Устройство для очистки нефтесодержащих вод Советский патент 1989 года по МПК B01D17/22 C02F1/40 C02F103/34 

05

сд

Изобретение относится к очистке неф- тесодержащих вод и может быть использовано для очистки нефтепромысловых вод. Цель изобретения - повышение -степени очистки и скорости фильтрации. Устройство содержит цилиндрический корпус со слоем контактной массы - нефти. В корпусе помешается систе.ма перегородок, выполненных в виде радиально расположенных вертикальных пластин (ВП), соединенных с винтовыми коническими поверхностями (КП), огибающими открытую сверху центральную перфорированную трубу и закрепленнь1ми на ней. Верхние кромки ВП располагаются на уровне верхней границы гидрофобной контактной массы, а в нижней части КП расположены с зазором над приспособлением для отвода воды. Та часть КП, которая находится в слое контактной массы, выполняется гидрофобной, а та часть КП, которая расположена в слое воды, выполняется гидрофильной. Конусы винтовых поверхностей размещены больщим основанием вниз с зазором относительно корпуса устройства. Отверстия в центральной перфорированной трубе расположены по винтовым линиям под КП. Распределитель выполнен в виде радиальных перфорированных труб, расположенных между ВП. Исходная вода равномерно распределяется, попадает в слой контактной массы - нефти в пространство между КП в виде капель и, опускаясь, доходит до границы раздела нефть-вода и сливается со слоем воды. Глобулы нефти, находящиеся в воде, движутся к центральной перфорированной трубе, через отверстия в ней попадают внутрь трубы и движутся вверх в слой контактной массы. Имеющиеся в очищаемой воде механические примеси движутся от центра через зазоры между КП и корпусом и опускаются вниз. 1 3. п. ф-лы, 2 ил. (Л

1

Изобретение относится к очистке нефте- содержащих вод и может быть использовано при очистке нефтепро.ысловых сточных вод от нефти и механических примесей с целью их использования в системе поддержания пластового давления.

Цель изобретения - новышение степени очистки и скорости фильтрации.

На фиг. 1 изображено устройство дольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Устройство включает цилиндрический корпус 1, систему подачи исходной воды

в виде радиально расположенных перфорированных труб 2, погруженных в с. юи контактной массы - нефти 3, систему oтвoд J очищенной воды в виде кольцевой перфорированной трубы 4, систему отвода нмама в виде конусного днища 5 и патрубка б и патрубок 7 отвода нефти. В корпусе 1 расположена система перегородок в впде радиально расположенных вертикальных пластин 8, нижние кромки которых соединены с винтовыми коническими поверхностями 9 Последние огибают центра.-1ьную перфориро

ванную трубу 10 и закреплены на ней. Верхние кромки пластин 8 находятся на уровне верхней границы слоя контактной массы 3, а в нижней части устройства винтовые конические поверхности 9 размещены с зазором относительно трубы 4. Винтовые конические поверхности 9, расположенные в слое контактной массы 3, выполнены гидрофобными, а винтовые конические поверхности 9, расположенные в слое воды, - гидрофильными.

Граница 11 раздела нефть-вода совпадает с границей между гидрофобной и гидрофильной поверхностями. Конусы поверхностей 9 размещены большим основанием вниз с зазором относительно корпуса 1. В центральной трубе 10 перфорация выполнена в виде отверстий 12, расположенных по винтовым линиям под поверхностями 9. Радиальные трубы 2 распределителя расположены ме,:ду вертикальными пластинами 8.

Устройство работает следующим образом.

Исходная вода подается в перфорированные трубы 2, равномерно распределяясь, попадает в слой контактной массы - нефти 3, в пространстве между поверхностями 9. Двигаясь между поверхностями в слое контактной массы, капли воды спускаются и, пройдя границу раздела нефть-вода, сливаются с водой. Далее потоки воды движутся между поверхностями 9 и доходят до трубы 4 через которую очищенная вода отводится из устройства. Глобулы нефти, находящиеся в очищенной, виде, движутся к центральной перфорированной трубе 10 и через отверстия 12, попав в нее, движутся вверх в слой контактной массы 3.

Имеющиеся в очищаемой воде механические примеси движутся от центра устройства и через зазоры .между поверхностями 9 и корпусом 1 опускаются в конусное днище 5 и отводятся через патрубок 6.

Повышение степени очистки и скорости фильтрации достигается за счет того, что движение очищаемой воды в слое контактной массы 3 осуществляется по винтовым линиям, что увеличивает продолжительность пребывания капель воды, содержащих глобулы нефти в этом слое. При движении капли очищаемой воды в контактном слое глобулы нефти за счет молекулярных сил диффундируют к поверхности капли и переходят в состав контактной массы. При увеличении продолжительности пребывания капли воды в слое контактной массы увеличивается число глобул нефти, перешедщих в состав контактной массы. Выполнение перегородок в этом слое гидрофобными заставляет потоки воды двигаться в слое нефти, не растекаясь по их поверхностям. При достижении каплями воды границы раздела нефть-вода необходимо сократить время пребывания капель на этой границе. Наличие на границе раздела нефть-вода наклонных поверхностей, являющихся гидрофильными, сокращает время пребывания капель воды, так как капли воды коалесцируют с водяной пленкой, находящейся на поверхностях, и быстро пере ходят границу раздела. В процессе эксплуатации установки граница раздела нефть- вода опускается в область гидрофильных поверхностей перегородок. При этом существенно уменьшается вторичное эмульгирование, происходящее при свободном переходе капли воды границы раздела нефть-вода, когда вокруг капли воды образуется и затем рвется нефтяная пленка и остатки этой пленки попадают в очищаемую воду. Двигаясь под слоем контактной массы вниз, потоки воды в пространстве между коническими

5 поверхностями интенсивно очищаются от ос- тавщихся глобул нефти и механических примесей за счет эффекта тонкослойного отстаивания, а также за счет выполнения поверхностей перегородок гидрофильными, что препятствует налипанию и накоплению гло бул нефти и способствует их скольжению вдоль поверхностей при всплывании в слое воды.

Предлагаемое устройство позволяет повысить скорость фильтрации и увеличить

5 степень очистки нефтесодержащих вод.

Формула изобретения

0 корпус, приспособление для отвода очищенной воды и щлама, гидрофобную контактную массу - нефть, распределитель нефтесодер- жащей воды и систему перегородок, верхние кромки которых расположены на уровне верхней границы контактной массы, отли5 чающееся тем, что, с целью повыщения степени очистки и скорости фильтрации, оно снабжено открытой сверху центральной перфорированной трубой и закрепленными на ней с зазором к корпусу и приспособлению

Q для отвода воды винтовыми коническими поверхностями, расположенными большим основанием вниз, система перегородок выполнена в виде радиально расположенных вертикальных пластин, нижние кро.мки которых соединены с винтовыми коническими

5 поверхностями и размещены в слое контактной массы, отверстия в центральной трубе расположены по винтовым линиям под кони- . ческими поверхностями, при этом распределитель нефтесодержащей воды выполнен в виде радиальных перфорированных труб

0 размещенных между вертикальными пластинами.

п

Редактор М. Петрова Заказ 851/9

Составитель Н. Родкина

Texpe i И. ВересКорректор И. Муска

Тираж 600Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, у,п. Гагарина, 101

8

fO

фаг. г