原油進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行重力沉降和/或電場(chǎng)分離。本發(fā)明單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)由1個(gè)以上的單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)而成，產(chǎn)生的超聲波作用于進(jìn)電脫鹽罐前的原油與水的混合乳化物，產(chǎn)生破乳作用，延長(zhǎng)了油水乳化物超聲波作用的時(shí)間，使油水乳化物充分破乳。用于并聯(lián)的單個(gè)超聲波作用區(qū)的超聲波最好以均勻的聲強(qiáng)傳播，超聲波的強(qiáng)度在 0. 1-0. 5w/cm2范圍，優(yōu)選的超聲波強(qiáng)度在0. 2-0. 3w/cm2范圍。用于并聯(lián)的單個(gè)超聲波作用區(qū)的兩端分別安裝至少1個(gè)超聲波換能器，產(chǎn)生與原油流動(dòng)方向同向或反向的順流和逆流的超聲波作用方式，在超聲波輻射的方向上，超聲波作用區(qū)的反射面不能設(shè)置為曲面結(jié)構(gòu)(例如曲面的封頭類結(jié)構(gòu)型式)，以防止產(chǎn)生超聲波的聚焦和疊加，超聲波的聚焦和疊加會(huì)導(dǎo)致油水乳化，較好的實(shí)施方案是超聲波作用區(qū)設(shè)置為管道式結(jié)構(gòu)。構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的每個(gè)超聲波作用區(qū)結(jié)構(gòu)形式保持一致。構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的每個(gè)超聲波作用區(qū)的容積基本相同。構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的每個(gè)超聲波作用區(qū)相互連接的方式保持一致。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)由1個(gè)以上的單個(gè)超聲波作用區(qū)以管道式連接方式構(gòu)成，單個(gè)超聲波作用區(qū)相互間可以管道式焊接方式相連，形成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)由1個(gè)以上的單個(gè)超聲波作用區(qū)以管道式連接方式構(gòu)成，單個(gè)超聲波作用區(qū)相互間可以管道式法蘭連接方式相連，形成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)通過管路副線接入電脫鹽罐前的管道上，在關(guān)閉主線閥門、打開副線閥門時(shí)，原油與水的混合物可通過單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)也可以不通過副線接入而直接接入管路，原油與水的混合物可直接通過單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合的方法及裝置，其超聲波作用區(qū)進(jìn)口通過 1個(gè)管道式物料分配器分配物料，起到物料分配的作用，實(shí)現(xiàn)物料盡可能相對(duì)均勻的流過每個(gè)超聲波作用區(qū)。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波破乳的方法及裝置，其超聲波作用區(qū)出口通過1個(gè)管道式物料分配器分配物料，起到物料分配的作用，實(shí)現(xiàn)物料盡可能相對(duì)均勻的流過每個(gè)超聲波作用區(qū)。構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的每個(gè)超聲波作用區(qū)數(shù)量由電脫鹽罐的原油處理量確定，可以由1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成，也可以由2個(gè)相同的單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成，也可以由3個(gè)相同的單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成等等。控制單路并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的超聲波強(qiáng)度在0. 1-0. 5w/cm2范圍內(nèi)，優(yōu)選的超聲波強(qiáng)度在0. 2-0. 3w/cm2范圍內(nèi)。一般的，原油處理量小于150萬噸/年的電脫鹽罐，可采用單個(gè)超聲波作用區(qū)，單個(gè)超聲波作用區(qū)采用焊接或法蘭連接方式直接與原油管路相連，不需要設(shè)置進(jìn)出口分配器。
一般的，原油處理量150-500萬噸/年的電脫鹽罐，可采用2個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)，設(shè)置進(jìn)出口管道式物料分配器。一般的，原油處理量500-1500萬噸/年的電脫鹽罐，可采用4_6個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)，設(shè)置進(jìn)出口管道式物料分配器。為保證超聲波的強(qiáng)度在0. 1-0. 5w/cm2范圍，優(yōu)選的超聲波強(qiáng)度在0. 2-0. 3w/cm2范圍，可調(diào)節(jié)超聲波處理器的輸出功率，達(dá)到技術(shù)要求一致性和最佳的破乳脫鹽效果。單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)可以安裝在電脫鹽系統(tǒng)中至少1級(jí)以上。單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)可以選擇在一級(jí)電脫鹽前的油水混合后的管路上安裝。單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)可以選擇在一級(jí)電脫鹽罐前的油水混合后的管路上安裝，同時(shí)，也在二級(jí)電脫鹽罐前的油水混合后的管路上安裝。單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)可以選擇在一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等各級(jí)電脫鹽前的油水混合后的管路上均安裝。本發(fā)明可按照不同種類原油性質(zhì)和脫鹽脫水指標(biāo)的不同要求，選擇一級(jí)或多級(jí)的單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳方案。本發(fā)明單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合的方法不限電脫鹽的級(jí)數(shù)。本發(fā)明單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合的方法不限并聯(lián)超聲波作用區(qū)的級(jí)數(shù)，至少由1級(jí)單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)組成。本發(fā)明的單路進(jìn)料電脫鹽-超聲波聯(lián)合的方法及裝置中，單個(gè)超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)，每個(gè)管道的兩端各安裝至少一個(gè)超聲波換能器，分別產(chǎn)生與油水流動(dòng)方向同向的順流超聲波和反向的逆流超聲波，超聲波換能器與超聲波發(fā)生器通過超聲波功率線相連。超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)，管道可以是直管，也可以是變徑管，優(yōu)選變徑管，該變徑管既可以是兩端直徑大，中間直徑小，也可以是兩端直徑小，中間直徑大，也可以是一端直徑大，一端直徑小等各種形式。管道的截面也可以是各種形狀，如圓形、方形等。管道式超聲波作用區(qū)與油水管線連接，可以焊接或法蘭連接等多種連接方式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法提供一種能夠產(chǎn)生均勻聲強(qiáng)的超聲波作用區(qū)，超聲波的強(qiáng)度在0. 1-0. 5w/cm2范圍，優(yōu)選的超聲波強(qiáng)度在0. 2-0. 3w/cm2范圍，保證了脫鹽和脫水的效果。經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)表明，與單純的電脫鹽方法相比，通過這種單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳_電脫鹽聯(lián)合的方法及裝置，取得良好的脫鹽脫水效果原油脫后含鹽可由5-10mg/L 降低到l_3mg/L ；脫后原油含水由原來的0. 2-0. 3%降低到0. 1-0. 2%;可完全代替破乳劑， 電脫鹽總排水COD值與電脫鹽總排水含油均降低50%以上，實(shí)施后環(huán)保效益明顯。本發(fā)明可用于煉廠原油加工過程中的原油電脫鹽工藝中，本發(fā)明也可用于油田原油的電脫水工藝中。
本發(fā)明可依據(jù)電脫鹽原油處理量的不同設(shè)置不同的并聯(lián)方案。本發(fā)明可按照不同種類原油性質(zhì)和脫鹽脫水指標(biāo)的不同要求，選擇一級(jí)或多級(jí)的單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳方案。本發(fā)明單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽的方法及裝置不限電脫鹽的級(jí)數(shù)。本發(fā)明單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽的方法及裝置至少由1級(jí)單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)組成。


圖1是本發(fā)明的典型的控制工藝流程示意圖。圖2是本發(fā)明500萬噸/年兩級(jí)單路進(jìn)料超聲波_兩級(jí)電脫鹽流程圖。圖3是本發(fā)明150萬噸/年一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_兩級(jí)電脫鹽流程圖。圖4是本發(fā)明150萬噸/年兩級(jí)單路進(jìn)料超聲波_兩級(jí)電脫鹽流程圖。圖5是本發(fā)明500萬噸/年一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_兩級(jí)電脫鹽的一脫脫鹽效果。圖6是本發(fā)明500萬噸/年一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_兩級(jí)電脫鹽的二脫脫鹽效果。圖7是本發(fā)明本發(fā)明150萬噸/年一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_ 二級(jí)電脫鹽二脫脫鹽效果(含鹽量趨勢(shì))。圖8是本發(fā)明本發(fā)明150萬噸/年一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_ 二級(jí)級(jí)電脫鹽二脫脫水效果(含水趨勢(shì))。圖中1、脫前原油，2、一級(jí)注水，3、一級(jí)靜態(tài)混合器，4、一級(jí)混合閥，5、單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，6、超聲波換能器，7、進(jìn)口管道式物料分配器，8、單個(gè)超聲波作用區(qū)，9、 出口管道式物料分配器，10、超聲波控制柜，11、中央控制室的DCS控制系統(tǒng)，12、一級(jí)電脫鹽罐，13、二級(jí)注水，14、二級(jí)靜態(tài)混合器，15、二級(jí)混合閥，16、二級(jí)電脫鹽罐，17、二級(jí)脫后原油。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施方案圖1所示，脫前原油1與一級(jí)注水2經(jīng)一級(jí)靜態(tài)混合器3混合，再經(jīng)一級(jí)混合閥4 混合，通過管路副線經(jīng)由進(jìn)口管道式物料分配器7進(jìn)入單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)5，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)5由多個(gè)相同的單個(gè)超聲波作用區(qū)8構(gòu)成，單個(gè)超聲波作用區(qū) 8兩端分別安裝有超聲波換能器6，超聲波換能器6與超聲波控制柜10中的超聲波控制器連接，超聲波控制柜10中的超聲波控制器通過中央控制室的DCS控制系統(tǒng)11控制超聲波輸出與顯示。圖1所示，原油與水高強(qiáng)度混合形成的乳化物通過單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū) 5破乳后，經(jīng)由出口管道式物料分配器9引出，再由一級(jí)電脫鹽罐12的一端進(jìn)入一級(jí)電脫鹽罐，油水乳化物在重力作用下沉降分離，或在重力沉降和高壓電場(chǎng)共同作用下分離，實(shí)現(xiàn)一級(jí)脫水_脫鹽，一級(jí)脫水_脫鹽后的含鹽污水從罐底排出。一級(jí)脫水_脫鹽后的原油從罐頂導(dǎo)出后，與二級(jí)注水13通過二級(jí)靜態(tài)混合器14混合后，再經(jīng)二級(jí)混合閥15混合，進(jìn)入二級(jí)電脫鹽罐16，在高壓電場(chǎng)與重力的作用下油水分離，二級(jí)含鹽污水由罐底排出，二級(jí)脫后原油17由罐頂導(dǎo)出。圖1中電脫鹽罐原油進(jìn)料形式為電脫鹽罐的一端的單路進(jìn)料。圖1中單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)5為管道式結(jié)構(gòu)，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)5由1個(gè)以上的相同結(jié)構(gòu)尺寸的單個(gè)超聲波作用區(qū)8、進(jìn)口管道式物料分配器7、出口管道式物料分配器9構(gòu)成。圖1中進(jìn)口管道式物料分配器7、出口管道式物料分配器9與單個(gè)超聲波作用區(qū)8 可以通過焊接的方式連接，也可以由法蘭連接。圖1中單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)對(duì)于單路進(jìn)料的大處理量的電脫鹽罐，實(shí)現(xiàn)了管道式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免了設(shè)計(jì)成罐式結(jié)構(gòu)，解決了超聲波作用區(qū)內(nèi)超聲波的分布不均勻， 易于造成原油與水的乳化或破乳效果達(dá)不到的問題，解決了超聲波_電脫鹽聯(lián)合時(shí)超聲波聲強(qiáng)大于規(guī)定參數(shù)而導(dǎo)致乳化或破乳效果不佳的問題，超聲波作用區(qū)設(shè)備造價(jià)較低，既便于施工安裝，也便于操作控制，實(shí)現(xiàn)了單路進(jìn)料超聲波破乳_電脫鹽聯(lián)合的理想應(yīng)用效果， 可達(dá)到較好的脫鹽脫水效果。圖1中，超聲波控制柜10中的超聲波控制器由電源供給能量，超聲波控制器供給換能器6能量，由換能器6將電能轉(zhuǎn)換為超聲波的機(jī)械振動(dòng)能量，通過超聲波作用區(qū)8將超聲能量傳遞給原油與水的乳化物。超聲波的聲強(qiáng)可選擇一般不大于0. 8w/cm2,優(yōu)選不大于0. 5w/cm2。一般情況下，超聲波的頻率選擇對(duì)油水脫鹽脫水的效果影響不大，頻率較高，超聲波容易衰減。因此一般采用0. l-50Khz的超聲波比較適宜。根據(jù)不同的生產(chǎn)情況，可以分別在多級(jí)電脫鹽罐前設(shè)置1個(gè)以上的單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，用來滿足不同的含水含鹽的生產(chǎn)要求。一般的，150萬噸/年以下處理量的電脫鹽罐設(shè)計(jì)進(jìn)料為一分二的形式，可設(shè)置在分支管路前的主管路上安裝1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)5，構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。一般的，150-500萬噸/年之間處理量的的電脫鹽罐設(shè)計(jì)進(jìn)料為一分二或二分四的形式，可設(shè)置在主管路分支后的2個(gè)支管路上安裝2個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)5，構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。一般的，500-1200萬噸/年之間處理量的的電脫鹽罐設(shè)計(jì)進(jìn)料為二分四或四分八的形式，可設(shè)置在主管路分支后的4個(gè)支管路上安裝4-6個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)5，構(gòu)成單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。為保證超聲波的強(qiáng)度在0. 1-0. 5w/cm2范圍，優(yōu)選的超聲波強(qiáng)度在0. 2-0. 3w/cm2范圍，可調(diào)節(jié)超聲波處理器的輸出功率，達(dá)到技術(shù)要求一致性和最佳的破乳脫鹽效果。根據(jù)原油的密度、乳化程度的不同，可以分別在一、二、三級(jí)電脫鹽罐前設(shè)置1個(gè)以上的單路并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，用來滿足不同的的生產(chǎn)要求。根據(jù)原油的密度、乳化程度的不同，可以分別在多級(jí)電脫鹽罐前設(shè)置多個(gè)的單路并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，用來滿足不同的的生產(chǎn)要求。本發(fā)明的單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)避免了設(shè)計(jì)成罐式結(jié)構(gòu)，超聲波作用區(qū)設(shè)備造價(jià)較低，既便于施工安裝，也便于操作控制，實(shí)現(xiàn)了超聲波破乳——電脫鹽聯(lián)合的理想應(yīng)用效果，可達(dá)到較好的脫鹽脫水效果。實(shí)施例2
某500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施一級(jí)單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合實(shí)施前后效果比較。某500萬噸/年處理量的煉油廠一端進(jìn)料的兩級(jí)電脫鹽，通過管路副線接入一級(jí)單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，在一級(jí)電脫鹽實(shí)施單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)由3個(gè)相同結(jié)構(gòu)尺寸的單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成，脫前原油通過一級(jí)靜態(tài)混合器后，再通過一級(jí)混合閥，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳通過管道式分配器接入一級(jí)電脫鹽罐前，超聲波參數(shù)的控制由煉油廠中央控制室DCS集中控制，DCS通過控制柜中的超聲波控制器控制超聲波作用區(qū)兩端超聲波換能器。 以圖1為例，500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施，與該發(fā)明實(shí)施前的單純的電脫鹽效果對(duì)比標(biāo)定。500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波破乳在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施后，一級(jí)脫后含鹽的標(biāo)定結(jié)果如圖5所示， 二級(jí)脫后含鹽如圖6所示。由圖5可見，單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施前，一級(jí)電脫鹽脫后含鹽在6_20mg/L之間，明顯偏高；單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施后， 一級(jí)電脫鹽脫后含鹽在3mg/L以下，明顯降低。由圖6可見，單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施前，二級(jí)電脫鹽脫后含鹽一般在3mg/L左右，保證3mg/L以下的指標(biāo)要求比較難以達(dá)到；應(yīng)用單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽后，二級(jí)脫后含鹽在1. 5mg/L左右，保證達(dá)到了 3mg/L以下的行業(yè)指標(biāo)要求。通過標(biāo)定可以看出，500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽實(shí)施后，可完全代替破乳劑，一級(jí)脫后原油含鹽與二級(jí)脫后原油含鹽降低50%以上，脫后含鹽明顯降低，可以實(shí)現(xiàn)原油深度脫鹽的目的。通過標(biāo)定，500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施后，可完全代替破乳劑，電脫鹽總排水COD值與電脫鹽總排水含油均降低50%以上， 實(shí)施后環(huán)保效益明顯。實(shí)施例3500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在兩級(jí)電脫鹽的實(shí)施效果兩級(jí)單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合與一級(jí)單路進(jìn)料超聲波破乳的兩級(jí)電脫鹽實(shí)施效果比較。如圖2，某500萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料的電脫鹽，在一級(jí)、二級(jí)電脫鹽罐前分別通過管路副線引入單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)。脫前原油通過一級(jí)靜態(tài)混合器后， 再通過一級(jí)混合閥，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波區(qū)通過管道式分配器接入一級(jí)電脫鹽罐前，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)由3個(gè)相同結(jié)構(gòu)尺寸的單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成；一級(jí)脫后原油通過二級(jí)靜態(tài)混合器后，再通過二級(jí)混合閥，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波區(qū)通過管道式分配器接入二級(jí)電脫鹽罐前，單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)由3個(gè)相同結(jié)構(gòu)尺寸的單個(gè)超聲波作用區(qū)構(gòu)成。兩級(jí)超聲波參數(shù)的控制由中央控制室DCS集中控制，DCS通過控制柜中的超聲波控制器控制超聲波作用區(qū)兩端超聲波換能器，
兩級(jí)單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合與一級(jí)單路進(jìn)料超聲波破乳的兩級(jí)電脫鹽實(shí)施效果相比較，兩級(jí)單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合的二級(jí)電脫鹽脫后含鹽值降低20%左右，電脫鹽操作更穩(wěn)定。實(shí)施例4150萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽的實(shí)施如圖3所示，原油處理量150萬噸/年以下的兩級(jí)電脫鹽，可選擇在一級(jí)電脫鹽罐前設(shè)置1個(gè)超聲波作用區(qū)，超聲波作用區(qū)通過管路法蘭連接或焊接接入，超聲波作用區(qū)通過管路副線接入，可關(guān)閉主線閥門、打開副線閥門后，原油與水的混合物通過超聲波作用區(qū)，在超聲波作用區(qū)受到超聲波的破乳作用，原油與水的乳化物破乳后，進(jìn)入一級(jí)電脫鹽罐，在高壓電場(chǎng)的作用下油水分離，然后，水由罐底排出，一級(jí)脫后原油有罐頂排出。一級(jí)脫后原油再與水混合后，進(jìn)入二級(jí)電脫鹽罐脫鹽脫水。如圖7所示，某廠150萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽實(shí)施后，超聲波破乳可完全替代破乳劑，在原油脫前含鹽基本相當(dāng)?shù)那闆r下，原油二級(jí)脫后含鹽由原來的平均4. 6mg/L降至平均3mg/L以下，強(qiáng)化脫鹽的作用明顯。如圖8所示，某廠150萬噸/年原油處理量的單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合在一級(jí)電脫鹽實(shí)施后，超聲波破乳可完全替代破乳劑，原油二級(jí)脫后含水由原來平均0.2%以上降至平均0. 2%以下，強(qiáng)化脫水效果明顯。
權(quán)利要求
1.一種單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合的方法，包括電脫鹽罐、超聲波作用區(qū)，其特征在于原油進(jìn)電脫鹽罐的方式為單路進(jìn)料，在原油進(jìn)電脫鹽罐的管路上設(shè)置單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，該單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)至少由1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)，原油流過并聯(lián)式超聲波作用區(qū)并均勻分配于單個(gè)超聲波作用區(qū)，在超聲波的作用下破乳后，原油進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行重力沉降和/或電場(chǎng)分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的單個(gè)超聲波作用區(qū)的兩端分別安裝至少1個(gè)超聲波換能器，產(chǎn)生與原油流動(dòng)方向同向的順流超聲波和反向的逆流超聲波，在超聲波輻射的方向上，超聲波作用區(qū)的反射面不能設(shè)置為曲面結(jié)構(gòu)，以防止產(chǎn)生超聲波的聚焦和疊加，防止導(dǎo)致油水乳化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)通過管路副線接入電脫鹽罐前的管道上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料超聲波作用區(qū)直接接入電脫鹽罐前的管道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)進(jìn)口通過1 個(gè)管道式物料分配器分配物料，出口通過1個(gè)管道式物料分配器分配物料進(jìn)入電脫鹽罐。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)由1個(gè)以上相同的單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)可以選擇在一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等各級(jí)電脫鹽前的油水混合后的管路上安裝。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)并與油水管線相連接，單個(gè)超聲波作用區(qū)為直管式的管道式結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)為管道式結(jié)構(gòu)并與油水管線相連接，單個(gè)超聲波作用區(qū)為變徑管狀的管道式結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)的單個(gè)超聲波作用區(qū)的超聲波以均勻的聲強(qiáng)傳播，超聲波的強(qiáng)度在0. 1-0. 5ff/cm2范圍。
11.一種使用于權(quán)利要求1-10之一所述單路進(jìn)料超聲波_電脫鹽聯(lián)合方法的裝置，其特征在于包括電脫鹽罐、超聲波作用區(qū)，其特征在于原油進(jìn)電脫鹽罐的方式為單路進(jìn)料， 在原油進(jìn)電脫鹽罐的管路上設(shè)置單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，該單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)至少由1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于所述單個(gè)超聲波作用區(qū)的兩端分別安裝至少一個(gè)超聲波換能器，產(chǎn)生與原油流動(dòng)方向同向的順流超聲波和反向的逆流超聲波。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)進(jìn)口設(shè)置 1個(gè)管道式物料分配器分配物料，出口設(shè)置1個(gè)管道式物料分配器分配物料進(jìn)入電脫鹽罐。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)由1個(gè)以上結(jié)構(gòu)相同、容積相同和連接方式相同的的單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)安裝在一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)等各級(jí)電脫鹽前的油水混合后的管路上。
全文摘要
本發(fā)明一種單路進(jìn)料超聲波-電脫鹽聯(lián)合的方法及裝置，包括電脫鹽罐、超聲波作用區(qū)，其特征在于原油進(jìn)電脫鹽罐的方式為單路進(jìn)料，在原油進(jìn)電脫鹽罐的管路上設(shè)置單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)，該單路進(jìn)料并聯(lián)式超聲波作用區(qū)至少由1個(gè)單個(gè)超聲波作用區(qū)并聯(lián)，原油流過并聯(lián)式超聲波作用區(qū)并均勻分配于單個(gè)超聲波作用區(qū)，在超聲波的作用下破乳后，原油進(jìn)入電脫鹽罐進(jìn)行重力沉降和/或電場(chǎng)分離。本發(fā)明可用于煉油廠原油電脫鹽工藝中，也可用于油田原油沉降脫水或電脫水工藝中。
文檔編號(hào)C10G32/02GK102451577SQ201010516979
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者劉愛華, 崔云梓, 常文之, 張紅宇, 徐興忠, 王業(yè)君, 王建華, 茍社全, 許金山, 達(dá)建文 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司