一种原油快速分离脱水节能混合装置的制作方法

1.本实用新型涉及脱水装置技术领域，具体为一种原油快速分离脱水节能混合装置。

背景技术：

2.石油开采是指在有石油的地方对石油进行挖掘、提取的行为，从井中采出的原油一般都含有一定量的水，含水原油多为“油包水”(w/o)型乳化液，即水包在油内部形成“水池子”，其颗粒直径范围为10～12nm，原油含水多了会给储运造成浪费，增加设备、多耗能等；而且原油中的水多数含有盐类，水中的盐类会加速原油开采设备、盛放容器和运输管线的腐蚀。在石油炼制过程中，水和原油一起加热时，水会迅速汽化膨胀，使得炼制设备内的压力急剧上升，影响炼制出的产品质量，严重时甚至会发生爆炸。因此，需要对开采出来的原油进行脱水处理。
3.在对原油进行脱水处理时，通常是向原油中加入脱水剂辅助脱水。现有的脱水处理设备是在沉降器的底部进口分别与脱水剂进料器以及原油高位进料器连接。其工作原理是将原油从原油高位进料器进入沉降器的进料管，脱水剂由脱水剂进料器进入沉降器的进料管，使原油由高处落下，并推动脱水剂一起进入沉降器，利用高位差让原油与脱水剂在沉降器中接触，脱水剂会使原油和水分离。因该过程不进行搅拌，仅利用原油从高处落下产生的高位差使原油和脱水剂进行初步混合就开始等待分层，原油和脱水剂根本未混合均匀，容易出现沉降器中部分原油完全未接触到脱水剂、部分原油与大量脱水剂接触的情况。这样会导致：(1)未接触到脱水剂的原油无法进行脱水；(2)接触到大量脱水剂的原油不仅达不到脱水效果，反而会增大乳化层厚度，使原油老化成废油。这两种情况均增加了脱水剂用量，脱水剂价格昂贵，使成本大大提高，对原油和脱水剂均造成极大浪费；(3)原油和脱水剂的粘度均比较大，利用高位差让原油与脱水剂混合时，很难混合，因此现有技术会给其加热(有时甚至加热至 50℃左右)以降低粘度，方便脱水剂和原油混合均匀。这种方式一方面加热时会消耗资源；另一方面也会对原油造成损耗。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种原油快速分离脱水节能混合装置，将该装置连接在沉降器之前，可以解决脱水剂和原油混合不均匀，容易出现沉降器中部分原油完全未接触到脱水剂、部分原油与大量脱水剂接触的情况。
5.本实用新型提供了一种原油快速分离脱水节能混合装置，包括搅拌装置、脱水剂进料器、高位进料器和沉降器；
6.所述搅拌装置包括：
7.搅拌装置本体；
8.搅拌组件，包括驱动部件和搅拌部件，所述驱动部件设置于所述搅拌装置本体的顶部，所述搅拌部件设置于所述搅拌装置本体内，且所述搅拌部件的一端可转动的设置于
所述搅拌装置本体的顶部，并与所述驱动部件连接；及
9.保温套组件，包括保温套壳体和循环水管，所述保温套壳体固定于所述搅拌装置本体的外侧，且与所述搅拌装置本体组合形成保温空腔，所述循环水管设置于所述保温空腔内；
10.所述搅拌装置本体的顶部一侧设置有第一出料管，所述第一出料管上连接有所述沉降器；
11.所述搅拌装置本体的底部一侧贯穿所述保温套壳体并连接有进料管，所述进料管通过第二管道依次与所述脱水剂进料器、所述高位进料器连接。
12.优选的，所述搅拌部件包括搅拌轴和锚式搅拌臂，所述搅拌轴底部设置有第二固定套，所述第二固定套上连接有四组所述锚式搅拌臂。
13.优选的，所述搅拌轴上设置有第一固定套，所述第一固定套上连接有四组连接臂，每组所述连接臂分别与每组所述锚式搅拌臂一一对应连接。
14.优选的，所述驱动部件包括搅拌电机，所述搅拌轴顶部贯穿所述搅拌装置本体顶部，并与所述搅拌电机的输出轴连接。
15.优选的，所述搅拌电机的输出轴上设置有变频器，所述搅拌装置内设置有粘度传感器，所述变频器和所述粘度传感器均与控制器连接。
16.优选的，所述循环水管的的出水端贯穿所述保温套壳体上侧、进水端贯穿所述保温套壳体下侧，所述进水端处连接有加热循环装置。
17.优选的，所述保温套壳体一侧顶部设置有蒸汽出口，另一侧底部设置有蒸汽进口，所述蒸汽进口处连接有蒸汽发生器。
18.优选的，所述第一出料管上连接有第二三通管一端口，所述第二三通管的另一端口通过第三管道与所述沉降器连接；所述搅拌装置底部设置有第二出料管，所述第二出料管上连接有有第一三通管，所述第一三通管的一端口通过第一管道与所述第二三通管的剩余端口连接，所述第一三通管的剩余端口设有阀门。
19.优选的，所述搅拌装置本体外设置有液位计。
20.优选的，所述第一管道上设置有第一压力泵，所述第二管道上设置有第二压力泵，所述第三管道上设置有第三压力泵。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.1、通过在沉降器前设置搅拌装置，在搅拌装置内将原油和脱水剂经过搅拌混合均匀，从而提高脱水剂的利用率，降低成本；并避免部分原油与大量脱水剂接触时被脱水剂乳化，浪费原料。
23.2、设置搅拌装置后，脱水时间大大减少，同等质量的原油，脱水时间由原来的20小时减少至10小时。
24.3、设置搅拌装置后，分层后的原油和水之间的乳化层厚度也比原来小。
25.4、该装置还起到一定程度破乳作用，使已经乳化的部分再次分层。
26.5、原油和脱水剂混合时粘度较大，通过设置保温套壳体和循环水管，可以根据需要给搅拌装置内液体进行不同程度地加热，以降低粘度，利于搅拌。
附图说明
27.图1为本实用新型提供的一种原油快速分离脱水节能混合装置的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1-搅拌装置；3-搅拌电机；4-变频器；5-搅拌轴；51-第一固定套；52-第二固定套；6-锚式搅拌臂；7-第一出料管；8-循环水管，9-进水端；10-进料管；11
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第一三通管；12-蒸汽进口；13-第二出料管；14-出水端；15-蒸汽出口；16-连接臂；17-保温套壳体；18-脱水剂进料器；181-脱水剂进料釜；19-高位进料器；20
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第一管道；201-第一压力泵；21-第二管道；211-第二压力泵；22-沉降器；26
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第三管道；261-第三压力泵；262-第二三通管。
具体实施方式
30.下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
31.图1为本实用新型提供的一种原油快速分离脱水节能混合装置的结构示意图。
32.本实用新型提供了一种原油快速分离脱水节能混合装置，包括搅拌装置1、脱水剂进料器18、高位进料器19和沉降器22；
33.搅拌装置1包括：搅拌装置本体；搅拌组件，包括驱动部件和搅拌部件，驱动部件设置于搅拌装置本体的顶部，搅拌部件设置于搅拌装置本体内，且搅拌部件可转动设置于搅拌装置本体的顶部，并与驱动部件连接；及保温套组件，包括保温套壳体17和循环水管8，保温套壳体17固定于搅拌装置本体的外侧，且与搅拌装置本体组合形成保温空腔，循环水管8设置于保温空腔内，具体采用盘绕的方式设置循环水管8。原油和脱水剂混合时粘度较大，设置循环水管8 是为了通入热水，给搅拌装置1内液体加热以降低粘度，利于搅拌。
34.搅拌装置本体的顶部一侧设置有第一出料管7，第一出料管7上连接有沉降器22。
35.搅拌装置本体的底部一侧贯穿保温套壳体17并连接有进料管10，进料管 10通过第二管道21依次与脱水剂进料器18、高位进料器19连接。
36.这样将搅拌装置1设置于脱水剂进料器18和沉降器22之间，先在搅拌装置内将原油和脱水剂搅拌混合均匀，再将混合后的原油和脱水剂通入沉降器分层。这样设置使原油和脱水剂充分接触、且脱水剂和原油均匀混合，脱水剂可以最大限度地发挥作用，从而提高脱水剂的利用率，降低成本；并避免原油与大量脱水剂接触时被脱水剂乳化，浪费原料；同时减少脱水时间、降低乳化层厚度；还在一定程度上起破乳作用。
37.第一出料管7设置于搅拌装置本体一侧顶部，进料管10设置于搅拌装置本体另一侧底部，满足液体低进高出的要求，使原油和脱水剂充分混合后再排出；而且混合后的原油和脱水剂在上层，部分脱出的水在下层，这样设置便于混合后的原油和脱水剂从第一出料管7排出。脱水剂进料器18上方设置有脱水剂进料釜181，用于向脱水剂进料器18中加脱水剂。
38.搅拌部件包括搅拌轴5和锚式搅拌臂6，搅拌轴5底部设置有第二固定套 52，第二固定套52上连接有四组锚式搅拌臂6。采用锚式搅拌臂6是因为原油与脱水剂的粘度均比较大，而锚式搅拌臂6适用于中高粘度的液体搅拌。
39.搅拌轴5上设置有第一固定套51，第一固定套51连接有四组连接臂16，每组连接臂16分别与每组锚式搅拌臂6一一对应连接。设置四组锚式搅拌臂6，使原油和脱水剂搅拌混
合更均匀。设置连接臂16后，锚式搅拌臂6变为锚框式搅拌器，低速旋转时沿壁面能得到更大的剪切力，可防止沉降及壁面附着。
40.驱动部件包括搅拌电机3，搅拌装置本体顶部、位于搅拌电机3下方处设置有开孔，搅拌轴5顶部贯穿搅拌装置本体顶部，并与搅拌电机3的输出轴连接，搅拌轴5自身不可转动，在搅拌电机3的驱动下转动。通电后，搅拌电机3的输出轴带动搅拌轴5转动，搅拌轴5带动锚式搅拌臂6转动，将原油和脱水剂搅拌均匀。
41.搅拌电机3的输出轴上设置有变频器4，搅拌装置1内设置有粘度传感器，变频器4和粘度传感器均连接在控制器上，本实用新型所用控制器为stm32系列单片机。先在控制器设置好粘度范围，当粘度传感器的数值高于设定好的范围时，控制器可以控制变频器4，将转速调快；当粘度传感器的数值低于设定好的范围时，控制器可以控制变频器4，将转速调慢。
42.循环水管8的出水端贯穿保温套壳体17上侧、进水端贯穿保温套壳体17下侧，进水端连接有加热循环装置，加热循环装置采用现有技术的循环加热器。这样设置满足低进高出的要求，使循环水管8内的热水加热搅拌装置1内液体的时间更长。
43.保温套壳体17一侧顶部设置有蒸汽出口15，另一侧底部设置有蒸汽进口 12，蒸汽进口12处连接有蒸汽发生器。
44.原油和脱水剂混合时粘度较大，设置循环水管8是为了通入热水，给搅拌装置1内液体加热以降低粘度，利于搅拌。当原油和脱水剂混合吸热时，可能会使循环水管8中的水温度降低、甚至结冰。此时，可以向保温套壳体17内通水蒸气，用水蒸气给搅拌装置1内液体加热，改善加热效果。
45.第一出料管7上连接有第二三通管262一端口，第二三通管262的另一端口通过第三管道26与沉降器22连接；搅拌装置1底部设置有第二出料管13，第二出料管13上连接有第一三通管11，第一三通管11的一端口通过第一管道 20与第二三通管262的剩余端口连接，第一三通管的剩余端口设有阀门。第二三通管262的两个端口分别连接搅拌装置本体和沉降器22，剩余的端口是为了与第一管道20连接；设置第一三通管11一方面是为了通过打开阀门排出搅拌装置1内已经分离出来的水，不需要排水时关闭阀门即可，另一方面是为了当搅拌装置1内剩余的液体不多，液面无法够到第一出料管7时，此时可以从第一三通管11的另一个出口排出。
46.搅拌装置1外设置有液位计，可以通过液位计推断搅拌装置1内液面的高度。
47.第一管道20上设置有第一压力泵201，第二管道21上设置有第二压力泵 211，第三管道26上设置有第三压力泵261。第一压力泵201用于将第一三通管 11排出的液体通过输入第二三通管262，再进入沉降器22。第二压力泵211的设置是为了将高位进料器19中的原油输入搅拌装置。第三压力泵261的设置是为了当搅拌装置1和沉降器2之间压差太小，原油无法利用压差从搅拌装置进入沉降器22时，可以使用第三压力泵261将原油输入沉降器22。
48.工作原理及用法：使用时，可以先将脱水剂放置在脱水剂进料釜内，从脱水剂进料釜向脱水剂进料器通入脱水剂的同时，向进料管通入原油，原油会带动脱水剂进入搅拌装置。进入搅拌装置后，打开搅拌电机，通过搅拌将原油和脱水剂混合均匀。在搅拌的过程中，部分原油会被脱水，搅拌装置内的液体分层，上层为含水原油和部分已经脱水的原油，下层为水，含水原油、已经脱水的原油和脱水剂从第一出料口溢出，进入下一个装置沉降器进行
分层；下层的水可以从三通管的一个出口排出。当搅拌装置内剩余的液体太少，液面达不到第一出料口时，可以从三通管的另一个出口排出剩余原油，再用压力泵将原油压入第一出料口。
49.原油和脱水剂混合时粘度较大，不利于搅拌，可以向循环水管中通入热水，给搅拌装置内液体加热以降低粘度，方便搅拌均匀。当原油和脱水剂混合吸热时，可能会使循环水管中的水温度降低、甚至结冰。此时，可以向保温套内通入水蒸气，用水蒸气给搅拌装置内液体加热，改善加热效果。
50.以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，包括搅拌装置(1)、脱水剂进料器(18)、高位进料器(19)和沉降器(22)；所述搅拌装置(1)包括：搅拌装置本体；搅拌组件，包括驱动部件和搅拌部件，所述驱动部件设置于所述搅拌装置本体的顶部，所述搅拌部件设置于所述搅拌装置本体内，且所述搅拌部件可转动设置于所述搅拌装置本体的顶部，并与所述驱动部件连接；及保温套组件，包括保温套壳体(17)和循环水管(8)，所述保温套壳体(17)固定于所述搅拌装置本体的外侧，且与所述搅拌装置本体组合形成保温空腔，所述循环水管(8)设置于所述保温空腔内；所述搅拌装置本体的顶部一侧设置有第一出料管(7)，所述第一出料管(7)上连接有所述沉降器(22)；所述搅拌装置本体的底部一侧贯穿所述保温套壳体(17)并连接有进料管(10)，所述进料管(10)通过第二管道(21)依次与所述脱水剂进料器(18)、所述高位进料器(19)连接。2.根据权利要求1所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述搅拌部件包括搅拌轴(5)和锚式搅拌臂(6)，所述搅拌轴(5)底部设置有第二固定套(52)，所述第二固定套(52)上连接有四组所述锚式搅拌臂(6)。3.根据权利要求2所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述搅拌轴(5)上设置有第一固定套(51)，所述第一固定套(51)上连接有四组连接臂(16)，每组所述连接臂(16)分别与每组所述锚式搅拌臂(6)一一对应连接。4.根据权利要求2所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述驱动部件包括搅拌电机(3)，所述搅拌轴(5)顶部贯穿所述搅拌装置本体顶部，并与所述搅拌电机(3)的输出轴连接。5.根据权利要求4所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述搅拌电机(3)的输出轴上设置有变频器(4)，所述搅拌装置(1)内设置有粘度传感器，所述变频器(4)和所述粘度传感器均与控制器连接。6.根据权利要求1所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述循环水管(8)的出水端贯穿所述保温套壳体(17)上侧，进水端贯穿所述保温套壳体(17)下侧，所述进水端处连接有加热循环装置。7.根据权利要求1所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述保温套壳体(17)一侧顶部设置有蒸汽出口(15)，另一侧底部设置有蒸汽进口(12)，所述蒸汽进口(12)处连接有蒸汽发生器。8.根据权利要求1所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述第一出料管(7)上连接有第二三通管(262)一端口，所述第二三通管(262)的另一端口通过第三管道(26)与所述沉降器(22)连接；所述搅拌装置(1)底部设置有第二出料管(13)，所述第二出料管(13)上连接有第一三通管(11)的一端口，所述第一三通管(11)的另一端口通过第一管道(20)与所述第二三通管(262)的剩余端口连接，所述第一三通管(11)的剩余端口设有阀门。9.根据权利要求1所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述搅拌装
置本体外设置有液位计。10.根据权利要求8所述一种原油快速分离脱水节能混合装置，其特征在于，所述第一管道(20)上设置有第一压力泵(201)，所述第二管道(21)上设置有第二压力泵(211)，所述第三管道(26)上设置有第三压力泵(261)。

技术总结

本实用新型涉及脱水装置技术领域，提供了一种原油快速分离脱水节能混合装置，包括搅拌装置、脱水剂进料器、高位进料器和沉降器。本实用新型通过在脱水剂进料器和沉降器之间设置搅拌装置，先在搅拌装置内将原油和脱水剂搅拌混合均匀，再将混合后的原油和脱水剂通入沉降器分层。这样设置使原油和脱水剂充分接触、且脱水剂和原油混合均匀，脱水剂可以最大限度地发挥作用，从而提高脱水剂的利用率，降低成本；并避免原油与大量脱水剂接触时被脱水剂乳化，浪费原料；同时减少脱水时间、降低乳化层厚度；还在一定程度上起破乳作用。还在一定程度上起破乳作用。还在一定程度上起破乳作用。