УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 1994 года по МПК C02F1/24 B01D17/04 B01D19/00 

Изобретение относится к очистке промышленных пластовых, сточных вод от нефти и механических примесей и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является аппарат для разделения и дегазации жидкостей, включающий гидроциклон с патрубками выхода легкой и тяжелой фаз, отстойную емкость с узлами отвода продуктов разделения и трубопровод подачи исходной жидкости.

Недостатками устройства являются низкие производительность и эффективность очистки, а также недостаточная надежность в эксплуатации при изменении давления подачи исходной воды.

На чертеже представлен общий вид устройства для очистки нефтесодержащих сточных вод.

Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод включает отстойную камеру 1 с отводами продуктов разделения 2, 3, 4, на которой вертикально установлена камера 5 флотации с газораспределителем 6 в нижней части и цилиндроконической перегородкой 7, образующей камеру 8 неполностью очищенной воды в верхней части, узел гидроциклонирования, выполненный в виде мультициклона 9 и снабженный патрубками верхнего слива 10, камерой 11 приема нижнего слива, установленной над камерой 5 флотации и соединенной посредством трубопровода 12 с отстойной камерой 1 и с камерой 5 флотации посредством патрубков 13, расположенных коаксиально под нижними сливами мультициклона 9, трубу, коаксиально установленную с трубопроводом 15 подачи воды, и образующую приемник 14 верхнего слива. Трубопровод 15 подачи воды выполнен с вертикальным участком и снабжен отражателем 16 и газосборником 17, соединенным с газораспределителем 6 посредством трубопровода 18.

Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод работает следующим образом.

В промышленных сточных водах, особенно пластовых нефтепромысловых, присутствует газ как попутный, так и остаточный от газлифтной системы. Газ присутствует в трех состояниях: свободном в виде пробок, крупнопузырчатого различного распределения в воде, в акклюдированном и растворенном состояниях. Причем, как правило, сточные воды поступают неравномерно (в силу технологических циклов процесса сбора воды) как по расходу, так и соответственно по давлению в трубопроводах. Колебания по давлению составляют 0,15 МПа, т.е. с 0,12 до 0,27 МПа.

При достаточном давлении 0,2-0,25 МПа на входе в мультициклон и средней степени загрязненности 300-1000 мл/л исходная сточная вода подается по трубопроводу 15. Так как подводящий участок трубопровода 15 расположен вертикально, то газ свободного состояния, содержащийся в исходной воде, несколько опережая ее, поднимается и накапливается в газосборнике 17. Из трубопровода 15 вода с остатками газа, загрязнениями равномерно распределяется по гидроциклонам мультициклона 9 и под действием центробежных сил разделяется на два потока: верхний слив - нефтегазоводную смесь, и нижний слив - воду с механическими примесями. Верхний слив через патрубок 10 и приемник 14 верхнего слива направляется вертикально вниз, а затем после отражателя 16 направляется во флотокамеру 5, где основная часть нефти всплывает. Вода с остатками нефти поступает в верхнюю часть отстойной камеры 1. Нижний слив гидроциклонов, содержащий механические примеси и остатки нефти, изливается веерообразно под действием центробежных сил и поступает в камеру 11, откуда по трубопроводу 12 перетекает в нижнюю часть отстойной емкости 1.

При недостаточном давлении на входе в гидроциклоны (менее 0,15 МПа) и высокой степени загрязненности исходной жидкости (более 1000 мл/л нефти) в гидроциклонах мультициклона 9 происходит слабая закрутка потока и центробежных сил недостаточно для разделения сточной жидкости на два потока. Поэтому почти вся вода вытекает через нижний слив гидроциклонов в виде прямой или слабо закрученной струи. Она попадает в патрубки 13 и через них в камеру 8 неполностью очищенной воды, а из нее перетекает в камеру 5 флотации. Накопившийся в газосборнике 17 газ по трубе 16 поступает в газораспределитель 6.

В отстойной емкости 1 под действием гравитационных сил верхний поток с нефтью и нижний поток с механическими примесями окончательно очищаются отстаиванием. Уловленная нефть отводится по трубопроводу 2, очищенная вода - по трубопроводу 3, осадок по мере накопления отводится по трубопроводу 4.

Удлинение подающего исходную воду трубопровода позволяет образовать сборники газа и легких крупных загрязнений. Использование отделенного газа, подаваемого на газораспределитель, которым снабжена нижняя часть флотокамеры, позволяет ускорить процесс очистки, понизить концентрацию нефти в очищенной воде.

Оборудование флотокамеры перегородкой с отверстием и патрубками, образующей приемник неполностью очищенной воды, позволяет понизить концентрацию нефти и механических примесей в очищенной воде.

При небольших давлениях на входе в гидроциклоны, когда на очистку подается сточная жидкость при недостаточном давлении и высокой степени загрязнения, в них происходит слабая закрутка и центробежных сил недостаточно для разделения сточной жидкости на верхний и нижний потоки. Почти вся вода вытекает через нижний слив гидроциклона в виде прямой или слабо закрученной струи, содержащей неразделенные загрязнения. Для ее приема флотокамера снабжена перегородкой с отверстиями и патрубками, коаксиально расположенными под гидроциклонами.

Использование: очистка нефтесодержащих сточных вод. Сущность изобретения: устройство включает трубопровод подачи исходной воды, узел гидроциклонирования с приемниками верхнего и нижнего слива, отстойную камеру с узлами отвода продуктов разделения, камеру флотации (ФК). ФК нижней своей частью сообщается с отстойной камерой, а в верхней - с камерой неполностью очищенной воды. Узел гидроциклирования выполнен в виде мультициклона. Приемник нижнего слива выполнен в виде камеры, соединенной посредством трубопровода с отстойной емкостью. Приемник нижнего слива расположен над камерой неполностью очищенной воды и сообщается с ней посредством патрубков, расположенных коаксиально под нижними сливами гидроциклонов. Трубопровод подачи исходной жидкости выполнен с вертикальным участком и снабжен газосборником. Приемник верхнего слива выполнен соединенной с камерой флотации трубой, коаксиально установленной с трубопроводом подачи воды. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, включающее трубопровод подачи исходной воды, отстойную емкость с узлами отвода продуктов разделения, узел гидроциклонирования с приемниками нижнего и верхнего слива, отличающееся тем, что оно снабжено камерой флотации с газораспределителем в нижней части, цилиндроконической камерой неполностью очищенной воды, трубопровод подачи воды выполнен с вертикальным участком и снабжен газосборником, сообщающимся с газораспределителем камеры флотации, узел гидроциклонирования выполнен в виде мультициклона, приемник нижнего слива которого выполнен в виде камеры, соединенной посредством трубопровода с отстойной емкостью и с камерой неполностью очищенной воды посредством патрубков, расположенных коаксиально под нижними сливами мультициклона, приемник верхнего слива выполнен в виде соединенной с камерой флотации трубы, коаксиально установленной с трубопроводом подачи воды.