Спосіб очищення нафтовмісних вод і сепаратор для його здійснення

1 Спосіб очищення нафтовмісних вод від нафтопродуктів у 2-ступеневому сепараторі, що включає послідовну подачу й очищення нафтовмісної води від нафти в послідовно розташованих секціях ступеня попереднього очищення, ВІДВІД нафтопродукту, що відокремився, у додаткову ємність після кожної секції, відокремлення механічних домішок, подачу за допомогою насоса води в ступінь тонкого очищення й у пристрій, що відсмоктує, відсмоктування частини води з додаткової ємності, наступне очищення води в ступені тонкого очищення і ВІДВІД очищеної води і відокремленого нафтопродукту за межі сепаратора, який відрізняється тим, що здійснюють багаторазову циркуляцію рідини, яка очищається, через коалесціюючий матеріал кожної секції завантаження ступеня попереднього очищення, а механічні домішки спрямовують у шламозбірник ступеня попереднього очищення з наступним відводом за межі сепаратора 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що кратність циркуляції рідини, що очищається, у кожній секції ступеня попереднього очищення становить 1,6-2 рази 3 Сепаратор для очищення нафтовмісних вод від нафтопродуктів для здійснення способу за пп 1, 2, що складається з двох ступенів з коалесціюючим завантаженням, розміщеним в корпусі і утримуваним перфорованими листами, при цьому ступінь попереднього очищення містить послідовно розташовані секції з завантаженням і дискретно змінними пористістю та діаметром пор і окремими додатковими ємностями для збору нафтопродуктів, насос для подачі очищеної води із ступеня попереднього очищення в ступінь тонкого очищення й у пристрій, що відсмоктує, патрубки підведення і відводу рідини, який відрізняється тим, що кожна секція завантаження ступеня попереднього очищення обладнана окремим пристроєм, що відсмоктує, при цьому нагнітальний патрубок пристрою, що відсмоктує, приєднано до приймальної порожнини тієї ж секції, після якої приєднано всмоктувальний патрубок цього пристрою, а в нижній частині корпуса ступеня попереднього очищення виконано шламозбірник з патрубком відводу шламу, відокремлений від порожнини очищеної води сіткою Винахід належить до техніки очищення нафтовмісних вод і може бути використаний при очищенні суднових нафтовмйжих вод, а також при очищенні стічних вод на бурових платформах, підприємствах нафтовидобувної і нафтопереробної галузей промисловості й інших промислових об'єктів, де утворюються СТІЧНІ води, що містять нафтопродукти Відомо про спосіб очищення нафтовмісних вод що включає попереднє очищення нафтовмісноі води в секції з коалесціюючим завантаженням, відокремлення механічних домішок і нафтопродукту, ВІДВІД нафтопродукту в окрему ємність, додаткове тонке очищення в шарі коалесціюючого матеріал}, ВІДВІД очищеної води і нафтопродукту за межі сепаратора Цей спосіб реалізується в сепараторі, що включає ступень попереднього очищення з вільно покладеним коалесціюючим завантаженням на перфорованому листі, встановленому з утворенням порожнини очищеної води і обладнаний додатковою ємністю для збору нафтопродуктів, що сполучена в нижній частині з 4 Сепаратор за п 3, який відрізняється тим, що секції завантаження ступеня попереднього очищення виконані тонкошаровими і розміщені вертикально 5 Сепаратор за пп 3, 4, який відрізняється тим, що перед кожною секцією з коалесціюючим завантаженням встановлено вертикальну перегородку, яка утворює із дном корпуса зазор О (О о ю 54060 вої суміші ємності, а вода надходить у другий шар коалесціюючого завантаження, де відбувається наступний етап укрупнення часток нафтопродукту, що не скоалесціювалися у першому шарі, і потім у третій шар у якому відбувається відокремлення наддрібних дисперсних фракцій нафтопродукту ВІДВІД нафтопродукту після другого і третього шарів коалесціюючого завантаження відбувається аналогічно, як після першого шару по похилих перфорованих листах у ємності кожної секції завантаження, які з'єднані між собою патрубками Спливаючи в патрубках, нафтопродукт потрапляє у верхню частину першої за ходом водонафтової суміші ємності, ВІДКІЛЯ відводиться у ємність для відокремлення нафти ступеня тонкого очищення за допомогою струминного апарата Очищена вода через патрубок відводу очищеної води виводиться із ступеня попереднього очищення і насосом подається у ступень тонкого очищення, де відбувається подальше очищення води Після цього очищена вода виводиться із сепаратора У цьоНайбільш близьким за технічною сутністю є му пристрої завдяки секційному очищенню нафтотехнічне рішення за а с СРСР №1627520, вмісної води за допомогою фильтрувальноCO2F1/40 1991 р Сепаратор містить ступень тонкоалесціюючого завантаження з дискретно змінкого очищення і насос Ступень попереднього ними пористістю і діаметром пор у кожної, почиочищення складається з корпуса, нафтозбірника, наючи з другої за ходом потоку секції, у процесі патрубків підведення нафтовмісної води, відводу якої відбувається регулярний ВІДВІД укрупнених очищеної води і відводу нафтопродуктів У корпусі фильтрувально-коалесціюючим завантаженням ступеня попереднього очищення розміщені три часток нафтопродукту, істотно підвищується стешари з фильтрувально-коалесціюючим завантапінь очищення нафтовмісних вод і ресурс роботи женням, кожний з яких являє собою два перфоросепаратора, тому що на коалесціюючий матеріал ваних листи, між якими покладено матеріал заванступеня тонкого очищення надходить значно ментаження, причому нижній за ходом нафтовмісної ша КІЛЬКІСТЬ дрібнодисперсного нафтопродукту ніж води лист кожного шару має кут нахилу в діапазоні у розглянутого раніше сепаратора Завдяки тому, 25 - 30° Корпус ступеня попереднього очищення що механічні домішки практично затримуються в обладнаний трьома ємностями для збору нафтопершій секції ступеня попереднього очищення, продуктів, з'єднаними між собою патрубками відпісля досягнення гранично припустимого тиску на воду нафтопродуктів У складі ступеня попереній відсутня необхідність заміни завантаження днього очищення застосоване фильтрувальнонаступних секцій ступеня, що знижує трудомісткоалесціююче завантаження з дискретно зменшукість обслуговування і матеріалоємність завантаваною пористістю і діаметром пор, починаючи з ження в процесі експлуатації Однак недоліком другого за ходом нафтовмісної води шару У верхрозглянутого секційного способу очищення в стуній частині першої за ходом водонафтової суміші пені попереднього очищення є недостатній степінь ємності є патрубок відводу нафтопродукту, що очищення нафтовмісних вод у результаті швидкозібрався, у ємність для відокремленої нафти стуго забруднення пор завантаження механічними пеня тонкого очищення за допомогою струминного домішками і великими фракціями нафтопродуктів апарата Струминний апарат також з'єднаний труПри такому способі очищення не вдається збільбопроводом з напірною трубою насоса Ступень шити степінь очищення більш, ніж у 1 2 - 1 3 рази і тонкого очищення складається з корпуса і ємності ресурс секції понад 50 годин для відокремленої нафти У корпусі ступеня тонкопорожниною очищеної води і має патрубок відводу нафтопродуктів, розташований у верхній частині, ступень тонкого очищення з ємністю для відокремленої нафти і з коалесціюючим матеріалом, при цьому патрубок відводу нафтопродуктів додаткової ємності попереднього ступеня очищення з'єднаний з ємністю для відокремленої нафти ступеня тонкого очищення за допомогою струминного апарата (ас СРСР №1433300 CO2F1/40 1989р) Недоліком такого способу очищення є недостатній степінь очищення води від нафтопродуктів, що пояснюється швидким забрудненням завантаження ступеня попереднього очищення, який має однорідну пористість і діаметр пір, механічними домішками і великими фракціями нафтопродукту При цьому значна частина нафтопродукту надходить до ступеня тонкого очищення, що істотно знижує степінь очищення нафтовмісних вод, ресурс ступеня тонкого очищення і сепаратора в цілому го очищення поміщено коалесціюючий матеріал Для відводу нафтопродукту й очищеної води передбачені ВІДПОВІДНІ патрубки Сепаратор працює так Нафтовмісні води через прийомний патрубок надходять у ступень попереднього очищення, де відбувається гравітаційне відокремлення всіх часток нафти, швидкість спливання яких перевищує швидкість потоку рідини при їхньому зустрічному русі Усі відокремлені частки збираються у нафтозбірнику Далі вода потрапляє у перший шар коалесціюючого завантаження, де відбувається відокремлення механічних домішок і крупнодисперсних фракцій нафтопродукту за рахунок їхньої адсорбції і фільтрації Пройшовши перший ступень коалесціюючого завантаження, нафтопродукт по похилому перфорованому листі самостійно спливає в першій по ходу водонафто В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу очищення нафтовмісних вод в якому при багаторазовому очищенні забезпечується подовжений контакт води, яка очищується, з фільтроелементом і за рахунок цього збільшується КІЛЬКІСТЬ відокремленого забруднення, а як наслідок підвищується якість води, що очищується Поставлена задача вирішується тим що у способі очищення нафтовмісних вод від нафтопродуктів у 2 - ступеневому сепараторі, що включає послідовну подачу й очищення нафтовмісної води від нафти в послідовно розташованих секціях ступеня попереднього очищення, ВІДВІД нафтопродукту, який відокремився, у додатково ємність після кожної секції, відокремлення механічних домішок, подачу за допомогою насоса води в ступень тонкого очищення й у пристрій, що відсмок 54060 тує, відсмоктування частини води з додаткової ми пористістю та діаметром пор і окремими ємності, наступне очищення води в ступені тонкого додатковими ємностями для збору нафтопродукочищення і ВІДВІД очищеної води і відокремленого тів, насос для подачі очищеної води із ступеня нафтопродукту за межі сепаратора, у якому здійспопереднього очищення в ступень тонкого очинюють багаторазову циркуляцію рідини, яка очищення й у пристрій, що відсмоктує, патрубки підщається, через коалесціюючий матеріал кожної ведення і відводу рідини, у якому кожна секція секції завантаження ступеня попереднього очизавантаження ступеня попереднього очищення щення, а механічні домішки спрямовують у шлапостачена окремим пристроєм, що відсмоктує, при мозбірник ступеня попереднього очищення з нацьому нагнітальний патрубок пристрою, що відступним відводом за межі сепаратора смоктує, приєднано до прийомної порожнини тієї ж секції, після якої приєднано всмоктувальний патКрім того, кратність циркуляції рідини, що рубок цього пристрою, а в нижній частині корпуса очищується, у кожній секції ступеня попереднього ступеня попереднього очищення виконано шламоочищення становить 1,6 - 2 рази збірник з патрубком відводу шламу, відокремлений Сутність способу полягає в наступному Відовід порожнини очищеної води сіткою кремлення нафтопродукту від води в ступені попереднього очищення здійснюють шляхом укрупСекції завантаження ступеня попереднього нення дрібнодисперсного нафтопродукту на очищення сепаратору виконані тонкошаровими і коалесціюючій поверхні завантаження кожної секрозміщені вертикально ції ступеня при проходженні забрудненою водою Перед кожною його секцією з коалесціюючим коалесціюючого матеріалу, потім відводять укрупзавантаженням встановлено вертикальну перегонений нафтопродукт у додаткові ємності як і в спородку, що утворює із дном корпуса зазор собі-прототипі На відміну від способу-прототипу Найбільш ефективне очищення води буде яквідокремлення механічних домішок здійснюють не що фільтрувальні шари секцій з коалесціюючим у фільтрувальному завантаженні, а збирають мезавантаженням розташувати вертикально, а додаханічні домішки в шламозбірнику на дні корпусу ткові ємності будуть розміщені вище їх Тоді рух ступеня попереднього очищення і потім відводять нафтопродукту в додаткові ємності буде більш за межі сепаратора Досягається це тим, що нафприродним ТОВМІСНІЙ воді забезпечують крутий поворот перед На рисунку (Фіг) подано схему сепаратора, що входом у кожну секцію з коалесціюючим завантавиконує очищення за пропонованим способом женням При крутому повороті знизу нагору за доСепаратор містить ступень попереднього очищенпомогою установки вертикальної перегородки відня, ступень тонкого очищення і насос і Ступень бувається відокремлення найбільш важких попереднього очищення складається з корпуса 2 механічних домішок, що потім під власною вагою патрубків підведення нафтовмісної води 3 відвоосідають у шламозбірник Воду, що далі очищаду очищеної води 4, відводу нафтопродуктів 5 У ється, багаторазово пропускають через порівняно корпусі 2 розміщені вертикальні секції з коалесцітонкі шари коалесціюючого завантаження кожної юючим завантаженням 6 Перед кожною секцією 6 секції Тонкий шар коалесціюючого завантаження встановлено вертикально перегородки 7, закріпне може затримати велику КІЛЬКІСТЬ механічних лені у верхньому днищі корпуса 2, що утворюють домішок і мехдомішки проходять через шар коалезазор 8 із дном корпуса 2 Дно корпуса 2 є шламосціюючого завантаження і під власною вагою осізбірником 9, відокремленим від порожнини циркудають у шламозбірник Крім того багаторазова люючої води сіткою 10 У нижчій точці шламозбірциркуляція води, що очищається, через завантаника встановлено патрубок відводу шламу 11 ження секцій сприяє промиванню цих шарів від Корпус постачений додатковими ємностями 12, що мехдомішок і видаленню останніх у шламозбірник являють собою нафтозбірники, і патрубками відБагаторазова циркуляція води, що очищається, воду нафтопродуктів 13 з'єднаними з патрубком через юнкий шар коалесціюючого завантаження відводу нафтопродуктів 5 За кожною секцією 6 з кожної секції ступеня попереднього очищення секоалесціюючим завантаженням (за ходом води, паратора забезпечує необхідний контакт нафтощо очищається, у ступені) розташовані патрубки продукту з коалесціюючою поверхнею і надійне 14, приєднані до окремих пристроїв, що відсмоквідокремлення нафтопродукту від води тують, ежекторного типу 15, напірні патрубки 16 яких приєднано до прийомних порожнин тих же Для здійснення пропонованого способу очисекцій Робочі патрубки пристроїв ежекторного щення нафтовмісних вод у сепараторі слід передтип), 15 з'єднані трубопроводом з напірною трубою бачити деякі зміни насоса 1 Ступень тонкого очищення складається з Ставиться задача удосконалення сепаратора корпуса 17 і ємності 18 для відокремленої нафти для очищення нафтовмісних вод, в якому за умов У корпусі 17 розташований фильтрувальнопостачання додатковими пристроями забезпечукоалесціюючий матеріал 19 Для відводу нафтоється збільшення тривалості фільтроциклу сепапродуктів служить патрубок 20, а очищеної води ратора і завдяки цьому поліпшується якість очипатрубок 21 щення води Вирішується поставлена задача тим що в сеСепаратор працює так Нафтовмісна вода чепараторі для очищення нафтовмісних вод що рез патрубок 3 надходить у ступень попереднього складається з двох ступенів з коалесціюючим заочищення сепаратора Пройшовши зазор 8, утвовантаженням, розміщеним в корпусі і утримуваним рений вертикальною перегородкою 7, днищем перфорованими листами, при цьому ступень покорпуса 2, вода різко повертає нагору до першої переднього очищення містить послідовно розтаза ходом руху води секції з коалесціюючим заваншовані секції з завантаженням і дискретно зміннитаженням 6 При проходженні зазору 8 з води ви діляються найбільш важкі механічні домішки і під дією власної ваги осідають униз, проходять сітку 10 і збираються у шламозбірнику 9 Далі вода надходить на коалесціююче завантаження, де відбувається укрупнення дрібнодисперсного нафтопродукту в результаті контакту з коалесціюючою поверхнею завантаження 6 Пройшовши першу секцію коалесціюючого завантаження, нафтопродукт самостійно спливає в додаткову ємність 12 а вода частково направляється до наступної секції з коалесціюючим завантаженням і частково відсмоктується ежекторним пристроєм 15 через патрубок 14 і прямує в прийомну порожнину цієї ж першої секції через патрубок 16 При цьому пристрій 15 що відсмоктує, забезпечує 1 6 - 2 кратну циркуляцію води через коалесціюючий матеріал кожної секції Завдяки багаторазовій циркуляції води, що очищається, через тонкий коалесціюючий матеріал забезпечується подовжений контакт нафтопродуктів з коалесціюючою поверхнею, що забезпечує надійне відокремлення нафти Крім того, мехдомішки при багаторазовій циркуляції вимиваються з коалесціюючого матеріалу б і осідають у шламозбірнику 9 Очищення в наступних секціях відбувається аналогічно очищенню в першій секції В останній секції відбувається очищення від найбільш дрібних часток Спливаючи в додаткові єм 54060 8 ності 12 нафтопродукт, що виділився, по патрубках 13 підводиться до патрубка відводу нафтопродукту 5 і відводиться за межі сепаратора Шлам із шламозбірника відводиться за допомогою патрубка 11 Очищена в ступені попереднього очищення вода насосом 1 прямує в ємність 18 ступеня тонкого очищення і частково до робочих патрубків пристроїв 15, що відсмоктують В ступені тонкого очищення вода, проходить шар фильтрувально-коалесціюючого завантаження 19 Через патрубок 20 відводиться нафта, що відокремилась, а через патрубок 21 - чиста вода Мехдомішки залишаються в шарі 19 У пропонованому способі і пристрої для його здійснення завдяки багаторазовій циркуляції води, що очищається, через коалесціююче завантаження істотно підвищується ефективність відокремлення нафти від води, що підвищує очисну здатність сепаратора в порівнянні з прототипом у 1,5 1 6 рази і підвищує ресурс сепаратора завдяки тому, що механічні домішки не забруднюють пори завантаження, а вщокремлюються у шламозбірник і відводяться за межі сепаратора Ресурс збільшується в 2 - 3 рази Завдяки збільшенню ресурсу знижуються витрати на обслуговування сепаратора ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24