一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置的制作方法

1.本实用新型涉及老化油技术领域，具体为一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置。


背景技术：

2.海上现有老化油的处理主要是利用序列二加热器和电脱间断式处理，也有的海上油田将产出液与污水、干油、热介质油进行热交换后，在油系统一级和二级分离器进行油水分离后，最后通过电脱水装置脱水。但是上述传统工艺对于高含水率的老化油进行脱水处理时效果不佳，陆地油田进行老化油处理时可选择的技术路线较为丰富，包括热化学离心、热化学电脱、超声波脱水、水力旋流脱水等多种技术，但是这些技术如果应用于海上都存在场地、时间、重量、体积、化学药剂仓储、人工操作复杂等各种因素的限制，并不适用。
3.根据《一种老化原油真空闪蒸高效脱水装置》(zl2019206975785)提出了利用真空闪蒸技术进行老化油脱水的工艺，效果较好。但是由于仅仅为单级处理设备，处理效率不够高，处理时间较长。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，具备二次对老化油脱水的优点，解决了现有的老化油真空分离技术处理效率底，处理时间长的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，包括第一次脱水装置和第二次脱水装置，所述第一次脱水装置包括框架，所述框架的内侧底面设置有一级老化油循环泵，所述一级老化油循环泵的输出端连接有一级真空闪蒸塔，所述一级真空闪蒸塔的一侧设置有进油口，所述一级真空闪蒸塔的正面设置有观察镜，所述一级真空闪蒸塔的正面设置有一级电加热器，所述一级电加热器的一侧设置有出油口，所述一级电加热器的正面和顶部分别设置有液位计和渗气阀，所述框架的顶部一侧设置有溢油分离罐和plc控制器，所述plc控制器的正面设置有无纸记录仪，所述框架的内侧底部设置有真空泵；
8.所述第二次脱水装置包括管体一，所述框架的内侧底部设置有二级老化有循环泵，所述二级老化有循环泵的输出端连接有二级真空闪蒸塔，所述二级真空闪蒸塔的正面设置有二级电加热器，所述二级电加热器的一侧设置有出油口，所述二级真空闪蒸塔的顶部设置有真空表，所述一级电加热器和所述二级真空闪蒸塔通过所述管体一相连通，所述管体一的外侧壁设置有内循环切换阀，所述一级真空闪蒸塔与所述二级电加热器通过管体二相连通连接，所述管体二的外侧壁设置有多级切换阀；
9.所述一级真空闪蒸塔和所述二级真空闪蒸塔连接有冷凝系统、真空缓冲系统、排
水装置和真空抽吸系统。
10.优选的，冷凝系统包括水气分离器和强风冷凝系统。
11.通过采用上述方案，冷凝系统包括可以对脱水过程中产生的水蒸气进行快速的冷却转换成液体，增加了工作效率。
12.优选的，真空缓冲系统包括真空缓冲罐。
13.通过采用上述方案，真空缓冲系统包括真空缓冲罐，可以缓冲压力和放置导管，还可以用于企业分离以达到稳定的真空度，避免真空度达不到要求影响老化油的脱水。
14.优选的，排水装置包括多个隔离阀、手动排水阀和手动参气阀。
15.通过采用上述方案，排水装置包括隔离阀、手动排水阀和手动参气阀，可以将收集在排水装置内的水通过手动的排水阀排放出去，设置的还有隔离阀，隔离阀的安全性能更高，可以更加稳定的使两侧流体分离。
16.优选的，真空抽吸系统包括真空阀、排气阀以及泵油循环装置。
17.通过采用上述方案，真空抽吸系统包括真空阀、排气阀还有泵油循环装置，还有泵油循环系统，真空阀可以调节气流大小，改变气流方向，排气阀用来排放多余的气体，泵油循环可以节省成本
18.优选的，所述一级真空闪蒸塔的外侧壁设置有防护组件，所述防护组件包括保温垫，所述一级电加热器、所述一级真空闪蒸塔、所述二级真空闪蒸塔和所述二级电加热器的外侧壁均设置有保温垫。
19.通过采用上述方案，在真空闪蒸塔和电加热器的外壁壁都设置的有保温垫，由于电加热器和闪蒸塔的温度较高，直接接触会造成人员伤害，保温垫可以有效的隔绝温度，保温垫的为定制化的可拆卸式的柔性保温材料，可以根据不同的结构来进行定制，保温垫安装便利、易拆卸，可重复使用。
20.优选的，所述框架的两侧对称设置有箱体，所述箱体的一侧设置有把手，所述把手的一端穿过所述箱体的一侧并连接有转向器，所述转向器的输出端连接有丝杆，所述丝杆的另一端与所述箱体的内侧底部轴承连接，所述丝杆的外侧壁设置有螺纹套管，所述螺纹套管的外侧壁对称设置有连接杆，两个所述连接杆的一端穿过所述箱体的内侧底部并连接有支撑板。
21.通过采用上述方案，通过在框架的两侧设置的箱体，箱体的一侧设置的有把手，把手的一端设置的有转向器，转向器的另一端设置的有丝杆，丝杆的外侧壁设置的有螺纹套管，由于螺纹套管外侧壁设置的两个连接杆穿过箱体的底部，所以当转动把手可以带动丝杆上的螺纹套管进行升降，以此带动连接杆底部的支撑板进行上下移动，将支撑板下落到地面，可以增加框架的稳定性，避免在作业时底部的滑轮发生移动的现象。
22.优选的，两个所述支撑板底部均设置有橡胶垫。
23.通过采用上述方案，通过在支撑板的底部设置的橡胶垫，可以通过增加摩擦力的方式增加抓地力。
24.(三)有益效果
25.与现有技术相比，本实用新型提供了一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，具备以下有益效果：
26.该基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，通过在作业时打开进油口的
阀门，利用真空泵的抽离将老化油原液吸入到一级真空闪蒸塔内，当达到预定液位后关闭进油口，然后开始进行内部循环脱水，老化油经过一级电加热器进行加热后，在通过雾化喷头喷淋到一级真空闪蒸塔内部的多孔波纹金属固体骨架结构的专用膜化填料上，球形液滴在液固两相接触面上逐渐堆积，并最终形成柏拉图通道结构的薄膜，在重力作用下薄膜沿着固体骨架表面流动，三维多孔的空间拓扑结构使固体骨架表面具有曲折多变的路径，基底不平整度高，经过波纹的凸起或凹槽时在毛细力作用下薄膜出现翻滚及外表面变形，膜内径向流速瞬间增大，膜内物质快速交换，气液两相接触面不断刷新，这就保证了薄膜具有一定的流体速度，不会因为流动缓慢甚至停滞而造成油液局部焦化，促进了老化油与外界环境的物质交换，提高了老化油中水分的蒸发效率由于处于真空状态，80度的老化油薄膜沉降过程中迅速脱水，然后从一级真空闪蒸塔底部继续进入二级电加热器中，经过二次加热后，再进入二级真空闪蒸塔中，完成同样的喷淋、膜化、脱水、沉降的过程，并重新在抽油泵的作用下，回到老化油入口，随后进入电加热器中开始下一个脱水循环，在两级真空闪蒸塔的底部均装有在线式原油含水率监测仪，当两个监测仪的含水率监测结果均为0.5％以下时，打开出油口阀门，将油水分离完毕达到外输原油含水率标准的合格原油送入原油舱中，这样就减少了人工操作工序，充分利用了海上设施的原油废水、废气处理工艺，大幅提高了海上油田油水分离工作效率，同时也大幅降低了处理成本，真正实现了降本增效。
附图说明
27.图1为本实用新型结构示意图；
28.图2为本实用新型工作流程的结构示意图；
29.图3为本实用新型中薄膜的结构示意图；
30.图4为本实用新型中真空闪蒸塔安装保温垫的结构示意图。
31.图中：
32.1、第一次脱水装置；11、框架；111、一级老化油循环泵；12、一级真空闪蒸塔；121、进油口；122、观察镜；13、一级电加热器；131、出油口；132、渗气阀；14、液位计；15、溢油分离罐；16、plc控制器；161、无纸记录仪；17、真空泵；
33.2、第二次脱水装置；21、管体一；211、内循环切换阀；22、管体二；221、多级切换阀；23、真空表；24、二级真空闪蒸塔；25、二级电加热器；26、二级老化有循环泵；
34.3、防护组件；31、保温垫；32、箱体；33、把手；331、转向器；34、丝杆；341、螺纹套管；35、连接杆；36、支撑板；37、橡胶垫。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例一
37.一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，包括第一次脱水装置1和第二次脱水装置2，所述第一次脱水装置1包括框架11，所述框架11的内侧底面设置有一级
老化油循环泵111，所述一级老化油循环泵111的输出端连接有一级真空闪蒸塔12，所述一级真空闪蒸塔12的一侧设置有进油口121，所述一级真空闪蒸塔12的正面设置有观察镜122，所述一级真空闪蒸塔12的正面设置有一级电加热器13，所述一级电加热器13的一侧设置有出油口131，所述一级电加热器13的正面和顶部分别设置有液位计14和渗气阀132，所述框架11的顶部一侧设置有溢油分离罐15和plc控制器16，所述plc控制器16的正面设置有无纸记录仪161，所述框架11的内侧底部设置有真空泵17；
38.所述第二次脱水装置2包括管体一21，所述框架11的内侧底部设置有二级老化有循环泵26，所述二级老化有循环泵26的输出端连接有二级真空闪蒸塔24，所述二级真空闪蒸塔24的正面设置有二级电加热器25，所述二级电加热器25的一侧设置有出油口131，所述二级真空闪蒸塔24的顶部设置有真空表23，所述一级电加热器13和所述二级真空闪蒸塔24通过所述管体一21相连通，所述管体一21的外侧壁设置有内循环切换阀211，所述一级真空闪蒸塔12与所述二级电加热器25通过管体二22相连通连接，所述管体二22的外侧壁设置有多级切换阀221；
39.所述一级真空闪蒸塔12和所述二级真空闪蒸塔24连接有冷凝系统、真空缓冲系统、排水装置和真空抽吸系统。
40.参阅图1-4，在作业时打开进油口121的阀门，利用真空泵的抽离将老化油原液吸入到一级真空闪蒸塔12内，当达到预定液位后关闭进油口121，然后开始进行内部循环脱水，老化油经过一级电加热器13进行加热后，在通过雾化喷头喷淋到一级真空闪蒸塔内部的多孔波纹金属固体骨架结构的专用膜化填料上，球形液滴在液固两相接触面上逐渐堆积，并最终形成柏拉图通道结构的薄膜，在重力作用下薄膜沿着固体骨架表面流动，三维多孔的空间拓扑结构使固体骨架表面具有曲折多变的路径，基底不平整度高，经过波纹的凸起或凹槽时在毛细力作用下薄膜出现翻滚及外表面变形，膜内径向流速瞬间增大，膜内物质快速交换，气液两相接触面不断刷新，这就保证了薄膜具有一定的流体速度，不会因为流动缓慢甚至停滞而造成油液局部焦化，促进了老化油与外界环境的物质交换，提高了老化油中水分的蒸发效率由于处于真空状态，80度的老化油薄膜沉降过程中迅速脱水，然后从一级真空闪蒸塔12底部继续进入二级电加热器25中，经过二次加热后，再进入二级真空闪蒸塔24中，完成同样的喷淋、膜化、脱水、沉降的过程，并重新在抽油泵的作用下，回到老化油入口，随后进入电加热器中开始下一个脱水循环，在两级真空闪蒸塔的底部均装有在线式原油含水率监测仪，当两个监测仪的含水率监测结果均为0.5％以下时，打开出油口阀门，将油水分离完毕达到外输原油含水率标准的合格原油送入原油舱中，这样就减少了人工操作工序，充分利用了海上设施的原油废水、废气处理工艺，大幅提高了海上油田油水分离工作效率，同时也大幅降低了处理成本，真正实现了降本增效，在后续也设置的有蒸汽处理装置。
41.实施例二
42.在实施例一的基础上增加了处理蒸汽的系统。
43.冷凝系统包括水气分离器和强风冷凝系统，真空缓冲系统包括真空缓冲罐，排水装置包括多个隔离阀、手动排水阀和手动参气阀，真空抽吸系统包括真空阀、排气阀以及泵油循环装置。
44.参阅图1-4，冷凝系统包括可以对脱水过程中产生的水蒸气进行快速的冷却转换
成液体，增加了工作效率，真空缓冲系统包括真空缓冲罐，可以缓冲压力和放置导管，还可以用于企业分离以达到稳定的真空度，避免真空度达不到要求影响老化油的脱水，排水装置包括隔离阀、手动排水阀和手动参气阀，可以将收集在排水装置内的水通过手动的排水阀排放出去，设置的还有隔离阀，隔离阀的安全性能更高，可以更加稳定的使两侧流体分离，真空抽吸系统包括真空阀、排气阀还有泵油循环装置，还有泵油循环系统，真空阀可以调节气流大小，改变气流方向，排气阀用来排放多余的气体，泵油循环可以节省成本。
45.实施例三
46.在实施例一的基础上增加了防护组件3。
47.所述一级真空闪蒸塔12的外侧壁设置有防护组件3，所述防护组件3包括保温垫31，所述一级电加热器13、所述一级真空闪蒸塔12、所述二级真空闪蒸塔24和所述二级电加热器25的外侧壁均设置有保温垫31，所述框架11的两侧对称设置有箱体32，所述箱体32的一侧设置有把手33，所述把手33的一端穿过所述箱体32的一侧并连接有转向器331，所述转向器331的输出端连接有丝杆34，所述丝杆34的另一端与所述箱体32的内侧底部轴承连接，所述丝杆34的外侧壁设置有螺纹套管341，所述螺纹套管341的外侧壁对称设置有连接杆35，两个所述连接杆35的一端穿过所述箱体32的内侧底部并连接有支撑板36，两个所述支撑板36底部均设置有橡胶垫37。
48.参阅图1-4，在真空闪蒸塔和电加热器的外壁壁都设置的有保温垫31，由于电加热器和闪蒸塔的温度较高，直接接触会造成人员伤害，保温垫31可以有效的隔绝温度，保温垫的为定制化的可拆卸式的柔性保温材料，可以根据不同的结构来进行定制，保温垫31安装便利、易拆卸，可重复使用，通过在框架11的两侧设置的箱体32，箱体32的一侧设置的有把手33，把手33的一端设置的有转向器331，转向器331的另一端设置的有丝杆34，丝杆34的外侧壁设置的有螺纹套管341，由于螺纹套管341外侧壁设置的两个连接杆35穿过箱体32的底部，所以当转动把手33可以带动丝杆34上的螺纹套管341进行升降，以此带动连接杆35底部的支撑板36进行上下移动，将支撑板36下落到地面，可以增加框架11的稳定性，避免在作业时底部的滑轮发生移动的现象，通过在支撑板36的底部设置的橡胶垫37，可以通过增加摩擦力的方式增加抓地力。
49.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：包括第一次脱水装置(1)和第二次脱水装置(2)，所述第一次脱水装置(1)包括框架(11)，所述框架(11)的内侧底面设置有一级老化油循环泵(111)，所述一级老化油循环泵(111)的输出端连接有一级真空闪蒸塔(12)，所述一级真空闪蒸塔(12)的一侧设置有进油口(121)，所述一级真空闪蒸塔(12)的正面设置有观察镜(122)，所述一级真空闪蒸塔(12)的正面设置有一级电加热器(13)，所述一级电加热器(13)的一侧设置有出油口(131)，所述一级电加热器(13)的正面和顶部分别设置有液位计(14)和渗气阀(132)，所述框架(11)的顶部一侧设置有溢油分离罐(15)和plc控制器(16)，所述plc控制器(16)的正面设置有无纸记录仪(161)，所述框架(11)的内侧底部设置有真空泵(17)；所述第二次脱水装置(2)包括管体一(21)，所述框架(11)的内侧底部设置有二级老化有循环泵(26)，所述二级老化有循环泵(26)的输出端连接有二级真空闪蒸塔(24)，所述二级真空闪蒸塔(24)的正面设置有二级电加热器(25)，所述二级电加热器(25)的一侧设置有出油口(131)，所述二级真空闪蒸塔(24)的顶部设置有真空表(23)，所述一级电加热器(13)和所述二级真空闪蒸塔(24)通过所述管体一(21)相连通，所述管体一(21)的外侧壁设置有内循环切换阀(211)，所述一级真空闪蒸塔(12)与所述二级电加热器(25)通过管体二(22)相连通连接，所述管体二(22)的外侧壁设置有多级切换阀(221)；所述一级真空闪蒸塔(12)和所述二级真空闪蒸塔(24)连接有冷凝系统、真空缓冲系统、排水装置和真空抽吸系统。2.根据权利要求1所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：冷凝系统包括水气分离器和强风冷凝系统。3.根据权利要求2所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：真空缓冲系统包括真空缓冲罐。4.根据权利要求3所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：排水装置包括多个隔离阀、手动排水阀和手动参气阀。5.根据权利要求4所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：真空抽吸系统包括真空阀、排气阀以及泵油循环装置。6.根据权利要求1所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：所述一级真空闪蒸塔(12)的外侧壁设置有防护组件(3)，所述防护组件(3)包括保温垫(31)，所述一级电加热器(13)、所述一级真空闪蒸塔(12)、所述二级真空闪蒸塔(24)和所述二级电加热器(25)的外侧壁均设置有保温垫(31)。7.根据权利要求6所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：所述框架(11)的两侧对称设置有箱体(32)，所述箱体(32)的一侧设置有把手(33)，所述把手(33)的一端穿过所述箱体(32)的一侧并连接有转向器(331)，所述转向器(331)的输出端连接有丝杆(34)，所述丝杆(34)的另一端与所述箱体(32)的内侧底部轴承连接，所述丝杆(34)的外侧壁设置有螺纹套管(341)，所述螺纹套管(341)的外侧壁对称设置有连接杆(35)，两个所述连接杆(35)的一端穿过所述箱体(32)的内侧底部并连接有支撑板(36)。8.根据权利要求7所述的一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，其特征在于：两个所述支撑板(36)底部均设置有橡胶垫(37)。

技术总结
本实用新型涉及老化油技术领域，且公开了一种基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，括第一次脱水装置和第二次脱水装置，所述第一次脱水装置包括框架，所述框架的内侧底面设置有一级老化油循环泵，该基于多级真空分离技术的海上油田油水分离装置，通过在作业时打开进油口的阀门，利用真空泵的抽离将老化油原液吸入到一级真空闪蒸塔内，当达到预定液位后关闭进油口，然后开始进行内部循环脱水，老化油经过一级电加热器进行加热后，在通过雾化喷头喷淋到一级真空闪蒸塔内部的多孔波纹金属固体骨架结构的专用膜化填料上，膜内径向流速瞬间增大，膜内物质快速交换，气液两相接触面不断刷新，这就保证了薄膜具有一定的流体速度。速度。速度。


技术研发人员：张振翔 刘建华 龚玉林 王栋 梁光山
受保护的技术使用者：南海西部石油油田服务（深圳）有限公司
技术研发日：2021.11.04
技术公布日：2022/5/25