[发明专利]智能响应控制电脱盐脱水电场装置

说明书

智能响应控制电脱盐脱水设备的电场装置

技术领域

本发明涉及一种原油脱盐脱水的电场装置，尤其是一种智能响应控制电脱盐脱水电场装置，属于原油处理技术领域。

背景技术

随着世界经济的快速发展，原油的需求量也越来越大，原油价格也越来越高，油田采用了各种采油新技术，加大了开采力度和深度，使开采出来的原油性质越来越复杂；另外炼油厂为了降低成本，也会炼制一些落地油及高比重、高粘度、高酸值、高含水量、高含盐量、易乳化的重质劣质原油。在处理这些原油时现有的电脱盐技术通常会出现运行电流增大，设备经常出现送电困难，报警和短路现象，严重影响着设备长周期平稳运行，出现脱盐脱水效果不理想的情况。

目前油田、炼油厂广泛应用的电脱盐技术和采用的高压电场主要有三种：

第一种是交流电脱盐，由两层或三层水平电极板形成高压电场。一般，下层电极板通电，上层电极板接地，或者中间电极板通电，上下层电极板接地，这样形成交流电场，在处理油品性质较好、脱盐脱水效果要求不是很高的情况下，能够满足要求。但是如果油品性质较差时，这种电场的破乳能力会大大降低，脱后原油含水含盐就会升高，运行电流就会变大，甚至会短路，而且这种电场的电耗较高，脱后含盐很难低于5mg/L的技术指标，所以目前这种两层或三层水平电极板的交流电脱盐脱水高压电场一般只在脱水脱盐要求不高的油田应用。

第二种是交直流电脱盐(参见专利号93246305.3的中国专利)，采用垂挂式电极板形成高压电场。这种高压电场是由垂挂式正、负电极板沿电脱盐罐轴线方向交替排列，自上而下形成交流弱电场、直流弱电场、直流强电场。原油、水、破乳剂组成的乳化液从水相中进入电脱盐罐内，经水层的洗涤后，首先进入交流弱电场，在交流弱电场中原油中的大部分的水被脱除，降低了原油的电导率，再进入直流电场，这样不会因为原油电导率高而发生短路，在直流强电场中将原油中少量的水脱除，达到深度脱盐脱水效果，同时降低了能耗。这种技术在炼油厂得到了广泛的应用，但炼油厂加工高比重、高粘度、高酸值、高含水量、高含盐量、易乳化的重质劣质原油时，这种技术的脱盐脱水率降低，很难达到脱后含盐小于3mg/L，电耗也在增加，有时也会短路，达不到所要求的处理效果。

第三种是高速电脱盐技术(参加专利号为0120753.1的中国专利)，采用油相进油、水平高压电场。这种技术主要是针对我国炼油厂大型化要求而开发的，主要技术特点是利用较小的罐体达到较大的处理量。高速电脱盐电场采用三层或四层水平电极板，原油经过喷嘴直接喷到高压电场中，形成的高压电场在很短的时间内使小水滴聚集成大水滴，油水迅速分离，达到脱盐脱水的目的。虽然高速电脱盐在利用小罐体实现大处理量的目的，但是对处理高比重、高粘度、高酸值、高含水量、高含盐量、易乳化的重质劣质原油时，也同样会出现脱后含盐含水偏高，电脱盐运行电流大，排水含油量高等不足。

另外，近年进口的电脱盐设备对各种原油的适应性也很差，往往只适应加工一种或几种原油，而中国炼厂原油加工品种多，不同性质的原油切换频繁，特别是因原油供应市场的剧烈波动，一些炼厂在探索改变原设计加工的价格偏高的优质原油而采用加工劣质原油以降低原油采购成本，这更加增加了电脱盐预处理的难度，在加工劣质原油时也会出现脱后含盐含水偏高，电脱盐运行电流高，甚至会短路，排水含油等问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种不仅适合轻质优质原油，而且也适用于劣质原油的智能响应控制电脱盐脱水电场装置，从而解决上述现有技术面临的问题。

理论和实践表明，原油中的盐分随着水分的脱出而脱除。因此，为了脱除原油中的盐分，必须将盐转移到水中。通常，在原油管线上都需注入新鲜洗涤水，并设计由混合器和混合阀组成的混合系统使原油与水混合。但是，这种混合是机械性的混合，所以原油与水的混合效果并不理想。一些炼厂电脱盐往往存在脱后含水达标而含盐不达标的情况，就是因为原油中的盐分未能充分地传质溶解在洗涤水中。使用现有的几种高压电场装置加工高比重、高粘度、高酸值、高含水量、高含盐量、易乳化的重质劣质原油时普遍存在运行电流过大的问题，严重时甚至发生短路，都不能达到较好的脱盐脱水效果。即使送上高压电，使电场能够运行，也经常产生乳化现象。就加工效果而言上，往往脱水效果比较好，而脱盐效果不理想，究其原因，关键在于高压电场的设置需要改进。