专利名称：辐流式密闭循环气浮除油罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及一种油田采出水处理中的储液罐，是一种辐流式密闭循环气浮除油罐。
背景技术：
油田采出水处理过程中，无论采用沉降工艺、气浮工艺、微生物处理工艺，除油罐均会作为前期处理工艺，其效率的高低直接影响到后续处理工艺的复杂程度和出水水质。除油罐主要利用油水密度差除油，其去除效率与油珠的密度、分布特性和沉降时间有关。在一定的沉降时间后，即使延长沉降时间，处理效率也无明显的上升。目前，溶气气浮工艺多用于含油污水处理领域，利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对全部或部分待处理(或处理后)的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，然 后在常压情况下释放，空气析出形成小气泡，粘附在杂质絮粒和油珠上，造成絮粒、油珠整体密度小于水而上升，从而使固液分离。气浮工艺处理效率较高，但对于油田采出水处理，尤其高矿化度采出水，采用空气气浮工艺，会使水中的溶解氧升高，加剧污水对金属材料的腐蚀作用，另外传统气浮方法会将采出水中的有毒有害气体(如H2S等)带出，造成环境污染和对操作人员的危害。以上原因限制了气浮工艺在油田采出水处理领域的使用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种辐流式密闭循环气浮除油罐。在除油工艺上引入溶气气浮工艺，提高除油罐除油效率，气源在除油罐内部实现密闭循环。本实用新型采用的技术方案是辐流式密闭循环气浮除油罐，包括圆柱体形罐体，罐体采用密闭结构顶部设置呼吸阀，其特征在于罐体直径与高度比为1:1 I. 2，罐体的容积应保证污水有效停留时间2 3h，罐体的中心处有中心筒，中心筒直径为I. 2 2. Om之间，中心筒顶部低于罐壁最高点2. O 2. 5m。中心筒由隔板分为上腔和下腔，上腔为配水腔。配水腔顶部为喇叭形。配水腔顶部设有环形配水孔，环形配水孔开孔面积I. 2 3m2。配水腔腔体内设有进水喇叭口和环形溶气释放管，进水喇叭口连接有进水管，进水管穿过中心筒壁和罐体壁；环形溶气释放管连接气液多相泵出液管，气液多相泵出液管穿过中心筒壁和罐体壁；中心筒下腔为集水腔，集水腔顶部外壁有集水孔，集水孔沿下腔体四周均布，集水孔总面积在O. 2 O. Sm2之间。在集水孔的上部并在集水腔外壁上设有伞形集水挡板，伞形集水挡板与集水腔外壁之间的夹角为45°。集水腔下底为圆锥面形，在集水腔下底上部设有集水腔排污管，集水腔排污管穿过中心筒壁和罐体壁；集水腔内有两条管线，两条管线穿过中心筒壁和罐体壁，其中一条管线连通溢流管并通过溢流管与出水管相连通，溢流管顶部连通空气连通管，空气连通管与罐体顶部相通。另一条管线连通气液多相泵进液管；罐体上端有收油槽，收油槽与收油管相通,收油管穿出罐体；在罐体外有一台气液多相泵，气液多相泵出口连接出液管，出液管出口管线上设置压力表；出液管另一端与环形溶气释放管相连，气液多相泵进液管的进口端与集水腔连通，气液多相泵进液管从集水腔吸水；气液多相泵进液管上设置流量计和真空压力表；气液多相泵进气管与罐体顶部连通，气液多相泵进气管设有空气流量计。气液多相泵进气管另一端与气液多相泵进液管连通；罐体底部设有环形排泥槽，环形排泥槽的横截面为V字形。环形集泥槽上设有环形穿孔集泥管，环形穿孔集泥管与罐体外的排泥管相连。简述辐流式密闭循环气浮除油罐的工作原理。气浮除油罐内设中心筒，中心筒分为两个腔室，上部为配水腔，内设原水进水喇叭口和溶气释放管，溶气水和原水充分混合后，从配水腔顶部的环形配水孔流出，由罐中心向罐周均匀布水。油珠、悬浮絮体与微气泡粘附逐步上浮到液面形成浮渣，浮渣在配水水流的推动下向罐周运动，由设置在罐周的环形收油槽收集外排。去除浮渣后液体再由罐周向中心流动，流动过程中水中的杂质可进一步沉淀去除，最后净化水由集水腔收集流出罐外。集水腔顶部采用伞形集水挡板，能局部改变水流方向，避免悬浮物被水流携带进入集水腔，集水挡板后设集水孔，沿腔体均布。集水腔出水采用溢流出水，保证除油罐液位固定。气液多相泵设在除油罐外面，从集水腔吸液， 从除油罐顶部吸气，出口与配水腔内的溶气释放管相连，取气、溶气释放全部在除油罐内完成，不会增加水中的溶解氧。除油罐底部采用环形排泥槽和环形穿孔集泥管重力排泥。本实用新型的有益效果本实用新型辐流式密闭循环气浮除油罐，将气浮工艺和除油沉降工艺集于一体，能有效提高除油效率，气浮气体实现罐内循环使用，不会增加水中的溶解氧，也不会向罐外释放出有毒有害气体。
图I是本实用新型辐流式密闭循环气浮除油罐结构示意图。图2是辐流式密闭循环气浮除油罐底部排泥示意图。图中，I-罐体，2-中心筒，3-溢流管，4-气液多相泵，5-环形收油槽，6_空气连通管，7-进水管，8-出水管，9-气液多相泵进气管，10-气液多相泵出液管，11-环形溶气释放管，12-气液多相泵进液管，13-进水喇叭口，14-环形配水孔，15-伞形集水挡板，16-集水孔，17-排泥管，18-收油管，19-环形集泥槽，20-环形穿孔集泥管，21-集水腔排污管，22-隔板，23-呼吸阀，24-流量计，25-空气流量计，26-真空压力表，27-压力表。
具体实施方式
实施例I :以一个辐流式密闭循环气浮除油罐为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图I。本实用新型辐流式密闭循环气浮除油罐，包括圆柱体形罐体1，罐体I采用密闭结构顶部设置呼吸阀23。罐体I直径与高度比为1:1. 2，设计容积应保证污水有效停留时间3h，罐体I的中心处有中心筒2，中心筒2直径为I. 8m,中心筒2顶部低于罐壁最高点2. 5m。中心筒2由隔板22分为上腔和下腔，上腔为配水腔，配水腔的高度2. 5m。配水腔顶部为喇叭(圆锥)形上部有顶板，喇叭形高度800mm，喇叭形壁与中心线的夹角为45°。配水腔顶板设有环形配水孔14，环形配水孔14开孔面积I. 6m2。配水腔腔体内设有一个进水喇叭口 13和一个环形溶气释放管11，进水喇叭口 13连接有进水管7，进水管7穿过并焊接在中心筒2壁和罐体I壁上；环形溶气释放管11连接气液多相泵出液管10，气液多相泵出液管10穿过并焊接在中心筒2壁和罐体I壁上；环形溶气释放管11上均匀分布有出液孔。中心筒2下腔为集水腔，集水腔顶部外壁有集水孔16，集水孔16沿下腔体四周均布，集水孔16总面积在O. 2 O. 8m2之间。在集水孔16的上部并在集水腔外壁上设有伞形集水挡板15,伞形集水挡板15与集水腔外壁之间的夹角为45° ,挡板高度500mm。集水腔下底部为圆锥面形，在集水腔下底部上设有集水腔排污管21，集水腔排污管21穿过中心筒2壁和罐体I壁并焊接；集水腔内有两条管线，两条管线穿过中心筒2壁和罐体I壁并焊接，其中一条管线连通溢流管3并通过溢流管3与出水管8相连通，溢流管3中心高度低于环形收油槽5顶高O. 17m,溢流管3顶部连通空气连通管6，空气连通管6与罐体I顶部相通。另一条管线连通气液多相泵进液管12。罐体I上端有收油槽5，收油槽顶部低于罐壁最高点O. 70m,收油槽5与收油管18 相通，收油管18穿出罐体I并焊接在罐体I壁上。收油槽5和收油管18为现有技术。在罐体I外有一台气液多相泵4，气液多相泵4出口连接出液管10，出液管10上设置压力表27 ;出液管10另一端与环形溶气释放管11相连，气液多相泵进液管12的进口端与集水腔连通，气液多相泵进液管12从集水腔吸水；气液多相泵进液管12上设置流量计24和真空压力表26 ;气液多相泵进气管9与罐体I顶部连通，气液多相泵进气管9设有空气流量计25。气液多相泵进气管9另一端与气液多相泵进液管12连通。参阅图2。罐体I底部设有环形排泥槽19，环形排泥槽19的横截面为V形，坡度等于30°。环形集泥槽19上设有环形穿孔集泥管20，环形穿孔集泥管20与罐体I外的排泥管17相连。操作时，含油污水由进水管7进入中心筒2配水腔，经进水喇叭口 13布水后向上运动，与环形溶气释放管11减压释放产生的大量微气泡充分混合，从配水腔顶部的环形配水孔14流出，由罐中心向罐周均匀配水。油珠、悬浮絮体与微气泡粘附逐步上浮到液面形成浮渣，在配水水流的推动下向罐周运动，由设置在罐四周的环形收油槽5收集通过收油管18外排。去除浮渣后的液体再由罐周向集水腔中心流动，通过伞形集水挡板15、集水孔16进入集水腔，流动过程中水中的杂质可进一步沉淀去除。净化后的水通过溢流管3、出水管8流出。罐体I底部沉降的悬浮物、污泥由环形排泥槽19收集，通过槽底设置的环形穿孔集泥管20、排泥管17排出。
权利要求1.一种辐流式密闭循环气浮除油罐，包括圆柱体形罐体(1)，罐体(I)采用密闭结构顶部设置呼吸阀(23)，其特征在于罐体(I)直径与高度比为1:1 I. 2，罐体(I)的中心处有中心筒(2)，中心筒(2)直径为I. 2 2. Om之间，中心筒(2)顶部低于罐壁最高点2. O 2.5m;中心筒(2)由隔板(22)分为上腔和下腔，上腔为配水腔，配水腔顶部为喇叭形，配水腔顶部设有环形配水孔(14)，环形配水孔(14)开孔面积I. 2 3m2 ;配水腔腔体内设有进水喇叭口(13)和环形溶气释放管(11)，进水喇叭口(13)连接有进水管(7)，进水管(7)穿过中心筒(2)壁和罐体(I)壁；环形溶气释放管(11)连接气液多相泵出液管(10)，气液多相泵出液管(10)穿过中心筒(2)壁和罐体(I)壁； 中心筒(2)下腔为集水腔，集水腔顶部外壁有集水孔(16)，集水孔(16)沿下腔体四周均布，集水孔16总面积在O. 2 O. 8m2之间；在集水孔(16)的上部并在集水腔外壁上设有伞形集水挡板(15)，伞形集水挡板15与集水腔外壁之间的夹角为45° ;集水腔下底为圆锥面形，在集水腔下底上部设有集水腔排污管(21)，集水腔排污管(21)穿过中心筒(2)壁和罐体(I)壁；集水腔内有两条管线，两条管线穿过中心筒(2)壁和罐体(I)壁，其中一条管线连通溢流管(3)并通过溢流管(3)与出水管(8)相连通，溢流管(3)顶部连通空气连通管(6)，空气连通管(6)与罐体(I)顶部相通；另一条管线连通气液多相泵进液管(12)；罐体(I)上端有收油槽(5)，收油槽(5)与收油管(18)相通，收油管(18)穿出罐体(I); 在罐体(I)外有一台气液多相泵(4)，气液多相泵(4)出口连接出液管(10)，出液管(10)出口管线上设置压力表(27);出液管(10)另一端与环形溶气释放管(11)相连，气液多相泵进液管(12)的进口端与集水腔连通，气液多相泵进液管(12)从集水腔吸水；气液多相泵进液管(12)上设置流量计(24)和真空压力表(26);气液多相泵进气管(9)与罐体(I)顶部连通，气液多相泵进气管(9)设有空气流量计(25);气液多相泵进气管(9)另一端与气液多相泵进液管(12)连通； 罐体(I)底部设有环形排泥槽(19)，环形排泥槽(19)的横截面为V字形；环形集泥槽(19)上设有环形穿孔集泥管(20)，环形穿孔集泥管(20)与罐体(I)外的排泥管(17)相连。
专利摘要辐流式密闭循环气浮除油罐，应用于油田采出水处理。罐体的中心处有中心筒，中心筒由隔板分为上腔和下腔两个腔，上腔为配水腔，下腔为集水腔，在集水腔下底部上设有集水腔排污管；集水腔内有两条管线，其中一条管线连通溢流管并通过溢流管与出水管相连通。另一条连通气液多相泵进液管；罐体上端有收油槽；在罐体外有气液多相泵；气液多相泵进气管与罐体顶部连通；罐体顶部固定有空气连通管；罐体底部设有环形排泥槽，环形穿孔集泥管与罐体外的排泥管相连。效果是油珠、悬浮絮体与微气泡粘附逐步上浮到液面形成浮渣，收油槽收集外排，从除油罐顶部抽气，从集水腔抽水，形成的溶气水在配水腔内释放。
文档编号C02F1/24GK202594823SQ201220243030
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者张帆, 查广平, 郭增民, 徐建蓉, 张自伟, 张超, 王向国 申请人:中国石油天然气股份有限公司