[发明专利]一种破乳反应罐

说明书

 

技术领域

    本发明涉及一种油水混合液处理装置，具体是一种破乳反应罐。

背景技术

随着社会工业化的发展，对石油的需求也不断增长，油田采油的同时会产生大量的副产物-油水混合液，该混合液一旦进入生态系统不仅污染环境而且浪费石油资源。目前，对于油水混合液的处理及物理法破乳一直是各大油田的—大难题。油水混合液处理除具备一般混合液处理的特点外，由于油水混合液伴生于油、气层，来源于深层地下，存在高矿化度，高氯根离子，含量成分复杂的特点。

破乳方法可分为物理机械法和化学法。物理机械法有电沉降、过滤、超声等；化学法主要是改变乳液的界面性质而破乳，如加入破乳剂。

现有的油水混合液破乳方面主要用化学法处理，然而化学法的生产成本较高，如处理不当，会加剧后续工艺设备、工艺管线的腐蚀、造成二次污染,甚至堵塞地层。此外，目前国内油水混合液处理工艺普遍存在流程长、要求高、投资大、自动化程度低、管理复杂、占地面积大、处理效果不达标等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以物理方法处理油水混合液的破乳反应罐，该装置具有结构简单、使用方便、使用效果好，没有二次污染的特点。

一种破乳反应罐，包括水平支撑的罐体，罐体顶部设有进料口，底部分别设有排污口及出料口，在罐体内沿罐体轴线安装破乳处理器，破乳处理器前端伸出罐体并通过信号传输电缆连接能量转换器及控制柜。

所述破乳处理器包括依次连接的聚能发生器、变幅杆、不锈钢圆管及防震套，其中聚能发生器位于破乳处理器前端并伸出罐体，再通过信号传输电缆连接能量转换器，其余部件通过破乳处理器两端的连接法兰支撑在罐体中。

所述能量转换器包括外壳、匹配层窗、压电陶瓷圆盘换能器、背衬和阵列接收器，所述匹配层窗安装在外壳侧面，背衬安装在外壳内侧，压电陶瓷圆盘换能器设置在外壳内，阵列接收器固定在压电陶瓷圆盘换能器上，由连接阵列接收器的引出电缆将能量引出。

所述阵列接收器包括若干只并列的换能器。

本发明利用破乳处理器产生机械能振动，并将此振动能量向反应罐的液体中发射，机械能在液体媒质中传播时，产生强烈的振动作用、空化作用和热作用，形成力学、热学、电学等一系列效应。机械能振动波是利用机械能在传递过程中存在着的正负压强交变周期，在正相位时，对介质分子产生挤压，增加介质原来的密度；负相位时，介质分子稀疏、离散，介质密度减小。由于破乳处理器的圆管型设计，机械能振动波可以在其周围360°均匀的产生，并且能量的输出不受液位，温差等负载变化的影响。

机械能振动波在油水混合液体中产生每秒数十万次振动，使液体中产生大量微小气泡，这些气泡在连续振动的作用下，会迅速形成，然后突然闭合，产生超强冲击波，在气泡周围产生几千大气压的压力和局部高温，这种物理现象称为空化效应。本发明利用空化效应所产生的巨大能量对流经设备的油水混合液体进行剧烈的物流处理。在此过程中,水粒子不断向振动波的波腹或波节运动,聚结并发生碰撞,生成直径较大水滴;因密度差异,水滴借助重力从油中沉降、分离,达到脱水目的。同时，由于机械能分布的不均匀性而导致了原油水混合液中水粒子分布不均匀,从而更有利于水粒子的碰撞达到破乳目的。

本发明的有益效果：

1、设备构成简单、操作简便、体积小、自动化程度高；

2、密闭运行、使用寿命长，运行成本低；

3、采用物理方式，没有反洗水、不加化学药剂、没有二次污染。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1中破乳处理器的结构示意图，

图3是图1中能量转换器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种破乳反应罐，包括水平支撑的罐体1，罐体1顶部设有进料口2，底部分别设有排污口3及出料口4，在罐体21内沿罐体轴线安装破乳处理器5，破乳处理器5前端伸出罐体1并通过信号传输电缆连接能量转换器6及控制柜7。

如图2，所述破乳处理器2包括依次连接的聚能发生器8、变幅杆9、不锈钢圆管10及防震套11，其中聚能发生器8位于破乳处理器前端并伸出罐体1，再通过信号传输电缆12连接能量转换器6，其余部件通过破乳处理器两端的连接法兰13支撑在罐体1中。