Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод

 

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод и может быть использовано на судах, предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель - повышение степени очистки нефтесодержащих сточных вод и снижение энергозатрат. Ступень предварительной очистки двухступенчатого сепаратора содержит фильтрующе-коалесцирующую загрузку, выполненную в виде по крайней мере двух слоев с дискретно изменяющейся пористостью и диаметром пор, размещенных между перфорированными листами. Очищаемая вода, прошедшая ступень предварительной очистки, насосом подается на ступень тонкой очистки, снабженную камерой доочищаемой воды, мембранным блоком, камерой чистой воды и камерой рециркулирующей воды. Камера рециркулирующей воды отделена от камер водоочищаемой и чистой воды и сообщается с мембранным блоком посредством канала. Между ступенями предварительной и тонкой очистки установлен эжектор. Приемный патрубок эжектора связан с камерой рециркулирующей воды ступени тонкой очистки, всасывающий патрубок соединен с емкостью очищаемой воды и емкостями сбора нефтепродуктов ступени предварительной очистки, а выходной патрубок - с приемной камерой ступени .предварительной очистки. 4 ил. w Ј

coIo3 сОВе тских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ(:ПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865108/26 (22) 10.09,90 (46) 15.05.92. Бюл. ¹ 18 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте и Проектно-конструкторское бюро

"Прогресс" (72) В.А.Михайл юк, В.А.Артемен ко, Б.В.Дэюбинский. Т.И.Борецкий и С.В.Шаповалов (53) 628.314.2 (088.8) (56) Авторское свидс-.тельство СССР

N 1627520, кл, С 02 F 1/40. 1988. (54) СЕПАРАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД (57) Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащих сточных вод и может быть использовано на судах, предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Цель — повышение степени очистки нефтесодержащих сточных вод и снижение энергозатрат. Ступень предварительной очистки двухступенчатого

Изобретение относится к технике очистки нефтесодержащпх вод и может быть использовано при очистке судовых нефтесодержащих вод. а также при очистке сточных вод на буровых платформах. предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности и прочих промышленных объектах. где образуются сточные воды. содержащие нефтепродукты, Целью изобретения является повышение степени очистки нефтесодержащих вод и снижение энергозатрат на эксплуатацию сепаратора, ... Ы„„1733391 А1

<я>s С 02 F 1/40, В 01 D 17/022 сепаратора содержит фил ьтрующе-коалесцирующую загрузку, выполненную в виде по крайней мере двух слоев с дискретно изменяющейся пористостью и диаметром пор, размещенных между перфорированными листами. Очищаемая вода, прошедшая ступень предварительной очистки, насосом подается на ступень тонкой очистки, снабженную камерой доочищаемой воды, мембранным блоком. камерой чистой воды и камерой рециркулирующей воды. Камера рециркулирующей воды отделена от камер водоочищаемой и чистой воды и сообщается с мембранным блоком посредством канала.

Между ступенями предварительной и тонкой очистки установлен эжектор, Приемный патрубок эжектора связан с камерой рециркулирующей воды ступени тонкой очистки, всасывающий патрубок соединен с емкостью очищаемой воды и емкостями сбора нефтепродуктов ступени предварительной очистки, а выходной патрубок — с приемной камерой ступени предварительной очистки.

4 ил.

На фиг.1 представлен сепаратор, общий вид. разрез: на фиг,2 — секция тонкой очистки сепаратора, разрез; на фиг.3 — разрез

А- A на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б — Б на фиг.2.

Сепаратор включает ступень предварительной очистки. ступень тонкой очистки и насос 1. Ступень предварительной очистки состоит из корпуса 2, нефтесборника 3, приемной камеры 4, патрубков подвода нефтесодержащей воды б, отвода очищенной воды 6 и отвода нефтепродуктов 7. B корпусе 2 ступени предварительной очистки размещены не менее двух слоев с фильтрующе-коалесцирующей загрузкой, каждый из которых представляет собой два

1733391 перфорированных листа 8, между которыми уложен материал загрузки 9, причем нижний по ходу нефтесодержащей воды лист каждого слоя имеет угол наклона в диапазоне 25 — 30 . Корпус 2 снабжен емкостями 10 для сбора нефтепродуктов, соединенными между собой патрубками 11 отвода нефтепродуктов. Применение в составе ступени предварительной очистки фил ьтрующе-коалесцирующей загрузки с дискретно уменьшающимися пористостью и диаметром пор, начиная с второго по ходу нефтесодержащего слоя, обусловлено тем, что с уменьшением пористости и величины пор повышается эффективность явления. перехвата материалом фил ьтрующе-коалесцирующей загрузки мелкодисперсных частиц нефтепродукта, что позволяет коалесцировать более мелкие частицы нефтепродукта на последующих сл.>ях, исключая таким образом их попадание в ступень тонкой очистки. В верхней части первой по ходу нефтеводяной смеси емкости 10 имеется патрубок 12 отвода скопившегося нефтепродукта в нефтесборник 3 ступени предварительной очистки через патрубок подвода нефтесодержащей воды 5 с помощью эжектора 13. Эжектор 13 также соединен приемным трубопроводом с емкостью 14 очищаемой воды, Ступень тонкой очистки состоит из корпуса 15 и камеры 16 для рециркулирующей воды. В корпусе 15 ступени тонкой очистки помещен пакет горизонтально расположенных мембран 17. с помощью вертикальных плит 18 с отверстиями отделенных от камер доочищаемой воды 19. чистой воды 20 и рециркулирующей воды

21. Очистной узел ступени тонкой очистки представляет собой конструкцию из плит 18 и набора рам 22, между которыми находятся меМбраны 17. Для вывода чистой воды (пермеата) из сепаратора служит патрубок 23.

Эжектор 13 трубопроводом соединен также с патрубком 24 отвода рециркуляционной воды из второй ступени сепаратора. Рециркуляционный канал 21 сообщается с камерой 16 рециркуляци .

Сепаратор работает следующим образом.

Нефтесодержащие,воды через патрубок 5 поступают в ступень предварительной очистки, где происходит гравитационное отделение всех частиц нефти, скорость всплытия которых Ч, превышает скорость потока жидкости Vn при их встречном движении. т,е. Чг > V>. Все отделенные частицы собираются в нефтесборнике 3. Далее вода поступает в первый слой коалесцирующей загрузки 9, где происходит отделение механических примесей и крупнодисперсных фракций нефтепродукта за счет их адсорбции и фильтрации. Пройдя первую ступень коалесцирующей загрузки, скоалесцировавший нефтепродукт по наклонному перфорированному листу 8 самостоятельно всплывает в первой по ходу нефтеводяной смеси дополнительной емкости 10, а вода поступает во второй слой коалесцирующей загрузки, где происходит следующий этап

10 укрупнения частиц нефтепродукта, которые не скоалесцировали в первом слое. И затем, в следующие слои, в которых происходит отделение все более мелкодисперсных фракций нефтепродукта. Отвод нефтепро15

55 дукта после второго и последующих слоев коалесцирующей загрузки происходит аналогично, как после слоя по наклонным перфорированным листам в дополнительные емкости 10 каждой ступени загрузки, соединенные между собой патрубками 11. Всплывая в патрубках 11, нефтепродукт попадает вверхнюю часть пе,рвой по ходу нефтеводяной смеси емкости 10, откуда отводится в нефтесборник 3 ступени предварительной очистки с помощью эжектора 13. Очищенная вода через патрубок 6 отвода выводится из ступени предварительной очистки и насосом 1 попадает в ступень тонкой очистки, где происходит дальнейшая очистка воды.

Благодаря секционной очистке нефтесодержащей воды при помощи фильтрующе-коалесцирующей загрузки 9, с дискретно уменьшающимися пористостью и диаметром пор в каждой, начиная со второй по ходу . потока секции, в процессе которой происходит регулярный отвод укрупненных фильтрующе-коалесцирующей загрузкой частиц нефтепродукта, существенно повышается степень очистки нефтесодержащих вод и ресурс работы сепаратора, так как в ступень тонкой очистки поступает незначительное количество мелкодисперсного нефтепродукта, Однако в очищенной воде после ступени предварительной очистки содержится значительное количество растворенного нефтепродукта, который не отделяется коалесцирующим материалом загрузки. При подаче очищенной воды из ступени предварительной очистки в,тупень тонкой очистки с помощью насоса 1 количество растворенного нефтепродукта в воде еще более увеличивается в результате интенсивного перемешивания воды в насосе 1, После насоса 1 очищаемая вода поступает в камеру

19 доочищаемой воды ступени тонкой очистки сепаратора. Из камеры 19 вода распределяется в проточные полости пакета мембран. Проходя проточные полости мембран, вода частично продавливается через мембраны 17, очищаясь при этом от раство1733391

50 ренного нефтепродукта, а частично направляется в рециркуляционную камеру 21, так как.подача насоса в 5-7 раэ превышает пропускную способность мембран. Не прошедшую через мембраны 17 воду направляют в рециркуляционный канал 21. Вода смывает с поверхности мембран 17 скоалесцировавшие в процессе очистки частицы нефтепродукта,,способствуя таким образом увеличению срока службы мембран. Рециркуляционная вода поступает на вход эжектора 13 и далее направляется в приемную камеру 4 ступени предварительной очистки, Чистая вода, прошедшая мембраны. через направляющие каналы плиты 18 поступает в камеру 20 чистой воды и через патрубок 23 отводится иэ сепаратора. При этом количество нефти в чистой воде не превышает 1 млн . Вследствие того, что рециркуляцион-1 ная вода после ступени тонкой очистки obладает- повышенным напором, отсасывающий эжектор 13 обладает большей энергией, чем необходимо для отсоса нефтепродукта из емкостей 10 ступени предварительной очистки. Через всасывающий патрубок эжектора 13 вода из емкости

14 подается в приемную камеру 4 секции предварительной очистки сепаратора. При этом автономный насос, подающий воду в сепаратор, можно отключать на время работы сепаратора.

В качестве мембран для очистки нефтесодержащих вод в ступени тонкой очистки могут быть использованы мембраны ультрафильтрационные сухие ацетатные (МУСА) или МИФИЛ-ПАМ (умеренно гидрофильные на основе сополимера акрилонитрила), Вследствие того. что в качестве ступени тонкой очистки использованы мембранные фильтры и организован процесс рециркуляции очищаемой воды в ступени тонкой очистки при использовании предлагаемого изобретения увеличивается очистная способность сепаратора в целом в 8 — 10 раэ, увеличивается ресурс мембранных фильтров в 2 — 3 раза, снижаются энергозатраты на привод автономного насоса, отменяется не5 обходимость дополнительной очистки воды в дополнительных устройствах.

Формула изобретения

10 Сепаратор для очистки нефтесодержащих вод, включающий ступень предварительной очистки с патрубком подвода очищаемой воды, приемной камерой и нефтесборником, размещенной на перфо15 рированном листе фильтрующе-коалесцирующей загрузкой, выполненной в виде по крайней мере двух слоев с дискретно изменяющимися пористостью и диаметром пор, и емкостями для сбора нефтепродуктов, со20 единенными между собой патрубками, ступень тонкой очистки, содержащую камеры доочищаемой и чистой воды, фильтрующий узел и патрубок отвода чистой воды, насос, приемной трубой соединенный со ступенью

25 предварительной очистки, а напорной — со ступенью тонкой очистки, эжектор, всасывающим патрубком соединенный с емкостями .для сбора нефтепродуктов ступени предварительной очистки, отличающийся тем, 30 что, с целью повышения степени очистки нефтесодержащих вод и снижения энергозатрат. ступень тонкой очистки снабжена камерой рециркулирующей воды, связанной с фильтрующим узлом, выполненным в

35 виде мембранного блока, соединенного с камерами доочищаемой и чистой воды, при этом приемный патрубок эжектора соединен с камерой рециркулирующей воды ступении тон кой очистки, всасывающий

40 патрубок эжектора соединен с патрубком подвода очищаемой воды, а выходной патрубок — с.приемной камерой ступени предварительной очистки.

1733391

Риг. 7

1733391

А-А

РО

Составитель B. Михайлюк

Редактор Т, Лазоренсо Техред М.Моргентал Корректср О. Кравцова

Заказ 1636 Тираж Подписн е

ВНИИПИ Госуда )ственного комитета по изобретениям и откр. ти м при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101