高效电脱盐/脱水技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-02 15:44:58
当前原油电脱盐脱水器都是卧式和板式电极,原油在罐内充满空间(罐的利用率)只占整个罐的 2/3,而电场利用率只有整个罐的 30%,效率很低。罐内原油的流动方向和脱出水下沉方向相反,上升油流阻碍了下降水滴的沉降,下降水滴(含大量盐)又对上升的净化原油进行二次污染,因此现有装置难以满足原油深度脱盐脱水的要求。针对这一问题,开发了高效电脱盐器,该技术的特点是在电脱盐脱水器内部采用了分段多层偏心鼠笼式组合电极,电极组合件由 2~3 层横断面呈圆环形的电极组成,相邻两层电极之间形成环形空间,进一步地,电极组合件中相邻两层电极之间的间距从顶部到底部逐渐由小增大。
与原有电脱盐(水)技术相比,该电脱盐脱水器具有如下优点:
(1)由于电极组合件由 2~3 层横截面为圆环形的电极组成,所以可以形成多层环形电场,能最大限度地占据罐内的空间,使有效电场的空间增大。
(2)电极组合件中相邻二层电极之间的间距由顶部到底部逐渐增大,所形成的环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱,在横截面上电场强度的分布为“上强下弱”。在罐体内油料含水量较小的上部区域电场强度大,油料含水量较大的下部区域电场强度较小,因此电场强度分布合理。
(3)油水混合物料在电脱盐罐内水平流动,电极组合件沿罐内原油的流动方向分为 3段,分别形成弱电场、过度电场、强电场三个电场区域;环形电场中下降的水滴沿油料流动方向呈水平抛物线轨迹下降,减轻了油料与下降水滴之间的返混效应。
高效电脱盐/脱水技术适用于原油提纯。目前国际市场原油市场价格不断攀升,对世界炼油化工企业造成很大的成本压力。不用原油因性质差异其价格也有很大的差别,如何顺应原油价格的上涨,选择加工价格相对低廉的劣质原油,对提升炼化企业的盈利能力至关重要。对于国内大多数炼化企业来说,能否做好原油选型是提升生产效益的关键工作。但是,劣质原油对生产过程的负面影响巨大,原油性质对加工工艺过程和设备的破坏性影响巨大,原油高效电脱盐/脱水技术非常重要,应用前景巨大。
该项目研发团队来自北京科技大学。北京科技大学冶金工程、材料科学与工程、矿业工程、科学技术史4个全国一级重点学科学术水平蜚声中外(2017年进入国家世界一流学科建设行列;在第四轮学科评估中,冶金工程、科学技术史获评A+,材料科学与工程获评A)。学校拥有一支治学严谨的师资队伍。教职工总数3351人,具有正高级专业技术职务的教职工669人,具有副高级专业技术职务的教职工773人,其中专任教师1940人(含自主招收博士后),在站博士后314人。现有中国科学院院士4人(双聘1人),中国工程院院士12人(双聘7人),国务院学位委员会学科评议组成员4人,国家973项目首席科学家3人,国家级有突出贡献专家13人,省部级有突出贡献专家10人,国家杰出青年科学基金获得者27人,“万人计划”领军人才24人、青年拔尖人才16人,国家级教学名师2人,国家百千万人才工程人选19人,国家优秀青年科学基金获得者24人,北京市教学名师40人,教育部跨世纪人才/青年教师奖/新世纪优秀人才103人。
该电脱盐脱水器可消除电场死角,使罐内电场利用率提高。由于环形电场的电场强度由顶部到底部逐渐减弱,降低了电流,从而可以节省电耗。
试验表明,该电脱盐/脱水器的处理量和分离效率较现有装置可提高 100%以上。一般原油可以达到原油脱后含盐达到 3mg/l 以下,最低 1mg/l,脱后含水达到 0.3%以下的技术指标,具有很大的经济效益。
该技术装置主要适用于与石油炼化企业合作,合作方式有多种,可以提供技术许可、技术授权使用,项目团队可负责电脱盐脱水器装置的安装调试及后续技术服务,承担技术支持、技术指导等工作,提高企业产品技术水平。