Устройство для очистки воды от нефти

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТИ, имеющее корпус, разделенный перегородкой на полости грубой и тонкой очистки, трубы подвода очищаемой и отвода очищенной воды и коалесцирующий элемент, о тличающеёся тем, что, с целью увеличения ресурса работы и снижения металлоемкости путем упрощения конструкции, устройство снабжено камерой предварительного разделения в виде перевер гутого стакана , установленного вертикально, при этом нижний торец стакана открыт в полость грубой очистки,в центре донышка выполнено отверстие, через которое полость стакана сообщена с полостью тонкой очистки, а труба подвода очищаемой воды введена в камеру предварительного разделения танг.нциадыш

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 36905 3 1/23-26 (22) 13. 01. 84 (46) 23. 06. 85. Бюл. У 23 (72) А, Н., Голованов, 1О, f0. Ко сткин и В,Ф.Рудяков . (53) 628.314(088,8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР У 496030, кл. В Ol D 17/02, 1972.

2.Патент США Р 3738492, . кл. В 01 D 23/10, 1473.

З.Патент Франции N- 2423258, кп. В Ol D 17/04, 1979..

4.Авторское свидетельство СССР

l1) 681000, кл. В 01 0 17/02, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ НЕФТИ, имеющее корпус, разде-. ленный перегородкой на полости rpy4(y)) В Ol D 17/028, С 02 F 1/00 бой и тонкой очистки, трубы подвода очищаеиой и отвода очищенной воды и коалесцирующий элемент, о тл и ч а ю щ. е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы и снижения металлоемкости путем упрощения конструкции, устройство снабжено камерой предварительного разделения в виде перевернутого стакана, установленного вертикально, при этом нижний торец стакана открыт в полость грубой очистки,в центре донышка выполнено отверстие, через которое полость стакана сообщена с полостью тонкой очистки, а труба подвода очищаемой воды введена в камеру предварительного разделения танг,енцнал ьно

1!62451

Изобретение относится к технике очистки воды от нефти и нефтепродуктов и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтеперерЬбатывающей отраслях промышленности, например „для очистки пластовых вод от нефти и механических примесей при опробовании и освоении нефтяных и газовых скважин, пробуриваемых с морских буровых установок, для очи"1О стки судовых трюмно-балластных вод от н ефт епр адук тов . Известно устройство для двухступенчатой сепарации нефтесодержащих вод, включающее перекачивающий на- 15 сос, патрубки подвода и отвода очищаемой и очищенной воды, камеру отстоя нефтесодержащих вод, камеру, содержащую коалесцирующие элементы, нефтесборники и электромагнитную алпара-20 туру. Внутри камеры отстоя установлен жалюзийный каплеукрупиитель,над которым размещена наклонная перегородка, разделяющая камеры между собой. В устройстве патрубак приема нефтесо- д5 держащеи воды соединен с патрубком по-. дачи ее в камеру отстоя через обратный клапан и через электромагнитный

I клапан -. с всасывающим патрубком пе" река чивающе го органа, а напориыи и всасывающий патрубки последнего соединены через электромагнитные клапаны соответственно с патрубками подвода и отвода очищенной воды из . камеры отстоя (1J.

Недостатки данного устройства — 35 низкая степень очистки воды от нефч епродуктов и сложность в управлении процессом очистки.

Известно устройство для очистки воды от нефти, включающее корпус, 40 разделенный тремя перегородками на четыре вертикальные сепарационные камеры, объединенные последовательно в единую гидравлическую систему посредством каалесцирующих элементов..4

Верхняя камера, образованная колпаком в верхней части и первой перегородкой, имеет входной патрубок для вво-. да нефтесодержащей в9ды. В нижней камере имеется патрубок отвода очищен- 50 .ной воды, Все камеры снабжены трубками для отвода нефти (2).

Однако эта устройство сложно па конструкции, в эксплуатации, а также требует предварительной очистки неф- И тесодержащей воды от механических ,.примесей (твердых частиц, например, ,песка, окислов железа и т.п.).

Известно также устройство для разделения нефти, воды и твердых частиц. Разделение осуществляют при помощи вертикального сепаратора, содержащего внутренние перегородки, с горизонтальным потоком разделяемой жидкости, В аппарате нефть всплывает на поверхность. водной смеси и затем отделяется. Внутренние перегородки абесйечивают извилистую горизонтальную траекторию текущей среды по вытянутой вверх трубке тока в вертикальной емкости (3) .

Указанное устройство металлоемко и Be обесне достаточно высокую.степень очистки воды от нефти-.

Известно устройство для очистки. воды от нефтепродуктов, включающее корпус, разделенный перегородкой на полости грубой н тонкой очистки, трубы подвода очищаемой и отвода очищенной воды, коалесцирующий элемент с коалесцирующим материалом, который выполнен в виде перфорированного стакана с раструбом, а коалесцирующий элемент расположен с наружной стороны стакана. Устройство снабжено доочистной камерой, заполненной адсорбентам нефтепродуктов.

Устройство позволяет осуществить многоступенчатую очистку воды. Загрязненная. нефтепродуктами вода но1 дается в трубу, через прорези в верхней части которой поступает в о тс таяную полость грубой очистки. Отделение нефтепродуктов от воды в этой поласти основано на принципе гравитаци1онного отстоя. Выделившиеся в результате отстоя капли нефтепродуктов собираются в верхней части этой полости..Змульгираванные и растворенные в воде частицы, нефтепродуктов,не выделившиеся посредством гравитации, опускаются с .потоком воды в нижнюю часть полости грубой очистки и па трубам поступают к наружной поверхности коалесцирующих элементов .

При прохождении воды через коалесцирующий материал внутрь каалесцирующего элемента происходит коалвсценция (укрупнение) частиц нефтепродуктов. Всплывая s полости тонкой очистки, частицы проходят через центральное отверстие диафрагмы, отделяющей полость тонкой очистки ат нефтесбарнай полости, и собираются. в последней. При накоплении нефтепродуктов B полостях грубой

l-162451 разом. и тонкой очистки они отводятся через . штуцер а 4 1.

Недостатком известного устройства является низкий ресурс работы, Это объясняется тем, что, во-первых, процесс гравитационного отстаивания проходит довольно медленно и не эффективно, при этом происходит отделение в основном капельной нефти. Во-вторых, поступающие с водой на наружную поверхность эмульгированные частицы йефтепродуктов накапливаются на ней и затем отрываются,. а сквозь коалесцирующий материал внутрь коалесцирующего элемента, укрупняясь в нем, проходят s основном растворенные в воде нефтепродукты, так как коалесцирующие элементы размещены в трубах, верхняя часть которых перекрыта ими. Оторвавшиеся от наружной поверхности элементов укрупненные капли нефтепродуктов накапливаются в этих трубах вокруг коалесцирующих элементов и закупоривают поры коалесцирующего материала, затрудняя проток воды внутрь элемента. Это приводит к уменьшению ресурса работы устройства и необходимости частой замены или регенерации коалесцирующих элементов.

Кроме того, устройство металлоемко и сложно по конструкции, так как каждый коалесцирующий элемент размещен в отдельной трубе.

Известное устройство требует предварительной очистки воды от ме-, ханических примесей в предвключенных устройствах, так как подача воды на очистку осуществляется по трубе . снизу вверх, что приводит к засоре.нию трубы подвода очищаемой воды механическими примесями, если предварительно не очистить от них поступающую воду.

Цепь изобретения - увеличение ре° сурса работы и снижение металлоеи- . кости устройства путем упрощения конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство,для очистки.воды от нефти, имеющее корпус,:разделенный перегородкой на . полости грубой и.тонкой очистки, трубы подвода очищаемой и отвода очищенной воды и коалесцирующий элемент, снабжено камерой предварительного разделения в виде перевернут6го стакана, установленно4 го вертикально,при этом нижний торец стакана открыт в полость грубой очистки в центре донышка выполнено отверстие, через которое полость стаф кана сообщена с полостью тонкой очистки, а труба подвода очнщаемой воды введена в камеру предварительного разделения тангенциально.

На фиг. l изображено предложенное устройство, общий вид в разрезе; на фиг.2 — сечение А-А на фиг. l.Устройство содержит вертикальный корпус 1, разделенный перегородкой

2 на полости грубой 3 и тонкой 4

f$ очистки, доочистную камеру 5 от1 деленную от полости 3 грубой очистки перегородкой 6 и донышком 7, а от полости 4 тонкой очистки - сетчатой крышкой 8, Доочистная камера за.® полнена адсорбентом 9 нефти. В перегородку 2 вварены приварыши 10, где с помощью нажимных втулок 11 закреплены и уплотнены коалесцирующие эле- менты !2 с коалесцирующнм материа2ф лом 13. В перегородку 2 вварена ка-, мера 14 предварительного разделения в виде перевернутого стакана, нижний торец которого открыт в полость

3 грубой очистки. В этой же полости в камеру 14 вварена тангенциально труба 15 подвода очищаемой воды, В верхнем донышке камеры 14 выполнено в центре отверстие 16.

На корпусе 1 расположены штуцеры

17 для отвода очищенной воды, шту.- цер 18 отвода нефти, штуцер 19 отвода нефти в полость тонкой очистки, штуцеры 20 н 21 для загрузки и выгрузки адсорбента > штуцер 22

/ для отвода осажденных механических примесей и осушения, датчики 23 указателей уровня нефти, датчики давления, термометр.

Устройство работает следующим обВода, загрязненная нефтью и механическими примесями, подается насосом (не показан) в трубу 15 подвода, по которон тангенциально поступает

Ж в камеру 14 предварительного раздеаения, где происходит, вследствие .,- закрутки потока, предварительное разделение смеси на нефть, воду и меха. 1нические примеси {твердые частицы).

5S .Отделенная в камере 14 нефть, капельная и эмульгированная, через отверстие 16 в центре донышка камеры всплывает в полость 4 тонкой очи-.

А-А фиг.2

Составитель А. Сондор

Редактор Л. Зайцева Техред N.Ïàðoöàé Корректор И.Эрдейи

Заказ 3985/4 .. Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 1 3035, Иосква, R-35, .Раушская иаб., д. 4/5

Филиал IIIIII "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1162 стки и собирается в верхней ее части. Вода с мелкодисперсными эмульги-, роваиными и растворенными частицами нефти и механические примеси через открытый нижйий тоРец камеры 14 5 поступают в полость 3 грубой очистки, где механические примеси оседают под действием гравитации в нижней части полости 3, а вода с мелкодисперсными частицами нефти поступает на наружную поверхность коалесцирующих элементов 12, где происходит укрупнение эмульгированных.частиц нефти, отрыв и всплытие их в верх° нюю часть полости 3 под перегородку. 15

2, откуда они.отводятся через штуцер 18. Растворенная в. воде нефть, -пройдя через. коалесцирующий материал во .внутреннюю полость коалесцирующих элементов, и укрупнившись, 20 . всплывает в полость 4 тонкой очистки и собирается в верхней ее части, откуда отводится через штуцер 19.

Далее вода проходит через доочистную камеру, выполненную адсорбентом, где окончательно доочищается и сбрасывается;

Контроль за работой устройства и качеством очищенной воды ведется автоматически и непрерывно. Отвод 311

451 6

/ отделенной нефти ведется по сигна л лам датчиков показателей уровня неф-, ти.

° В качестве базового образца принято устройство, используемое для очистки трюмно-балластных вод на судах.

Применение предложенного устройства позволит увеличить ресурс работы за счет разгрузки коалесцирующих элементов отделением капелькой и эмульгиррванной нефти в камере предварительного разделения что сос) тавит 80-95Х суммарного содержания .нефти в очищаемой воде и снизить металлоемкость за счет упрощения конструкции, так как коалесцирующие элементы закреплены непосредственно в перегородке, разделяющей полости грубой и тонкой очистки, а не в от.дельных трубах.

Кроме того, предложенное устройство позволяет отделять от воды и механические примеси без дополнительных предвключенных устройств для этой цели, Ожидаемый экономический-эффект от применения предложенного устройства для очистки пластовых вод при опробовании и освоении морских скважин составит 44,76 тыс.руб,