[發明專利]一種倒置流化床油滴捕獲器

有效

• 申請號: 201410712696.0
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104383719A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 王淑彥;趙楊;王樹青;楊樹人;李翔宇;邵寶力
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 周達;尤志君

技術領域

本發明涉及一種油水分離裝置，具體涉及一種倒置流化床油滴捕獲器，屬于石油環保領域。

背景技術

對油田采出液進行油水分離是油氣集輸過程中一個重要的環節。目前采用的油水分離方式主要有：重力式分離器—：利用油水之間的密度差，采用沉降的方式進行分離；離心式分離器—利用油水密度的不同，使高速旋轉的油水混合液產生不同的離心力，從而將油與水分開；電分離—原理是乳狀液置于高壓的交流或直流電場中，由于電場對水滴的作用，削弱了乳狀液的界面膜強度，促進水滴的碰撞、合并，聚結成粒徑較大的水滴，從原油中分離出來；氣浮分離法—依靠水中形成微小氣泡，攜帶絮粒上浮至液面使油水分離的一種方法。目前很多油田在開發過程中加入了表面活性劑和聚合物、驅油劑等乳化劑，原油與表面活性劑、聚合物等形成穩定的膠體體系乳化原油，加上石油中含有的天然乳化劑，使采出液以穩定的乳化液形式存在，這種穩定的乳化液形式的油水混合物增加了油水分離的難度，傳統的工藝及分離設備通過機械方式，無法進行徹底分離，并且現在油藏儲量減少，采出液中油相含量較少，油滴以細小顆粒狀態分散在水中，采用傳統的機械方法分離，更是難以進行分離。現有技術中的方法已經無法滿足實際生產的乳化原油的油水分離的需要，因此需要開發高效率、低能耗的工藝技術和分離設備。

發明內容

為了解決現有技術中存在的油水混合物油滴分離效率低、體積大、成本高和耗能大，含油污水對油田水質、土壤等環境污染嚴重的問題。本發明提出了一種倒置流化床油滴捕獲器，其采用倒置流化床這一獨特的流化床，其利用固體顆粒密度比液體密度小這一顯著特點，初始狀態顆粒懸浮于床層頂部，液體從流化床頂部入口進入，攜帶顆粒向下運動。同時，由于顆粒和液體的密度差，顆粒在浮力的作用下，使顆粒向上運動。這樣在流體曳力和浮力作用下顆粒上下運動，使顆粒在床內形成循環流動。同時倒置流化床的顆粒和流體的相向運動，也有利于顆粒和液體充分混合，根據油與水的不同密度、粘度等物性達到分離的目的。

本發明提出的一種倒置流化床油滴捕獲器的具體方案如下：

一種倒置流化床油滴捕獲器，包括流化床、進液系統、床內填料濃度監測系統、進氣系統，其特征在于：流化床包括筒體、床內填料支撐件、布風板和置于床內填料支撐件上的表面覆蓋有親油涂層的床內填料，床內填料支撐件和布風板自上而下徑向布置在筒體內，床內填料支撐件上方的筒體上設置有床內填料進料口和排氣口，布風板上方的筒體上設置有床內填料出料口，布風板下方的筒體上設置有與進氣系統相連的進氣口，筒體的頂部與進液系統相連，筒體的底部設置有排液口，床內填料支撐件和布風板之間的筒體內設置有若干個與床內填料濃度監測系統相連的監測點；

更進一步地，所述的床內填料的密度小于油水混合物，當油水混合物從流化床頂部進入床內，床內填料在液體攜帶下在筒體內呈流化狀態；

更進一步地，所述的床內填料采用空心球形顆粒，外表面覆蓋親油涂層，在顆粒與油水混合物混合接觸時，油相會附著在顆粒表面，從而達到油滴捕獲的目的；

更進一步地，所述的進液系統包括液相噴淋器，由噴淋器直接將油水混合物噴入流化床的筒體內；

更進一步地，所述的床內填料濃度監測系統包括濃度監測儀和若干個光纖探頭，光纖探頭分布在床內填料流化床層內，通過與之相連的濃度監測儀監測流化床筒體內床內填料流動狀態；

更進一步地，所述的進氣系統為間歇啟動系統，在流化床內填料流化能量不足時，起到補充能量的作用，進氣系統包括氣體流量計和氣體壓縮機，空氣從布風板下方的進氣口進入；

更進一步地，初始時刻，床內填料由進料口進入床內，且置于床內填料支撐件之上，床內填料支撐件采用蝶閥設計，在油水混合物進入流化床內時，將床內填料支撐件打開；

更進一步地，從出料口排出床內填料，使油與床內填料分離后，床內填料重新加入床內，循環使用；

更進一步地，所述親油涂層的材料為含氟聚苯并嗯嗪；

更進一步地，所述床內填料采用疏水凝膠顆粒。