[發明專利]原油超聲破乳脫水裝置及其破乳脫水方法

無效

• 申請號: 200810051348.8
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN101724439A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 趙東方;趙顏玲
• 申請（專利權）人: 四平市仲科科技有限公司
• 主分類號: C10G33/06
• 分類號: C10G33/06;C10G33/08
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標代理有限公司 22204
• 代理人: 孫國振

技術領域

本發明涉及一種石油原油采、煉行業中的油水分離技術，更具體地說，它是一種原油超聲破乳脫水裝置及其破乳脫水方法。

背景技術

從油層中開采出來的原油是一種乳狀液，這種乳狀液中，除含有泥砂等雜質外，還含有相當數量的水和鹽類物質。原油中含有的NaCI、MgCI₂、Ca?CI₂等無機鹽類物質，除有小部分以結晶態懸浮在原油中外，絕大部分都溶解在原油中的水微粒內，并形成比較穩定的油包水型(W/O)乳狀液。開采原油中含有的泥砂和含鹽溶解水，如果不能分離清除，不僅會提高采油至煉油之間的運輸成本，增加煉油廠脫水脫鹽負擔，而且會給原油的運輸、儲存設施造成嚴重腐蝕。因此，在原油采油-運輸工藝流程中，對原油進行破乳脫水處理，是必須解決好的重要課題之一。

目前，在世界各國的原油采、煉行業中，絕大數生產單位都在采用“電脫”技術進行原油脫水、脫鹽處理；為提高油水分離效果，一般還采用添加化學破乳劑的補助措施。這種“加熱-高壓電場分離-化學破乳劑-沉降分離”的油水分離技術，雖已經得到廣泛應用，也取得了比較好的效果，但存在的耗電量過高、分離水中含油量居高難降等技術難題，始終沒有找到較好的解決辦法；這不僅增加了污染治理的難度和費用，而且還造成了寶貴石油資源的浪費。特別是應用這種常規的“電脫”油水分離技術，對重質化、高粘稠、大含硫的特殊原油，更難達到油水分離的規定標準。對原油采、煉行業中的這種油水分離技術難題，世界各國的科研人員和原油采、煉企業，很早以前就開始了研究探討，但在很長時間內都未獲得突破性進展。

隨著超聲波技術的發展和成熟，特別是隨著超聲波技術在食品、醫藥、農產品加工、化工等行業的成功應用，為原油采、煉行業中的油水分離技術發展，提供了良好的突破性機遇。

我國在原油采、煉中的破乳脫水作業，至今仍延用著傳統的“電脫”方法。在上世紀八十年代中期以前，基本上全部采用“交流原油電脫”技術；八十年代末期開始，部分發展改進成“交-直流原油電脫”新技術；九十年代后期，又陸續研制開發出“高速原油電脫”、“鼠籠式平流電脫”等先進技術。但是，隨著我國原油采、煉工業的深度發展，特別是隨著重油催化裂化技術、臨氫工藝技術的開發應用，對原油的油水分離技術水平提出了更高的要求；而且隨著原油的資源性日趨重要，對二次、三次采油采出的原油乳狀液、含油污水中的原油回收、老化廢油的利用等資源性加工也逐漸提到日程。由于這些資源利用型原油的乳狀液結構、化學成份都比較復雜，采用傳統的“電脫”技術很達到油水分離標準要求，個別特殊物性原油甚至會對現有的“電場設施”造成嚴重破壞。目前，尚未發現利用“原油超聲破乳脫水裝置及其破乳脫水方法”在原油采、煉行業中的油水分離中應用，從而克服上述弊端。

發明內容

本發明目的是要克服上述現有技術中存在的缺點，提供一種結構簡單、消耗電量少、破乳劑用量比例小、油水分離徹底、分離水和沉降泥砂中含油量極低的原油超聲破乳脫水裝置。

本發明另一個目的是并提供原油超聲破乳脫水的方法。

本發明的解決方案基于以下幾個方面：

1、確定本了生產制造原油超聲破乳脫水裝置依據的技術原理。

油田從油層中開采出來的原油，除含有一定比例的泥砂外，絕大多數原油中都伴有相當數量的水和鹽類物質。原油中所含有的NaCI、MgCI₂、CaCI₂等鹽類，除有極小一部分以結晶狀態懸浮在原油中外，絕大部分都溶解在原油中的水微粒內；這種含鹽水微粒與原油微粒相互包裹，形成了結構比較穩定的原油乳狀液。

超聲波是一種頻率大于可聽范圍的機械振動波，這種機械振動波有極強的穿透能力，可以引起原油乳狀液中的水微粒和原油微粒一起以極高加速度進入振動狀態，產生并傳遞強大能量，發生位移、碰撞、碎裂、聚結等結構性變化。

化學破乳劑是一種具有化學活性的有機聚合物，能滲透到原油中的油-水界面，降低或破壞油-水界面膜的機械強度，提高水微粒和原油微粒各自的分散、溶解能力，促使原油中的油、水分離。

本發明原油超聲波乳脫水裝置及其破乳脫水方法，就是應超聲波的特性，借助化學破乳劑的化學活性作用，協同配合，破壞原油乳狀液的穩定結構，促使原油乳狀液快速發生結構性變化，實現原油的高效油、水分離。

據此，原油超聲破乳脫水裝置及其破乳脫水方法，依據的技術原理是：

(1)、依據超聲波的機械振動理論。

超聲波對原油破乳脫水，是依靠超聲波產生的機械振動作用于流體介質時，使介質質點產生“位移效應”實現的。