[實用新型]一種靜電聚結模塊、裝置及系統

有效

• 申請號: 201420042149.1
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN203668316U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 胡成勇;張寶生;陳曦;陳家慶;張利江;胡靜;朱成毅
• 申請（專利權）人: 北京迪威爾石油天然氣技術開發有限公司
• 主分類號: C10G33/02
• 分類號: C10G33/02
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本實用新型涉及原油脫水技術領域，特別是一種靜電聚結模塊、裝置及系統。

背景技術

目前的原油脫水裝置通常采用“三相分離器+電脫水器”的工藝使原油中的水分離出來，在三相分離器中主要采用破乳劑對原油乳化液進行破乳，利用水顆粒的重力自然沉降使油水初步分離，進入電脫水器中后再用高壓電場對原油進一步破乳，從而使得原油中的水分進一步分離沉降出來。這種處理工藝，存在破乳劑使用量大、處理效率低、裝置體積龐大、耗能高以及工作不穩定的問題，不利于石油行業的節能減排，對于海上油田開發等空間要求較高的場合，其占地面積大、處理效率低的問題尤為突出。

美國專利US7749459公開了一種用于三相分離器的靜電聚結裝置，能有效提高三相分離器的處理效率和質量。該裝置的特點是使原油乳化液通過多組管式流道，在流道兩側用平行板電極加載高電壓形成電場對原油乳化液進行破乳，所有平行板電極均采用絕緣材料封裝，該裝置的缺點是管狀流道和全絕緣電極結構復雜，制造比較困難。

因此，本實用新型提出了一種新的用于原油脫水的靜電聚結模塊、裝置及系統。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種靜電聚結模塊、裝置及系統，用于解決現有原油脫水過程存在的脫水效率低、耗能高、破乳劑使用量大、設備體積龐大以及工作不穩定的問題。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種靜電聚結模塊，包括一個矩形模塊和封裝在該矩形模塊內的變壓器、低壓電源接入管和電極組；

所述電極組包括平行放置的若干層絕緣電極板和若干層裸露金屬電極板，且絕緣電極板和裸露金屬電極板交替放置；

各層絕緣電極板通過鋼板連接在一起后，再與變壓器的第一高壓輸出端連接；

各層裸露金屬電極板通過金屬板連接在一起后，再與變壓器的第二高壓輸出端相連并接地；

變壓器的低壓輸入端通過低壓電源接入管連接靜電聚結模塊的外部電源。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述電極組最上層和最下層均為絕緣電極板。

進一步，所述電極組最上層和最下層均為裸露金屬電極板。

進一步，所述矩形模塊為環氧樹脂模塊。

進一步，所述低壓電源接入管上有低壓電源線，其通過低壓電源線連接靜電聚結模塊的外部電源。

進一步，交替放置的絕緣電極板和裸露金屬電極板之間形成一個矩形的原油乳化液通道。

本實用新型的技術方案還包括一種靜電聚結裝置，安裝在三相分離器內部上游側的整流段處，其包括多個上述的靜電聚結模塊，且各靜電聚結模塊沿三相分離器截面呈網格狀排列。

本實用新型的技術方案還包括一種靜電聚結系統，其包括上述的靜電聚結裝置，還包括與靜電聚結裝置中每一個靜電聚結模塊分別相連的若干高頻/低壓電源，還包括與所有高頻/低壓電源同時相連的一個監控計算機。

本實用新型的有益效果是：

一、本實用新型的靜電聚結模塊的高壓極為絕緣電極，接地極為裸露金屬電極，使高壓極在高含水條件下也不會發生短路現象。同時，靜電聚結模塊采用變壓器內置設計，可避免采用外部高壓設備和高壓電接入。

二、本實用新型中靜電聚結裝置能夠在水、乳化液、氣泡共存的情況下正常工作而不會出現垮電場現象。

三、靜電聚結系統中的每個靜電聚結模塊又由獨立的高頻/低壓電源控制，監控計算機根據所處理原油乳化液特性的不同為每個靜電聚結模塊設置優化的頻率和幅值，使其工作在最佳狀態。

四、本實用新型與國外同類產品相比，采用矩形流道（即矩形的原油乳化液通道）和單絕緣電極結構，也就是高壓極的兩極中只有一個是絕緣電極，而另一個是裸露金屬電極。這樣不但簡化了結構，降低了制造難度，而且在總絕緣層厚度一樣的情況下，能有效提高絕緣層在三相分離器高溫、高腐蝕等惡劣條件下的耐電壓能力，提高了工作可靠性。即使在極端情況下出現個別絕緣層被擊穿的現象，由于裸露金屬電極和罐體之間良好接地，對于設備的運行和相關的其他容器設備也不會造成不利影響。因此，采用本實用新型，使得采出的原油乳化液在三相分離器中能通過靜電聚結的方式進行破乳，加快后續重力沉降過程中的油水分離過程，有助于減小破乳劑使用量，提高脫水效率，減小設備的占地面積，提高工作可靠性。

綜上，本實用新型不但能滿足油田開發中對原油脫水過程的節能環保要求，而且特別適合空間有限的海洋石油開發、高含水中晚期陸上油田開發、綠色油田的開發。

附圖說明