[發明專利]一種超聲波使油水乳化物破乳的方法和裝置

無效

• 申請號: 200910180669.2
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102051201A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 張紅宇;茍社全;達建文;許金山;常文之;何宗華;崔云梓
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C10G33/02
• 分類號: C10G33/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本發明涉及的是一種油田、煉油企業的原油(或污油)預處理的方法及裝置，屬于油水乳化物破乳的技術領域，可廣泛應用于石油開采、煉制。

背景技術

近年來，隨著石油資源逐漸減少和人們對石油產品需求的不斷增加，促使油田企業采取各種增油措施，三次采油技術的廣泛應用，動用了過去難以開采的儲量，而這些原油儲量的開采，必然導致原油性質變差。特別是聚合物驅、多元復合驅、表面活性驅的大量應用，導致重質化劣質化的原油乳化加劇，乳化結構穩定，采用傳統的熱化學手段很難有效快速的達到油水分離的目的。

大慶、勝利、遼河油田基本處于三采期，其采出液乳化嚴重，很難破乳。勝利煉油廠1#常減壓裝置加工勝利高硫高酸原油，由于該原油性質極差，且原油中殘留了較多的三采助劑，導致破乳困難，電脫鹽難以達標。同時，該原油乳化嚴重，致使電脫鹽切水含油居高不下，每年產生幾萬噸此類高含水污油，由于該污油無法進行正常處理加工，嚴重影響了企業的正常生產。目前，加工該類原油的煉廠，都普遍存在電脫鹽超標和污油難處理的問題。

原油中的水、表面活性劑、三采助劑，在機械作用下，形成了W/O、O/W、W/O/W、O/W/O等多種形式穩定乳化結構，進行油水分離的關鍵是怎樣使油水乳化物結構改變而破乳。目前國內外的原油破乳脫水的方法主要有：加熱法、電場法、化學法、微波法、過濾法、離心法、超聲波法、磁輻射法、生物法、以及它們的復合作用等。超聲波是近年來發展迅速的物理破乳手段方法，具有投資小、運行成本低、性能可靠、壽命長等特點。

CN200610048082.2發明專利涉及的是一種聲熱化學沉降原油水分離工藝。該發明主要特征：在沉降罐中設置了數個中心夾角為45°的柱式超聲波發生器，發生器在罐內呈傘狀分布。由于超聲波傳播具有方向性，超聲波在罐內主要以多束柱狀分布，聲強集中在探頭延伸方向上，罐內其它區域其作用聲強遠遠低于探頭延伸方向，造成聲強分布極不均勻，無法達到理想的油水分離目的。

CN200510094267.2涉及的是一種煉廠污油脫水或油田原油脫水工藝，油水乳化物經駐波或行波的超聲波處理裝置后，再去沉降罐內進行油水分離。該工藝采用在線處理技術，油水乳化物在駐波或行波場中，超聲波作用時間極短，不能有效的發揮超聲波強化破乳的作用。

CN2669953Y專利是在進電脫鹽罐前安裝一個超聲波作用區，采用順流和逆流的方式，超聲波探頭安裝在作用區管道的兩端，與流體流動方向一致。主要缺點和局限性在于：超聲波作用時間極短，效果不明顯，而且必須具有電脫鹽裝置配套使用，應用范圍較窄。

JP2290266、RU2268284、US5885424等專利技術，其工藝流程主要是將超聲波發生器安裝在輸油管線或管道上的一個作用區內，都屬于在線短時間的超聲波作用，不能發揮超聲波最大的破乳效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術存在的缺陷或應用領域限制而提供一種針對煉廠和油田原油或污油利用超聲波使油水乳化物破乳的方法和裝置。

本發明一種超聲波使油水乳化物破乳的方法，其特征在于在原料儲罐或沉降罐內在油水乳化物重力沉降方向上設置一個或多個超聲波發生器，超聲波發生器的作用方向在同一條豎直線上只有一個。

其中優選的技術方案為：

所述超聲波發生器與超聲波分布器連接，一個分布器內部設置一個超聲波發生器。超聲波發生器與超聲波分布器可通過法蘭進行連接。

在原料儲罐或沉降罐的底部或/和頂部安裝超聲波分布器，超聲波分布器在水平方向上相互之間保持1～5米的距離。

所述超聲波發生器為喇叭口型或柱型，超聲波分布器外形為曲面結構。

超聲波作用頻率為20kHz～100kHz，作用聲強為0～100W/cm²，操作溫度為室溫～150℃。

超聲波作用方式可以為連續方式，也可以為間歇方式，連續方式原料在沉降罐的停留時間在1min～24h，間歇方式，原料在沉降罐的停留時間在1h～7d。

所述原料為油田、煉油企業的原油或污油。

所述沉降罐的結構方式同公知結構方式，下部設置有進油口，上部設置有出油口，底部設置有放凈口，側面設置有采樣口。