УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Российский патент 2004 года по МПК C02F1/40 C02F103/34 

Изобретение относится к области подготовки сточных вод, используемых для заводнения нефтяных месторождений и применяется для очистки нефтесодержащих сточных вод от нефти и взвешенных твердых частиц, преимущественно при путевом сбросе в системе сбора продукции скважин.

Известно устройство для очистки воды от нефтепродуктов и механических примесей, представляющее собой вертикальный аппарат с коническим распределителем, полость которого заполнена коалесцирующим материалом со слоем контактной массы из нефти под ним (а.с. №682242, оп. 30.08.79, МПК² В 01 D 17/02, С 02 С 1/26).

Недостатком известного устройства является высокая плотность размещения гранул коалесцирующего материала, что приводит к их слипанию под действием асфальтосмолистых компонентов нефти и влечет за собой снижение производительности очистного аппарата и необходимость его остановки для регенерации коалесцирующей загрузки. Другими словами, известное устройство характеризуется коротким циклом работы, связанным с необходимостью регенерации или замены коалесцирующей загрузки.

Наиболее близким по количеству сходных существенных признаков к предлагаемому устройству является отстойник для очистки нефтесодержащих сточных вод по а.с. №617374 (оп. 30.07.78, МПК² С 02 С 1/26, В 01 D 17/02). Отстойник представляет собой горизонтальную емкость, разделенную перегородками на секции выделения воды и нефти и коалесцирующую секцию с двумя фильтрами, заполненными гидрофобным материалом. В секции выделения воды и нефти размещены наклонные полки и распределители потока, также отстойник снабжен патрубками ввода исходной сточной воды и вывода раздельных компонентов.

Известному отстойнику присущи те же недостатки, что и вышеописанному устройству, так как гранулы коалесцирующего материала размещены в фильтрах с высокой плотностью контакта друг с другом, то есть для известного отстойника также характерен короткий цикл работы устройства и, как следствие - низкая производительность. Еще одним недостатком является большая металлоемкость и сложность технического обслуживания.

Таким образом, возникла проблема создания высокопроизводительного и простого в обслуживании устройства для очистки нефтесодержащих сточных вод в системах сбора продукции скважин.

Технический результат - увеличение длительности цикла работы устройства путем саморегенерации гранул нефти с механическими примесями.

Указанный технический результат достигается известным устройством для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающим корпус с перегородками, разделяющими его на секции выделения нефти и воды и коалесцирующую секцию с гранулами из гидрофобного материала, размещенную между вышеупомянутыми секциями, средство ввода нефтесодержащей сточной воды в коалесцирующую секцию и патрубки вывода раздельных компонентов, в котором, согласно изобретению,коалесцирующая секция заполнена гранулами гидрофобного материала на 0,5-0,7 объема коалесцирующей секции с возможностью их свободного перемещения в процессе очистки и снизу ограничена сетчатой перегородкой, а корпус выполнен в виде наклонной трубы, при этом секции выделения нефти и воды соединены переточной трубой, все секции сообщены между собой в нижней части корпуса, а средство ввода нефтесодержащей сточной воды выполнено в виде коллектора.

Целесообразно размеры ячейки сетчатой перегородки выполнить меньше диаметра гранул гидрофобного материала.

Наклонная труба может быть установлена под углом 1-4° к горизонту.

Соотношение диаметра наклонной трубы к ее длине может составлять не менее 1:15.

Патрубки коллектора целесообразно разместить равномерно по всей длине коалесцирующей секции с увеличением диаметра каждого последующего патрубка по ходу движения нефтесодержащих сточных вод.

Заполнение коалесцирующей секции гранулами гидрофобного материала с возможностью их свободного перемещения в пространстве секции, что обеспечивается заполнением ее на 0,5-0,7 объема, позволяет организовать их хаотическое движение и соударения под действием скоростного напора струй воды из коллектора и архимедовых сил. В результате происходит разрушение локально возникающих на гранулах отложений, что обеспечивает их саморегенерацию, устраняет слипание и в конечном итоге увеличивает цикл работы устройства.

Выполнение корпуса в виде наклонной трубы с определенным (не менее 1:15) соотношением диаметра к длине позволяет в совокупности с коллектором, распределенным по длине коалесцирующей секции, усилить эффект отделения нефти от воды и саморегенерацию загрузки.

Соединение переточной трубой секций выделения воды и нефти позволяет слою нефти, частично образующемуся в секции выделения воды, перетекать в секцию выделения нефти.

Сообщение секций между собой в нижней части устройства в совокупности с признаками “наклонная труба” позволяет слою нефти из коалесцирующей секции перемещаться в секцию выделения нефти, а слою воды - в секцию выделения воды.

Предлагаемое устройство приведено на прилагаемой фигуре, где 1 - корпус в виде наклонной трубы, разделенный перегородками 2 на секцию выделения воды 3, коалесцирующую секцию 4 и секцию выделения нефти 5.

Устройство снабжено подводящим коллектором 6 и патрубками вывода нефти 7, воды 8 и осадка 9. Каждый последующий патрубок коллектора 6 по своему диаметру увеличен по сравнению с предыдущим. Секции выделения воды 3 и нефти 5 соединены между собой переточной трубой 10. При этом длина секции выделения воды 3 соизмерима суммарной длине коалесцирующей секции 4 и секции выделения нефти 5. Коалесцирующая секция 4 ограничена снизу сетчатой перегородкой 11. Устройство работает следующим образом. Нефтесодержащая сточная вода по коллектору 6 поступает в коалесцирующую секцию 4, заполненную гранулами гидрофобного материала на 0,5-0,7 объема секции. Очищаемая вода проходит через гидрофобный фильтр, представленный слоем нефти и гранулированного материала, глобулы нефти, содержащиеся в воде, адсорбируются на поверхности гранул гидрофобного материала и при достижении некоторой критической величины насыщения начинают отрываться в виде крупных капель, которые улавливаются, наряду с мехпримесями, жидким гидрофобным фильтром. В процессе очистки на гранулы налипают частицы нефти и мехпримесей, однако их активное перемещение создает условия для саморегенерации гранул и устранения их слипания. Уловленная и загрязненная нефть из коалесцирующей секции 4, благодаря наклону трубы 1, перемещается в секцию выделения нефти 5 и выводится по трубопроводу 7, вода из секции выделения воды 3 выводится патрубком 8. Осадок выводится через патрубки 9. Частично выделившаяся нефть из секции 3 по переточной трубе 10 перетекает в секцию 5.

Таким образом, предлагаемое устройство создает условия для устранения слипания гранул коалесцирующего материала и их саморегенерации, что дает возможность увеличить длительность цикла работы устройства и, как следствие - его производительность. Кроме того, предлагаемое устройство является простым и надежным в эксплуатации и техобслуживании.

Изобретение относится к области подготовки сточных вод и может быть использовано для очистки нефтесодержащих сточных вод от нефти и мехпримесей. Установка представляет собой наклонную трубу, разделенную перегородками на секции выделения воды и нефти и коалесцирующую секцию, заполненную гранулами гидрофобного материала на 0,5-0,7 объема с возможностью их свободного перемещения. Подвод сточной воды осуществляется коллектором, патрубки которого размещены равномерно по длине коалесцирующей секции. Установка обеспечивает увеличение цикла работы и производительности за счет саморегенерации гранул гидрофобного материала. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод, включающее корпус с перегородками, разделяющими его на секции выделения нефти и воды и коалесцирующую секцию с гранулами из гидрофобного материала, размещенную между вышеупомянутыми секциями, средство ввода нефтесодержащей сточной воды в коалесцирующую секцию и патрубки вывода разделенных компонентов, отличающееся тем, что коалесцирующая секция заполнена гранулами гидрофобного материала на 0,5-0,7 объема коалесцирующей секции с возможностью их свободного перемещения в процессе очистки и снизу ограничена сеточной перегородкой, а корпус выполнен в виде наклонной трубы, при этом секции выделения нефти и воды соединены переточной трубой, все секции сообщены между собой в нижней части корпуса, а средство ввода нефтесодержащей сточной воды выполнено в виде коллектора.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размеры ячеек сетчатой перегородки выполнены меньше диаметра гранул гидрофобного материала.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наклонная труба установлена под углом 1-4° к горизонту.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соотношение диаметра наклонной трубы и ее длины составляет не менее 1:15.5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что патрубки коллектора размещены равномерно по длине коалесцирующей секции с увеличением диметра каждого последующего патрубка по ходу движения нефтесодержащей сточной воды.