RU2467784C2 - Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions - Google Patents
Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2467784C2 RU2467784C2 RU2008121985/05A RU2008121985A RU2467784C2 RU 2467784 C2 RU2467784 C2 RU 2467784C2 RU 2008121985/05 A RU2008121985/05 A RU 2008121985/05A RU 2008121985 A RU2008121985 A RU 2008121985A RU 2467784 C2 RU2467784 C2 RU 2467784C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- emulsion
- installation
- transfer channel
- Prior art date
Links
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 14
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Cleaning Or Clearing Of The Surface Of Open Water (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам разделения неустойчивых водонефтяных, водомасляных эмульсий на нефть, масло и воду и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, где происходит образование промывных, ливневых и технологических загрязнений с образованием эмульсий, содержащих нефтепродукты, воду, растворенный газ и механические примеси.The invention relates to a device for separating unstable water-oil, oil-water emulsions into oil, oil and water and can be used in the oil refining and petrochemical industries, where washing, storm and technological contaminants are formed with the formation of emulsions containing oil products, water, dissolved gas and mechanical impurities.
Предлагаемая установка может применяться для разделения и фильтрации эмульсий с очень низким содержанием одного из компонентов (менее 0,1%) при условии заполнения емкости предварительно этой эмульсией в количестве 3/4 объема сепарационной емкости.The proposed installation can be used for separation and filtration of emulsions with a very low content of one of the components (less than 0.1%), provided that the container is filled with this emulsion in the amount of 3/4 of the volume of the separation tank.
Цель изобретения: повышение интенсивности гравитационного холодного разделения, гидрофобного разделения нефтепродуктосодержащих эмульсий без предварительного ввода через центробежный сепаратор, без применения фильтрующих загрузок, коалесцентов, деэмульгаторов и т.д., а также повышение интенсивности разделения и фильтрации эмульсий за счет создания условий для возникновения электрогидродинамического течения и фильтрации (ЭГД).The purpose of the invention: increasing the intensity of gravitational cold separation, hydrophobic separation of oil-containing emulsions without first entering through a centrifugal separator, without the use of filter media, coalescents, demulsifiers, etc., as well as increasing the intensity of separation and filtration of emulsions by creating conditions for the occurrence of electrohydrodynamic flow and filtration (EHD).
Согласно законам гидравлики необходимым условием для возникновения ЭГД-течения и ЭГД-фильтрации является нормальное или живое сечение потока-потока в данном месте пространства поверхностью, нормальной ко всем векторам скоростей частиц потока в этом месте. Только при таком условии движущиеся частицы потока с некоторой скоростью Vcp приобретают импульс скорости (grad V), направленный перпендикулярно вектору скорости потока.According to the laws of hydraulics, a necessary condition for the occurrence of an EHD flow and EHD filtering is a normal or living cross-section of the flow-stream in a given place in space by a surface normal to all velocity vectors of the particles of the stream in this place. Only under this condition, moving particles of the flow with a certain velocity Vcp acquire a velocity impulse (grad V) directed perpendicular to the flow velocity vector.
Изобретение может найти применение в различных областях охраны окружающей среды для очистки загрязнений водоемов, очистки амбаров и устранения разливов нефтепродуктов.The invention can find application in various fields of environmental protection for cleaning water pollution, cleaning barns and eliminating oil spills.
Очищаемую водонефтяную эмульсию вводят сверху в первую секцию фильтрационной емкости подающим насосом непосредственно с амбара-отстойника или нефтеловушки со скоростью V1=0,1-0,5 м/г.The cleaned oil-water emulsion is introduced from above into the first section of the filtration tank by a feed pump directly from the barn sump or oil trap at a speed of V1 = 0.1-0.5 m / g.
Скорость каминарного потока жидкости. Под действием гравитационных сил эмульсия устремляется вниз, причем тяжелые компоненты взвешенных частиц оседают на дно и впоследствии удаляются через очистной патрубок 14 (фиг.1).Velocity flow rate. Under the influence of gravitational forces, the emulsion rushes down, and the heavy components of the suspended particles settle to the bottom and are subsequently removed through the treatment pipe 14 (Fig. 1).
Турбулентность потока гасится, и эмульсия устремляется в горизонтальный переточный канал, расположенный в центре первой перегородки. Поток в горизонтальном переточном канале первой перегородки приобретает некую скорость V2.The turbulence of the flow is quenched, and the emulsion rushes into the horizontal transfer channel located in the center of the first partition. The flow in the horizontal transfer channel of the first partition acquires a certain speed V2.
Во второй секции, имеющей перегородку с верхним и нижним переточными каналами, эмульсия, обогащенная положительно заряженными ионами нефтепродуктов, под действием электростатических сил, усиленных силами молекулярного притяжения, направляется в верхний переточный канал, проходя при этом через слой нефтепродуктов, отторгая воду, притягивая нефтепродукты (гидрофобные, гидрофильные свойства жидкостей). Эмульсия, обогащенная отрицательно заряженными ионами воды, под действием гравитационных сил, сил потока и электростатических сил устремляется вниз, проходя при этом через слой воды, притягивая воду и отторгая нефтепродукты.In the second section, which has a baffle with upper and lower transfer channels, the emulsion enriched with positively charged ions of oil products, under the action of electrostatic forces enhanced by molecular attraction forces, is sent to the upper transfer channel, passing through a layer of oil products, rejecting water, attracting oil products ( hydrophobic, hydrophilic properties of liquids). The emulsion, enriched with negatively charged water ions, rushes down under the influence of gravitational, flow and electrostatic forces, passing through a layer of water, attracting water and rejecting oil products.
В третьей секции фильтрационной емкости частично разделенная эмульсия под действием сил потока направляется навстречу друг другу до горизонтальной прорези переточного канала, и процесс разделения и фильтрации повторяется. В шестой и седьмой секциях уже разделенная жидкость движется в восьмую секцию и выходит через водяной патрубок для оборотного водоснабжения или других нужд; нефтепродукты - в девятую секцию и отбирается через нефтяной патрубок для дальнейшей переработки. Для сбора растворенного в эмульсии газа устройство фильтрации водонефтяных эмульсий снабжено дыхательными трубками, соединенными с газовой линией.In the third section of the filtration tank, the partially separated emulsion, under the action of flow forces, is directed towards each other until the horizontal slot of the transfer channel, and the separation and filtering process is repeated. In the sixth and seventh sections, the already separated liquid moves into the eighth section and exits through the water pipe for recycled water supply or other needs; petroleum products - in the ninth section and is selected through the oil pipe for further processing. To collect the gas dissolved in the emulsion, the oil-water emulsion filtration device is equipped with breathing tubes connected to the gas line.
Наиболее близким по решаемой задаче и используемым средствам к предложенному является способ разделения неустойчивых эмульсий и устройство для его осуществления (патент RU 2053008 C1).The closest to the problem to be solved and the means used to the proposed one is the method of separation of unstable emulsions and a device for its implementation (patent RU 2053008 C1).
Цель предлагаемого изобретения: повышение эффективности разделения и фильтрации водонефтяных водомасляных эмульсий независимо от процентного содержания компонентов в исходной смеси и упрощение его использования. Это достигается в предложенном способе благодаря тому, что поток питательным насосом или самотеком вводится сверху первой секции установки (на излив), за счет чего исчезает турбулентность и поток в ламинарном режиме проходит горизонтальный переточный канал, т.е. создаются условия, необходимые для возникновения ЭГД-фильтрации, причем пропускная способность горизонтального переточного канала не менее чем в два раза больше пропускной способности входного патрубка, т.е. площадь поперечного сечения входного патрубка меньше площади горизонтального переточного канала в два раза.The purpose of the invention: increasing the efficiency of separation and filtration of oil-water water-oil emulsions, regardless of the percentage of components in the initial mixture and simplifying its use. This is achieved in the proposed method due to the fact that the flow is fed by a feed pump or by gravity from the top of the first section of the installation (spout), due to which turbulence disappears and the flow passes through the horizontal transfer channel in laminar mode, i.e. the conditions necessary for the occurrence of EHD filtering are created, and the throughput of the horizontal transfer channel is not less than two times the throughput of the inlet pipe, i.e. the cross-sectional area of the inlet pipe is half the size of the horizontal overflow channel.
S пр=2Sвх,S ol = 2Sin,
где S пр - пропускная способность горизонтального переточного канала;where S CR - the throughput of the horizontal transfer channel;
S вх - пропускная способность входного патрубка.S I - the capacity of the inlet pipe.
Предлагаемый способ обеспечивает многократное движение фильтруемой жидкости друг от друга и навстречу друг другу. Это позволяет более полно использовать все физические свойства ее.The proposed method provides multiple movement of the filtered fluid from each other and towards each other. This allows you to more fully use all the physical properties of it.
Согласно изобретению поставленная задача в предлагаемой установке решается благодаря тому, что она снабжена вертикальными перегородками, разделяющими фильтрационную емкость 19 на секции, первая из которых отделена от предыдущей перегородкой с горизонтальным переточным каналом, расположенным немного выше центра емкости. Вторая секция отделена от последующей перегородкой, края которой расположены на некотором расстоянии от верхнего края и днища емкости, образуя два переточных канала, верхний для нефтепродуктов, нижний для воды. Последующие 3, 4, 5, 6 перегородки идентичны 1 и 2 перегородкам. Перегородки 7 и 8 выполнены в виде опрокинутого стакана с дыхательной трубкой, предназначенного для сбора и слива воды в трубопровод 19. 9 секция фильтрационной емкости предназначена для сбора нефти или нефтепродуктов для дальнейшей переработки через трубопровод 17. На фигуре 1 изображена установка для разделения и фильтрации неустойчивых водонефтяных, водомасляных эмульсий. Установка представляет собой цилиндрическую или прямоугольную емкость, разделенную вертикальными перегородками 1-9 на секции.According to the invention, the task in the proposed installation is solved due to the fact that it is equipped with vertical partitions dividing the
Первая секция снабжена входным патрубком 20 и очистным патрубком 14, отделена от последующих перегородкой с горизонтальным переточным каналом и с линейными размерами, удовлетворяющими условию:The first section is equipped with an
S пр = 2Sвх,S ol = 2Sin,
где S пр - площадь переточного канала;where S CR - the area of the transfer channel;
S вх - площадь условного прохода входного патрубка. S I - the area of the conditional passage of the inlet pipe.
Вторая секция отделена от последующей секции перегородкой, края которой расположены на расстоянии от верхнего края емкости и ее днища, образуя верхний и нижний переточные каналы. Последующие секции 3, 5 идентичны секции 1, а секции 4, 6, 7 - секции 2.The second section is separated from the subsequent section by a partition, the edges of which are located at a distance from the upper edge of the tank and its bottom, forming the upper and lower transfer channels.
Секция 8 представляет собой перевернутый стакан с одним переточным каналом снизу и дыхательной трубкой вверху, которая соединена с газовой линией и трубопроводом для отбора воды 16. Секция 7 снабжена смотровым окном 13 для контроля гидродинамического уровня 12.
Секция 9 представляет собой изолированную снизу емкость с трубопроводом для отбора нефти 17 и трубопроводом для отбора газа 18.
Секции 1-9 снабжены очистными патрубками 14 для удаления выпадающих в осадок взвешенных частиц мехпримесей, а также линией опорожнения 15.Sections 1-9 are equipped with
Расстояние между перегородками, а также диаметры условного прохода трубопроводов зависят от производительности установки, которая колеблется от 0,1 до 300 м3/час.The distance between the partitions, as well as the diameters of the conditional passage of pipelines, depend on the capacity of the installation, which ranges from 0.1 to 300 m 3 / h.
Предлагаемая установка для разделения и фильтрации неустойчивых водонефтяных, водомасляных эмульсий работает непрерывно, так как не нуждается в фильтрующих и коалесцирующих загрузках и неподвержена эффекту «захлебывания».The proposed installation for the separation and filtration of unstable water-oil, oil-water emulsions works continuously, since it does not need filtering and coalescing loads and is not subject to the effect of "flooding".
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008121985/05A RU2467784C2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008121985/05A RU2467784C2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008121985A RU2008121985A (en) | 2009-12-20 |
| RU2467784C2 true RU2467784C2 (en) | 2012-11-27 |
Family
ID=41625276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008121985/05A RU2467784C2 (en) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2467784C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103239976A (en) * | 2013-05-02 | 2013-08-14 | 国家电网公司 | Simple device for removing volatile gas produced by sewage treatment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3604011A1 (en) * | 1986-01-08 | 1987-07-09 | Rodenberg Marketing Eng Rmc | SEPARATOR FOR PARTICULAR FATS FROM WATER |
| RU2053008C1 (en) * | 1994-04-14 | 1996-01-27 | Мильчаков Владимир Игоревич | Method for separation of unstable emulsions and device for its embodiment |
| RU2281251C1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-08-10 | Геннадий Александрович Глебов | Plant for cleaning oil-containing waste water |
| RU2006117859A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-10 | Юрий Сергеевич Самгин (RU) | INSTALLATION FOR CLEANING OIL-CONTAINING WATERS |
-
2008
- 2008-06-02 RU RU2008121985/05A patent/RU2467784C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3604011A1 (en) * | 1986-01-08 | 1987-07-09 | Rodenberg Marketing Eng Rmc | SEPARATOR FOR PARTICULAR FATS FROM WATER |
| RU2053008C1 (en) * | 1994-04-14 | 1996-01-27 | Мильчаков Владимир Игоревич | Method for separation of unstable emulsions and device for its embodiment |
| RU2281251C1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-08-10 | Геннадий Александрович Глебов | Plant for cleaning oil-containing waste water |
| RU2006117859A (en) * | 2006-05-25 | 2007-12-10 | Юрий Сергеевич Самгин (RU) | INSTALLATION FOR CLEANING OIL-CONTAINING WATERS |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103239976A (en) * | 2013-05-02 | 2013-08-14 | 国家电网公司 | Simple device for removing volatile gas produced by sewage treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008121985A (en) | 2009-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101217363B1 (en) | A method and device for converting horizontal tanks into gas flotation separators | |
| RU2641926C2 (en) | Gas flotation tank | |
| CN115650463B (en) | Laminar flow separation device and oil-water mixed liquid treatment equipment | |
| CN202400880U (en) | A device for secondary coalescence treatment of oily sewage | |
| RU2568663C1 (en) | Hydrophobic liquid-phase settling reservoir for intra-field formation water treatment | |
| KR101654582B1 (en) | Conical Shaped Buoyant Polymer Filter and Apparatus for Manufacturing the same and Method for Manufacturing the same and Water Treatment Filter including the same | |
| RU2467784C2 (en) | Separator of unstable water-petroleum and water-oil emulsions | |
| RU2372295C1 (en) | Installation for purification of oil-containing liquids | |
| RU195516U1 (en) | Separation unit for primary separation of oil well products | |
| RU180681U1 (en) | Coalescent filter for wastewater treatment in oil companies | |
| RU158366U1 (en) | INSTALLATION OF WASTE WATER TREATMENT FROM OIL AND OIL PRODUCTS USING A COALESCENT FILTER | |
| RU2579847C2 (en) | Device for separation of mix of light fluid and water and method to this end | |
| EP1406841A4 (en) | Method for removing oil, fat and grease from water | |
| RU172536U1 (en) | COALESCENT FILTER FOR WASTE WATER TREATMENT FROM OIL PRODUCTS, MECHANICAL IMPURITIES AND WEIGHTED SUBSTANCES | |
| CN109553207A (en) | Leak the oily-water seperating equipment in petroleum recovery process | |
| CN206089115U (en) | Oil -water separation tower | |
| CN107555536A (en) | A kind of swash plate separator | |
| RU120577U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING LIQUIDS FROM IMPURITIES | |
| RU2545332C1 (en) | Multi-stage hydrodynamic water separating filter | |
| RU2191618C2 (en) | Method of separation of unstable dispersed systems and device for realization of this method | |
| RU2712908C1 (en) | Device for cleaning surface water from suspended substances and oil-and-oil products | |
| RU2815063C1 (en) | Device for separating production fluid | |
| RU2205797C1 (en) | Oil-containing waste water treatment installation | |
| NO325190B1 (en) | Method and apparatus for separating particles from a fluid. | |
| RU2376523C2 (en) | Method to transport gas-oil-water mix and device to this effect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20101213 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20110920 |
|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20110920 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20120424 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190603 |