[發明專利]一種旋流氣浮油水分離裝置及氣浮發生器

有效

• 申請號: 201210122331.3
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102626560A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 吳應湘;許慶華;許晶禹;梁衛;李鋒;魏叢達;劉海飛;張在孝
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所;中海石油（中國）有限公司深圳分公司
• 主分類號: B01D17/035
• 分類號: B01D17/035
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 王藝

技術領域

本發明涉及石化領域的油水二相混合液分離領域，尤其涉及一種旋流氣浮油水分離裝置及氣浮發生器。

背景技術

在石油開采或煉制過程中，通常需要將油、水混合液按照一定工藝要求或者環保指標要求進行分離，油水分離設備是重要的生產設備。目前，隨著陸上及海上油田的深入開發，大部分油田產出液的含水率逐漸增高，常常會達到產液量的80％以上，有的油田甚至高達90％以上。產出液處理量的不斷增長，導致油田的原有油水處理設備難以滿足現有的要求，而且隨著國家環保標準的不斷提高，進一步對原有油田設計的油水處理工藝提出嚴峻挑戰。

當前，用于油水二相混合液的分離方法主要有重力沉降、旋轉離心分離、氣浮選、過濾和膜分離等。例如專利公開號：CN2569538Y，高效油水分離器，描述的是一個主要采用重力分離原理的分離裝置；專利公開號：CN201817338U，含油污水處理機，主要由斜板、核桃殼過濾器和雙親可逆纖維球過濾器組成的油水分離裝置；專利公開號：CN2308435Y，油水分離裝置，該專利是由中國科學院生態環境研究中心申請，采用膜滲透蒸發、離心、抽吸和負壓清洗等技術結合起來的油水分離裝置，油水混合液體在泵的驅動下流經螺旋狀盤繞的親水性中空纖維，由壓力、離心及抽吸等作用使油水分離，由閥門轉換還可實現膜的負壓清洗。利用重力原理和過濾等技術都是有效的分離技術手段，但對油水混合液的處理深度不夠，處理速度又相對較慢，因此導致設備結構復雜、體積龐大。

旋轉離心分離技術是利用介質間的密度差進行離心分離。被分離介質間的密度差越大，分散相的顆粒粒徑越大，則分離效果就越好。專利公開號：CN2256338Y公開了一種油田兩相不相溶的油-水混合液預分離水力旋流器，結構簡單，體積小，占地面積少，但由于切向強旋流剪切作用，產生的微小油滴難以分離。

專利公開號：CN101417184A的發明公開了一種氣浮分離裝置，不需要增加外能清洗系統，可實現長期連續穩定運行的目標，確保了微氣泡盡最大可能地去粘附小粒徑分散油，但該裝置只適用于低濃度的含油污水，應用范圍較窄。

發明內容

本發明的目的是針對以上處理方法的不足，提出了一種旋流氣浮油水分離裝置及氣浮發生器，其結構簡單，體積小，適用范圍廣。

為了解決上述問題，本發明提供一種旋流氣浮油水分離裝置，包括：一根或多根柱型旋流管以及與所述柱型旋流管相連的立式筒型氣浮裝置，其中：

所述柱型旋流管包括旋流腔體、水平切向進液管、溢流出口管和底流出口管；所述水平切向進液管與所述旋流腔體的上端相連，所述溢流出口管與所述旋流腔體的頂端相連，所述底流出口管與所述旋流腔體的下端相連；

所述立式筒型氣浮裝置包括氣浮筒體、水平側面進液管、清水出口管、氣體出口管、油出口管、液體螺旋導流片和氣浮發生器；所述水平側面進液管的一端與所述氣浮筒體的側面相連，另一端與所述底流出口管相連；所述清水出口管與所述氣浮筒體的底端相連，所述氣體出口管與所述氣浮筒體的頂端相連；所述富油出口管與所述氣浮筒體的上端相連；所述液體螺旋導流片與所述水平側面進液管相連；所述液體螺旋導流片和氣浮發生器位于所述氣浮筒體的內部。

優選地，上述裝置還具有以下特點：

所述水平切向進液管的入口為圓形，所述水平切向進液管的出口為方形，所述出口與所述旋流腔體以切向方式相連接，所述水平切向進液管與所述旋流腔體相連通的截面為矩形。

優選地，上述裝置還具有以下特點：

所述水平切向進液管的圓管中心線與所述旋流腔體的頂端的間距為所述旋流腔體的內徑的1～2倍；所述底流出口管位于所述旋流腔體的遠離所述水平切向進液管的另一端，所述底流出口管的圓管中心線與所述旋流腔體的底端間距為所述旋流腔體的內徑的0.5～1倍。

優選地，上述裝置還具有以下特點：

所述液體螺旋導流片以5°～10°范圍向下延展，其與氣浮筒體壁面相交線在水平面上投影的中心角范圍為90°～135°，所述液體螺旋導流片的寬度大于水平側面進液管的管徑。

優選地，上述裝置還具有以下特點：

所述氣浮筒體內部還設置有液位測量裝置；所述溢流出口管、底流出口管、清水出口管、氣體出口管和油出口管處均設置有閥門。

優選地，上述裝置還具有以下特點：