[發明專利]一種基于聚結原理的油水分離裝置及其分離方法

在審

• 申請號: 201710020812.6
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106731022A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 孫虎良;馬素娟;余金森;屈嬌燕;崔明海
• 申請（專利權）人: 上海優華系統集成技術股份有限公司
• 主分類號: B01D17/04
• 分類號: B01D17/04;B01D17/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

技術領域

本發明屬于液體分離技術領域，涉及一種油水分離裝置及其分離方法，尤其涉及一種基于聚結原理的高效油水分離裝置及其分離方法。

背景技術

石油化工領域存在大量的油水分離過程，隨著石油的深度開采、化工企業的大型化發展和對環境保護的嚴格要求，油水分離技術日益受到重視。目前油水分離的物理技術主要有重力沉降、旋流分離、聚結分離、膜分離、氣浮等方法。

傳統油水分離工藝采用兩相分離器、大罐沉降及電脫設備相結合的方式，但氣油水分離效率較低，其常壓開式流程易造成氣體損耗罐內析出的氣體攜帶著油滴從量油孔中噴出，污染罐區環境；沉降處理所需的時間長。而臥式三相分離器的應用使得氣油水分離效率達到較高水平，其密閉式流程可以有效降低氣體的泄露量，而且處理時間短。但傳統的臥式三相分離器僅依靠重力實現三相分離，當原油粘度較大時就需要較大的停留時間，因而只能依靠增加分離器長度來實現，增大了占地面積。

波紋板聚結油水分離技術是重力分離和聚結分離結合于一體的一項新型油水分離技術。目前，國內基于聚結技術的油水分離裝置方案較多。

CN 203724817U公開了一種適用于陸上油田氣油水分離的三相分離器，其技術方案是：筒體的左右兩端分別設有左封頭和右封頭，左側設有預旋流氣液分離器，預旋流氣液分離器的出氣端通過輸氣管線連接除霧裝置，出液端連接到筒體內腔的十字型入口布液構件，所述的筒體內腔由左到右依次設有入口區擋板、平行板式整流構件、斜板平行板式聚結構件和溢流擋板，溢流擋板將水室與油室分隔開，除霧裝置設置在水室的上方；筒體的底部設有排砂口、出水口和出油口。

CN 101972559B公開了一種油水分離裝置及油水分離方法，所述裝置包括一個U形旋流器和一個臥式聚結油水分離器，臥式聚結油水分離器內部含不銹鋼板波紋填料聚結區和聚丙烯絲網波紋填料聚結區，并設有氣體發生器。

然而上述油水分離裝置均結構復雜，并需額外設置其部件，如設U形旋流器及氣體發生器等；其填料聚結區的材料單一，不具有表面自由能的高低區別，因而油水分離效果并不理想。

發明內容

針對現有油水分離裝置中存在的結構復雜，需額外設置其部件，填料聚結區的材料單一，不具有表面自由能的高低區別等問題，本發明提供了一種油水分離裝置及其分離方法。本發明通過對絲網聚結器的改進，提高了油水液滴在被捕獲過程中的聚結速率，進而提高油水分離效率；同時，本發明所述裝置結構簡單，占地面積小，運行成本低。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種油水分離裝置，所述裝置為臥式結構，包括筒體和接口，筒體頂部一側設有原料液入口，筒體頂部與原料液入口相對的另一側設有油相出口；筒體內由原料液入口一側依次設波紋板聚結器和絲網聚結器；筒體底部于波紋板聚結器和絲網聚結器之間設有一級排污口，筒體底部與原料液入口相對一側設有水相出口，筒體底部于絲網聚結器和水相出口之間設有二級排污口；

其中，所述絲網聚結器由表面自由能不同的至少兩種材料編制而成。

本發明所述裝置為多級分離裝置，一級分離采用波紋板聚結器，可有效沉降油水混合物中的固體顆粒，并對油水進行初步分離；二級分離采用絲網聚結器，所述絲網聚結器所用材料的表面自由能不同，具有表面自由能的高低區別，因而可以使分散相得到有效的分離。同時，在液滴在絲網聚結器中被捕獲的過程中，聚結效率在表面自由能不同的材料交匯處大幅提高，進而提高了油水分離效率。

本發明所述油水分離裝置不包括U形旋流器以及氣體發生器等裝置，結構簡單，但具有較高的油水分離效率。

以下作為本發明優選的技術方案，但不作為本發明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好的達到和實現本發明的技術目的和有益效果。

作為本發明優選的技術方案，所述絲網聚結器由表面自由能不同的兩種材料編制而成。

優選地，所述表面自由能不同的兩種材料為塑料纖維、金屬絲、玻璃纖維或碳纖維中任意兩種的組合。其中，塑料纖維還可為改性塑料纖維。

優選地，所述表面自由能不同的兩種材料為金屬絲和塑料纖維。

本發明所述絲網聚結器的編制材料并不僅限于金屬絲和塑料纖維，其他表面自由不同的材料同樣適用。所述材料以表面自由能相差越大分離效果越好。