专利摘要

本发明提供一种用于改善液体流动性的装置，该装置包括电场处理设备、控温设备及绝缘外罩；该电场处理设备包括盛液室、两块电极板及高压电源；该两块电极板紧密固定于盛液室的两端，两块电极板分别通过电线与高压电源相连；控温设备包括循环液套和高低温恒温循环装置，该循环液套包裹于盛液室的外部，其下部设置有循环液入口，上部设置有循环液出口；绝缘外罩的一端为开口端，另一端为封闭端，该绝缘外罩的罩体开设有循环液管路入口及循环液管路出口，循环液入口、循环液出口通过管路分别经由循环液管路入口及循环液管路出口与高低温恒温循环装置相连；且该绝缘外罩封闭端的底部设置有用于支撑所述电场处理设备和控温设备的绝缘支架。

权利要求

1.一种用于改善液体流动性的装置，其特征在于，该装置包括电场处理设备、控温设备及绝缘外罩；其中，

所述电场处理设备包括盛液室、两块电极板及高压电源；该两块电极板紧密固定于盛液室的两端，所述两块电极板分别通过电线与所述高压电源相连；

所述控温设备包括循环液套和高低温恒温循环装置，该循环液套包裹于所述盛液室的外部，其下部设置有循环液入口，上部设置有循环液出口；

所述绝缘外罩的一端为开口端，另一端为封闭端，该绝缘外罩的罩体开设有循环液管路入口及循环液管路出口，所述循环液入口、循环液出口通过管路分别经由循环液管路入口及循环液管路出口与所述高低温恒温循环装置相连；且该绝缘外罩封闭端的底部设置有用于支撑所述电场处理设备和控温设备的绝缘支架。

2.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述电极板为圆形电极板；

优选地，所述电极板的直径为50mm-100mm，两块电极板的间距为20mm-90mm。

3.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述盛液室为由绝缘材料制成的盛液室，

优选地，所述盛液室的两端分别设置有用于将盛液室所盛液体与两块电极板分隔开的绝缘板。

4.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，用于连接循环液入口、循环液出口与高低温恒温循环装置的管路的内径为10mm-30mm。

5.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述循环液套的外径为90mm-150mm。

6.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述绝缘外罩内设置有空气干燥器，以保证该绝缘外罩内的空气湿度不超过25％。

7.根据权利要求1或6所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述绝缘外罩为由绝缘材料制成的外罩，其长为250mm-400mm，宽为250mm-400mm，高为200mm-300mm。

8.根据权利要求1所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述绝缘支架的长为100mm-150mm，宽为100mm-150mm，高为80mm-120mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于改善液体流动性的装置，其特征在于，所述绝缘外罩的开口端设置有盖板。

10.权利要求1-9任一项所述的用于改善液体流动性的装置在改善液体流动性中的应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于改善液体流动性的装置及其应用，具体涉及一种用于改善石油领域中各种油品流动性的装置及其应用。

背景技术

我国国内及海外油田盛产高含蜡原油等高黏原油，其在常温下表现为易凝高黏，流动性较差，其开采和使用给管道运输带来了诸多难题。研究改善原油在常温乃至低温下的流动性的新技术，并将其应用于管道运输中，对于保障管道安全运行的同时实现管道的节能降耗具有十分重要的意义。

目前，高黏原油输送中使用的技术有：加热降黏输送、掺稀降黏输送、乳化降黏输送、改质降黏输送等，但是这些技术都存在一定的缺点和不足。例如，加热降黏具有以下不足：输油能耗高、经济损失大；设置加热站增加了管道建设投资和运行管理费用；停输再启动困难，停输时间稍长还可能酿成凝管堵塞的灾难性后果；若在启动和停输工况用替代油品来置换管路中的原油，工艺稍显复杂。

为探究改善原油流动性的新技术，有研究者根据电流变液的机理，提出了高压电场处理以改善原油流动性的新方法。该技术特点明显，安全高效、操作简单、能耗很低。高压电场降黏技术也可以应用于管道高黏原油输送，海洋深水管道输油以及提升发动机效率等方面。

目前，该方面的研究相对较少，需要进行大量实验探究。因此，本发明有必要提供一种实验装置进行高压电场处理原油实验，探究该技术特点。

发明内容

为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于改善液体流动性的装置。

本发明的目的还在于提供上述用于改善液体流动性的装置在改善液体流动性中的应用。

为达到上述目的，一方面，本发明提供一种用于改善液体流动性的装置，该装置包括电场处理设备、控温设备及绝缘外罩；其中，

所述电场处理设备包括盛液室、两块电极板及高压电源；该两块电极板紧密固定于盛液室的两端，所述两块电极板分别通过电线与所述高压电源相连；

所述控温设备包括循环液套和高低温恒温循环装置，该循环液套包裹于所述盛液室的外部，其下部设置有循环液入口，上部设置有循环液出口；

所述绝缘外罩的一端为开口端，另一端为封闭端，该绝缘外罩的罩体开设有循环液管路入口及循环液管路出口，所述循环液入口、循环液出口通过管路分别经由循环液管路入口及循环液管路出口与所述高低温恒温循环装置相连；且该绝缘外罩封闭端的底部设置有用于支撑所述电场处理设备和控温设备的绝缘支架。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，其中，“紧密固定”是指必须确保盛液室与电极板之间无缝隙，即确保盛液室中所盛的实验油样不泄漏。本发明对两块电极板的固定方式不作具体要求，本领域技术人员可以根据需要选择合适的方式将两块电极板紧密固定于盛液室的两端，只要能保证可以实现上述发明目的即可。在本发明具体的实施方式中，可以通过定位环并以螺纹密封连接的形式将两块电极板紧密固定于盛液室的两端，还可以采用粘合等方式将其固定于盛液室的两端。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述电极板为圆形电极板。使用圆形电极板可以避免尖端放电。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述电极板的直径为50mm-100mm，两块电极板的间距为20mm-90mm。本发明对电极板的材料不作要求，其可以采用铝、铁或铜等金属材料制成，在本发明的一具体实施方式中，该电极板板为铜电极板。此外，本发明对电极板的尺寸也不作具体要求，本领域技术人员可根据实际需要加工制作。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，改善液体流动性过程中所需要的电场由电场处理设备中两电极(接电源的电极板)产生，电场处理设备中的均匀电场可为恒定静电场，也可为具有一定时间间隔的脉冲电场。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述盛液室为由绝缘材料制成的盛液室。该盛液室用于装载待处理的液体，采用绝缘材料制备的盛液室可以避免对待处理液体产生影响。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述盛液室的两端分别设置有用于将盛液室所盛液体与两块电极板分隔开的绝缘板。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，对于原油等绝缘性较好的液体，所述电场处理设备中的电极板与实验液体可以直接接触；对于绝缘性不好的液体，可采用绝缘板分隔液体与电极，以确保达到实验所要求的电场强度的同时，实验液体不直接与电极板接触导电。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，用于连接循环液入口、循环液出口与高低温恒温循环装置的管路的内径为10mm-30mm。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述循环液套的外径为90mm-150mm。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，所述控温设备用于调控处理过程中实验液体的温度。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述绝缘外罩内设置有空气干燥器，以保证该绝缘外罩内的空气湿度不超过25％。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，由于本发明加载电压很高，所述绝缘外罩主要是为了保护实验人员安全而设置的。在干燥的环境下，绝缘外罩不会妨碍实现油样的改性处理，也无需对该绝缘外罩进行密封，其仅仅起到保护作用；但是，在湿度较大的情况下，电极板加载高压后会向周围介质放电，此时较为危险，需要对绝缘外罩进行密封，且需要在其内部设置空气干燥器，以确保绝缘外罩内的空气湿度不超过25％。上述密封处理为本领域的公知技术手段，本领域技术人员可以根据现场作业需要，选择合适的手段对绝缘外罩进行密封，只要保证能够实现本发明所要求的密封目的即可。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述绝缘外罩为由绝缘材料制成的外罩，其长为250mm-400mm，宽为250mm-400mm，高为200mm-300mm。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述绝缘支架的长为100mm-150mm，宽为100mm-150mm，高为80mm-120mm。此外，本发明对绝缘支架的固定方式无要求，只要确保牢固即可，可以采用焊接、螺丝固定等方式。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，所述绝缘外罩用于支撑电场处理设备和控温设备，并将其隔离保护，保障安全。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，优选地，所述绝缘外罩的开口端设置有盖板。绝缘外罩的开口端设置有盖板是为了便于处理结束后取出油样，而绝缘外罩的侧面和底面是一体化的。

根据本发明所述的用于改善液体流动性的装置，所用的循环液套和高低温恒温循环装置均为本领域使用的常规设备；所述高低温恒温循环装置中使用的循环液体可以是水(超纯水)，也可以是非极性液体。当所用的循环液体为水时，该循环液套即为循环水套，该高低温恒温循环装置也可以采用常规的循环水浴装置进行替代。

另一方面，本发明还提供了上述用于改善液体流动性的装置在改善液体流动性中的应用。

根据本发明所述的应用，改善液体流动性的过程中，实验液体的温度可根据实际需要进行调整，处理的过程中其温度可以保持不变，也可以根据实际需要进行升温或降温。

根据本发明所述的应用，改善液体流动性的过程中，电场处理设备中所需的电场场强可以根据实际需要进行调整。

根据本发明所述的应用，改善液体流动性的过程中所需要的处理时间也可以根据实际需要进行调整。

本发明所提供的用于改善液体流动性的装置具有以下特点及优点：该装置可以进行油品(原油)静态改性处理效果评价实验。通过对盛液室中的油样施加静电场，使得待测油样在静止状态下处于恒定均匀电场中。本实验装置采用了高压电场处理降黏新技术，电场强度、处理时间等可根据实验需要进行调整。该实验装置具有占地面积小、装卸方便、投资小等优点，其重量轻、成本低、适用性强、操作方便、为电场处理降低油品(原油)黏度在工程实例应用和推广奠定了基础。

附图说明

图1为本发明提供的用于改善液体流动性的装置的示意图。

主要附图标号说明：

11、盛液室；

12、电极板；

13、电线；

14、高压电源；

21、循环液套；

22、循环液出口；

23、循环液入口；

31、绝缘支架；

32、绝缘外罩；

33、循环液管路出口；

34、循环液管路入口；

35、盖板。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例及说明书附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种用于改善液体流动性的装置，该装置的结构示意图如图1所示，其包括电场处理设备、控温设备及绝缘外罩32；其中，

所述电场处理设备包括盛液室11、两块电极板12及高压电源14；两块电极板12分别通过定位环并以螺纹密封连接的形式固定于盛液室11的两端，该两块电极板12的中心分别通过电线13与所述高压电源14相连；

所述控温设备包括循环液套21和高低温恒温循环装置(图中未画出)，该循环液套21包裹于所述盛液室11的外部，其下部设置有循环液入口23，上部设置有循环液出口22；

所述绝缘外罩32的一端为开口端，另一端为封闭端，该绝缘外罩32的罩体开设有循环液管路入口34及循环液管路出口33，所述循环液入口23、循环液出口22通过管路分别经由循环液管路入口34及循环液管路出口33与所述高低温恒温循环装置相连(如：循环液为水时，出水管线通过循环液出口22、循环液管路出口33连接循环水浴装置，进水管通过循环液管路入口34、循环液入口23连接循环水浴装置，循环液管路出口33及循环液管路入口34是为了连接水管而留的孔)；且该绝缘外罩32封闭端的底部设置有用于支撑所述电场处理设备和控温设备的绝缘支架31。

所述电极板12为圆形电极板。

所述电极板12为铜电极板，其直径为60mm，两块电极板的间距为70mm。

所述盛液室11为由绝缘材料制成的盛液室。

所述盛液室11的两端分别设置有用于将盛液室所盛液体与两块电极板12分隔开的绝缘板。

用于连接循环液入口23、循环液出口22与高低温恒温循环装置的管路的内径为15mm。

所述循环液套21的外径为120mm。

所述绝缘外罩32为由绝缘材料制成的外罩，其长为300mm，宽为300mm，高为250mm。

所述绝缘支架31的长为120mm，宽为120mm，高为100mm。

该装置还包括一用于密封所述绝缘外罩32开口端的盖板35。

实施例2

实施例1提供的用于改善液体流动性的装置的操作步骤如下所示：

(1)旋开电极板12处的定位环，获取实验用油样，并将该油样盛放于盛液室11中，密封好定位环，并盖好盖板35，打开与控温设备相连接的控温仪器，使待处理液体温度恒定于实验温度。

(2)打开与电极板12相连接的高压电源14，根据实验要求，调整相应的电压、处理时间、处理温度。

(3)待油样在电场中处理完毕后，关闭高压电源。在确保无电的前提下，取出盛液室11，倒出实验液体，使用流变仪测试其流动性相关参数，并清洗处理装置。

为了对本发明实施例1提供的用于改善液体流动性的静态电场处理装置的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现根据以下具体应用实例来说明该装置。

应用例1

选取某1号原油，在20℃、1.0kV/mm场强下处理3min，其黏度由30.53mPa·s降低至27.56mPa·s，降黏率为9.73％；24h后再测试该改性原油的黏度，其黏度为27.61mPa·s，降黏率为9.56％，说明该方法具备较好的时效性，改性效果可持续24h以上。

应用例2

选取某2号原油，在15℃、1.0kV/mm场强下处理3min，其黏度由47.97mPa·s降低至37.61mPa·s，降黏率为21.60％；24h后再测试该改性原油的黏度，其黏度为37.66mPa·s，降黏率为21.49％，说明该方法具备较好的时效性，改性效果可以持续24h以上。

本发明所提供的用于改善液体流动性的静态电场处理装置利用电场处理原油以达到降低黏度的效果，该实验装置具有占地面积小、装卸简便、投资小等优点，其重量轻、成本低、操作简便、适应性强，为高压电场降黏在工程实例的应用和推广奠定基础。

以上所述为本发明的具体实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

一种用于改善液体流动性的装置及其应用专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。