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一种循环混合装置及 原油加药系统

阅读：596发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种循环混合装置及原油加药系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及溶剂混合技术领域，公开了一种循环混合装置及原油加药系统，本实用新型提供的循环混合装置通过在自流管路上设置凸起部，并将循环出口设于第二管路的下方，以使打开第一开关阀时药剂罐内药剂能够经自流管路回流至药桶内，以调节药剂罐内的药剂回流至药桶内时药剂罐内的最低液位，在药剂罐内的液位下降至与第二管路等高的液位时，将不再持续下降，而此时经出桶泵送入药剂罐内的药剂体积基本等于在重力作用下回流至药桶内的药剂体积，使药桶内的药剂体积始终小于等于药桶的最大容积，药桶内的药剂不会溢出，药剂循环混合的过程平稳可控，解决了采用现有的药剂混合结构进行药剂混合时药桶内药剂可能会溢出药桶的问题。，下面是一种循环混合装置及原油加药系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种循环混合装置，包括形成连通回路的药桶(1)、出桶泵(2)和药剂罐(3)，所述药剂罐(3)的循环出口位于所述药桶(1)的进液口上方，其特征在于，所述循环混合装置还包括：
自流管路(4)，其两端分别与所述循环出口和所述进液口连通，所述自流管路(4)上设有向上凸设的凸起部，所述凸起部包括依次连通的第一管路(41)、第二管路(42)和第三管路(43)，所述第一管路(41)的一端与所述循环出口连通，所述第三管路(43)的一端与所述进液口连通；所述循环出口位于所述第二管路(42)的下方；
第一开关阀(5)，用于控制所述第二管路(42)连通或断开，所述第一开关阀(5)处于打开状态时，与所述第一开关阀(5)所在所述第二管路(42)等高的液位对应的所述药剂罐(3)内的药剂体积和所述药桶(1)的最大容积之和大于等于所述第一开关阀(5)未打开时所述药剂罐(3)内的药剂体积。
2.根据权利要求1所述的循环混合装置，其特征在于，所述凸起部呈倒U形。
3.根据权利要求1所述的循环混合装置，其特征在于，所述药剂罐(3)上设有表示其内液位高度的刻度，与相邻两个所述刻度的高度差对应的所述药剂罐(3)内的药剂体积小于等于所述药桶(1)的最大容积。
4.根据权利要求3所述的循环混合装置，其特征在于，所述药剂罐(3)上设有与所述第二管路(42)的高度等高的刻度。
5.根据权利要求1所述的循环混合装置，其特征在于，所述第二管路(42)设有至少两个且由上至下依次并联设置，每个所述第二管路(42)上均设有所述第一开关阀(5)。
6.根据权利要求5所述的循环混合装置，其特征在于，所述循环出口位于最下方所述第二管路(42)的下方。
7.根据权利要求5所述的循环混合装置，其特征在于，所述药剂罐(3)上设有与所述出桶泵(2)的出口连通的循环进口，所述循环进口位于最上方所述第二管路(42)的上方。
8.根据权利要求1至7任一项所述的循环混合装置，其特征在于，所述药剂罐(3)和所述出桶泵(2)上均设有排气口(31)。
9.一种原油加药系统，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的循环混合装置；
所述药剂罐(3)上设有药剂出液口，所述药剂出液口连通有药剂泵(10)，所述药剂泵(10)的上游和/或下游设有第二开关阀(81)。
10.根据权利要求9所述的原油加药系统，其特征在于，还包括与所述药剂罐(3)的循环出口连通的污油排放管路(20)，所述污油排放管路(20)上设有第三开关阀(82)。

说明书全文

一种循环混合装置及原油加药系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及溶剂混合技术领域，尤其涉及一种循环混合装置及原油加药系统。

背景技术

[0002] 脱气站是通过对单井来油进行汇集、脱气、脱水等预处理工艺，随后增压输送至原油处理终端的中转站。在脱气站需要根据原油介质化验情况添加不同的药剂，如消泡剂、缓蚀剂、破乳剂等，而添加药剂时所采用的加药设备通常由出桶泵、药剂罐、药剂泵等组成。根据油田现场实际生产情况发现，对于混合药剂来说，若是注药周期较长，药剂罐内药剂容易出现分层，从而影响注入效果。

[0003] 为了解决上述技术问题，通常采用以下两种方式，一种是采用增设搅拌器进行搅拌，不仅会增加生产成本，且由于油田现场的施工及人员素质条件限制，施工质量和生产操作难以保证，反而影响产品质量。另一种是通过对现有设施改造，利用现有泵对药桶和药剂罐内的药剂进行循环操作。但是现有的药剂装置结构存在以下问题：药剂罐的高度为2.2m，操作压力为常压，同时为了满足药剂泵的气蚀余量而将药剂罐架高2m。药剂泵的流量为35L/h，流量太小难以用来满足循环操作。出桶泵流量为5m3/h，能够满足循环需求，但由于药剂罐高出地面2m，根据测算，药剂罐内的药剂在重力作用下自流进入药桶内的流速远远大于出桶泵将药桶内的药剂抽出的流速。而药桶容积仅为1m3，根据上述药剂装置流程结构，在进行药剂循环混合操作时，由于药剂罐和药桶高度差的缘故，药桶会在较短的时间内迅速满溢，存在明显缺陷。
实用新型内容

[0004] 本实用新型的目的在于提供一种循环混合装置及原油加药系统，能够解决现有的加药装置在进行药剂混合时药桶内药剂会溢出的问题。

[0005] 为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

[0006] 一种循环混合装置，包括形成连通回路的药桶、出桶泵和药剂罐，所述药剂罐的循环出口位于所述药桶的进液口上方，所述循环混合装置还包括：

[0007] 自流管路，其两端分别与所述循环出口和所述进液口连通，所述自流管路上设有向上凸设的凸起部，所述凸起部包括依次连通的第一管路、第二管路和第三管路，所述第一管路的一端与所述药剂罐的循环出口连通，所述第三管路的一端与所述药桶的进液口连通；所述循环出口位于所述第二管路的下方；

[0008] 第一开关阀，用于控制所述第二管路连通或断开，所述第一开关阀处于打开状态时，与所述第一开关阀所在所述第二管路等高的液位对应的所述药剂罐内的药剂体积和所述药桶的最大容积之和大于等于所述第一开关阀未打开时所述药剂罐内的药剂体积。

[0009] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述凸起部呈倒U形。

[0010] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述药剂罐上设有表示其内液位高度的刻度，与相邻两个所述刻度的高度差对应的所述药剂罐内的药剂体积小于等于所述药桶的最大容积。

[0011] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述药剂罐上设有与所述第二管路的高度等高的刻度。

[0012] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述第二管路设有至少两个且由上至下依次并联设置，每个所述第二管路上均设有所述第一开关阀。

[0013] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述循环出口位于最下方所述第二管路的下方。

[0014] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述药剂罐上设有与所述出桶泵的出口连通的循环进口，所述循环进口位于最上方所述第二管路的上方。

[0015] 作为上述的循环混合装置的一种优选技术方案，所述药剂罐和所述出桶泵上均设有排气口。

[0016] 本实用新型还提供了一种原油加药系统，包括上述的循环混合装置；

[0017] 所述药剂罐上设有药剂出液口，所述药剂出液口连通有药剂泵，所述药剂泵的上游和/或下游设有第二开关阀。

[0018] 作为上述的原油加药系统的一种优选技术方案，还包括与所述药剂罐的循环出口连通的污油排放管路，所述污油排放管路上设有第三开关阀。

[0019] 本实用新型的有益效果：本实用新型通过在自流管路上设置凸起部，并将循环出口设于第二管路的下方，以使打开第一开关阀时药剂罐内药剂能够经自流管路自流至药桶内，以调节药剂罐内的药剂回流至药桶内时药剂罐内的最低液位，在药剂罐内的液位下降至与第二管路等高的液位时，将不再持续下降，而此时经出桶泵送入药剂罐内的药剂体积基本等于在重力作用下自流至药桶内的药剂体积，使药桶内的药剂体积始终小于等于药桶的最大容积，药桶内的药剂不会溢出，药剂循环混合的过程平稳可控，解决了采用现有的药剂混合结构进行药剂混合时药桶内药剂可能会溢出药桶的问题，而且能够很好地保证药剂混合的效果，避免药剂混合溶液出现分层。

[0020] 本实用新型仅对药桶和药剂罐之间的连接管路进行简单改进，不仅降低了对药剂罐改造造成的施工风险，也有效降低了对现有药剂混合结构进行改进的成本以及施工周期。附图说明

[0021] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1是本实用新型实施例提供的循环混合装置的结构原理图。

[0023] 图中：

[0024] 1、药桶；2、出桶泵；

[0025] 3、药剂罐；31、排气口；32、检修口；

[0026] 4、自流管路；41、第一管路；42、第二管路；43、第三管路；

[0027] 5、第一开关阀；6、总控阀；7、动力管路；

[0028] 81、第二开关阀；82、第三开关阀；83、第四开关阀；84、第五开关阀；

[0029] 10、药剂泵；20、污油排放管路。

具体实施方式

[0030] 为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

[0031] 图1所示本实施例提供的循环混合装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供了一种循环混合装置，主要用于对久置出现分层问题的药剂混合溶液进行循环混合。

[0032] 该循环混合装置包括形成连通回路的药桶1、出桶泵2和药剂罐3，其中，出桶泵2采用气动隔膜泵，通过控制进气量调节出桶泵2的转速。根据使用需求通常将药剂罐3置于至少距离地面2米的高度，药桶的药剂罐3上设有表示其内液位高度的刻度，单位通常为mm，可以通过人眼观察药剂罐3上的液位高度。药剂罐3上设有循环出口，循环出口位于药剂罐3上最低刻度的下方，可以设置在药剂罐3的侧壁或底壁，通常将循环出口设于药剂罐3的底壁。药剂罐3上设有循环进口，为了避免药剂回流，通常将循环进口设于药剂罐3的侧壁或顶壁，若是将循环进口设于药剂罐3的侧壁，则要求循环进口位于药剂罐3上最高刻度的上方。

[0033] 药桶1通常直接置于地面上，药桶1的最大容积通常为1m3，药桶1上设有进液口，通常将进液口设于药桶1的侧壁且靠近底部的位置，药剂罐3位于药桶1的上方，那么循环出口也就位于进液口的上方，以便于药剂依靠重力流入药桶1内。药桶1的顶部设有出液口，出桶泵2通过出液口将药桶1内的药剂抽出并通过动力管路7泵送至循环进口，以将药剂送入药剂罐3内。

[0034] 上述循环出口和进液口通过自流管路4连通，在实际循环混合过程中，由于出桶泵2采用气动隔膜泵，出桶泵2的转速受限，药剂罐3内的药剂依靠重力流出药剂罐3的流速远大于出桶泵2将药桶1内的药剂泵10入药剂罐3内的流速，因此，药桶1将会很快被注满，稍不注意药桶1内的药剂就会溢出。

[0035] 为了解决该技术问题，本实施例在自流管路4上设置凸起部，凸起部被配置为调节药剂罐3内的药剂回流至药桶1内时药剂罐3内的最低液位，以使药桶1内的药剂体积小于等于药桶1的最大容积。具体地，本实施例中，凸起部包括依次连通的第一管路41、第二管路42和第三管路43，凸起部呈倒U形设置，第一管路41的一端与药剂罐3的循环出口连通，第三管路43的一端与药桶1的进液口连通，其中第一管路41和第三管路43均竖直分布，而第二管路42水平分布。由于本实施例中的进液口设于药桶1的侧壁，循环出口设于药剂罐3的底壁，而凸起部呈倒U形，因此自流管路4在大致呈π形分布。上述凸起部还可以设置两个或更多。

[0036] 其他实施例中，凸起部还可以呈倒V形、或倒置的碗状等多种结构。

[0037] 本实施例中，第二管路42设有四个，每个第二管路42上均设有第一开关阀5，分别用于控制对应的第二管路42的连通或断开，在第一开关阀5处于打开状态时，药剂罐3内的药剂将会在重力作用下通过自流管路4回流至药桶1内。为了避免药桶1内的药剂溢出，与处于打开状态的第二开关阀5所在的第二管路42等高的液位对应的药剂罐3内的药剂体积和药桶1的最大容积之和大于等于药剂罐3内药剂的最大体积。四个第二管路42由上至下依次并联设置，四个第二管路42的高度分别对应药剂罐3上四个等高的刻度，与相邻两个刻度的高度差对应的药剂罐3内的溶液体积小于等于药桶1的最大容积。

[0038] 本实施例中，相邻两个第二管路42之间的高度差相等，药剂罐3上与四个第二管路42对应的刻度分别为500mm、700mm、900mm、1100mm，药剂罐3内的药剂在通过自流管路4回流至药桶1内时，在药剂罐3内的药剂由一个刻度下降至与其相邻的刻度时，药桶1内恰好充满药剂。可以理解的是，本实用新型的其他实施例中，第二管路42上的数量并不仅限于四个，还可以是两个、三个或更多。需特别指出的是，本实施例中，第二管路42的高度指的是第二管路42内腔的最底水平母线所在高度。

[0039] 本实施例通过设置多个第二管路42，能够根据药剂罐3内的药剂体积确定所要开启的第二开关阀5，防止药桶1内的药剂溢出，从而降低操作过程中发生意外的风险。

[0040] 为精确控制循环的药剂量，在循环出口设有第四开关阀83，在药剂循环混合过程中，第四开关阀83一直处于闭合状态。第三管路43上设有总控阀6，总控阀6为开关阀，总控阀6设于第一开关阀5的下游，在药剂循环混合过程中，总控阀6一直处于闭合状态。

[0041] 本实施例中，采用上述循环混合装置对药剂进行循环混合时的具体工作过程如下：

[0042] 1、出桶泵2将添加入药桶1内的药剂送入药剂罐3内的过程，这一过程中，药剂罐3内的液位最终提升至第一预设液位。具体地，总控阀6和第四开关阀83处于打开状态，将药剂加入药桶1内，并通过出桶泵2将药桶1内的药剂不断地泵入药剂罐3内，并在药剂罐3内的液位达到第一预设液位(对应药剂罐3上的第一预设刻度)时，出桶泵2停止工作，此时药桶1内基本没有药剂。

[0043] 2、药剂罐3内的药剂在重力作用下回流至药桶1的过程，这一过程中药剂罐3内的液位由第一预设液位降低至第二预设液位(对应药剂罐3上的第二预设刻度)，药桶1内的液位逐渐升高。具体地，将与药剂罐3内第二预设液位等高的第二管路42上的第一开关阀5打开，药桶1泵工作，开启循环混合流程。由于药剂罐3内的药剂依靠重力流出药剂罐3的流速远大于出桶泵2将药桶1内的药剂泵10入药剂罐3内的流速，药剂罐3内的液位开始降低。

[0044] 在药剂罐3内的液位下降至第二预设液位时，由于与药剂罐3内第二预设液位等高的第二管路42上的第一开关阀5处于打开状态，此时药剂罐3内的液位高度和第二管路42内的液位高度基本相同，药剂罐3内的液位将不再连续下降，而随着出桶泵2不断地将药桶1内的药剂送入药剂罐3内，药剂罐3内的液位超过第二管路42内的液位时，药剂罐3内的药剂将在重力作用下回流至药桶1内，药剂罐3内的液位将呈现出忽上忽下的微小变化，因此，在此基础上只需保证药剂罐3内的液位由第一预设液位下降至第二预设液位所需排出的药剂体积不大于药桶1的最大容积，即可解决药桶1满溢的问题。

[0045] 3、出桶泵2再次将药桶1内的药剂送入药剂罐3内，这一过程中，药剂罐3内的液位由第二预设液位提升至第一预设液位，药桶1内的液位逐渐降低。具体地，在药剂罐3内的液位达到第二预设液位时，关闭与药剂罐3内第二预设液位等高的第二管路42上的第一开关阀5；将药桶1内的药剂再次通过出桶泵2泵入药剂罐3内，完成一次循环混合过程。再重复上述步骤2和步骤，以进行多次循环混合。

[0046] 本实施例中的循环混合装置通过在自流管路上设置凸起部，调节药剂罐3内的药剂回流至药桶1内时药剂罐3内的最低液位，在药剂罐3内的液位下降至一定高度时，将不再持续下降，而此时经出桶泵2送入药剂罐3内的药剂体积基本等于在重力作用下回流至药桶1内的药剂体积，使药桶1内的药剂体积始终小于等于药桶1的最大容积，药桶1内的药剂不会溢出，药剂循环混合的过程平稳可控，解决了采用现有的药剂混合结构进行药剂混合时药桶1内药剂可能会溢出药桶1的问题，而且能够很好地保证药剂混合的效果，避免药剂混合溶液出现分层。

[0047] 本实施例仅对药桶1和药剂罐3之间的连接管路进行简单改进，不仅降低了对药剂罐3改造造成的施工风险，也有效降低了对现有药剂混合结构进行改进的成本以及施工周期。

[0048] 为了保证药剂罐3内的药剂完全依靠重力而从药剂罐3内排出，药剂罐3的顶部和药桶1的顶部均设有排气口31，保证药剂罐3和药桶1内的气压均始终为大气压。

[0049] 本实施例中，药剂罐3的顶部设有检修口32，便于后期工作人员对药剂罐3进行检修。

[0050] 本实施例还提供了一种原油加药系统，用于将药剂罐3内经混合的药剂加入原油中。该原油加药系统包括上述的循环混合装置，药剂罐3上设有药剂出液口，药剂出液口连通有药剂泵10，药剂泵10的上游和下游均设有第二开关阀81。在采用循环混合装置对药剂进行混合的过程中，两个第二开关阀81处于关闭状态。在将药剂注入原油的过程中，两个第二开关阀81处于打开状态，出桶泵2不工作，第一开关阀5、总控阀6和第四开关阀83均处于关闭状态。

[0051] 为了进一步提高药剂混合效果，避免部分药剂进入位于药剂泵10上游的第二开关阀81和药剂出液口之间的管路内而得不到充分混合，在药剂出液口设置第五开关阀84。

[0052] 本实施例提供的原油加药系统还包括与第一管路41连通的污油排放管路，污油排放管路上设有第三开关阀82。在药剂罐3进行检修时，若是药剂罐3内药剂被污染，可以打开第三开关阀82，将药剂罐3内的药剂通过污油排放管路排出。通常情况下，污油排放管路的部分被埋入地下，而药剂泵10、出桶泵2和药剂罐3以及三者之间的连接管路均置于地上。

[0053] 显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

[0054] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

[0055] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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