[發明專利]一種并聯的超聲波罐式破乳的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210231375.X
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN103520957A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 茍社全;徐興忠;張紅宇;常文之;許金山;劉愛華;張傳明;梁穎杰;韓莉
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01D17/04
• 分類號: B01D17/04;B01J19/10;C10G33/02
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 孫愛華

技術領域

一種并聯的超聲波罐式破乳的方法及裝置，屬于石油化工技術設備領域。

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，促使油田企業采取多種增產措施，動用了過去難以開采的原油儲量，廣泛應用三次采油技術，如聚合物驅、多元復合驅、表面活性驅、堿驅、二氧化碳驅、稠油熱采等技術的大量應用，導致重質化劣質化的原油的乳化加劇，乳化結構穩定，采用傳統的熱化學手段很難快速達到有效的油水分離的目的。

原油中的水、表面活性劑、三采助劑及天然極性物質，在機械作用下，形成了油包水（w/o）、水包油（o/w）、多重嵌套式（w/o/w與o/w/o）等多種形式的穩定乳化結構，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。多年來，原油破乳技術的研究大多只限于化學破乳劑的研究上，對不同種類的原油有較大的局限性，而且破乳劑的應用具有諸多的生產與環保問題：導致生產成本上升，造成排水的含油量和COD值上升，直接影響后續水處理的正常進行和處理后污水的達標排放。目前，在油田或煉油廠，常常采用含水的乳化原油在待處理罐中加熱或加注破乳劑的方式破乳，進行沉降脫水。超聲波是近年來發展迅速的物理破乳手段，具有投資小、運行成本低、性能可靠、壽命長、節能、環保等特點。對于工業適用的可靠穩定的超聲波發生器與換能器，最大的輸出功率只能達到5KW左右，實際應用中，能長周期穩定運行的額定功率只有3KW左右。超聲波破乳功率小不能滿足大處理量的生產要求，采用較大功率超聲波則輻射面小，聲強局部過大易于引起乳化。對于乳化程度高、破乳難度大的油水乳化物的破乳，超聲波破乳需要在均勻聲強的作用下，延長超聲波的作用時間，才能達到長時間有效的破乳效果。

本申請人的授權公告號為CN201558576U的實用新型專利《一種超聲波使油水乳化物破乳的裝置》，及其同日申請發明專利申請號為CN200910180669.2的《一種超聲波使油水乳化物破乳的方法和裝置》，發明了一種超聲波罐式破乳的裝置及方法，其特征在于：在原料儲罐或沉降脫水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。其裝置直接對原料儲罐或沉降脫水罐進行改裝，由于原料儲罐或沉降脫水罐的上封頭為外凸式結構，其缺陷是超聲波換能器伸入破乳罐中需要較長的變幅桿長度，直接影響了電聲效率，超聲波分布器產生的超聲波不能有效的作用油水乳化物；該裝置使用時需臨時對原料儲罐或沉降脫水罐進行改裝，以裝入多個超聲波發生器。超聲波分布器直接作用于油水乳化物而產生死角或短路現象，設備結構復雜，檢維修不方便，制造成本高，重復利用性差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種可以提高破乳速率的一種并聯的超聲波罐式破乳的方法及裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該一種并聯的超聲波罐式破乳的方法，其特征在于：在油水乳化物儲罐中間管道上或油水乳化物進入儲罐前的管道上，并聯安裝至少兩個超聲波破乳罐，超聲波破乳罐通過進料管路與沉降脫水罐聯接，所述超聲波破乳罐中心垂直向下安裝有一組超聲波換能分布裝置，超聲波換能分布裝置通過功率線纜與超聲波發生器相連接，油水乳化物經超聲波作用破乳后，在沉降脫水罐沉降脫水，實現油水乳化物的破乳與脫水。

具體的，在油水乳化物儲罐中間管道上或油水乳化物進入儲罐前的管道上，并聯安裝2~4個超聲波破乳罐，油水乳化物通過原油泵泵送入并聯的超聲波破乳罐內，在同一超聲波作用強度和頻率下進行破乳。

具體的，所述超聲波破乳罐內超聲波作用頻率為40~200kHz，超聲波強度為0.05~0.4w/cm²，所述裝置中的操作溫度為20~100℃。

具體的，所述超聲波破乳罐為立式壓力罐，油水乳化物由罐下部進入，由上部流出。

一種并聯的超聲波罐式破乳的裝置，其特征在于：由至少兩個超聲波破乳罐與沉降脫水罐并聯組成，所述超聲波破乳罐上部設有破乳罐頂蓋，破乳罐頂蓋中心向下固定有單組超聲波換能分布裝置，超聲波換能分布裝置通過功率線纜與超聲波發生器相連接。

優選的，所述破乳罐頂蓋為內凹式封頭，所述超聲波換能分布裝置向下固定在破乳罐頂蓋中心上；超聲波破乳罐罐口上設置有防雨蓋板。

可選的，所述破乳罐頂蓋為平板式封頭，所述超聲波換能分布裝置向下固定在破乳罐頂蓋中心上。

所述的超聲波換能分布裝置包括超聲波換能器和超聲波分布器，超聲波分布器通過法蘭固定壓緊在超聲波換能器的下端，超聲波換能器與超聲波分布器之間采用非金屬材料隔離。

優選的，所述的超聲波分布器外表面為曲面。