Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод

Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод

Реферат

 

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.

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.

Формула изобретения

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.

РИСУНКИ