一种真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统的制作方法

1.本实用新型总体来说涉及海洋原油处理技术领域，具体而言，涉及一种真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统。


背景技术：

2.海上开采石油的平台，一般使用自采原油作为平台发电机的燃油。由于部分海上原油的闪点较低，需要使用闪蒸设备来提高原油闪点至60℃，才可以满足安全燃油的标准。原油闪点的高低跟抽取的真空度有很大的关系。
3.在抽真空组件进行抽真空操作时，原油中的部分易挥发气体会一并被抽出来。为了回收上述的易挥发气体，相关技术中会在油气分离罐和抽真空组件间设置冷凝器。然而，相关技术中的冷凝器冷凝后的液体进入储液罐的过程中，由于储液罐内的气体会由于压差窜入冷凝器和抽真空组件内，造成真空泵异响或停机。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种能够解决上述真空泵异响或停机的真空冷凝排水装置。
5.本实用新型实施例还提供一种包括上述真空冷凝排水装置的原油真空闪蒸系统。
6.本实用新型实施例的真空冷凝排水装置，包括：冷凝器、储液罐、第一阀门和第二阀门，冷凝器用于将气体冷凝为液体；储液罐用于存储所述液体；所述第一阀门的两端分别连接于所述冷凝器和所述储液罐，用于将所述冷凝器中的液体导入所述储液罐；所述第二阀门的两端分别连接于所述冷凝器和所述储液罐，用于将所述储液罐中的气体导入所述冷凝器，以平衡所述冷凝器和所述储液罐间的气压；其中，所述第二阀门的流通面积小于所述第一阀门的流通面积。
7.根据本实用新型的一些实施方式，所述第二阀门的管径为3mm～5mm。
8.根据本实用新型的一些实施方式，所述第二阀门的管径为3.5mm～4.5mm。
9.根据本实用新型的一些实施方式，所述真空冷凝排水装置还包括连接于所述储液罐的进气阀和排液阀；
10.所述进气阀能够与一气源连接，用于向所述储液罐内通入气体；所述排液阀用于排出所述储液罐内的液体。
11.根据本实用新型的一些实施方式，所述气体为氮气。
12.根据本实用新型的一些实施方式，所述冷凝器能够与一油气分离罐相连接；
13.所述真空冷凝排水装置还包括抽真空组件，所述抽真空组件连接于所述冷凝器，用于对所述油气分离罐进行抽真空，并将所述油气分离罐内的挥发的气体抽入所述冷凝器中。
14.根据本实用新型的一些实施方式，所述抽真空组件包括：
15.第一真空泵；以及
16.控制器，电连接于所述第一真空泵，能够获得所述油气分离罐内的真空度，并根据所述真空度的变化，控制所述第一真空泵的工作频率，以使所述真空度维持一设定值。
17.根据本实用新型的一些实施方式，所述冷凝器和所述油气分离罐通过真空管路相连通，所述第一真空泵设置在所述真空管路上。
18.根据本实用新型的一些实施方式，所述抽真空组件还包括调节阀，所述调节阀连通于所述冷凝器，且电连接于所述控制器，所述控制器能够根据所述真空度的变化，控制所述调节阀的开度，以使所述真空度维持在所述设定值。
19.本实用新型实施例的原油真空闪蒸系统，包括：油气分离罐和上述任一项所述的真空冷凝排水装置。
20.上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：
21.本实用新型实施例的真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统，通过在冷凝器和储液罐之间增加一第二阀门，该第二阀门的流通面积小于第一阀门的流通面积，在打开第一阀门之前，先打开第二阀门，将储液罐中的气体缓慢地导入冷凝器中，以平衡冷凝器和储液罐间的气压，最终解决了相关技术中存在的真空泵异响或停机的问题。
附图说明
22.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
23.图1示出的是相关技术中原油真空闪蒸系统的示意图。
24.图2示出的是本实用新型实施例的原油真空闪蒸系统的示意图。
25.其中，附图标记说明如下：
26.110、冷凝器
27.120、储液罐
28.130、第一阀门
29.140、排液阀
30.150、第二阀门
31.160、进气阀
32.200、抽真空组件
33.210、第一真空泵
34.220、控制器
35.230、调节阀
36.240、第二真空泵
37.300、油气分离罐
38.310、原油进口阀
39.320、原油出口阀
具体实施方式
40.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新
型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
41.如图1所示，图1示出的是相关技术中原油真空闪蒸系统的示意图。相关技术中的原油真空闪蒸系统包括油气分离罐300、冷凝器110、储液罐120和抽真空组件200。
42.油气分离罐300具有进口处和出口处，进口处连接一原油进口阀310，出口处连接一原油出口阀320。原油通过原油进口阀310进入油气分离罐300内，以在油气分离罐300内进行抽真空操作。当原油的真空度满足要求后，通过原油出口阀320流出。
43.原油的抽真空操作是通过抽真空组件200进行。在抽真空组件200进行抽真空操作时，原油中的部分易挥发气体会进入冷凝器110，并被冷凝成液体。该液体通过第一阀门130能够流入储液罐120，当储液罐120存储的液体接近满罐时，打开排液阀140将液体流出。
44.具体来说，在冷凝器110进行冷凝的过程中，第一阀门130是处于关闭状态。当冷凝器110中冷凝的液体足够多时，打开第一阀门130，将冷凝器110中的液体导入储液罐120内。由于在打开第一阀门130之前，抽真空组件200一直处于工作状态，故油气分离罐300、冷凝器110、抽真空组件200以及连接上述组件的真空管道均处于真空状态。由于第一阀门130的管径较大(一般的，第一阀门130的管径大约为25mm)，当打开第一阀门130的一瞬间，储液罐120内的气体会直接窜入冷凝器110，进而进入到抽真空组件200中。由于储液罐120和冷凝器110之间的气压压差较大，窜入的气体会对抽真空组件200中的真空泵造成极大的冲击，产生刺耳的噪音。严重时，窜入的气体会使真空泵的电机过载，直接造成设备停止工作。
45.基于此，本实用新型实施例提供一种能够解决上述窜入气体导致真空泵异响或停机问题的真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统。
46.如图2所示，图2示出的是本实用新型实施例的原油真空闪蒸系统的示意图。本实用新型实施例的原油真空闪蒸系统包括油气分离罐300、冷凝器110、储液罐120、第一阀门130、第二阀门150和抽真空组件。
47.油气分离罐300具有进口处和出口处，进口处连接一原油进口阀310，出口处连接一原油出口阀320。原油通过原油进口阀310进入油气分离罐300内，以在油气分离罐300内进行抽真空操作。当原油的真空度满足要求后(如原油的闪点提高至60℃)，通过原油出口阀320流出。
48.抽真空组件连通于油气分离罐300，以对油气分离罐300进行抽真空，实现原油的真空度满足要求。可以理解的是，抽真空组件可以直接连通于油气分离罐300，也可以间接连通于油气分离罐300。
49.冷凝器110用于将气体冷凝为液体。冷凝器110通过真空管路连通于油气分离罐300，以回收在抽真空过程中的易挥发气体。具体来说，原油的抽真空操作是通过抽真空组件进行。在抽真空组件进行抽真空操作时，原油中的部分易挥发气体会一并被抽入抽真空组件和油气分离罐300间的真空管道内。通过在管道上设置冷凝器110，通过冷凝作用，可有效地将上述易挥发气体冷凝成液体，便于回收再利用。
50.储液罐120用于存储上述经冷凝器110冷凝后的液体。第一阀门130的两端分别连接于冷凝器110和储液罐120，用于将冷凝器110中的液体导入储液罐120。具体来说，当冷凝器110内的液体达到一定液位后，打开第一阀门130，液体就会通过第一阀门130流入储液罐120内。当储液罐120存储的液体接近满罐时，打开排液阀140将液体流出。
51.第二阀门150的两端分别连接于冷凝器110和储液罐120，用于将储液罐120中的气体导入冷凝器110中，以平衡冷凝器110和储液罐120间的气压。其中，第二阀门150的流通面积小于第一阀门130的流通面积。
52.根据上述关于相关技术中的技术方案的介绍，若直接打开第一阀门130，由于储液罐120和冷凝器110之间的气压压差较大，储液罐120内的气体会窜入冷凝器110和抽真空组件内，对真空泵造成极大的冲击，产生刺耳的噪音。严重时，窜入的气体会使真空泵的电机过载，直接造成设备停止工作。
53.本实用新型实施例的原油真空闪蒸系统，在使用时，当需要将冷凝器110内的液体导入储液罐120时，先不打开第一阀门130，而是先打开第二阀门150。由于第二阀门150的流通面积小于第一阀门130的流通面积，储液罐120内的气体不会大量地窜入冷凝器110，而是会缓慢地流入冷凝器110，从而起到平衡冷凝器110和储液罐120间的气压的作用。之后再打开第一阀门130，由于此时冷凝器110和储液罐120间的气压基本平衡，也就不会出现气体窜入，造成真空泵异响或停机的问题。
54.本实用新型实施例的真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统，通过在冷凝器110和储液罐120之间增加一第二阀门150，该第二阀门150的流通面积小于第一阀门130的流通面积，在打开第一阀门130前，先打开第二阀门150，将储液罐120中的气体缓慢地导入冷凝器110中，以平衡冷凝器110和储液罐120间的气压，最终解决了相关技术中存在的真空泵异响或停机的问题。
55.在一实施方式中，第二阀门150的管径可以为3mm～5mm。可以理解的是，此处的数值是指直径尺寸。当第二阀门150的管径处于3mm～5mm的数值范围内时，储液罐120内的气体能够缓慢地进入冷凝器110内，既不会造成大量气体通过第二阀门150窜入冷凝器110，又可平衡储液罐120和冷凝器110间的气压。
56.若第二阀门150的管径过小，则平衡储液罐120和冷凝器110间的气压所需的时间就会很久，不利于提高生产效率。若第二阀门150的管径过大，则大量气体就会通过第二阀门150窜入冷凝器110。
57.作为优选，第二阀门150的管径可以为3.5mm～4.5mm，例如3.8mm、4mm、4.3mm等。
58.真空冷凝排水装置还包括连接于储液罐120的进气阀160和排液阀140，进气阀160能够与一气源连接，用于向储液罐120内通入气体，排液阀140用于排出储液罐120内的液体。
59.当储液罐120内的液体达到一定高度时，需要将液体从储液罐120内排出。通过通入气体，使得储液罐120内的气压能够稍高于大气压，此时打开排液阀140，可将液体快速地从储液罐120内排出。液体从储液罐120排完后，关闭进气阀160和排液阀140。
60.在一实施方式中，由进气阀160通入的气体可以为氮气。氮气较稳定，不会与储液罐120内的油液发生反应。
61.请继续参阅图2，本实用新型实施例的抽真空组件包括：第一真空泵210和控制器220。冷凝器110和油气分离罐300通过真空管路相连通，第一真空泵210设置在真空管路上。控制器220电连接于第一真空泵210，能够获得油气分离罐300内的真空度，并根据真空度的变化，控制第一真空泵210，以使真空度维持一设定值。
62.具体来说，当油气分离罐300内的真空度超过设定真空度的5％时，控制器220根据
真空度的变化，能够控制第一真空泵210的工作频率，即控制第一真空泵210的电机的转速，来调节油气分离罐300的真空度，以维持在设定值。
63.一般来说，原油轻组分很容易挥发，故油气分离罐300内的真空度会发生变化。本实用新型实施例中通过控制器220根据油气分离罐300内的真空度的变化，实时动态地调整第一真空泵210的工作频率，以使真空度维持一设定值。这样，可实时响应油气分离罐300的真空度变化，及时调整第一真空泵210的工作频率，确保原油的质量。
64.在一实施方式中，第一真空泵210可以为罗茨泵。
65.请继续参阅图2，抽真空组件还包括调节阀230，调节阀230连接于冷凝器110，调节阀230电连接于控制器220，控制器220能够根据真空度的变化，控制调节阀230的开度，以使真空度维持一设定值。
66.具体来说，当油气分离罐300内的真空度超过设定真空度的5％时，控制器220根据真空度的变化，控制调节阀230的开度，以使真空度维持一设定值。
67.可以理解的是，控制器220可以同时控制第一真空泵210的工作频率和调节阀230的开度。例如，当真空度发生变化时，可调整第一真空泵210的工作频率和调节阀230的开度，使得在第一真空泵210和调节阀230的共同作用下，油气分离罐300的真空度维持在设定值。
68.当然，可以理解的是，在其他实施方式中，也可以仅调节第一真空泵210或仅调节调节阀230。
69.本实用新型实施例的抽真空组件还包括一第二真空泵240，第二真空泵240设置在调节阀230的下游，以加强抽真空组件的抽真空能力。
70.在一实施方式中，第二真空泵240可以为旋片泵。
71.综上所述，本实用新型实施例的真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统的优点和有益效果在于：
72.本实用新型实施例的真空冷凝排水装置及原油真空闪蒸系统，通过在冷凝器110和储液罐120之间增加一第二阀门150，该第二阀门150的流通面积小于第一阀门130的流通面积，在打开第一阀门130前，先打开第二阀门150，将储液罐120中的气体缓慢地导入冷凝器110中，以平衡冷凝器110和储液罐120间的气压，最终解决了相关技术中存在的真空泵异响或停机的问题。
73.在实用新型实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在实用新型实施例中的具体含义。
74.实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对实用新型实施例的限制。
75.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述
意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
76.以上仅为实用新型实施例的优选实施例而已，并不用于限制实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型实施例的保护范围之内。