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1、(10)申请公布号 CN 103305262 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103305262 A *CN103305262A* (21)申请号 201310237947.X (22)申请日 2013.06.17 C10G 33/02(2006.01) (71)申请人 中国海洋石油总公司 地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街 25 号 申请人 中海油研究总院 (72)发明人 崔新安 王春升 彭松梓 郑晓鹏 李朝法 张明 尚超 平朝春 孙婧 王国栋 (74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 关畅 (54) 发明名称 高含水原油静电脱水。
2、用复合电极 (57) 摘要 本发明涉及一种高含水原油静电脱水用复合 电极， 其包括 ： 绝缘电极组件、 上层金属裸电极、 下层金属裸电极和密闭接线箱， 其中所述上层金 属裸电极和下层金属裸电极分别通过 U 型卡固定 在所述密闭接线箱的上下端面上， 形成裸电极层 ； 所述密闭接线箱的前后面板上分别通过绝缘件安 装有所述绝缘电极组件， 形成绝缘电极层， 且所述 绝缘电极层与所述裸电极层呈平行。本发明能够 应用于高含水原油的分离作业而没有漏电风险， 同时依靠电场作用， 提高油水分离效率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。
3、(12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103305262 A CN 103305262 A *CN103305262A* 1/1 页 2 1. 一种高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征在于包括 ： 绝缘电极组件、 上层金属 裸电极、 下层金属裸电极和密闭接线箱， 其中所述上层金属裸电极和下层金属裸电极分别 通过 U 型卡固定在所述密闭接线箱的上下端面上， 形成裸电极层 ； 所述密闭接线箱的前后 面板上分别通过绝缘件安装有所述绝缘电极组件， 形成绝缘电极层， 且所述绝缘电极层与 所述裸电极层呈平行。 2. 如权利要求 1 所述的高含水原油静电脱水。
4、用复合电极， 其特征在于 ： 所述绝缘电极 组件包括绝缘电极杆、 自由端和接线端， 所述自由端采用环氧树脂直接浇铸密封， 或采取绝 缘材料制作带丝堵头与配套螺母紧固密封 ； 所述接线端采用绝缘材料通过螺纹固定安装在 所述密闭线箱上。 3. 如权利要求 2 所述的高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征在于 ： 所述绝缘电极 杆由内部金属杆和外部绝缘层组成， 所述外部绝缘层为单层、 双层或多层结构。 4. 如权利要求 3 所述的高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征在于 ： 所述外部绝缘 层的材料为包含聚四氟乙烯、 氟塑料、 氟橡胶、 环氧树脂、 有机玻璃、 陶瓷或玻璃中的一种或 多种绝缘材料， 。
5、通过涂覆、 喷涂、 热缩和 / 或浇铸工艺包覆在所述内部金属杆表面。 5. 如权利要求 1 或 2 所述的高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征在于 ： 所述密闭 接线箱采用耐蚀金属材质制成， 内部装有金属件和高压引入接线杆， 二者垂直连接， 所述金 属件为圆形金属杆、 方形金属条或其他形状， 所述金属件将所述绝缘电极组件的绝缘电极 杆在所述密闭接线箱内连接成一个水平整体， 同时与所述高压引入接线杆相连， 将高压电 引至所述绝缘电极杆上。 6. 如权利要求 1 所述的高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征在于 ： 所述绝缘电极 组件的绝缘密封和连接件采用绝缘材料聚四氟乙烯或尼龙制成。 权 利 。
6、要 求 书 CN 103305262 A 2 1/3 页 3 高含水原油静电脱水用复合电极 技术领域 0001 本发明涉及石油化工设备， 特别是指一种高含水原油静电脱水用复合电极。其适 合于油田采出液脱水处理、 电脱盐 / 脱水处理中作为水平电极使用， 特别适合于高含水采 出液或生产乳化液的脱水。 背景技术 0002 近年来， 随着原油劣质化趋势加剧、 陆上和海上油田深度开采、 深水油田和边际油 田开发， 传统三相分离器 + 热化学沉降 + 电脱水的油水分离技术已经无法满足原油合格外 输要求。由于常规分离方法分离效率低下， 一、 二级分离后原油含水仍然较高， 经常导致进 入电脱水设备的原油含水。
7、高， 从而引起电脱盐罐内电流超高、 甚至跳闸， 存在巨大安全隐 患， 仅仅通过常规的调节操作条件、 改变分离器和电脱水罐内电极结构和布置已经无法解 决问题。同时， 由于高含水油田的开采， 使常规分离器尺寸大大增加， 急需开发高效油水分 离器。 而在分离器中增加电极， 利用静电聚结原理提高分离效率， 这都需要开发新型能够应 用于高含水环境的电极结构及合适的电场分布。 发明内容 0003 针对上述问题， 本发明的主要目的在于提供一种高含水原油静电脱水用复合电 极， 使其能够应用于高含水原油的分离作业而没有漏电风险， 同时依靠电场作用， 提高油水 分离效率。 0004 为达到上述目的， 本发明所提供。
8、的一种高含水原油静电脱水用复合电极， 其特征 在于包括 ： 绝缘电极组件、 上层金属裸电极、 下层金属裸电极和密闭接线箱， 其中所述上层 金属裸电极和下层金属裸电极分别通过 U 型卡固定在所述密闭接线箱的上下端面上， 形成 裸电极层 ； 所述密闭接线箱的前后面板上分别通过绝缘件安装有所述绝缘电极组件， 形成 绝缘电极层， 且所述绝缘电极层与所述裸电极层呈平行。 0005 上述本发明的技术方案中， 所述绝缘电极组件包括绝缘电极杆、 自由端和接线端， 所述自由端采用环氧树脂直接浇铸密封， 或采取绝缘材料制作带丝堵头与配套螺母紧固密 封 ； 所述接线端采用绝缘材料通过螺纹固定安装在所述密闭线箱上。 。
9、0006 所述绝缘电极杆由内部金属杆和外部绝缘层组成， 所述外部绝缘层为单层、 双层 或多层结构。 0007 所述外部绝缘层的材料为包含聚四氟乙烯、 氟塑料、 氟橡胶、 环氧树脂、 有机玻璃、 陶瓷或玻璃中的一种或多种绝缘材料， 通过涂覆、 喷涂、 热缩和 / 或浇铸工艺包覆在所述内 部金属杆表面。 0008 所述密闭接线箱采用耐蚀金属材质制成， 内部装有金属件和高压引入接线杆， 二 者垂直连接， 所述金属件为圆形金属杆、 方形金属条或其他形状， 所述金属件将所述绝缘电 极组件的绝缘电极杆在所述密闭接线箱内连接成一个水平整体， 同时与所述高压引入接线 杆相连， 将高压电引至所述绝缘电极杆上。 。
10、说 明 书 CN 103305262 A 3 2/3 页 4 0009 所述绝缘电极组件的绝缘密封和连接件采用绝缘材料聚四氟乙烯或尼龙制成。 0010 采用上述技术方案， 本发明具有如下有益效果 ：（1） 本发明的复合电极采用绝缘 电极， 克服了金属电极容易导电的缺点， 能够应用于任意含水量原油中， 通过电场作用加速 水滴聚结沉降分离， 有效提高油水分离效率 ；（2） 绝缘电极之间连接和高压引入与绝缘电 极连接在密闭接线箱中， 结构安全可靠 ；（3） 本发明的复合电极结构设计灵活， 可以根据原 料含水量和处理要求灵活调整电极板层数和强弱电场分布， 达到多级脱水效果。 附图说明 0011 图 1。
11、 是本发明复合电极结构示意图 ； 0012 图 2 为图 1 的轴视示意图 ； 0013 图 3 是绝缘电极杆剖面图。 0014 图中各标记如下 ： 1-绝缘电极组件、 2-上层金属裸电极、 3-下层金属裸电极、 4-密 闭接线箱、 5- 绝缘电极杆、 6- 自由端、 8- 接线端、 10- 金属件、 11- 高压引入接线杆、 51- 内部 金属杆、 52- 外部绝缘层。 具体实施方式 0015 现举以下实施例并结合附图对本发明的结构及功效进行详细说明。 0016 如图 1 所示， 为本发明的复合电极的结构示意图。本发明所提供的复合电极的结 构为水平板结构， 其主要包括设置在中间的绝缘电极组件。
12、 1、 上层金属裸电极 2、 下层金属 裸电极3和密闭接线箱4， 绝缘电极组件1设置在上层金属裸电极2和下层金属裸电极3之 间。其中 ： 0017 绝缘电极组件 1 包括绝缘电极杆 5、 自由端 6 和接线端 8， 如图 3 所示， 绝缘电极杆 5 由内部金属杆 51 和外部绝缘层 52 组成， 外部绝缘层 52 根据所用材料特性， 可以是单层， 也可以是双层或多层结构。自由端 6 的密封可以采用环氧树脂直接浇铸密封， 也可以采取 绝缘材料制作带丝堵头与配套螺母紧固密封的方式进行密封， 本实施例是采用绝缘材料制 作带丝堵头与配套螺母紧固密封的方式。接线端 8 采用绝缘材料通过螺纹固定安装在密闭。
13、 线箱 4 上。 0018 密闭接线箱 4 采用耐蚀金属材质制成， 内部装有金属件 10 和高压引入接线杆 11， 二者间采用螺纹垂直固定连接。如图 2 所示， 金属件 10 可以是圆形金属杆、 方形金属条或 其他形状， 一方面将绝缘电极杆5在密闭接线箱4内连接成一个水平整体， 另一方面通过与 高压引入接线杆 11 相连， 将高压电引至绝缘电极杆 5 上。 0019 下面详细描述本发明的复合电极的安装连接方式。 0020 如图 1 所示， 上层金属裸电极 2 和下层金属裸电极 3 分别通过 U 型卡固定在密闭 接线箱 4 的上、 下端面上， 构成裸电极层。在密闭接线箱 4 的前后面板上分别安装。
14、有一绝缘 电极组件1， 二绝缘电极组件1的接线端8分别通过绝缘件安装固定在密闭接线箱4的前后 面板上， 构成绝缘电极层， 且安装后的绝缘电极层与裸电极层呈平行。 0021 需要进一步说明的是， 本发明绝缘电极杆5的外部绝缘层52的材料可以选择聚四 氟乙烯、 氟塑料、 氟橡胶、 环氧树脂、 有机玻璃、 陶瓷、 玻璃等多种绝缘材料， 通过涂覆、 喷涂、 热缩、 浇铸等多种工艺包覆在内部金属杆 51 表面。 说 明 书 CN 103305262 A 4 3/3 页 5 0022 本发明中复合电极组件的绝缘密封和连接件材料可以选择聚四氟乙烯、 尼龙和环 氧树脂等绝缘材料加工而成。 0023 而本发明中。
15、的裸电极与绝缘电极组件的间距和层数可以根据加工物料性质设计。 可以设计成双层、 三层和多层电场结构， 裸电极与绝缘电极间的距离也可以根据需要设计， 如果采用双电场结构， 可以设计成上下电场强度相同的均匀电场， 也可以设计成下弱上强 的电场结构。 如果采用三层电场结构， 可以设计成三层电场强度相同的均匀电场， 也可以设 计成下弱中弱上强的电场结构， 或者下弱中强上弱等多种电场分布结构。适应不同含水量 乳化液在不同电场区域的多级脱水， 充分利用有限电场区间， 达到多级强化脱水效果。 说 明 书 CN 103305262 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103305262 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103305262 A 7 。