溶解原油油泥的方法和装置的制作方法

专利名称：溶解原油油泥的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及溶解装在诸如大容积贮存油罐或油船或地槽一类容器中的原油油泥的方法和装置。
因为原油粘性较大，因此它可凝聚成一般称为的油泥。如果油泥可以溶解，并被溶合在业主的赚钱活动中，则油泥对于业主是有价值的。在油泥装在诸如贮存或测定油罐一类的容器中的场合回收这种油泥可以是一种危险的工作，特别是如果需要一些工人穿戴能进入该油罐的充分供氧和安全装置，以将溶解流体喷射在油泥上的场合，更是如此。由于贮存油罐的人行道进/出口的尺寸有限，可将该装置以折叠形式包装，以便经这种进/出口带出，并在进入要处理的区域后，将该装置打开成工作状态。
通常，可以用各种方法将油泥从油罐中除去。这些方法包括从将油泥挖出开始，至用压力泵入水或化学药品，形成乳状液，然后将乳状液泵出和抛弃。这些方法有严重的缺点，本发明要克服这些缺点。这些缺点涉及健康，安全，环境和经济方面的。因为需要技术工人在油罐中工作，因此这些方法必需是健康和安全的。所谓对环境有利的是因为如果不能回收利用该原油油泥，则必需以对环境友好的方式处置。所谓经济的是因为如果可以知道油泥的价值和油泥在油罐中占据有价值的空间，则油泥是有价值的。
另外，为了清理油罐内部，采用检查，修理或改变称为旋转器的清理装置的使用，因为该装置的制造方法不允许以不是工厂设定的设计速度工作。“一模型满足全部”方法有局限性，因为这意味着，清理工作输入-例如溶剂或清理流体和清理介质，与输出-例如污水，都需要成本，而这种成本只有在工作速度能精确地与工作相适应时，才较容易控制。为了克服这个缺点和可以在工作中得到所希望的经济效益，可以在这种环境中采用要被详细说明的装置。
根据本发明的一个方面，提供了溶解容器中原油油泥的方法，该方法包括下列步骤a.将溶剂用压力泵入油泥块中；b.将溶剂和被溶解的油泥产生的混合物泵入剩余的油泥块中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度为止；c.从该容器中泵出被溶解的油泥；和d.遥控监测和控制上述步骤。
本发明的第一个方面的优选的和/或可供选择的特点在权利要求2-4中提出。
根据本发明的另一个方面，提供了实现根据本发明的第一个方面的方法的装置，该装置包括将溶剂和被溶解的油泥混合物泵入该剩余的油泥块中的装置，从该容器中清除该被溶解的油泥的装置，用以支承并将该泵送装置运输通过该被溶解的油泥混合物的装置，和用以遥控监控该装置的装置。
本发明的所述另一个方面的优选的和/或可供选择的特点在权利要求6-10中提出。
优选的溶剂由桔子油和合成矿物油的衍生物形成，例如由德国12 Rue Pierre Mendes 69511 Vaulx en Velin，Cedex，Lyon的OrapiS.A.制造的Pronatur Orange溶剂。当将这种溶剂泵入油泥中时，油泥似乎立即溶解。所需要的溶剂量决定于三个因素油泥的倾流点(Pour point)温度，油泥中所含的蜡的％，和溶解油泥的最大可接受的粘度。
最好，该装置包括一个多喷嘴的转子或旋转器。为了使特定的转子或旋转器在一个特定的油罐中最好地工作，可以改变喷嘴的安装角度。另外，为能使同一个基本转子或旋转器结构能用在顶部敞开的容器以及封闭的容器中，并避免将该装置浸润在溶剂或清理流体的射流通道下面，最好设置一个停止清理流体通过一个或多个喷嘴流动的装置。否则，当转子或旋转器转动时，该溶剂或清理流体射流可以流过喷嘴。
该装置的优选实施例可概括为一个多喷嘴的转子或旋转器。该转子可松开地固定在一个泵上，并被在压力下从泵中泵出的溶剂或溶剂和溶解的油泥混合物，或清理流体的流动驱动。根据工作现场的情况，该泵可以可松开地固定在浮箱、牵引机或下降至容器底面上的圆锥形储油槽，或作为要清理的油罐的就地清理(CIP)装置的一部分；或得安置在油罐的外面。因此，溶剂或溶剂和溶解的油泥的混合物或通过位于特定点上和成一定角度的出口喷嘴，沿着或围绕转子块体的圆周或固定在转子块体上的出口管输送的清理流体的力，使转子块体可控制地转动。在转子块体内设置可松开地固定的套环或肩部，可以为了工作需要而限制或停止通过某些喷嘴的定向流动，例如可以清理顶部敞开的容器，或避免使该装置在溶剂或清理流体的射流通道下面被浸透。否则，当转子或旋转器转动时，该溶剂或清理流体射流会流过喷嘴。利用溶剂溶解与它接触的未溶解的油泥，并且还可使转子或旋转器可控制地转动，以增加要溶解的油泥的面积。依靠改进的转子块体，通过将横向板片固定在转子体的边缘上，可以将该转子或旋转器转换成一个浆叶轮。当位于浮箱上，和由电磁铁开关起动时，除了直接泵出油泥，推动浮箱外，还可利用该桨叶轮帮助推动浮箱通过溶解的油泥。可松开地固定在浮箱，牵引机或圆锥形储油槽上的灯和CCTV摄像机，照亮和测量要溶解的油泥区域，并观察要通过的障碍物或阻碍物。可以设置传感器来得到三角关系的读数，以便正确决定浮箱在油罐中的位置。浮箱可以有几个可松开地连接的浮子，以形成支承设备重量的浮力。牵引机可以具有轮子或由电机驱动的履带链轨板。可以设置带有相应软件和与不同的设备进行双向电气或电子通信的装置的控制盒，以控制该装置和辅助设备和诸如发电机、压缩机、泵、CCTV记录和再现设备一类的装置的工作。因为在工作条件下，可能需要这些装置来支持该装置的使用。
现在参照附图，利用例子来更具体地说明本发明。


图1表示当固定在一个浮箱上时，处在工作模式下的装置的一个参见附图，所示装置包括浮力浮子(图1)或牵引机21(图2)或圆锥形储油槽20(图3)；用流量管3与包括一个转子块体4和多个沿径向向外伸出，可松开地与转子块体4连接的臂5的转子连接的泵2；CCTV摄像机22和灯6。所有这些部件可松开地用挠性接头，弹性挡圈，连接管或相似的装置(没有示出)连接。为了方便起见，在浮箱1，牵引机21或圆锥形储油槽20上，安装着楔子或相似的装置(没有示出)，以便于用绳索或相似的装置(没有示出)固定或操纵该装置。
如图4所示，转子块体4利用一个入口组件10与流量管3连接。该入口组件包括一个入口螺母7，一个入口螺母挡块8和有螺纹的转子接头9，将转子接头9支承在入口螺母挡块8上的轴承11，和密封12。有螺纹的转子接头9将入口组件10与转子块体4连接。臂5从转子块体4伸出。
每一个臂5带有一个，或如图所示，最好带有多个喷嘴13。喷嘴13相对于垂直线倾斜，以便当泵2将溶剂通过臂5和喷嘴13泵出时，推动转子。喷嘴13的数目，或喷嘴13在臂5上的位置，或者喷嘴13的倾斜角度可以改变，以改变转子的回转速度，和形成与要溶解的油泥接触面积最大的喷射形式。
图5表示另一个转子(或旋转器)，它包括一个圆盘形的转子块体4，和多个在块体4上在圆周方向彼此隔开的喷嘴13。
喷嘴13通过螺纹连接与转子块体4可松开地连接。这样可以选择具有适当的小孔尺寸的喷嘴13，以适应所希望的流量，并提供所希望的回转速度。为了改变转子的回转速度，还可以改变喷嘴13的数目，或者每一个喷嘴13对于通过转子块体4的直径平面的倾斜角度。每一个喷嘴13有一个盖31，它利用螺钉或螺栓35，可松开地固定在转子块体4上。转子块体4由一个座支承，该座包括一个具有入口和出口的角度接头30，与接头30的入口连接的一个入口组件，和与接头30的出口连接的一个出口组件。入口组件包括一个用螺纹与接头30的入口连接的套环8；利用螺纹与驱动螺母7连接，并由安装在套环8中的轴承11A支承转动的转子/驱动接头9；密封12A；垫圈38和锁紧螺母37。出口组件包括用螺纹与接头30的出口连接的套环32；用螺纹与转子块体4连接，并由安装在套环32中的轴承11B支承转动的一个转子接头36；密封12B，垫圈358和锁紧螺母37。转子/驱动接头9包括斜齿轮33，它与固定在转子接头36上的斜齿轮34啮合，可使转子4的回转动作，从驱动螺母7传递至不同平面。
图6表示一种调整状态，这时，转子4直接与套环8连接，并且转子/驱动接头9伸出，形成一个肩部40，可使得当转子块体4转动时，一个或多个喷嘴13依次关闭。
图7表示一种调整状态，这时，转子4直接与转子接头36连接，并且套环32可使肩部40可松开地固定，以便当转子块体4转动时，可使一个或多个喷嘴13依次关闭。
停/开和监视操作的控制装置14保持在油罐的外面，但可松开地与该装置和其他要使用的设备连接。控制盒和相应的软件是在乳品工业中所用的CIP控制设备中的典型结构。
现在，根据下述设想来说明使用该装置的方法A.从浮箱产生浮力的情况是理想的；B.使用牵引机或相似的推进装置的情况是理想的；C.静态位置的情况是理想的；D.用于清理顶部开放的油罐的壁和底部，或作为一个桨叶轮使用；E.用于清理一个封闭油罐的所有表面；F.用于清理油罐的底部，或管路的内表面。
在每一种情况下，需要将足够的溶剂泵入油罐中，以形成溶剂和油泥池，以便准备好和操作该装置所使用的泵。在情况A时，在形成溶解的油泥池后，如图1所示，将浮箱和固定的装置放入该池中，然后使泵2处在可通过泵的入口15，吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿着管子3，流至转子块体4，再沿着喷射臂5，通过喷嘴13流出。通过喷嘴13的溶剂和溶解的油泥的综合的力和流动，使更多的天然物质溶解，这样可增加溶解的油坭的池的尺寸。当该油泥池的尺寸增大时，为了保持与未溶解的油泥的接触，需要移动浮箱。这个运动可从通过阀18使溶解的油泥从流体管3沿着管16转向至出口17所产生的推力获得。在出口17上放置着转子或旋转器。该转子改选成一个桨叶轮，当转向的油泥使得这个桨叶轮转动时，形成推力。通过使用放在外部的泵(没有示出)加入更多的溶剂，和通过使用诸如所述油泥池中的低速推进器(没有示出)一类的搅拌机构来使溶解的油泥循环，可以保持溶解的油泥池的粘度。当溶剂池达到由串联的粘度计(没有示出)测量的，拥有者所要求的理想粘度时，可以通过将溶剂直接从油罐中泵出除去；或者间接地将足够的水泵入油罐中，使油通过油罐壁口的出口，从油罐中浮出，进入相应的回收容器中而除去。在需要回收装置的情况下，浮箱1具有与楔子(没有示出)固定和与铰盘车(没有示出)连接的绳索，以便用铰车将浮箱和装置提升至安全的地方。
当装置工作时，要溶解的油泥可用灯6照亮，使得在油罐外的操作人员，可以通过与监视器屏幕(没有示出)连接的CCTV摄像机22观察操作，和利用控制盒14进行的控制动作。
在情况B时，在形成溶解的油泥池后，将如图2所示的牵引机21和固定的装置放置在该油泥池中；然后使泵2处在通过入口15吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿着管子3通至转子块体4，再沿着喷射臂5通过喷嘴13喷出。通过喷嘴13的溶剂和溶解的油泥的综合的力和流动，使得更多的天然物质溶解，这样可增加溶解油泥池的尺寸。当油泥池尺寸增大时，为了保持与未溶解的油泥的接触，必需使该装置运动。这个运动可通过使用批准在这种环境中使用的电机驱动的牵引机21来得到。通过使用一个放在外部的泵(没有示出)加入更多的溶剂，和通过使用诸如放在油泥池中的低速推进器(没有示出)一类的搅拌机构，使溶解的油泥循环，可以保持溶解的油泥池的粘度。当溶剂池达到由串联的粘度计(没有示出)测量的，拥有者所要求的理解粘度时，可以通过直接将溶剂从油罐泵出除去；或间接地通过将足够的水泵入油罐中，使油通过在油罐壁上的出口，从油罐浮出，进入相应的回收容器中而除去。在需要回收该装置的情况下，牵引机21具有与楔子(没有示出)固定和与在油罐外面的铰盘车(没有示出)连接的绳索，以便用铰车将牵引机和装置提升到安全的地方。
当该装置工作时，可以用灯6照亮要溶解的油泥，使得在油罐外面的操作人员，可以通过与监视器屏幕(没有示出)连接的CCTV摄像机22，观察操作；和利用控制盒14进行的控制工作。
在情况C时，需要用不同的方式形成油泥池。这时，油泥的深度使得不希望通过在侧壁上的人通道进入油罐中，或不可能这样进入，而是只可能通过油罐顶部或覆盖油泥的浮动膜片进入。在这种情况下，如图3所示，首先需要通过人行通道，降低圆锥形储油槽20。由于重量的关系，该储油槽沉入油泥中，并具有使溶剂和溶剂与油泥混合物的池积存在圆锥形储油槽20上，以使泵2可以工作。圆锥形储油槽20由腿A支承，并作成倒置的截锥形状，它带有降低/升高它(没有示出)和可松开地将泵2固定(没有示出)在由圆锥表皮所包含的空间内的装置。在圆锥形储油槽20中形成溶剂或溶解油泥的池后，泵2处在通过入口15吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿着管子3进入转子块体4，和沿着喷射臂5，通过喷嘴13喷出。溶剂和溶解的油泥通过喷嘴13的综合的力和流动，使更多的天然物质溶解，从而增加溶解的油泥池的尺寸。通过使用放在外部的泵(没有示出)加入更多的溶剂，和通过使用放在油泥池中的低速推进器(没有示出)一类的搅拌机构，使溶解的油泥循环，可以保持溶解的油泥池的粘度。当油泥池的深度增加时，需要将一些溶解的油泥泵出油罐，以便使剩余的油泥沉淀在形成的空间中。这个过程继续至可以如情况A中所述那样，将该装置固定在浮箱1上为止。当溶剂池达到拥有者所要求的，由串联的粘度计(没有示出)测定的理想粘度时，可以通过直接将溶剂从油罐泵出除去；或间接地，当可进入侧壁上的人行通道时，通过将足够的水泵入油罐中，使油通过油罐壁上的出口从油罐中浮出、进入相应的回收容器中而除去。
当该装置工作时，可用灯6照亮要溶解的油泥，使得在油罐外面的操作人员可以通过与监视器屏幕(没有示出)连接的CCTV摄像机22，观察操作；和利用控制盒14进行的控制工作。
通常，浮箱1由可连接的塑料或其他强度高重量轻的材料装配而成，以便对于浮箱及其设备的重量形成足够的浮力，和可以在进入贮存/沉淀油罐中之后容易装配。和在通过人的通道从贮存/沉淀油罐排出之前拆卸。牵引机21，与在煤气管路中使用的牵引机相似，由电机驱动，并且保证适用于易爆炸的环境。
泵送机构包括泵2和带有喷射臂5或喷嘴13的转子块体4。溶剂和油泥的混合物通过该喷嘴输送。另外，还包括连接管路3、16和阀18。泵2是适用于危险环境的形式的泵。转子块体4和喷射臂5具有产生扁平射流的喷嘴13。因此，当转子块体4转动时，从通过喷嘴13输送的溶剂和溶剂与油泥混合物的射流力产生的动能，使油泥的溶解加速。泵2在5巴以下的方便压力下工作，喷嘴13适应由泵2输出的流量。通过喷嘴13的流体流动使转子块体4转动，其转动速度由喷嘴13的位置确定。
通过在浮箱1、牵引机21或圆锥形储油槽20上安装CCTV摄像机22和灯6，可以控制和监视工作；另外，停止或开始包括泵送、运动、扫描、记录、放置和测量的不同功能的控制组件14，利用电子装置与位于油罐外面的装置连接。
上述的装置还不同于在油泥溶解后，清理油罐中的残余物和水垢。在这种情况下，由泵2将稀释的酸溶液泵送通过该装置。
在情况D时，为了清理顶部开放的油罐的壁和底部，或者当将横向板片(没有示出)加在转子块体4的边缘上时用作桨叶轮，当转子块体4转动时，需要停止流体通过一些喷射喷嘴13的流动。这点可通过保证相应尺寸的肩部40可松开地固定在套环32上或作成套环32的一部分，并且完整的组件放置在油罐中，以保证离开喷射喷嘴13的喷射射流，沿着油罐的壁向上，达到所希望的高度来做到。这样，当肩部40的位置正确时，当通向喷嘴盖31的出口在肩部40后面通过时，可以依次阻断流体通向喷嘴13。当转子块体4转动时，因为通向喷射喷嘴13的出口清除干净了肩部40，因此通过喷射喷嘴13的流动恢复正常。利用多于1个喷射喷嘴13，可以保持转子块体4的转动；由通过没有遮蔽的喷射喷嘴13的流体流动产生的力，足以克服整个部件的摩擦阻力。回转速度由离开喷射喷嘴13的清理流体射流的方向确定。当喷嘴13，螺钉35和转子块体4的中心是在一条直线(0°)上时，没有转动。如果喷嘴盖31转动90°，则转动最大。操作者可以转动喷嘴盖31，来在0°-90°之间调整偏转角度，来适应其在整个部件的摩擦阻力之上的工作要求。
在情况E时，为了清理封闭的油罐的所有表面，当转子块体4固定在转子接头36上，使转子块体4转动时，必需使清理流体通过所有的喷射喷嘴13流动。回转速度由离开喷射喷嘴13的清理流体的射流的方向确定。当喷嘴13，螺钉35和转子转体4的中心点在一个公共平面(0°)上时，没有转动。如果喷嘴盖31转动90°，则转动最大。操作者可以转动喷嘴盖31，使其偏转角度在0°-90°之间调整，则可适应其在整个部件的摩擦阻力之上的工作要求。
在情况F时，为了清理油罐的底部或管路的内表面，当转子块体4直接固定在套环8上，使转子块体4转动时，必需使清理流体通过所有喷射喷嘴13流动。转动速度由离开喷射喷嘴13的清理流体的射流方向确定。当喷嘴13、螺钉35和转子块体4的中心点在一个公共平面(0°)上时，没有转动。如果喷嘴盖31转动90°，则转动最大。操作者可以转动喷嘴盖31，在0°-90°之间调整其偏转角度，可以适应在整个部件摩擦阻力之上的工作要求。
最好回收如上所述的，从油罐泵出的溶解油泥中所含的油，并将它包括在拥有者的油处理/贸易活动中。
上述的方法和装置只是利用例子给出，在不偏离所附权利要求书规定的本发明的范围的条件下，技术熟练的人可作各种改进。
权利要求
1.一种溶解容器内原油油泥的方法，它包括下列步骤a.将溶剂用压力泵入油泥块中；b.将溶剂和被溶解的油泥产生的混合物泵入剩余的油泥块中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度为止；c.从该容器中聚出被溶解的油污；和d.遥控监测和控制上述步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其特征为，步骤b是连续地进行的，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可泵送的粘度为止。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征为，然后回收从该容器中泵出的被溶解油泥中的油。
4.如上述权利要求中任何一条所述的方法，其特征为，它还包括通过将稀释的酸溶液泵入该容器中来清理该容器的步骤。
5.如上述权利要求中任何一条所述的方法，其特征为，该溶剂是从桔子油和合成矿物油的衍生物配制的。
6.实施按上述任何一权利要求所述的方法的装置，它包括将该溶剂和被溶解的油泥混合物泵入该剩余的油泥块中的装置，从该容器中清除该被溶解的油泥的装置，用以支承并将该泵送装置运输通过该被溶解的油泥混合物的装置，和用以遥控监控该装置的装置。
7.如权利要求6所述的装置，其特征为，用以将该溶剂和被溶解的油泥混合物泵入该剩余的油泥块中的装置包括一个泵和一个转子，该转子具有多个喷嘴出口，该溶剂和被溶解油泥的混合物通过该喷嘴被导入该剩余的油泥块中。
8.如权利要求7所述的装置，其特征为，该转子具有多个按角度间隔的臂，每一个臂具有2个或多个喷嘴。
9.如权利要求7所述的装置，其特征为，该转子为圆盘形状，它具有多个沿圆周方向彼此间隔的喷嘴。
10.如权利要求7-9中任何一条所述的装置，其特征为，设置随着该转子转动依次限制流经一些特定喷嘴的流量来形成所希望的分布形式的装置。
11.如权利要求7-10中任何一条所述的装置，其特征为，它还包括在该泵和转子之间的阀装置，以允许一些流量转移以便推动这些装置，通过该被溶解的油泥。
全文摘要
该方法包括下列步骤将压力溶剂用压力泵入油泥块中；将溶剂和被溶解的油泥产生的混合物泵入剩余的油泥块中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度为止；从容器中泵出溶解的油污；和远距离监测和控制上述步骤。还公布了实现该方法的装置。该装置包括将溶剂和溶解的油泥混合物泵入剩余的油泥块中的装置，从容器中清除溶解的油泥的装置，支承和将泵送装置运输通过溶解的油泥混合物的装置，和远距离监控该装置的装置。
文档编号B01F5/02GK1617774SQ02827553
公开日2005年5月18日 申请日期2002年11月28日 优先权日2001年11月30日
发明者W·B·霍维 申请人:策尔斯有限公司