RU2372295C1 - Installation for purification of oil-containing liquids - Google Patents
Installation for purification of oil-containing liquids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372295C1 RU2372295C1 RU2008124962/15A RU2008124962A RU2372295C1 RU 2372295 C1 RU2372295 C1 RU 2372295C1 RU 2008124962/15 A RU2008124962/15 A RU 2008124962/15A RU 2008124962 A RU2008124962 A RU 2008124962A RU 2372295 C1 RU2372295 C1 RU 2372295C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- chamber
- thin
- water
- oil products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Removal Of Floating Material (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам очистки нефтесодержащих жидкостей, образующихся при разработке нефтяных скважин, отмывки транспортных средств, предназначенных для перевозки нефтепродуктов, а также различных емкостей для их хранения или переработки.The invention relates to a device for cleaning oil-containing liquids generated during the development of oil wells, washing vehicles designed to transport petroleum products, as well as various containers for their storage or processing.
Оно может быть использовано в судостроении, машиностроительной, пищевой, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в строительстве, на транспорте, в энергетике и других отраслях промышленности, где происходит образование стоков, содержащих нефтепродукты и органические вещества.It can be used in shipbuilding, engineering, food, petrochemical and oil refining industries, as well as in construction, transport, energy and other industries where the formation of effluents containing oil products and organic substances.
В связи с резким увеличением числа предприятий, занимающихся получением, хранением, оптовой и розничной реализацией нефтепродуктов, отсутствием на большинстве объектов (нефтебазы, автозаправочные станции (АЗС), склады ГСМ, мазутохранилища и т.д.) обустроенных и эффективно работающих систем сбора и очистки ливневых и аварийных стоков идет рост загрязнений нефтепродуктами.Due to the sharp increase in the number of enterprises engaged in the receipt, storage, wholesale and retail sale of petroleum products, the absence at most facilities (oil depots, petrol stations (petrol stations), fuel and lubricant warehouses, fuel oil depots, etc.) of equipped and efficiently operating collection and cleaning systems storm and emergency runoff is an increase in oil pollution.
Нефть и нефтепродукты, вступая в непосредственный контакт с водой, загрязняют ее, находясь при этом в различных состояниях, основные из которых следующие: свободная нефть, нестабилизированные дисперсии, стабилизированные дисперсии, молекулярно-растворенная нефть, обволакивающие твердые включения. Состояние нефти в нефтесодержащих водах имеет определяющее значение для выбора способа обработки этих вод с целью их очистки.Oil and oil products, coming into direct contact with water, pollute it, being in various states, the main of which are: free oil, unstabilized dispersions, stabilized dispersions, molecularly dissolved oil, enveloping solid inclusions. The state of oil in oily waters is crucial for choosing a method of treating these waters with a view to purifying them.
Для очистки нефтепродуктов используются силовые очистители различной конструкции, принцип действия которых заключается в отделении частиц загрязнения от нефтепродуктов под действием искусственного силового поля или естественной гравитации.For cleaning oil products, power purifiers of various designs are used, the principle of which is to separate the particles of pollution from oil products under the influence of an artificial force field or natural gravity.
Это отстойники, центрифуги и центробежные сепараторы различного типа: гравитационные, флотационные, коалесцирующие и центробежные.These are sedimentation tanks, centrifuges and centrifugal separators of various types: gravity, flotation, coalescing and centrifugal.
Известна сепарационная установка "Пематик" фирмы "Сален и Викандер" (Швеция).Known separation plant "Pematic" company "Salen and Vikander" (Sweden).
Сепаратор состоит из трех цистерн, смонтированных на одном фундаменте. На этом же фундаменте установлен винтовой насос. Очистка в сепараторе двухступенчатая.The separator consists of three tanks mounted on the same foundation. A screw pump is installed on the same foundation. Cleaning in the separator is two-stage.
Нефтесодержащие воды сначала подаются в сепаратор гравитационного типа (первая ступень), отделение частиц нефти в котором происходит в основном за счет разности плотности воды и нефтепродукта. Насос устанавливается после сепаратора, т.е. на первой ступени его нет. Таким образом, гравитационный сепаратор работает в вакуумном режиме, что значительно повышает его очистную способность, т.к. диспергирующее воздействие насоса на частицы нефтепродукта исключено.Oily water is first fed to a gravity-type separator (first stage), the separation of oil particles in which occurs mainly due to the difference in the density of water and oil product. The pump is installed after the separator, i.e. at the first stage it is not. Thus, the gravity separator operates in a vacuum mode, which significantly increases its cleaning ability, because the dispersing effect of the pump on the oil particles is excluded.
Отделенная в гравитационном сепараторе нефть собирается в его верхней части и по мере заполнения ее удаляется в сборную цистерну по сигналу датчика уровня раздела сред нефть - вода. Затем частично очищенная вода подается в фильтр (вторая ступень).The oil separated in the gravity separator is collected in its upper part and, as it is filled, it is removed to the collection tank by the signal of the oil-water interface level sensor. Then partially purified water is supplied to the filter (second stage).
В объем фильтрующей цистерны засыпан гранулированный кристаллический материал, обработанный химическим составом, или другой материал. В фильтрах фирмы использовался полимерный материал, выполненный в виде небольших "беличьих" колес. Частички нефтепродукта, не отделившиеся в гравитационном сепараторе, задерживаются на поверхности фильтрующего материала, а очищенная вода через цистерны промывочной воды выбрасывается за борт. Регенерация фильтра проводится путем обратной промывки очищенной трюмной водой, заключенной в промывочной цистерне. Давлением сжатого воздуха вода из промывочной цистерны выдавливается в фильтр, где с более высокой скоростью, чем при очистке нефтесодержащих вод, проходит через фильтрующий материал. При этом происходит смывание нефти с поверхности фильтра и его регенерация. После каждой промывки определенное количество воды с нефтепродуктами возвращается снова в трюмный колодец или цистерну сбора трюмных вод. Однако благодаря коалесценции частиц нефтепродукта на поверхности фильтра последующее их отделение в гравитационном сепараторе будет более эффективным. Процесс регенерации осуществляется периодически. Управление пневматическими и электронными клапанами, осуществляющими переключение работы установки с режима очистки на регенерацию и наоборот, осуществляется через щит управления, поставляемый совместно с установкой («Средства очистки жидкостей на судах», Справочник под редакцией И.А. Иванова, Л. "Судостроение", 1984 г.).A granular crystalline material treated with a chemical composition or other material is poured into the volume of the filtering tank. The company’s filters used polymer material made in the form of small "squirrel" wheels. Particles of oil that have not separated in the gravity separator are trapped on the surface of the filter material, and purified water is thrown overboard through the wash water tanks. The regeneration of the filter is carried out by back-flushing with purified bilge water enclosed in a flushing tank. Water is squeezed out of the washing tank by the pressure of compressed air into the filter, where it passes through the filter material at a higher rate than when cleaning oil-containing water. In this case, the oil is washed off from the surface of the filter and its regeneration. After each flushing, a certain amount of water with petroleum products is returned again to the bilge well or bilge water collection tank. However, due to the coalescence of oil particles on the filter surface, their subsequent separation in a gravitational separator will be more efficient. The regeneration process is carried out periodically. The pneumatic and electronic valves that switch the operation of the installation from the cleaning mode to regeneration and vice versa are controlled through the control panel, supplied together with the installation (“Means for cleaning liquids on ships”, Reference edited by I. A. Ivanov, L. “Shipbuilding” , 1984).
Наличие трех емкостей увеличивает размеры установки и требует дополнительной обвязки трубопроводной арматурой.The presence of three tanks increases the size of the installation and requires additional piping fittings.
Общим недостатком установок, содержащих гравитационные отстойники, коалесцирующие сепараторы и фильтры, являются: скопление нефтепродуктов в зернах фильтра, отсутствие отделения твердых частиц из сточной воды вне коалесцирующей камеры и, соответственно, засорение коалесцирующего материала, длительность регенерации, невозможность удаления укрупненных капель нефтепродукта из установок и т.д.A common drawback of plants containing gravity sedimentation tanks, coalescing separators and filters are: accumulation of oil products in the filter grains, lack of separation of solid particles from wastewater outside the coalescing chamber and, accordingly, clogging of coalescing material, regeneration time, impossibility of removing coarse oil droplets from the plants and etc.
Известна установка для очистки сточных вод от нефтепродуктов, включающая корпус с размещенными в нем предварительным отстойником, тонкослойным модулем из наклонных гофрированных полок, фильтровальной камерой с коалесцирующей загрузкой, трубопроводы подачи сточной воды, отвода нефтепродуктов, осадка и очищенной воды, фильтровальной камерой с адсорбирующей загрузкой и перфорированным коллектором, соединяющим обе фильтровальные камеры и размещенным в их верхних частях, трубопроводы отвода нефтепродуктов, снабженные регулирующими уровень слива навинчивающимися стаканами, при этом фильтровальные камеры установлены по ходу движения жидкости за тонкослойным модулем, коалесцирующая загрузка выполнена из гранулированного гидрофобного материала, например полиамида или полиэтилена, а адсорбирующая загрузка - из термостойкого кварцевого волокна с большой пористостью, причем предварительный отстойник снабжен коллектором отопления (Патент РФ №2013375, БИ №10, 1994 г.).A known installation for the treatment of wastewater from oil products, including a housing with a preliminary sump placed in it, a thin-layer module from inclined corrugated shelves, a filter chamber with a coalescing charge, pipelines for the supply of waste water, drainage of oil products, sludge and purified water, a filter chamber with an adsorbent load and perforated manifold connecting both filter chambers and placed in their upper parts, pipelines for the removal of petroleum products, equipped with regulatory controls drainage in screw cups, while the filter chambers are installed in the direction of the liquid behind the thin-layer module, the coalescing charge is made of granular hydrophobic material, for example polyamide or polyethylene, and the adsorbent charge is made of heat-resistant quartz fiber with high porosity, and the preliminary sump is equipped with a heating collector ( RF patent No. 201375, BI No. 10, 1994).
Практически эта конструкция близка к известной установке фирмы «General Electric», но в нее добавлена фильтровальная камера с адсорбирующей загрузкой и коллектор отопления, установленный в предварительном отстойнике. Эта установка не предназначена для разделения сточных вод, содержащих высоковязкие нефтепродукты, которые резко сократят срок службы коалесцирующей и адсорбирующей загрузки. Размещение отопителя в предварительном отстойнике не может существенно повлиять на вязкость нефтепродуктов.In practice, this design is close to the well-known installation of the company General Electric, but a filter chamber with an adsorbing charge and a heating collector installed in the pre-sump have been added to it. This installation is not intended for the separation of wastewater containing highly viscous petroleum products, which will drastically reduce the life of the coalescing and adsorbing charge. The placement of the heater in the preliminary sump cannot significantly affect the viscosity of the petroleum products.
Известно устройство для очистки нефтесодержащих вод, содержащее корпус с дном, распределитель потока, полости загрязненной и очищенной воды, нефтесборник, устройство отсоса, соединенное с нефтесборником и полостью загрязненной воды, очистной блок выполнен в виде каркаса с фильтрующе-коалесцирующим материалом, расположенных по спирали вокруг центральной перфорированной трубы. Спираль очистного блока выполнена многозаходной, при этом входные (начальные) участки многозаходной спирали равномерно разнесены по диаметру очистного блока, а длина седиментационного канала L равна 700 мм при диаметре очистного блока 250 мм. (Патент РФ №2082676, БИ 18 - 1997 г.)A device for cleaning oil-containing water, containing a housing with a bottom, a flow distributor, cavities of contaminated and purified water, an oil collector, a suction device connected to an oil collector and a cavity of contaminated water, the treatment unit is made in the form of a frame with filter-coalescing material arranged in a spiral around central perforated pipe. The spiral of the treatment unit is multi-start, while the input (initial) sections of the multi-start spiral are evenly spaced along the diameter of the treatment unit, and the length of the sedimentation channel L is 700 mm with the diameter of the treatment unit 250 mm. (RF patent No. 2082676, BI 18 - 1997)
Устройство работает следующим образом. Загрязненная вода через патрубок 2 поступает в верхнюю часть корпуса 1, равномерно распределяется по каналам распределителя потока 5 и с небольшой скоростью проходит по ним вниз по направлению к очистному блоку. В верхней части корпуса 1 начинается отделение нефтепродуктов. Отделенный нефтепродукт всплывает и собирается в нефтесборнике 4. Далее загрязненная вода поступает в очистной блок, где неотделившиеся в верхней части устройства мельчайшие капли нефти участвуют в процессе коалесценции, как за счет поверхностной, так и внутрипоровой коалесценции. Очищенная вода через центральную трубу 10 и полость 21 очищенной воды насосом 23 отводится за пределы устройства. Движение жидкости в очистном блоке осуществляется следующим образом. При поступлении загрязненной воды через наружный слой каркаса 6 на начальные участки фильтрующе-коалесцирующего материала 9 происходит ее очистка за счет коалесценции нефтепродукта внутри материала. Укрупненный нефтепродукт в результате разности давления, создаваемой насосом в центральной трубе 10 и полости 20 загрязненной воды, проходит через поры материала в продольные каналы, образованные следующими слоями каркаса, а оставшиеся частицы нефтепродукта коагулируют на поверхности фильтрующе-коалесцирующего материала 9, укрупняются и также увлекаются потоком воды вверх, а остальные движутся в двух направлениях, внутрь фильтрующе-коалесцирующего материала по порам и по спиральным каналам вокруг него. Процесс разделения на последующих слоях происходит аналогично.The device operates as follows. Contaminated water through the
Этому устройству присущи те же недостатки, что и предыдущему аналогу, в отношении загрязнения фильтрующе-коалесцирующего материала.This device has the same disadvantages as the previous counterpart in terms of contamination of filter-coalescing material.
Кроме того, в нем происходит разделение двухфазной системы - легкие нефтепродукты и технологическая вода, причем не исключается контакта загрязненной и очищенной воды.In addition, a two-phase system is separated in it - light oil products and process water, and the contact of contaminated and purified water is not excluded.
Известно устройство для очистки сточных вод, защищенное патентом РФ №2163828, опубликованное в БИ №7, 2001 г. Оно содержит корпус, тонкослойные элементы, патрубки для вывода сгущенного продукта и осветленной воды, коллектор для сбора осветленной воды, причем корпус выполнен в виде двух цилиндрических отстойников, сопряженных между собой под углом 60 градусов к горизонту, образующих как бы двухсекционный отстойник, а в каждой секции камеры сгущения, над которыми размещены тонкослойные элементы, причем каждая камера сгущения сопряжена с полостью загрузочно-разгрузочной трубы, разгрузочный конец которой соединен с патрубком для вывода сгущенного продукта, а коллектор для сбора осветленной воды соединен с расположенной над тонкослойными элементами камерой сбора осветленной воды и патрубком для вывода осветленной воды, при этом соотношение диаметров загрузочно-разгрузочной трубы и цилиндрического отстойника составляет 1:2-1:3.A device for wastewater treatment is known, protected by RF patent No. 2163828, published in BI No. 7, 2001. It contains a housing, thin-layer elements, nozzles for removing condensed product and clarified water, a collector for collecting clarified water, and the housing is made in the form of two cylindrical sumps conjugated to each other at an angle of 60 degrees to the horizon, forming as if a two-section sump, and in each section of the thickening chamber, above which thin-layer elements are placed, each thickening chamber is associated with a cavity a loading and unloading pipe, the unloading end of which is connected to a nozzle for withdrawing condensed product, and a collector for collecting clarified water is connected to a clarified water collecting chamber located above the thin-layer elements and a nozzle for removing clarified water, while the ratio of the diameters of the loading and unloading pipe and a cylindrical settler is 1: 2-1: 3.
Основным недостатком прототипа является то, что при такой конструкции тонкослойные элементы наклонены под углом 60 градусов, что снижает эффективность их работы, т.к. поток сточных вод движется навстречу поднимающейся по стенке каждого элемента нефтяной пленки, препятствуя ее всплытию.The main disadvantage of the prototype is that with this design thin-layer elements are tilted at an angle of 60 degrees, which reduces the efficiency of their work, because the flow of wastewater moves towards the rising on the wall of each element of the oil film, preventing its ascent.
Кроме того, с помощью этого устройства невозможно удалить высоковязкие нефтепродукты, т.к. в нем не предусмотрен подогрев нефтепродукта для снижения их вязкости.In addition, using this device it is impossible to remove highly viscous oil products, because it does not provide for heating of the oil product to reduce their viscosity.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является установка для очистки нефтесодержащих сточных вод патент РФ №2205797, опублик. в БИ №16 - 2003 г.Closest to the claimed technical solution is the installation for the purification of oily wastewater RF patent No. 2205797, published. in BI No. 16 - 2003
Установка содержит корпус, входной патрубок, перегородку, образующую совместно с внешней стенкой корпуса камеру гашения энергии потока, двухсекционный тонкослойный отстойник с установленными в него вертикальными коалесцирующими пластинами, образующими гребенку, жироловитель, установленный в первой секции отстойника и содержащий подвижные диски, закрепленные на барабане, снабженные скребками, между секциями тонкослойного отстойника размещен сборник отделенных нефтепродуктов, снабженный нагревателем и первым разгрузочным порогом, камеру осветленной воды со вторым разгрузочным порогом, установленным с возможностью изменения его высоты, патрубок для вывода воды со вторым разгрузочным порогом, установленным с возможностью изменения его высоты. Каждая камера устройства снабжена соответствующими патрубками для вывода шлама, нефтепродуктов и осветленной воды.The installation comprises a housing, an inlet pipe, a partition, which together with the outer wall of the housing forms a flow energy quenching chamber, a two-section thin-layer sump with vertical coalescing plates installed in it, forming a comb, a grease trap installed in the first section of the sump and containing movable disks mounted on the drum, equipped with scrapers, between the sections of a thin-layer sedimentation tank a collection of separated oil products is placed, equipped with a heater and a first discharge threshold, Amer clarified water with a second discharge threshold set with the possibility of changing its height, pipe for water output to a second discharge threshold set with the possibility of changing its height. Each chamber of the device is equipped with appropriate nozzles for the output of sludge, petroleum products and clarified water.
Установка работает следующим образом. Нефтесодержащие сточные воды поступают в корпус со скоростью 1-2 м/с через патрубок ввода в камеру гашения энергии потока, где поток расширяется и снижает скорость. За счет этого в нижней части камеры гашения энергии потока оседают наиболее крупные механические примеси, а основной поток сточной воды, содержащий нефтепродукты, находящиеся в виде крупных капель нефти или тонкодиспергированной эмульсии, поступает в первую секцию отстойника, в которой находится тонкослойный модуль. Тонкослойный модуль выполнен из отдельных вертикальных параллельно расположенных коалесцирующих пластин, которые образуют между собой щелевые каналы. Верхние кромки пластин, выступающие над перегородкой, образуют гребенку, играющую роль равномерного распределителя потока по отдельным щелевым каналам. В результате того, что поток входит в верхнюю часть первой секции отстойника, а выходит в противоположном нижнем по диагонали углу, в отстойнике образуется зона сгущения, в которой происходит накопление шлама. При прохождении нефтесодержащего потока по щелевым каналам происходит естественный процесс коалесценции, т.е. укрупнение капель нефтепродуктов и за счет разности плотности воды и нефти они всплывают на поверхность в верхней отстойной зоне первой секции отстойника, играющую роль накопителя слоя нефтепродуктов.Installation works as follows. Oily-containing wastewater enters the casing at a speed of 1-2 m / s through the inlet pipe to the flow quenching chamber, where the flow expands and reduces speed. Due to this, the largest mechanical impurities settle in the lower part of the flow quenching chamber, and the main wastewater stream containing oil products in the form of large drops of oil or a finely dispersed emulsion enters the first section of the settler, in which there is a thin-layer module. The thin-layer module is made of separate vertical parallel-located coalescing plates that form gap channels between themselves. The upper edges of the plates, protruding above the partition, form a comb, playing the role of a uniform flow distributor over individual slotted channels. As a result of the fact that the flow enters the upper part of the first section of the sump, and leaves in the opposite diagonal angle, a condensation zone forms in the sump, in which sludge accumulates. When an oil-containing stream passes through slotted channels, a natural process of coalescence occurs, i.e. enlargement of droplets of oil products and due to the difference in the density of water and oil, they float to the surface in the upper sludge zone of the first section of the sump, which plays the role of a reservoir of a layer of oil products.
Кроме того, коалесцирующие пластины захватывают мелкие капли нефтепродуктов, при этом прилипшие к поверхности пластин капли сливаются и укрупняются, образуя сплошную пленку, которая под действием эффекта Пуазейля поднимается вверх в эту же зону. Так как внешняя стенка первой секции отстойника выполнена несколько ниже стенок корпуса, то в результате образуется первый разгрузочный порог, через который маловязкие нефтепродукты перетекают в камеру сбора и накопления нефтепродуктов. Однако высоковязкие нефтепродукты не могут перетекать в эту камеру, поэтому для их удаления используют нефтежироловитель, прикрепленный к крышке корпуса установки таким образом, чтобы подвижные диски, насаженные на барабан, были погружены в зону накопления нефтепродукта. Вращение барабана осуществляется от двигателя за счет соединения его вала с валом нефтежироловителя специальной передачей. В этих условиях основная масса нефтепродукта прижимается к подвижным дискам, смачивая их поверхность, и образует на ней хорошо удерживаемую пленку. Эта пленка снимается с их поверхности скребками и самотеком стекает в камеру накопления нефтепродуктов.In addition, coalescing plates capture small drops of oil products, while the droplets adhering to the surface of the plates merge and coarsen, forming a continuous film, which rises up to the same zone under the action of the Poiseuille effect. Since the outer wall of the first section of the sump is made somewhat lower than the walls of the casing, the result is the first discharge threshold through which low-viscosity oil products flow into the collection and accumulation chamber of oil products. However, highly viscous petroleum products cannot flow into this chamber; therefore, to remove them, use an oil trap attached to the cover of the installation so that the movable disks mounted on the drum are immersed in the accumulation zone of the petroleum product. The rotation of the drum is carried out from the engine by connecting its shaft to the shaft of the oil separator with a special gear. Under these conditions, the bulk of the oil is pressed against the movable disks, wetting their surface, and forms a well-retained film on it. This film is removed from their surface by scrapers and flows by gravity into the accumulation chamber of oil products.
Освобожденная от нефтепродуктов сточная вода с выхода первого отстойника поступает снизу на вход второй секции отстойника, которая имеет аналогичную конструкцию.Wastewater freed from oil products from the outlet of the first sump flows from below to the inlet of the second section of the sump, which has a similar design.
В щелевых каналах происходит отделение от воды более плотных твердых частиц. Оттесняя твердые частицы к поверхностям коалесцирующих пластин, поток выносит их благодаря диагональному направлению движения в застойную зону, где эти частицы медленно оседают и, по мере накопления, удаляются через патрубок. Осветленная вода через второй разгрузочный порог поступает в камеру осветленной воды, из которой удаляется посредством соответствующего патрубка. Сгущенный продукт удаляется из зон сгущения и камеры гашения энергии потока через соответствующие патрубки. Удаление нефтепродуктов из камеры их накопления осуществляется через патрубок удаления нефтепродуктов, причем для того чтобы снизить вязкость высоковязких нефтепродуктов, в нижней зоне этой камеры накопления установлен нагреватель.In slotted channels, more dense solid particles are separated from water. Pushing solid particles to the surfaces of the coalescing plates, the flow carries them out due to the diagonal direction of motion into the stagnant zone, where these particles slowly settle and, as they accumulate, are removed through the nozzle. The clarified water through the second discharge threshold enters the clarified water chamber, from which it is removed by means of a corresponding pipe. The thickened product is removed from the thickening zones and the quenching chamber of the flow energy through the corresponding nozzles. The removal of oil products from the chamber of their accumulation is carried out through the pipe for the removal of oil products, and in order to reduce the viscosity of high-viscosity oil products, a heater is installed in the lower zone of this accumulation chamber.
В процессе эксплуатации известного устройства выявились следующие недостатки, а именно:During operation of the known device revealed the following disadvantages, namely:
- тонкослойный модуль с коалесцирующими вертикально-параллельными пластинами не мог эффективно разделять жидкости, содержащие вязкие нефтепродукты, из-за быстрого засорения щелей тонкослойного модуля;- a thin-layer module with coalescing vertically parallel plates could not effectively separate liquids containing viscous petroleum products due to the rapid clogging of the slots of the thin-layer module;
- наличие нефтежироловителя усложняло конструкцию устройства и требовало дополнительных эксплуатационных расходов, связанных с чисткой дисков, замены скребков и т.п.;- the presence of an oil separator complicated the design of the device and required additional operating costs associated with cleaning discs, replacing scrapers, etc .;
- наличие электрического нагревателя внутри нефтесборника не обеспечивало равномерность вязкости нефтепродуктов из-за местного перегрева, что затрудняло их перекачку;- the presence of an electric heater inside the oil sump did not provide uniform viscosity of oil products due to local overheating, which made them difficult to pump;
- наличие вязкого шлама затрудняло его удаление из установки.- the presence of viscous sludge made it difficult to remove it from the installation.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, способного очищать жидкости, содержащие как мало-, так и высоковязкие нефтепродукты или другие углеводороды, а также обеспечение надежной работы оборудования без снижения производительности установки.The technical task of the invention is to provide a device capable of purifying liquids containing both low- and high-viscosity oil products or other hydrocarbons, as well as ensuring reliable operation of the equipment without reducing the performance of the installation.
Технический результат достигается за счет того, что в известную установку, содержащую корпус, снабженный патрубками для ввода нефтесодержащих вод и вывода осветленной воды, а также патрубками для удаления нефтепродуктов и сгущенного продукта, причем в корпусе образованы камеры: гашения энергии потока, очистная, выполненная в виде двух отстойников, с размещенным в них тонкослойным модулем, состоящим из параллельных коалесцирующих пластин, под которыми образуются зоны сгущения, а также камеру сбора и накопления отделенных нефтепродуктов, снабженную устройством нагрева, и камеру осветленной воды, снабженную разгрузочным порогом, установленным с возможностью регулирования его по высоте, внесены изменения, а именно:The technical result is achieved due to the fact that in a known installation containing a housing equipped with nozzles for introducing oil-containing water and withdrawing clarified water, as well as nozzles for removing oil products and condensed product, moreover, chambers are formed in the housing: quenching the flow energy, treatment, made in in the form of two settling tanks, with a thin-layer module placed in them, consisting of parallel coalescing plates, under which thickening zones are formed, as well as a collection and accumulation chamber for separated oil products equipped with a heating device, and a clarified water chamber, equipped with an unloading threshold set with the possibility of adjusting it in height, changes were made, namely:
- отстойники расположены горизонтально параллельно друг другу симметрично относительно горизонтальной оси корпуса;- sedimentation tanks are located horizontally parallel to each other symmetrically relative to the horizontal axis of the housing;
- в каждом из них последовательно размещено по нескольку тонкослойных модулей, в которых коалесцирующие пластины расположены под углом 45 градусов друг к другу;- in each of them several thin-layer modules are sequentially placed, in which coalescing plates are located at an angle of 45 degrees to each other;
- корпус снабжен дополнительными патрубками ввода и вывода пара для обогрева отделенных нефтепродуктов, патрубками для разбавления шлама и передавливания собранных нефтепродуктов.- the casing is equipped with additional steam inlet and outlet pipes for heating the separated oil products, pipes for diluting the sludge and crushing the collected oil products.
Кроме того, в зоне (камере) сбора отделенных нефтепродуктов образован карман посредством размещения двух пластин под углом друг к другу, который соединен с патрубками ввода пара и слива нефтепродуктов, а в зоне гашения скорости входящего потока нефтесодержащей жидкости перед отстойниками установлены распределители потока.In addition, a pocket is formed in the collection zone (chamber) of the separated oil products by placing two plates at an angle to each other, which is connected to the steam inlet and oil discharge pipes, and in the damping zone of the incoming flow rate of the oil-containing liquid, flow distributors are installed in front of the clarifiers.
Размещение двух отстойников в корпусе позволяет улучшить очистку и повысить производительность установки. Количество тонкослойных модулей зависит от скорости потока нефтесодержащей жидкости и требуемой степени очистки ее от нефтепродуктов.Placing two settling tanks in the casing allows for improved cleaning and increased plant productivity. The number of thin-layer modules depends on the flow rate of the oily liquid and the required degree of purification from oil products.
На основании практических исследований три тонкослойных модуля обеспечивают требуемые условия качественной очистки нефтесодержащей жидкости.Based on practical studies, three thin-layer modules provide the required conditions for the quality purification of an oily liquid.
Расположение коалесцирующих пластин под углом позволяет увеличить время его работы за счет уменьшения забивания щелей, т.к. более тяжелые вещества быстрее оседают в зону сбора шлама.The location of the coalescing plates at an angle allows you to increase its working time by reducing the clogging of cracks, because heavier substances settle faster in the sludge collection area.
В результате опытов было установлено, что наиболее оптимальным является угол наклона равный 45 градусов.As a result of the experiments, it was found that the most optimal angle of inclination is 45 degrees.
Образование наклонного кармана в зоне сбора нефтепродуктов, в который подается пар для снижения вязкости нефтепродуктов, позволяет облегчить слив продукта.The formation of an inclined pocket in the oil collection zone, into which steam is supplied to reduce the viscosity of oil products, makes it easier to drain the product.
Применение пара для обогрева нефтепродуктов позволяет в этой зоне обеспечить равномерный нагрев нефтепродуктов во всем объеме кармана.The use of steam for heating oil products allows in this zone to ensure uniform heating of oil products in the entire pocket.
Дополнительный патрубок для разбавления шлама позволяет удалить их при повышенной вязкости (присутствие парафинов, гудронов и т.п.).An additional nozzle for diluting sludge allows you to remove them with high viscosity (the presence of paraffins, tar, etc.).
Дополнительный патрубок в зоне осветленной воды позволяет облегчить перемещение вязких нефтепродуктов в зону сливного кармана, а также регулировать верхний уровень осветленной воды.An additional pipe in the zone of clarified water makes it easier to move viscous petroleum products into the zone of the drain pocket, as well as adjust the upper level of clarified water.
После выхода осветленной жидкости из тонкослойных отстойников установлены пластины для обеспечения направления потока воды вниз и ввода его в зону осветленной воды.After the clarified liquid exits from the thin-layer sedimentation tanks, plates are installed to ensure that the water flows downward and enters the clarified water zone.
Конструкция установки для очистки нефтесодержащих сточных вод поясняется чертежами.The design of the installation for the treatment of oily wastewater is illustrated by drawings.
Фиг.1 - общий вид установки в разрезе по вертикальной плоскости.Figure 1 is a General view of the installation in the context of a vertical plane.
Фиг.2 - вид слева после разделителей потока нефтесодержащей жидкости, а также элементы камеры осветления жидкости, которые недостаточно отражены на фиг.1.Figure 2 is a left view after the separators of the flow of oily liquid, as well as elements of the chamber for clarifying the liquid, which are not adequately reflected in figure 1.
На фиг 1 показаны рама 1, на которой монтируется цилиндрический корпус 2, патрубок 3 ввода нефтесодержащей жидкости, патрубок 4 вывода сгущенного продукта (шлама), камера 5 гашения скорости потока, внутри которой размещен распределитель потока 6, патрубок 7 разбавления сгущенного продукта, камера 8 сбора сгущенного продукта, тонкослойный модуль 9, в котором последовательно устанавливаются тонкослойные модули 10 (вторая очистная камера, расположенная параллельно первой по другую сторону оси корпуса, имеет аналогичную конструкцию), камера 11 осветленной жидкости, направляющая перегородка 12, патрубок 13 для слива осветленной жидкости, датчик 14 уровня жидкости в камере осветления, камера (зона) 15 сбора отделенных нефтепродуктов, датчик уровня 16 нефтепродуктов, пластины 17, 19, образующие карман для слива нефтепродуктов, патрубок 18 слива нефтепродуктов, патрубки 20, 21 для ввода и вывода пара соответственно.In Fig. 1, a
На фиг.2 показано расположение тонкослойных отстойников 9 относительно оси корпуса и конструкция коалесцирующих пластин, образующих тонкослойный модуль 10.Figure 2 shows the location of the thin-
На фиг.2 схематично показаны элементы камеры осветленной жидкости, которые не видны на фиг.1. Это пластина 22, которая установлена с возможностью изменения расположения ее по высоте и образующая разгрузочный порог, а также патрубки 23, соединенные с вентилями (не показаны) для изменения уровня жидкости в камере осветления путем изменения давления в ней.Figure 2 schematically shows the elements of the clarified liquid chamber, which are not visible in figure 1. This is a
Установка снабжена необходимой сантехнической аппаратурой и датчиками контроля уровня, температуры в различных зонах установки, соединенных с системой контроля работой установки, которые не показаны, т.к. не являются предметом изобретения.The installation is equipped with the necessary sanitary equipment and sensors for monitoring the level, temperature in various areas of the installation, connected to the control system of the installation, which are not shown, because are not the subject of the invention.
Как правило, установка входит в состав моечных комплексов, предназначенных для мойки железнодорожных цистерн для перевозки нефтепродуктов или пассажирских вагонов и электричек.As a rule, the installation is part of washing complexes designed for washing railway tanks for the transportation of petroleum products or passenger cars and electric trains.
Установка работает следующим образом. Нефтесодержащая жидкость, представляющая отработанный моющий раствор с нефтепродуктами, после песколовок или фильтров грубой очистки поступает по двум патрубкам ввода 3 в корпус 2 установки со скоростью 1-2 м/с. При входе в корпус поток расширяется и снижает скорость. За счет этого в нижней части камеры гашения скорости потока 5 оседают наиболее крупные механические примеси, а основной поток жидкости, содержащий нефтепродукты, находящиеся в виде крупных капель нефти или тонкодиспергированной эмульсии, разбивается распределителем потока 6, выполненным в виде зубцов, и поступает в тонкослойные отстойники 9, в которых находятся тонкослойные модули 10. Тонкослойный модуль 10 выполнен из отдельных параллельно расположенных коалесцирующих пластин, которые расположены под углом 45 градусов друг к другу. В СНиП 2.04.02-84 (Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды) рекомендуется угол наклона коалесцирующих элементов горизонтальных отстойников 50-60 градусов, но для нефтесодержащих вод наиболее эффективно работали тонкослойные модули, выполненные из коалесцирующих пластин под углом 45 градусов. При прохождении нефтесодержащего потока по щелевым каналам происходит естественный процесс коалесценции, т.е. укрупнение капель нефтепродуктов и за счет разности плотности воды и нефти они всплывают на поверхность, образуя зону (камеру) 15 накопления отделенных нефтепродуктов.Installation works as follows. The oil-containing liquid representing the spent washing solution with oil products, after sand traps or coarse filters, enters through two nozzles of
Кроме того, коалесцирующие пластины захватывают мелкие капли нефтепродуктов, при этом прилипшие к поверхности пластин капли сливаются и укрупняются, образуя сплошную пленку, которая под действием эффекта Пуазейля поднимается вверх в эту же зону. Одновременно более тяжелые вещества (металлические частицы, ил и т.п.) за счет сил гравитации опускаются в камеру сгущенного продукта 8, образованную в нижней части корпуса 2.In addition, coalescing plates capture small drops of oil products, while the droplets adhering to the surface of the plates merge and coarsen, forming a continuous film, which rises up to the same zone under the action of the Poiseuille effect. At the same time, heavier substances (metal particles, sludge, etc.) due to gravitational forces are lowered into the
В рассматриваемом случае в очистной зоне каждого отстойника установлено по три тонкослойных модуля. В зависимости от конкретных условий (вида нефтепродукта, степени загрязнения и т.п.) количество их может меняться.In this case, three thin-layer modules are installed in the treatment zone of each settler. Depending on the specific conditions (type of oil product, degree of pollution, etc.), their amount may vary.
Освобожденный от нефтепродуктов и тяжелых загрязнений моющий раствор с выхода последнего тонкослойного модуля 10 поступает снизу в камеру 11 осветленной жидкости. Направление потока обеспечивается за счет перегородки 12. Уровень жидкости в камере 11 первоначально осуществляется путем установки перегрузочного порога (пластины 22), и по мере накопления ее датчик уровня 14 выдает команду на ее слив в специальную емкость через патрубок 13.The washing solution freed from oil products and heavy contaminants from the outlet of the last thin-
Удаление отделенных нефтепродуктов из камеры 15 осуществляется следующим образом. В этой камере посредством размещенных под углом друг к другу пластин 17 и 19 образуется сливной карман, соединенный с патрубком 18 слива их. Для облегчения слива вязкость нефтепродуктов снижают путем обогрева кармана острым паром. Пар вводят через патрубок 20 и выводят через патрубок 21. Слив отделенных нефтепродуктов осуществляется по сигналу датчика уровня 16. При высокой вязкости нефтепродуктов или аварийной ситуации для обеспечения слива применяется метод передавливания, который осуществляется следующим образом. Открывают вентили на патрубках 23 и за счет изменения давления в этой части камеры 11 осветленная жидкость поступает снизу и поднимает уровень нефтепродуктов в зоне 15.The removal of the separated petroleum products from the
Удаление сгущенного продукта, накапливающегося в зонах 8, осуществляется через патрубок 4. Однако если удаление его затруднено, то через патрубок 7 в эту зону вводят для разбавления воду.The removal of the condensed product accumulating in
Регенерация тонкослойных элементов осуществляется посредством ввода острого пара в корпус 2, предварительно прекратив процесс очистки моющего раствора. Она производится после определенного количества циклов мойки или по мере снижения качества осветленной жидкости.The regeneration of thin-layer elements is carried out by introducing sharp steam into the
Таким образом предлагаемое техническое решение обладает рядом преимуществ по сравнению с техническими решениями, применяемых для этих же целей, а именно:Thus, the proposed technical solution has several advantages compared to the technical solutions used for the same purposes, namely:
- конструктивно в нем отсутствуют сепараторы с коалесцирующей загрузкой и с фильтрующей адсорбционной загрузкой, требующие периодической замены их и регенерации;- structurally, there are no separators with a coalescing charge and with a filtering adsorption charge, requiring periodic replacement and regeneration;
- позволяет очищать нефтесодержащую жидкость в широком диапазоне - от мало- до высоковязких нефтепродуктов, причем извлечение их составляет не менее 95-98%, т.к. степень очистки воды осуществляется до 3-5 ppm, что по европейским стандартам допускает сброс их в природные водоемы;- allows you to clean the oily liquid in a wide range - from low to high viscosity oil products, and their extraction is at least 95-98%, because the degree of water purification is carried out up to 3-5 ppm, which, according to European standards, allows their discharge into natural water bodies;
- повышается надежность работы установки, т.к. исключается вероятность аварийных ситуаций в процессе работы установки.- increases the reliability of the installation, because the probability of emergency situations during the operation of the installation is excluded.
В настоящее время изготовлены промышленные образцы установки, которые проходят опытно-промышленные испытания при использовании моечного комплекса для мойки железнодорожных цистерн для перевозки светлых и темных нефтепродуктов.At present, industrial designs of the installation have been made, which are undergoing pilot tests when using a washing complex for washing railway tanks for the transportation of light and dark oil products.
Внедрение установки намечено в конце текущего года или в первом квартале 2009 г.The installation is scheduled for the end of this year or in the first quarter of 2009.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124962/15A RU2372295C1 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Installation for purification of oil-containing liquids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008124962/15A RU2372295C1 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Installation for purification of oil-containing liquids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2372295C1 true RU2372295C1 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41354676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008124962/15A RU2372295C1 (en) | 2008-06-18 | 2008-06-18 | Installation for purification of oil-containing liquids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2372295C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513624C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Coalescer |
RU2618057C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Л-Петро" | Water-oil emulsion separation device |
RU184794U1 (en) * | 2018-06-14 | 2018-11-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | OIL PIT FOR OIL-FIELD PREPARATION OF OIL |
RU201579U1 (en) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | Николай Михайлович Папурин | SEWAGE TREATMENT PLANT |
RU2750666C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-06-30 | Ако Зеверин Альманн Гмбх Унд Ко Коммандитгезельшафт | Water treatment unit and method |
RU2836615C1 (en) * | 2024-07-18 | 2025-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" | Separator for separating liquids |
-
2008
- 2008-06-18 RU RU2008124962/15A patent/RU2372295C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513624C1 (en) * | 2012-12-03 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Coalescer |
RU2618057C1 (en) * | 2016-05-19 | 2017-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Л-Петро" | Water-oil emulsion separation device |
RU184794U1 (en) * | 2018-06-14 | 2018-11-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | OIL PIT FOR OIL-FIELD PREPARATION OF OIL |
RU2750666C1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-06-30 | Ако Зеверин Альманн Гмбх Унд Ко Коммандитгезельшафт | Water treatment unit and method |
RU201579U1 (en) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | Николай Михайлович Папурин | SEWAGE TREATMENT PLANT |
RU2836615C1 (en) * | 2024-07-18 | 2025-03-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" | Separator for separating liquids |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2023782C (en) | Purification of compressed air discharge condensate | |
WO2000056664A1 (en) | Multi-directional flow gravity separator | |
RU2372295C1 (en) | Installation for purification of oil-containing liquids | |
RU2456055C1 (en) | Device for cleaning fluids in circulation systems | |
RU2243168C1 (en) | Oil-containing water purification plant | |
CN111018193A (en) | Sewage treatment system based on swirler | |
RU2347753C1 (en) | Device for purifying water from washing mechanical devices | |
KR100542338B1 (en) | Oil and water separator with scale filter module | |
RU144327U1 (en) | HEADER OIL SEPARATOR | |
RU169536U1 (en) | CENTRIFUGAL THIN LAYER SEPARATOR | |
RU115776U1 (en) | INSTALLATION OF CLEANING OF STRAIN STRAINS FROM OIL PRODUCTS AND WEIGHTED PARTICLES | |
RU2489362C2 (en) | Storm flow treatment apparatus | |
RU158250U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING OIL-CONTAINING LIQUIDS | |
RU180681U1 (en) | Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies | |
RU172536U1 (en) | COALESCENT FILTER FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS, MECHANICAL IMPURITIES AND WEIGHTED SUBSTANCES | |
RU179268U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING SURFACE AND PRODUCTION WASTE WATER FROM OIL PRODUCTS | |
RU2465944C2 (en) | Device to separate phases in water-oil mix and inclined settler | |
RU2160714C1 (en) | Plant for cleaning water from petroleum products and mechanical admixtures | |
SU1758011A1 (en) | Sewage treatment device | |
RU2772482C1 (en) | Device for trapping oil, oil products and suspended solids in industrial and storm wastewater | |
RU124672U1 (en) | SEWAGE TREATMENT PLANT AND TECHNOLOGICAL LIQUIDS | |
RU2205797C1 (en) | Oil-containing waste water treatment installation | |
RU2181068C2 (en) | Plant for separation of water-and-oil emulsions | |
RU2541544C1 (en) | Method of purifying liquid | |
RU2712571C1 (en) | Recirculating water supply system for motor transport enterprises |