Способ непрерывной очистки жиросодержащих сточных вод Советский патент 1993 года по МПК C11B13/00 

W 00

Изобретение относится к очистке жиросо- держащих сточных вод. Сущность: в способе непрерывной очистки жиросодержащих сточных вод, включающем нагрев жиросодержащих сточных вод, декантацию в разделительной секции, отвод твердых веществ и водно-масляной фазы и дополнительную обработку последней, отличающемся тем, что, с целью снижения энергозатрат и наиболее полной очистки, перед подачей в разделительную секцию в жиросодержащие сточные воды вводят растворитель масла для снижения плотности и вязкости, после разделительной секции водно-масляную фазу, содержащую растворитель, подают в секцию испарения, испарившийся растворитель возвращают в процесс, а в водно- масляную фазу перед дополнительной обработкой повторно вводят растворитель масла, а после дополнительной обработки масляную фазу, содержащую растворитель, возвращают в жиросодержащие сточные воды, а очищенную воду отводят, причем в качестве растворителя используют бензин, нагрев осуществляют до температуры 50°С, а растворитель масла берут с точкой кипения 60-120°С, из испарительной секции очищенную воду отводят, отводимую очищенную воду направляют на дополнительную очистку, причем очищенную воду возвращают в разделительную секцию для снижения содержания солей. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается способа непрерывной обработки содержащего воду потока масляного шлама, когда поток массы масляного шлама нагревают, а затем декантируют в разделительной секции, причем из разделительной секции отводятся, с одной стороны, твердые вещества, приносимые с масляным отстоем, с другой стороны - частичный поток массы, состоящий, в основном, из воды и остатков масла, а кроме того-отделенный поток масла, и причем состоящий в основном из воды и остатков масла частичный

массовый поток освобождают от принесенного вместе с ним масла в секции дополнительной обработки. Изобретение касается также установки для проведения такого способа.

При масляном отстое речь идет, в частности, об отстое нефти, который выпадает в рамках различных технологий нефти. С физической точки зрения, речь идет об эмуль- сиеобразной системе. Эмульсия содержит жидкость в дисперсной фазе, т.е. в коллоидальном распределении в несмешивающейел

ся с ней другой жидкости, которая представляется как замкнутая фаза или дисперсионное средство. Эмулъсиеобразная система в рамках изобретения является такой системой, которая содержит в качестве дисперсной фазы масло, в качестве закрытой фазы - воду, и дополнительно еще тонко распределенные твердые вещества.

При известных (из практики) мероприятиях, из которых исходит изобретение, разделить масло с водой удается в недостаточной степени. То же касается также осаждения твердых веществ. Поэтому требуется дорогостоящая последующая обработка воды. В общем случае эту дополнительная обработка осуществляется путем дистилляции, благодаря которой воду выпаривают из эмульсиеобразной системы.

Поток массы маслянного отстоя в рамках известных мероприятий разлагается в помощью декантации и сепарации на масло, воду и твердые вещества. Речь идет о трехфазных декантаторах или трехфазных сепараторах. Под сепараторами подразумевают, в частности центрифуги. Предпосылкой такого разделения является то, что дисперсная фаза имеет удельный вес, значительно отличающийся от удельного веса воды. Чем меньше разница между удельными весами, тем хуже проходит разделение. С помощью повышения температуры до 90- 95°С пытаются увеличить разницу в плотности, между маслом, с одной стороны, и водой, с другой стороны, и благодаря этому повысить эффект разделения. Отсюда получаются очень высокие энергетические затраты. В остальном известные мероприятия не дают удовлетворительных результатов. В особенности не удается достичь соответствия требованиям сохранения окружающей среды. Эти требования имеют целью, чтоЪы отводимая вода содержала масло в количестве мене 20 ррм. Также твердые вещества должны иметь возможно меньшее содержание масла. В остальном требуется, чтобы обработанного масло содержало еще воду в количестве меньше 2 масс.% и твердых веществ - ниже 0,1 мас.%. В рамках известных мероприятий эти значения не выдерживаются. Отделенная вода имеет содержание масла между 1000 и 2000 ррт. Во многих случаях содержание масла значительно выше. В любом случае необходима дорогостоящая дополнительная обработка, чтобы для отводимой воды получить значения меньше 20 ррт. Это предельное значение должно выдерживаться из соображений технологии охраны окружающей среды, чтобы воду можно было передать в установку биологической очистки сточных вод. Если испарить воду из

масла, то эти широко известные мероприятия имеют тот недостаток, что соли, содер-. жащиеся в воде, остаются в масле и не испаряются с водой. В таких случаях следу- ет проводить дополнительное обессолива- ние масла.

Напротив, в основе задачи изобретения лежит предложение способа непрерывной обработки водосодержащего потока массы

масляного отстоя, с помощью которого простым образом можно осуществить достаточно полное разделение масла и воды и достаточно полное осаждение твердых веществ, а именно в такой степени, чтобы вы- . полнились требования, приведенные выше. Далее в основе изобретения лежит задача предложить установку для проведения такого способа.

Для решения этой задачи изобретение

предусматривает, что в поток массы масляного отстоя перед направлением в разделительную секцию вводят растворитель масла, с помощью которого понижается плотность, а также вязкость масляного отстоя, что с отделенным потоком маслосодержащей

массы отводится без остатка растворитель масла, что отделенный поток масляной массы вместе с поглощенным им растворителем масла направляется.в испарительную

0 секцию, в которой растворитель масла испаряется и из которой растворитель масла возвращается в процесс, что в состоящий основном из воды и остатков масла частичный поток также вводится растворитель

5 масла, что в секции дополнительной обработки растворитель масла вместе с поглощенными остатками масла отделяется от воды частичного потока массы и направляется снова в поток массы масляного отстоя

0 перед вводом в разделительную секцию, - в то время, как очищенная таким образом вода отводится. В соответствий с предпочтительным вариантом исполнения изобретения в качестве растворителя масла

5 в поток массы масляного отстоя вводится бензин. Изобретение исходит из знания того, что эффект разделения при разделении системы, состоящей из масла, воды и твердых веществ в ходе подготовки масляного

0 отстоя значительно повышается, если перед декантацией добавить соответствующий растворитель потока массы маслянного шлама, предпочтительно бензин, и если, с другой стороны, такой растворитель масла

5 также вводится в частичный поток массы, состоящий, в основном, из воды и остатков масла. При этом не возникает никаких вредных эффектов и никаких технологических проблем, если осуществить описанный вариант циркуляции по кругу. Поток массы

маслинного отстоя можно обрабатывать по изобретению при очень низких температурах, благодаря чему, по сравнению с известными способами, получается .значительная экономия энергии, так как при известных способах работают при температурах 90-95°С, а поток массы масляного отстоя в рамках изобретения достаточно подвергать обработке при температуре около 50°С.

В частности, в рамках изобретения имеется несколько возможностей для дальнейшего совершенствования и формирования. Так, например, предпочтительный вариант выполнения изобретения отличается тем, что поток массы маслянного шлама с температурой 50°С направляется в разделительную секцию и туда добавляется растворитель масла с точкой кипения, лежащей в области 60-80°С, предпочтительно в области 60- 120°С. В остальном рекомендуется осуществлять способ таким образом, чтобы из разделительной секции, наряду с отдельным потоком масляной массы с поглощенным ею растворителем масла, кроме того, отводился бы поток воды, направляемый вместе с растворителем масла, и что этот поток воды также направлялся бы в испарительную секцию, из которой снова получается растворитель масла, в то время, как очищенная таким образом вода отводилась бы. Очищенная вода может направляться непосредственно в установку биологической очистки сточных вод для дополнительной очисти, не вызывая дополнительных трудностей в этой биологической очистке сточных вод. Предпочтительная форма выполнения изобретения отличается тем, что частичный поток отведенной из испарительной секции очищенной воДы свободной от соли, снова таким образом вводится в разделительную секцию, что благодаря этому снижается содержание солей в потоке масляной массы. Его можно практически свести к нулю.

Предметом изобретения также является установка для осуществления описанного способа. Эта установка является предметом пп. 7 и 8 формулы изобретения и далее поясняется подробнее с помощью чертежей.

На фиг. 1 показана схема установки для проведения способа по изобретению (п. 7); на фиг. 2 - схема варианта установки для проведения способа по изобретения (по п.

8).

К основополагающему устройству установки, представленной на фиг. 1, для про- ведения описанного способа, относится теплообменник 1, сборник 2, по меньшей мере, декантатор 3 с сепаратором 4, приемник твердых веществ 5 и устройство для

дополнительной обработки б. Расположение таково, что подлежащий очистке поток массы масляного шлама через теплообменник 1 и сборник 2.может вводиться в декан- . татор 3, причем из декантатора 3 твердые вещества могут вводиться в приемник твердых веществ 5. Частичный поток массы, состоящий в основном из воды и остатков масла, может отводиться и направляться в

0 устройство для дополнительной обработки 6. Из декантатора 3, с другой стороны, отделенный поток масляной массы может отводиться через сепаратор 4. который осаждает остатки твердых веществ. В трубопроводах

5 стрелками показаны направления течения различных потоков масс. Эта основная конструкции установки является известной. В примере исполнения декантатор 3 и сепаратор 4 осуществлены в двух экземплярах и,.

0 могут подключаться одновременно симметрично.

Оборудован дополнительный контур с растворителем масла. Для его обозначения

5 трубопроводы, относящиеся к контуру для растворителя масла, показаны продольными линиями. Трубопроводы 8, которые ведут поток массы масляного отстоя или отделяемый поток масляной массы представлены в виде толстых черных линий. Трубопроводы 9, через которые идет вода, напротив, показаны штрихпунктирными линиями. Видно, что дополнительный контур растворителя масла 7 имеет резервуар для запаса раство5 рителя масла 10, устройство 7а для подачи растворителя в сборник 2, устройство 7Ь для подачи растворителя масла в частичный поток массы, состоящий, в основном, из воды и остатков масла, и устройство 7с для воз0 врата растворителя масла. Расположение таково, что образуется система масло-растворитель/вода, которая имеет трубопровод- для возврата 7d отделенного растворителя масла в сборник 2. По мень5 шей мере предусмотрено одно нагреваемЪе испарительное устройство 11. В примере выполнения их два, 11а и 116, которые под- ключены к общему нагревательному устройству 12. В испарительное устройство 11а

0 может вводиться поток масляной массы, выделенный из сепараторов 4, в испарительное устройство 116 может вводиться вода, выдавленная из разделительного устройства 6 для системы масло-растворителя/вода.

5 Из испарительных устройств 11 использованный растворитель масла основа возвращается в резервуар для хранения растворителя масла 10. Воду можно отводить из испарительных устройства 11 через теплообменник 1. В схему внесены температуры и, в качестве примера - потоки массы, а также полученные результаты. Само по

себе понятно, что в поток массы масляного отстоя в качестве растворителей масла могут подаваться легкие дистилляты, которые сами получаются из масляного отстоя.

Понятно, что отделенные твердые вещества могут вымываться растворителем масла и что вода, выходящая из сепараторов А, может также вводиться в Tpy6qnpoeoA, ведущий к разделительному устройству 6. Это не показано на фиг. 1.

В установке, представленной на фиг. 2, в которой декантатор 3 и сепаратор 4 имеются лишь в единственном числе и остальные части соответствуют этому расположению, вначале видны части установки и аппараты с обозначениями 1-12. Установка в общем соответствует показанной на фиг. 1. Испарительное устройство для потока масляной массы имеет обозначение 11 а, для воды -116.

Испарительное устройство 116 по фиг. 2 имеет приспособление для ввода пара 13. С помощью устройства для ввода пара 13 можно вводить обессоленную воду или обессоленный водяной пар с остатками растворителя через трубопровод 14, который (соединяет) теплообменник 1 и разделительное устройство 15 и через трубопровод 16 между декэнтатором 3 и сепаратором 4 в поток массы, содержащей масло и обессоливать его. Кроме того, с помощью устройства для ввода пара 13 в испарительное устройство 116 вода также освобождается от остатков растворителя масла и других углеводородов. Этот испаритель 116 нагревается из испарителя 1ta через теплообменник 17. В результате получают практически обессоленное масло, так что дальше не требуется никакого обессоливания. Однако, од- новременно получают практически обессоленную воду. Осажденные твердые вещества в приемнике для твердых веществ 5, могут промываться растворителем масла, который выделился из разделительного устройства 6, и освобождаться от остатков масла, для чего применяют трубопровод 18 между разделительным устройством 6 и приемником для твердых веществ 5. Смешивание твердых веществ с растворителем масла через трубопровод 19 подается в декантатор 20. Твердые вещества отводятся

через трубопровод 21. Масло, выделенное из этого декантатора, и растворитель масла через трубопровод 22 подается в сборник 2.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

очистки, перед подачей в разделительную секцию в жиросодержащие сточные воды вводят растворитель масла для снижения плотности и вязкости, после разделительной секции водно-масляную фазу, содержэщую растворитель, подают в секцию испарения, испарившийся растворитель возвращают в процесс, а в водно-масляную фазу перед дополнительной обработкой повторно вводят растворитель масла, а после

дополнительной обработки масляную фазу, содержащую растворитель, возвращают в жиросодержащие сточные воды, а очищенную воду отводят.

Приоритет по- пунктам-и пр« и з н а к а м:

Г

СП

СП

(L / Urn3/, j

Фиг.2