高含水原油靜電脫水用復合電極的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高含水原油靜電脫水用復合電極，其包括：絕緣電極組件、上層金屬裸電極、下層金屬裸電極和密閉接線箱，其中所述上層金屬裸電極和下層金屬裸電極分別通過U型卡固定在所述密閉接線箱的上下端面上，形成裸電極層；所述密閉接線箱的前后面板上分別通過絕緣件安裝有所述絕緣電極組件，形成絕緣電極層，且所述絕緣電極層與所述裸電極層呈平行。本實用新型能夠應用于高含水原油的分離作業而沒有漏電風險，同時依靠電場作用，提高油水分離效率。
【專利說明】高含水原油靜電脫水用復合電極
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油化工設備，特別是指一種高含水原油靜電脫水用復合電極。其適合于油田采出液脫水處理、電脫鹽/脫水處理中作為水平電極使用，特別適合于高含水采出液或生產乳化液的脫水。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著原油劣質化趨勢加劇、陸上和海上油田深度開采、深水油田和邊際油田開發，傳統三相分離器+熱化學沉降+電脫水的油水分離技術已經無法滿足原油合格外輸要求。由于常規分離方法分離效率低下，一、二級分離后原油含水仍然較高，經常導致進入電脫水設備的原油含水高，從而引起電脫鹽罐內電流超高、甚至跳閘，存在巨大安全隱患，僅僅通過常規的調節操作條件、改變分離器和電脫水罐內電極結構和布置已經無法解決問題。同時，由于高含水油田的開采，使常規分離器尺寸大大增加，急需開發高效油水分離器。而在分離器中增加電極，利用靜電聚結原理提高分離效率，這都需要開發新型能夠應用于高含水環境的電極結構及合適的電場分布。

【發明內容】

[0003]針對上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種高含水原油靜電脫水用復合電極，使其能夠應用于高含水原油的分離作業而沒有漏電風險，同時依靠電場作用，提高油水分離效率。
[0004]為達到上述目的，本實用新型所提供的一種高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于包括:絕緣電極組件、上層金屬裸電極、下層金屬裸電極和密閉接線箱，其中所述上層金屬裸電極和下層金屬裸電極分別通過U型卡固定在所述密閉接線箱的上下端面上，形成裸電極層；所述密閉接線箱的前后面板上分別通過絕緣件安裝有所述絕緣電極組件，形成絕緣電極層，且所述絕緣電極層與所述裸電極層呈平行。
[0005]上述本實用新型的技術方案中，所述絕緣電極組件包括絕緣電極桿、自由端和接線端，所述自由端采用環氧樹脂直接澆鑄密封，或采取絕緣材料制作帶絲堵頭與配套螺母緊固密封；所述接線端采用絕緣材料通過螺紋固定安裝在所述密閉線箱上。
[0006]所述絕緣電極桿由內部金屬桿和外部絕緣層組成，所述外部絕緣層為單層、雙層或多層結構。
[0007]所述外部絕緣層的材料為包含聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡膠、環氧樹脂、有機玻璃、陶瓷或玻璃中的一種或多種絕緣材料，通過涂覆、噴涂、熱縮和/或澆鑄工藝包覆在所述內部金屬桿表面。
[0008]所述密閉接線箱采用耐蝕金屬材質制成，內部裝有金屬件和高壓引入接線桿，二者垂直連接，所述金屬件為圓形金屬桿、方形金屬條或其他形狀，所述金屬件將所述絕緣電極組件的絕緣電極桿在所述密閉接線箱內連接成一個水平整體，同時與所述高壓引入接線桿相連，將高壓電引至所述絕緣電極桿上。[0009]所述絕緣電極組件的絕緣密封和連接件采用絕緣材料聚四氟乙烯或尼龍制成。
[0010]采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果:(1)本實用新型的復合電極采用絕緣電極，克服了金屬電極容易導電的缺點，能夠應用于任意含水量原油中，通過電場作用加速水滴聚結沉降分離，有效提高油水分離效率；(2)絕緣電極之間連接和高壓引入與絕緣電極連接在密閉接線箱中，結構安全可靠；(3)本實用新型的復合電極結構設計靈活，可以根據原料含水量和處理要求靈活調整電極板層數和強弱電場分布，達到多級脫水效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型復合電極結構示意圖；
[0012]圖2為圖1的軸視示意圖；
[0013]圖3是絕緣電極桿剖面圖。
[0014]圖中各標記如下:1_絕緣電極組件、2-上層金屬裸電極、3-下層金屬裸電極、4-密閉接線箱、5-絕緣電極桿、6-自由端、8-接線端、10-金屬件、11-高壓引入接線桿、51-內部金屬桿、52-外部絕緣層。
【具體實施方式】
[0015]現舉以下實施例并結合附圖對本實用新型的結構及功效進行詳細說明。
[0016]如圖1所示，為本實用新型的復合電極的結構示意圖。本實用新型所提供的復合電極的結構為水平板結構，其主要包括設置在中間的絕緣電極組件1、上層金屬裸電極2、下層金屬裸電極3和密閉接線箱4，絕緣電極組件I設置在上層金屬裸電極2和下層金屬裸電極3之間。其中:
[0017]絕緣電極組件I包括絕緣電極桿5、自由端6和接線端8,如圖3所示,絕緣電極桿5由內部金屬桿51和外部絕緣層52組成，外部絕緣層52根據所用材料特性，可以是單層，也可以是雙層或多層結構。自由端6的密封可以采用環氧樹脂直接澆鑄密封，也可以采取絕緣材料制作帶絲堵頭與配套螺母緊固密封的方式進行密封，本實施例是采用絕緣材料制作帶絲堵頭與配套螺母緊固密封的方式。接線端8采用絕緣材料通過螺紋固定安裝在密閉線箱4上。
[0018]密閉接線箱4采用耐蝕金屬材質制成，內部裝有金屬件10和高壓引入接線桿11，二者間采用螺紋垂直固定連接。如圖2所示，金屬件10可以是圓形金屬桿、方形金屬條或其他形狀，一方面將絕緣電極桿5在密閉接線箱4內連接成一個水平整體，另一方面通過與高壓引入接線桿11相連，將高壓電引至絕緣電極桿5上。
[0019]下面詳細描述本實用新型的復合電極的安裝連接方式。
[0020]如圖1所示，上層金屬裸電極2和下層金屬裸電極3分別通過U型卡固定在密閉接線箱4的上、下端面上，構成裸電極層。在密閉接線箱4的前后面板上分別安裝有一絕緣電極組件1，二絕緣電極組件I的接線端8分別通過絕緣件安裝固定在密閉接線箱4的前后面板上，構成絕緣電極層，且安裝后的絕緣電極層與裸電極層呈平行。
[0021]需要進一步說明的是，本實用新型絕緣電極桿5的外部絕緣層52的材料可以選擇聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡膠、環氧樹脂、有機玻璃、陶瓷、玻璃等多種絕緣材料，通過涂覆、噴涂、熱縮、澆鑄等多種工藝包覆在內部金屬桿51表面。
[0022]本實用新型中復合電極組件的絕緣密封和連接件材料可以選擇聚四氟乙烯、尼龍和環氧樹脂等絕緣材料加工而成。
[0023]而本實用新型中的裸電極與絕緣電極組件的間距和層數可以根據加工物料性質設計。可以設計成雙層、三層和多層電場結構，裸電極與絕緣電極間的距離也可以根據需要設計，如果采用雙電場結構，可以設計成上下電場強度相同的均勻電場，也可以設計成下弱上強的電場結構。如果采用三層電場結構，可以設計成三層電場強度相同的均勻電場，也可以設計成下弱中弱上強的電場結構，或者下弱中強上弱等多種電場分布結構。適應不同含水量乳化液在不同電場區域的多級脫水，充分利用有限電場區間，達到多級強化脫水效果。
【權利要求】
1.一種高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于包括:絕緣電極組件、上層金屬裸電極、下層金屬裸電極和密閉接線箱，其中所述上層金屬裸電極和下層金屬裸電極分別通過U型卡固定在所述密閉接線箱的上下端面上，形成裸電極層；所述密閉接線箱的前后面板上分別通過絕緣件安裝有所述絕緣電極組件，形成絕緣電極層，且所述絕緣電極層與所述裸電極層呈平行。
2.如權利要求1所述的高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于:所述絕緣電極組件包括絕緣電極桿、自由端和接線端，所述自由端采用環氧樹脂直接澆鑄密封，或采取絕緣材料制作帶絲堵頭與配套螺母緊固密封；所述接線端采用絕緣材料通過螺紋固定安裝在所述密閉線箱上。
3.如權利要求2所述的高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于:所述絕緣電極桿由內部金屬桿和外部絕緣層組成，所述外部絕緣層為單層、雙層或多層結構。
4.如權利要求3所述的高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于:所述外部絕緣層的材料為包含聚四氟乙烯、氟塑料、氟橡膠、環氧樹脂、有機玻璃、陶瓷或玻璃的絕緣材料，通過涂覆、噴涂、熱縮和/或澆鑄工藝包覆在所述內部金屬桿表面。
5.如權利要求1或2所述的高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于:所述密閉接線箱采用耐蝕金屬材質制成，內部裝有金屬件和高壓引入接線桿，二者垂直連接，所述金屬件為圓形金屬桿或方形金屬條，所述金屬件將所述絕緣電極組件的絕緣電極桿在所述密閉接線箱內連接成一個水平整體，同時與所述高壓引入接線桿相連，將高壓電引至所述絕緣電極桿上。
6.如權利要求1所述的高含水原油靜電脫水用復合電極，其特征在于:所述絕緣電極組件的絕緣密封和連接件采用絕緣材料聚四氟乙烯或尼龍制成。
【文檔編號】C10G33/02GK203487101SQ201320343827
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年6月17日 優先權日:2013年6月17日
【發明者】崔新安, 王春升, 彭松梓, 鄭曉鵬, 李朝法, 張明, 尚超, 平朝春, 孫婧, 王國棟 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院