[發(fā)明專利]化學(xué)沉淀原油超聲脫鈣沉降器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110315020.4
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103045292A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉江華;熊春株;顧峰;海日古力;帕提古麗;聶春梅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G31/00
• 分類號: C10G31/00;C10G33/06
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及原油預(yù)處理脫金屬鈣設(shè)備，具體地說涉及原油預(yù)處理脫金屬鈣的超聲波設(shè)備。

背景技術(shù)

原油中的金屬鈣一部分以水溶性鹽、微溶性鹽如氯化鈣、硫酸鈣等無機(jī)鈣鹽形式存在，另一部分則以石油酸鈣等有機(jī)鈣鹽形式存在。對于可溶性的鹽及親水性無機(jī)鈣鹽顆粒，煉廠通常在電脫鹽過程中采用簡單水洗方式脫除，但對于存在于油相中的石油酸鈣，該法則幾乎沒有脫除效果，這一部分鈣鹽的存在對后序的原油加工會產(chǎn)生諸多負(fù)面影響。

化學(xué)沉淀脫鈣法是原油脫鈣方法中的一類，這類方法采用水溶性硫酸鹽、磷酸鹽、磷酸氫二鹽及碳酸鹽等，與原油中的石油酸鈣作用生成微溶或不溶于水的硫酸鈣、磷酸鈣、磷酸氫鈣及碳酸鈣等的沉淀物，沉淀物進(jìn)入水相，達(dá)到脫除原油中鈣的目的，此類方法對使用環(huán)境和設(shè)備較為友好。應(yīng)用此類脫鈣方法，鈣沉淀物從油相中轉(zhuǎn)移進(jìn)入水相是實(shí)現(xiàn)脫鈣作用的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到脫鈣效率的高低，是實(shí)現(xiàn)其工業(yè)運(yùn)行的關(guān)鍵，目前解決這一問題的方法是采用固體濕潤劑，濕潤固體沉淀物表面，使沉淀物表面親水，促使其進(jìn)入水相。然而，固體濕潤劑是一類高分子表面活性劑，其與沉淀物及原油的配伍作用，需要進(jìn)行大量試驗(yàn)篩選，再由于原油成份的復(fù)雜多變，使得這一問題的解決比較困難。

超聲波一般是指頻率范圍在20kHz～10MHz的聲波，其在化工領(lǐng)域的應(yīng)用主要來源于超聲空化，當(dāng)超聲空化發(fā)生在多相介質(zhì)時，在相界面會產(chǎn)生很大的瞬時壓力，可以使浮懸在液體中的固液表面受到急劇破壞而不穩(wěn)定，促使固液相分離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種化學(xué)沉淀法脫鈣的超聲設(shè)備，即化學(xué)沉淀原油超聲脫鈣沉降器，該設(shè)備利用超聲波作用于化學(xué)沉淀原油脫鈣后物料的混合物，促進(jìn)混合物中油、劑、渣分離，提高原油脫鈣效率。

化學(xué)沉淀原油超聲脫鈣沉降器，采用金屬材料制作，由超聲電源，超聲換能器，傳振桿，固定及密封法蘭，油相出口，超聲變幅桿，處理內(nèi)腔體，水相出口，混合料進(jìn)口，外筒體及保溫套組成。

外筒體由圓筒形筒體與圓錐形筒體連接構(gòu)成，上部為圓筒形，下部為圓錐形，外筒體外覆蓋保溫套，對外筒體內(nèi)物料保溫。

混合料進(jìn)口位于圓筒形筒體下部，是化學(xué)沉淀脫鈣后油劑混合物的進(jìn)入口。

油相出口位于圓筒形筒體上部，是化學(xué)沉淀脫鈣后油劑混合物經(jīng)沉降及超聲破乳作用后分離得到的油相出料口。

水相出口位于筒體最低處，即圓錐形筒體正中央，是化學(xué)沉淀脫鈣后油劑混合物經(jīng)沉降及超聲破乳作用后分離得到的含鈣沉渣的水相出口。

超聲變幅桿處于圓筒形筒體中央，其豎直長度介于混合料進(jìn)口與油相出口之間，變幅桿向周圍輻射超聲振動能量，超聲輻射作用區(qū)域大，效率高。

處理內(nèi)腔體是超聲變幅桿與圓筒形筒體內(nèi)壁之間構(gòu)成的超聲作用空間。

超聲電源的輸入電為常用220V或380V交流電源。超聲換能器的作用是將電能轉(zhuǎn)換成超聲振動能量，在工作狀態(tài)下，冷卻水移走換能器產(chǎn)生的熱量，超聲電源內(nèi)含高頻振動信號源，匹配系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等，超聲換能器通過傳振桿將超聲能量傳遞至超聲變幅桿。

化學(xué)沉淀法脫鈣的超聲設(shè)備工藝過程是：脫鈣劑與原油混合后由混合料進(jìn)口進(jìn)入沉降器，根據(jù)物料性質(zhì)、加工量及加工要求，調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器輸出功率，選擇連續(xù)或脈沖工作方式。在脈沖工作方式下，對超聲波周期及脈寬進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)行化學(xué)沉淀脫鈣效果的優(yōu)化。經(jīng)超聲沉降作用，沉降器上部得到油相，下部得到含鈣沉渣的水相，分別從油相和水相出口流出。

本發(fā)明中，脫鈣劑是已知的化學(xué)沉淀脫鈣藥劑的水溶液，脫鈣劑與原油混合后由混合料進(jìn)口進(jìn)入化學(xué)沉淀原油超聲脫鈣沉降器，油劑混合物溫度和劑油作用比根據(jù)原油性質(zhì)和工藝加工要求調(diào)整，一般原油粘度越大，油劑混合物溫度越高；要求脫鈣率越高，劑油作用比越大。油劑混合物在沉降器內(nèi)的停留時間視油相與水相的分離效果而定，以達(dá)到工藝要求的油相含水及脫鈣效果為目的，停留時間能夠通過設(shè)計(jì)制造固定的處理內(nèi)腔體容積和調(diào)節(jié)混合物流量控制。處理內(nèi)腔體容積由圓筒形筒體和超聲輻射體的大小尺寸決定，事先設(shè)計(jì)加工完成。