[發(fā)明專利]烴-水分離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780028214.1
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN109310932B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·弗爾克范格
• 申請（專利權(quán)）人: 海上斯塔普有限公司
• 主分類號: B01D17/02
• 分類號: B01D17/02;C02F1/40
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11276
• 代理人: 劉云貴;張瑛

一種用于從水中分離烴的裝置(100)，包括罐區(qū)段(110)，罐區(qū)段包括穿過圓柱形罐壁(101)的流體入口管(111)，后續(xù)的氣體混合器(109)，流體入口管(111)隨后進入位于罐區(qū)段(110)內(nèi)的截斷的錐形罐區(qū)段(113)。截斷的錐形罐區(qū)段(113)包括管道擴展(114)，確保流體沿著錐形罐區(qū)段(113)的內(nèi)壁朝向錐形罐區(qū)段(113)的上部切向分布，其中環(huán)形安裝的間隔導向葉片(1140)布置在錐形罐區(qū)段(113)的上部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于分離烴類和水的設(shè)備，特別是使用工藝氣體從水相中氣舉油的方式從與石油和天然氣生產(chǎn)相關(guān)的生產(chǎn)水或從油污水中提取油的設(shè)備。

此外，公認的事實是環(huán)境條件由監(jiān)管機構(gòu)管理，其要求在某些脆弱的位置100％的清潔效率，這導致操作人員面臨越來越多的挑戰(zhàn)。本發(fā)明解釋了這些要求。

背景技術(shù)

幾種情況下需要分離烴(即油和/或氣)和水。一個典型的例子是從船上的艙底水中分離油。另一個例子是從海上石油或天然氣田生產(chǎn)的井液中分離石油和/或天然氣。在兩個實例中，輸入流體通常具有高含量的水。此外，輸入流體的速率可能很大，而船上或海上平臺上的分離罐的可用空間可能是有限且昂貴的。

水力旋流器和其他快速液-液分離器在本領(lǐng)域中是已知的，這里不再進一步討論。本發(fā)明涉及一種用于輸入工藝流體的分離器，該分離器主要包括例如來自水力旋流器的油污水。

本文所述類型的分離器使用工藝氣體(例如N₂或CO₂)來形成氣泡。輸入流體中的油附著在氣泡上，并上升到表面，而水則下沉。氣態(tài)烴也形成氣泡，并與工藝氣體和油一起從分離罐的頂部除去。由于液體中溶解的氣體量與液體上方的壓力成比例，輸出液體中的壓力通常等于環(huán)境壓力以確保氣體在分離罐內(nèi)釋放。入口處的壓力可以在一個或多個級中降低，并且可以包括低于大氣壓的壓力以增強氣泡形成和脫氣。

WO02/41965公開了一種分離罐，其中渦流設(shè)置在垂直的圓柱形罐內(nèi)以增強分離。更具體地，罐在其內(nèi)表面上具有螺旋引導件以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流動。旋轉(zhuǎn)流動迫使較輕的組份，例如油和氣體液滴，朝向內(nèi)部同心圓柱形壁，在那里它們聚結(jié)并上升到液體表面，而較重的組份徑向向外和向下移動。水通過罐下部的出水口排出。

EP 1779911A1，EP 2263768A1和EP 2442881B1描述了不同類型的立式圓柱形罐，其中通過設(shè)置至少一個渦流來增強分離。這些類型在罐的下部的出水口附近具有盤式的渦流破碎器。通過這些已知方法獲得的效率不令人滿意。

WO9965588A1描述了一種用于從油中除去水的分離罐，其中在將混合物引入第一部分的底部之前將工藝氣體添加到油中。調(diào)節(jié)壓力使得氣體形成通過流體上升的氣泡。氣泡中的氣體被環(huán)境油迅速加熱，因此其相對濕度降低并從油中抽出水蒸氣。從容器的頂部抽出氣體和水蒸氣，同時從第二部分的底部除去油。容器的第一和第二部分由分隔壁隔開，優(yōu)選以管的形式。效率仍然不令人滿意，并且還需要人工預熱流體和包裝裝置以獲得最大表面積。

WO2010080035和WO2013109345A1提供了垂直的圓柱形分離罐的實例，其中將氣體例如N₂加入到輸入流體中，混合物通過罐內(nèi)的中心管進入罐中。中心管包括分支和切向取向的噴嘴以建立渦流。還提供了頂部的烴類出口、內(nèi)表面的螺旋導向裝置，渦流破碎器和底部的清潔水出口。需要導板，并且沒有安裝用于阻止或減少旋轉(zhuǎn)流體作用或在烴類和氣體離開水相的位置處的不希望的流體振蕩的裝置。這大大地降低了每個級的效率。

EP2263767A1描述了一種用于從水中分離油和氣的分離罐，該分離罐包括圓柱形垂直罐和內(nèi)錐形段，其中液體和氣體的混合物被驅(qū)動沿錐形壁的外部旋轉(zhuǎn)向上運動和錐形頂部出口處的相鄰區(qū)域運動。分離罐沒有提供對烴類氣體釋放區(qū)中液體流動的充分控制，效率不盡如人意。