油水分离装置及方法与流程

文档序号:11098892
本发明涉及油水处理装置和方法,具体地说,本发明涉及适用于石化、环保领域的油水分离装置和方法。
背景技术
:油水分离设备广泛用于石化、环保等领域。对石化领域而言,随着油田开发进入中后期,原油的含水率大幅提高,需要高效的油水分离手段。此外,为了提高采收率,油田通常加注化学药剂开采,使得油水混合液呈水包油乳化状态,给分离带来了很大困难。在环保领域,含油污水的处理也是很大的挑战。传统的油水分离使用的是活性炭或絮凝剂。活性炭比较脏,需要事先浸泡、较长的接触时间以及频繁地更换。而絮凝剂的使用又有增加污水含盐量、废渣生成量大、药剂使用量大等问题。此外,传统的重力型水油分离方法通常很耗时。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种操作简单、分离效率高的油水分离装置和油水分离方法。为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:本发明的油水分离装置包括表面活性剂添加装置、联合过滤器、探头,其中所述的表面活性剂是水基乙醇,特别是AR级的水基乙醇(ARGradeEthanolWaterBase)。表面活性剂的添加量大约为每20升乳液添加0.005~0.2克。优选地,所述油水分离装置中的联合过滤器是多个通用过滤器并排排列,所述通用过滤器例如是EUTEC过滤器。优选地,探头用荧光进行检测。优选地,所用荧光的波长适合检测油类。优选地,所述油水分离装置中还包括纳米吸附剂。优选地,所述纳米吸附剂是非碳基介质。优选地,所述纳米吸附剂被放置于一次性容器中。本发明还涉及一种油水分离方法,其包括:向含油的水或乳液加入表面活性剂,以将水和油初步分离;使沉在下层的水流过联合过滤器;如果水流满足探头预设的含油量要求,则流入储液罐中,作为最终产物;如果水流不满足探头预设的含油量要求,则将其返回联合过滤器,作进一步处理;其中所述表面活性剂是水基乙醇。优选地,上述方法还包括用纳米吸附剂进一步处理。本发明所达到的有益效果是:本发明操作简单、油水分离效率高,废渣生成量小、药剂使用量小,能够有效去除含油污水中的油类。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1是本发明的流程图。图2是本发明的油水分离装置的示意图,其中标记2是表面活性剂添加装置,标记3是联合过滤器,标记4和6是探头,标记5是可选的装有纳米吸收剂的装置。图3显示的是装有纳米吸附剂的装置(图2中的标记5)的示意图,其中标记S1是含油污水的入口,标记S2是压力释放室,标记S3是液面指示器,标记S4是预过滤器,标记S5是主过滤器,标记S6是排污口,标记S8是出水口(S6和S8可以是不同位置的)。图4是探头(图2中的标记4和6)的示意图,其中A是来自水箱、矿坑、管道、河流等的水流入口,B是清水入水口,C是取样口,D是终产物出口。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。本发明的油水分离流程为:当含油的水或乳液被泵入供水水箱1后,向供水水箱注入表面活性剂2,以将水和油初步分离。分离后的油被泵入储油箱中,以作进一步处理。用泵使沉在水箱底部的水流过联合过滤器3。位于过滤器出口的探头4以ppm为单位指示含油量。如果水流满足探头预设的含油量要求,则流入储液罐中,作为最终产物;如果水流不满足探头预设的含油量要求,则将其返回联合过滤器,作进一步处理。当需要时,可以令水流流过装有纳米吸附剂的装置5。当水流流出过滤装置5的出口后,流经探头6。如果水流满足探头6预设的含油量以ppm为单位要求,则流入储液罐中,作为最终产物。如果水流不满足探头6预设的含油量以ppm为单位要求,则将其返回上游的纳米吸附剂,作进一步处理。装有含油污水(油水乳液)的容器可以是玻璃容器。将含油污水在系统的第一阶段截停,将表面活性剂注入容器中。所用的表面活性剂为水基乙醇,优选AR级的水基乙醇。加入表面活性剂的目的是打碎乳液中的油分子,使它们重新结合成较大的液滴,浮在上层,而水留在下层。这样,可以从上面泵出油,而从底部泵出水。然而,这样得到的水仍含有少量的油滴,需要进一步的分离。联合过滤器可以由通用的过滤器组成,如图2所示,成系列地并排排列。这样的排列方式有利于维护,并可以缩短流动的时间。这些过滤器可以将油的浓度降低到接近50ppm。油滴被过滤器吸附,并被排出,但处理后的水会从一个过滤器流向下一个过滤器。在此阶段可以利用图4所示的探头来检测油含量,所述探头可以为多种形式。如果含油量不符合要求,则将水流送回上游的过滤器,直到油的含量达到预定值,再将水流送至下一阶段。图3显示的是包含吸附过滤介质的容器,可以由环保材料制成。容器中有两个隔室:第一隔室是预过滤器(prefilter),第二隔室是主过滤器。容器中可以装有纳米吸附材料。所述纳米吸附材料是非碳基介质(non-carbonbasedmedia),可以存放在一次性容器中。本发明所用的探头(检测装置)可以包括两个隔室,一个用于数据处理(digitalanalog),另一个用于荧光传感。传感室提供连续的水流样本,而光学传感器悬于水流上方。控制器监测多个信号,提供可靠的ppm浓度。本发明的探头的优点是:(1)由于传感器是非接触性的,降低了系统维护的难度;(2)所用的荧光可以选择性地检测石油烃,方法是针对它们的芳族基团进行检测;(3)可以连续地在线监测,不会因例如添加化学物质而耽误时间。特制的UV吸收流动板(UVabsorbingflowplate)可以覆盖大面积的水面。这样产生的高面积深度比可以带来多种益处。图4中的B是清水进水阀,用于常规的检测校准和维护。图4中的A是来自水箱、矿坑、管道、河流等的水流入口。水流流过特制的UV流动板,使信号强度和稳定性最大化。过滤荧光的波长,使其特别地指示油类的存在。用光老化(lampdegradation)和温度传感器来补偿外界的影响。过滤后的荧光能激发油类分子,用非接触式传感器进行检测。信号被送到控制器中进行计算,通过人机界面显示结果。实施例1淡水中的油水分离一.用联合过滤器处理1.机油(engineoil)实验1:0.1g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱(circulationtank)中冷却至4.6-5℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为2268ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量无法检出。实验2:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.6-5.5℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为3511ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量无法检出。实验3:0.005g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至3.9-4.5℃,流速为3升/分钟,压力为0.07MPa。乳液下层的油含量为3855ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为5ppm。实验4:0.005g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至5.0-5.3℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为3811ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为10.7ppm。2.植物油实验1:0.005g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。10将20升水和200毫升植物油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.0-5.1℃,流速为3升/分钟,压力为0.07MPa。乳液下层的油含量为4639ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为7.5ppm。3.原油(crudeoil)实验1:0.005g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升水和200毫升原油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.6-5℃,流速为3升/分钟,压力为0.07MPa。乳液下层的油含量为184.3ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为39.6ppm。二.用联合过滤器和纳米吸附剂处理实施例2人工海水中的油水分离一.按照如下配方制备人工海水人工海水的组成成分浓度(g/L)20升中的质量(克)NaCl24.53490.6MgCl25.2104Na2SO44.0981.8CaCl21.1623.2KCl0.69513.9NaHCO30.2014.02KBr0.1012.02H3BO30.0270.54SrCl20.0250.5NaF0.0030.06二.用联合过滤器处理1.机油实验1:0.005g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升人工海水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.7-5.2℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为364.98ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为17.95ppm。实验2:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升人工海水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至5.0-5.4℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为380.63ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为14.81ppm。实验3:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间10分钟。将20升人工海水和200毫升机油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.7-5.2℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为351.33ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为17.43ppm。2.植物油实验1:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升人工海水和200毫升植物油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.1-4.7℃,流速为3升/分钟,压力为0.075MPa。乳液下层的油含量为1068.06ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为26.88ppm。实验2:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升人工海水和200毫升植物油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.5-5.1℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为1052.2ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为18.83ppm。3.原油实验1:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升人工海水和200毫升原油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至4.5-5.5℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为36.62ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为14.81ppm。实验2:0.05g表面活性剂,16升水箱,循环时间5分钟。将20升人工海水和200毫升原油乳化,令乳液在16升循环水箱中冷却至5.4-5.7℃,流速为3升/分钟,压力为0.08MPa。乳液下层的油含量为76.06ppm,经过联合过滤器过滤后,滤液中的油含量为33.19ppm。三.用联合过滤器和纳米吸附剂处理由以上数据可以清楚地看出,本发明的装置可以有效去除含油污水中的油类。最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3 
再多了解一些
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