[发明专利]一种内置电场破乳分离器试验装置和方法

权利要求书

1.一种内置电场破乳分离器试验装置，包括罐体，所述罐体内设置有电场破乳组件，其特征在于：所述电场破乳组件包括上支架、下支架、绝缘电极板以及裸露电极板，所述绝缘电极板与裸露电极板为多个且呈线性布置形成竖直流道，所述上支架和下支架分别固定在绝缘电极板和裸露电极板的上下两侧，所述绝缘电极板通过管道连接到上方的集线球，所述集线球上方通过高压线连接有法兰，所述法兰上方通过高压线引入管连接有变压器，所述变压器连接有电源。

2.根据权利要求1所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述罐体内还设有气液分离器、填料、集线器以及多个取样口，所述气液分离器、填料、电场破乳组件依次连接，所述集线器于所述高压线引入管连接。

3.根据权利要求1或2所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述罐体外连接有入口管路、出口管路、以及出气管路，所述出口管路包括排水管路和排油管路。

4.根据权利要求3所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述入口管路包括入口管道、泵、旁通闸阀、主路闸阀，所述入口管道通过三通分别连接所述主路闸阀的入口和所述旁通闸阀的入口，所述泵的出口通过三通分别连接所述主路闸阀的入口和所述旁通闸阀的出口，所述主路闸阀的出口依次连接有温度表、压力表和流量计。

5.根据权利要求3所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述出气管路包括出气管道和压力控制阀。

6.根据权利要求3所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述排水管路包括排水管道、水出口流量计和水位控制阀；所述排油管路包括排油管道、油出口流量计和油位控制阀。

7.根据权利要求1所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述绝缘电极板为平板状结构，内部为金属电极，与高压绝缘接入线连接，采用环氧树脂将金属电极和高压绝缘接入线浇注在一起，使金属电极能与外部环境之间绝缘。

8.根据权利要求1所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述罐体外设有电源组件，电源组件包括高频高压电源、支架和变压器，变压器输出端与罐体顶部高压线引入管采用防爆软管连接，支架与罐体焊接在一起，电源与支架采用螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的内置电场破乳分离器试验装置，其特征在于：所述的内置电场破乳分离器处理量为0-10m³/h，罐体外径1.2m，长度5.0m。

10.一种权利要求1所述的内置电场破乳分离器的试验方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将电场破乳分离器试验装置运到现场，将试验装置的管路与现场管路对应连接，包括入口管路、出口管路以及排气管路；将试验装置中的各个闸阀阀口开到最大；

2)待现场所需设备准备好后，启动泵将原油乳化液泵入试验装置；

3)在入口管路中通过调节主路闸阀和旁通闸阀对进入罐体内的原油乳化液的流量进行调节；

4)在排气管路中通过压力控制阀对试验装置的压力进行调节；

5)待试验装置内原油乳化液流动稳定后，启动高频高压电源，对电场破乳组件的电极板施加高压电，通过调节控制柜，对变压器输出电压进行调节；从而对原油乳化液施加不同强度的高压电场，促使水颗粒变形聚结，加速油水分离；

6)原油乳化液由入口进入气液分离器，实现气液的初步分离，气体由顶部排出，油水混合物由底部排出，随后油水混合物经过填料作用，实现油水初步分离，在此过程中混合物中的固体颗粒向下沉降，由排污口和排砂口流出，经过初步分离的油水混合物进入聚结区，由电场破乳组件形成的流道流过，其中的水颗粒在电场作用下发生聚结、粒径增大，在重力作用下向下运动，到达分离器底部，由水出口排出，其流量大小可通过排水管路中的水位控制阀和流量计进行调节；同时分离出的气体向上运动，由气出口排出，其流量大小可通过排气管路中的压力控制阀进行调节；脱水后的原油溢过堰板，在集油区汇集，自油出口排出，其流量大小可通过排油管路中的油位控制阀和流量计进行调节；

7)采用蒸馏法测量分离器入口和油出口管路处的样品含水率，用红外分光光度仪法测量入口和水出口管路处的样品含油率，通过这些值的前后对比分析试验装置的破乳分离效果；

8)根据原油乳化液的性质，调节流量、加电频率、加电电压，对分离器的入口、水出口和油出口取样，获得不同流量和电场参数下的油水分离效果，对比得到最优加电电压、电场频率。