AT522391A2

AT522391A2 - Gasflotationsbehälter

Info

Publication number: AT522391A2
Application number: ATA9007/2019A
Authority: AT
Inventors: William Kirk Todd; Clifford WHITNEY Daniel; Walker Lee Douglas
Original assignee: Exterran Water Solutions Ulc
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2020-10-15
Also published as: AT522391A5; AT522391B1; CA3085386A1; AR114506A1; WO2019134042A1

Abstract

Es ist ein Gasflotationsbehälter bereitgestellt, der eine Reihe benachbarter Kammern einschließt, die darin eine Drehströmung ausüben. Jede Kammer ist durch ein Skimmer-Wehr von einer Wanne für geskimmtes Öl getrennt. Jede Kammer weist eine wechselnde Fluidkommunikationsvorrichtung zwischen benachbarten Kammern auf, die eine Fluidkommunikation zwischen benachbarten Kammern in Form eines Kommunikationskanals in der Trennwand zwischen benachbarten Kammern und einem Kammerauslass in Verbindung mit einer perforierten Platte ermöglicht, wobei der Auslass in Fluidkommunikation mit der Endkammer positioniert ist. Ein optionales Koaleszenzmedium kann in oder nahe dem Kommunikationsanal positioniert sein, um Schadstoffe zu absorbieren oder zu koaleszieren, wenn sie dort hindurchfließen.

Description

Verwandte Anmeldung

Diese Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der USTeilfortsetzungsanmeldung mit der Seriennummer 15/862,901, eingereicht am 5. Januar 2018, die Priorität gegenüber der USPatentanmeldung Nr. 14/914,610, eingereicht am 8. August 2014, beansprucht, von denen beide durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit

hierin aufgenommen sind. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Gasflotationsbehälter zur Trennung von Kohlenwasserstoffen von Produktionswasser, insbesondere Gasflotationsbehälter mit reduzierten strukturellen und innenliegenden Rohrleitungen, die einen Kurzschluss verhindern,

reduzieren oder zumindest abschwächen. Allgemeiner Stand der Technik

Gasflotationsbehälter werden verwendet, um unerwünschte Phasen oder Schadstoffe, wie Kohlenwasserstoffe, von Produktionswasser zu trennen, im Allgemeinen, indem sie das Aufsteigen der unerwünschten Phasen oder Schadstoffe an die Oberfläche des Produktionswassers ermöglichen oder erleichtern. Die Kohlenwasserstoffe können dann durch Skimmen der Oberfläche des

Produktionswassers entfernt werden.

Ein herkömmlicher Gasflotationsbehälter weist eine Anzahl von Kammern auf, die durch eine Trennwand getrennt sind, aber in Fluidverbindung miteinander stehen. Während des Betriebs wird Produktionswasser in den Behälter eingeleitet und eine Drehströmung erzeugt, welche das Aufsteigen von Kohlenwasserstoff an die Oberfläche des Wassers in dem Behälter begünstigt, während saubereres, gereinigteres Wasser zum Boden des Behälters hin gedrückt wird. Durch Zuführen des tiefer gelegenen Wassers über einen Fluidkommunikationskanal zu einer benachbarten Kammer enthält jede nachfolgende Kammer Produktionswasser mit einem niedrigeren Gehalt an Kohlenwasserstoffen, bis ein gewünschter Reinheitsgrad erreicht ist und das Wasser aus dem Gasflotationsbehälter abgegeben wird. Ein Problem bei einer solchen Ausführung ist die Notwendigkeit massiv verstärkter Trennwände zwischen jeder Kammer des Gasflotationsbehälters, da

die Fluidpegel in Jeder Kammer ungleich sein können und der

wird.

Um einen Kurzschluss zu vermeiden, schließt ein Gasflotationsbehälter ein Verbindungsrohr ein, um die Kammern in Reihe zu schalten, ohne einen Kurzschluss von dem Einlass zu dem Auslass zu schaffen. Das Verbindungsrohr ist derart angeordnet, dass das Wasser, das als am saubersten betrachtet wird, von einer Kammer zur nächsten geleitet, nahe der Oberfläche freigesetzt und auf eine Weise (in Verbindung mit einem Wasserwehr) dispergiert wird, um ein Strömungsmuster und Geschwindigkeiten zu erzeugen, welche das Skimmen des Kohlenwasserstoffs an der Oberfläche in Richtung einer Wanne zum Skimmen von Öl erleichtern. Das Verbindungsrohr dient auch als ein Bereich, in den „Mikroblasen“ eingebracht werden können, bevor sie in nachfolgende Kammern eintreten, um eine gleichmäßige Vermischung mit der Strömung, die

in jede Kammer eintritt, zu gewährleisten.

Das Verbindungsrohr ermöglicht jedoch in einem Störzustand eine unkontrollierte Erhöhung oder Verringerung der Einlassströmung, was zu einem großen Unterschied der Pegel zwischen den Kammern führt, wodurch die Innenwände kollabieren können, und somit die Notwendigkeit erfordert, den Behälter massiv zu verstärken. Um das Risiko großer Unterschiede in dem Pegel zu minimieren, kann die Größe des Verbindungsrohrs vergrößert werden. Eine solche Vergrößerung kann jedoch das Strömungsmuster innerhalb des Behälters behindern und das Arbeitsvolumen der Kammer verringern, was den Behälter weniger effizient macht. Darüber hinaus ist ein solches Verbindungsrohr durch Größen von Standard-Rohren und Walzblechen und die damit verbundenen Kosten begrenzt. Außerdem ist das Befüllen und Ablassen des Behälters ein heikles Verfahren, das eine sorgfältige Überwachung des Pegels in jeder Kammer

erfordert.

Eine andere Art von Flotationsbehälter wird als Mäanderbehälter bezeichnet und weist eine Anzahl von Kammern auf, wobei Jede Kammer

durch eine Trennwand getrennt ist, wobei ein Teil der Trennwand

erfordert.

Es besteht daher ein Bedarf an einem Gasflotationsbehälter, der einen Kurzschluss verhindert, reduziert oder abschwächt, und gleichzeitig die Abhängigkeit von Verbindungsleitungen verringert

oder beseitigt. Kurzdarstellung

Es ist ein Gasflotationsbehälter zum Trennen von Schadstoffen von Fluid bereitgestellt. Der Behälter schließt eine Reihe benachbarter Kammern ein, die darin eine Drehströmung durch Verwendung eines geneigten Wehrs in jeder Kammer ausüben. Jede Kammer ist von einer Wanne für geskimmtes Öl durch ein SkimmerWehr getrennt, über welches die Schadstoffe fließen. Jede benachbarte Kammer ist über einen Verbindungsdurchgang fluidisch verbunden, welcher die Übertragung von schadstoffreduziertem Fluid zu einer benachbarten Kammer zur weiteren Reduzierung der Schadstoffe ermöglicht. Ein wechselnder Aufbau von Fluiddurchgängen und Verbindungskanälen zwischen benachbarten Kammern ermöglicht einen zumindest teilweisen Ausgleich des Fluidpegels zwischen benachbarten Kammern und schwächt ferner einen Kurzschluss des Fluids, wenn es von Kammer zu Kammer fließt, ab, verringert oder verhindert ihn. Ein optionales Koaleszenzmedium kann in oder nahe einem oder mehreren der Verbindungsdurchgänge positioniert sein, um Schadstoffe zu

absorbieren oder zu koaleszieren, wenn sie dort hindurchfließen.

bereitgestellt, wobei der Flotationsbehälter Folgendes aufweist:

Einen Boden, der einen untersten Teil des Behälters definiert, und eine zugehörige Wand, welche die Seiten des Behälters

definiert;

eine Reihe benachbarter Kammern innerhalb des Behälters, die durch Trennwände voneinander getrennt sind, wobei Jede Kammer ein geneigtes Wehr zum Verursachen einer Drehströmung innerhalb der

Kammer aufweist;

eine Wanne für geskimmtes Öl, die sich über jede Kammer erstreckt und von jeder Kammer durch ein Skimmer-Wehr getrennt

ist, wobei das Skimmer-Wehr dem geneigten Wehr gegenüberliegt;

einen Einlass in Fluidverbindung mit einer Kammer der Reihe benachbarter Kammern zum Einleiten eines Fluids, das einen Schadstoff aufweist, wobei der Einlass, der sich nahe dem geneigten Wehr der Reihe benachbarter Kammern befindet, dazu dient, eine

Drehströmung zum Fluideintrag in die Kammer zu verursachen;

wobei jede Kammer mit den benachbarten Kammern über einen Verbindungsdurchgang in Fluidverbindung steht, der im Wesentlichen in Richtung des untersten Teils der Trennwand Jeder Kammer und im Wesentlichen gegenüber der Wanne für geskimmtes Öl positioniert ist, wobei der Verbindungsdurchgang den Durchgang von Fluid von einer Kammer zu einer Rückseite des geneigten Wehrs der

benachbarten Kammer ermöglicht;

einen Verbindungskanal in der Trennwand zwischen zwei benachbarten Kammern zum Bereitstellen einer Fluidverbindung

zwischen den zwei benachbarten Kammern;

einen Fluiddurchgang in dem geneigten Wehr von mindestens einer der Kammern der Reihe benachbarter Kammern, der eine Fluidübertragung zwischen benachbarten Kammern durch das geneigte

Wehr der mindestens einen Kammer ermöglicht; und

einen Auslass in Fluidverbindung mit einer der Kammern der

Reihe benachbarter Kammern, der Produktionswasser ausgibt;

ein Koaleszenzmedium, das in oder nahe einem oder mehreren der Verbindungsdurchgänge positioniert ist, um Schadstoffe zu

absorbieren oder zu koaleszieren, wenn sie durch den

Verbindungsdurchgang hindurchfließen;

wobei sich der Verbindungskanal und der Fluiddurchgang in

wechselnden benachbarten Kammern befinden.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Verbindungskanal in der Basis

der Trennwand nahe dem Skimmer-Wehr positioniert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Verbindungsdurchgang an einem Ende nahe der Basis des geneigten Wehrs und an dem anderen Ende in der Nähe einer Rückseite des geneigten Wehrs der benachbarten

Kammer positioniert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Fluiddurchgang nahe der Basis

des geneigten Wehrs positioniert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Fluiddurchgang eine Lochplatte

in dem geneigten Wehr.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Auslass nahe der Basis der Wand

der Endkammer positioniert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist der Einlass in der ersten Kammer

positioniert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters weist jeder Satz benachbarter Kammern entweder einen Verbindungskanal oder einen Fluiddurchgang in wechselnder Form auf, was einen Ausgleich des Fluidpegels in

benachbarten Kammern ermöglicht, und gleichzeitig einen

verhindert.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters weist der Behälter ferner einen Verteiler auf, der mit jeder Kammer in Fluidverbindung steht, um

Fluid in den Behälter einzuleiten oder aus diesem zu entnehmen.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters sind die schrägen Wehre des Behälters in

den benachbarten Kammern miteinander ausgerichtet.

mindestens zwei der benachbarten Kammern voneinander versetzt.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters weist eine Oberkante des Skimmer-Wehrs mindestens eine Kerbe auf, um die Übertragung der unerwünschten

Phase in die Wanne für geskimmtes Öl zu fördern.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters weist der Behälter ferner einen Einlass auf, der in Fluidverbindung mit jeder Kammer steht, um ein Gas, gegebenenfalls in Form von Mikroblasen, in die Kammer

einzuspritzen.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters weist der Schadstoff Kohlenwasserstoff,

emulgierte Öle oder Schweröle auf.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform

eines Flotationsbehälters ist das Fluid Produktionswasser.

In einer weiteren zu der oben beschriebenen Ausführungsform eines

Medium.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist das Koaleszenzmedium ein nicht

standfestes Medium.

In einer weiteren neben der oben beschriebenen Ausführungsform eines Flotationsbehälters ist das Koaleszenzmedium in dem

Verbindungsdurchgang positioniert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 ist eine isometrische Ansicht einer darstellenden Ausführungsform eines Gasflotationsbehälters, einschließlich fünf

Kammern;

Figur 2 ist eine Draufsicht des in Figur 1 gezeigten

Gasflotationsbehälters;

Figur 3 ist eine i1isometrische Seitenansicht des in Figur 1

gezeigten Gasflotationsbehälters;

Figur 4 ist eine Querschnittsansicht des in Figur 1 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang der Trennwand zwischen der ersten

und der zweiten Kammer;

Figur 5 ist eine Querschnittsansicht des in Figur 1 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang der dritten Kammer, welche die perforierte Platte zeigt, die ein Eindringen von Fluid aus der

zweiten Kammer in die dritte Kammer ermöglicht;

Figur 6 ist eine Querschnittsansicht des in Figur 1 gezeigten Gasflotationsbehälters zwischen dem geneigten Wehr und der Wanne für geskimmtes Öl, welches die Verbindungskanäle zwischen der ersten und zweiten Kammer und der dritten und vierten Kammer zeigt, die eine Fluidverbindung zwischen diesen Kammern und das Eindringen von Fluid aus der ersten Kammer in die zweite Kammer

und aus der dritten Kammer in die vierte Kammer ermöglichen;

Figur 7 ist ein Diagramm der Verweilzeit in den Kammern gegenüber der Effizienz der kumulativen Entfernung, das eine erhöhte

Entfernungseffizienz aufzeigt, wenn die Anzahl

aufeinanderfolgender Kammern zunimmt;

Figur 8 ist eine isometrische Ansicht einer weiteren darstellenden Ausführungsform eines Gasflotationsbehälters, einschließlich fünf Kammern, wobei die geneigten Wehre der Kammern an variierenden

Positionen angeordnet sind;

Figur 9 ist eine isometrische Querschnittsansicht des in Figur 8 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang einer Unterteilung der

ersten Kammer;

Figur 10 ist eine isometrische Querschnittsansicht des in Figur 8 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang der Trennwand zwischen

der ersten und der zweiten Kammer;

Figur 11 ist eine isometrische Querschnittsansicht des in Figur 8 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang einer Unterteilung der

zweiten Kammer;

Figur 12 ist eine isometrische Querschnittsansicht des in Figur 8 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang einer Unterteilung der

dritten Kammer;

Figur 13 ist eine isometrische Querschnittsansicht des in Figur 8 gezeigten Gasflotationsbehälters entlang einer Unterteilung der

fünften Kammer und

Figur 14 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verbindungsdurchgangs, der ein optionales Koaleszenzmedium

einschließt. Ausführliche Beschreibung

Hierin werden Systeme, Vorrichtungen, Techniken und Ausführungsformen von Gasflotationsbehälters beschrieben, die zum zumindest teilweisen Entfernen oder Auffangen von Schadstoffen oder unerwünschten Phasen aus einem Fluid, wie Produktionswasser, geeignet sind, und Verfahren zur Durchführung von selbigem. Man wird zu schätzen wissen, dass die hierin beschriebenen Verfahren, Systeme, Vorrichtungen, Techniken und Ausführungsformen zu veranschaulichenden Zwecken für den Fachmann gedacht sind und in keiner Weise einschränkend sein sollen. Alle Bezüge auf Ausführungsformen und Beispiele in dieser Offenbarung sind als Bezugnahmen auf eine darstellende und nicht einschränkende Ausführungsform oder ein darstellendes und nicht einschränkendes

Beispiel zu betrachten.

bei ihrer Entfernung aus einem Fluid nützlich sein könnte.

Figur 1 und 3 sind isometrische Ansichten einer Ausführungsform eines Flotationsbehälters, wie eines Gasflotationsbehälters, zum Entfernen von Schadstoffen, wie unerwünschten Phasen, die leichter als Wasserkohlenwasserstoff sind, und/oder ÖL, rohem oder raffiniertem ÖL, oder Emulsionen, aus einem Fluid, wie Produktionswasser. Ein Gasflotationsbehälter ist im Allgemeinen mit 10 bezeichnet und weist einen Behälterboden 50, welcher den untersten Teil des Behälters 10 definiert, und eine zugehörige Behälterwand 45, welche den Umfang des Behälters 10 definiert, auf. Der Gasflotationsbehälter 10 ist in mehrere aufeinanderfolgende Kammern unterteilt, um in Jeder einzelnen Kammer eine im Allgemeinen Dreh-, Trommel- oder Kreisströmung des Produktionswassers in einer im Allgemeinen längs verlaufenden Richtung der Kammer aufzunehmen und auszuüben, sodass sich die Oberfläche des Fluids zu einer Wanne 15 für geskimmtes 61 hin bewegt, um einen Schadstoff, wie Kohlenwasserstoff oder Öl, von der Oberfläche des von der Oberseite des Fluids geskimmten Fluids

aufzufangen.

Es wird eine Reihe von Trennwänden 65 verwendet, um Jede Kammer zu definieren. Obwohl der überall in den Figuren gezeigte Behälter 10 fünf Kammern enthält, wird man wird zu schätzen wissen, dass der Behälter, abhängig von den Eigenschaften und der Rheologie des Produktionswassers, das gereinigt werden soll, der Geschwindigkeit des Fluids, der Reinigungsgeschwindigkeit usw. weniger oder zusätzliche Kammern haben kann. Jede Kammer des Behälters ist mit der benachbarten Kammer über einen Verbindungsdurchgang 75 (gezeigt in Figur 9, 10 und 14) verbunden, der eine Übertragung

des Fluids von einer Kammer zur nächsten ermöglicht.

Ein Einlass 20, der im Allgemeinen in Richtung eines oberen Bereichs der Wand 45 positioniert ist, wird verwendet, um Schadstoffe enthaltendes Fluid, wie Produktionswasser, in den

Behälter 10 und in die erste Kammer des Behälters 10 einzuleiten.

werden.

Um eine effektivere Entfernung eines Schadstoffs über das SkimmerWehr 35 in die Wanne 15 für geskimmtes Öl zu ermöglichen, kann der Verbindungsdurchgang 75 Fluid im Wesentlichen von der Basis oder einem unteren Bereich des geneigten Wehrs einer ersten Kammer sammeln, bevor das Fluid in die benachbarte Kammer übertragen wird, wodurch ein erhöhter Strömungsweg des sich drehenden Fluids ermöglicht wird. Der Verbindungsdurchgang 75 kann dann das Fluid in die benachbarte Kammer, auf einer Rückseite des geneigten Wehrs 40 der benachbarten Kammer abgeben. Das in die benachbarte Kammer eingeleitete Fluid hat eine Drehströmung, die durch das geneigte Wehr erzeugt wird, und die Fluidübertragung zu der nächsten benachbarten Kammer kann auf ähnliche Weise durchgeführt werden. Der Verbindungsdurchgang 75 kann mit dem geneigten Wehr 45 in

Kombination mit einem Leitblech ausgebildet sein. Weitere

erörtert.

Die erste und die benachbarte Kammer, als Kammer zwei oder die zweite Kammer bezeichnet, können auch über einen Verbindungskanal 60, der sich im unteren Bereich ihrer Trennwand 65 befindet, fluidisch verbunden sein. Durch Positionieren des Verbindungskanals 60 im unteren Bereich der Trennwand wird saubereres Wasser von der ersten Kammer in die zweite Kammer übertragen, wodurch ein Ausgleich der Fluidpegel in diesen benachbarten Kammern ermöglicht wird. Man wird zu schätzen wissen, dass das sauberere Wasser Wasser mit einem niedrigeren Schadstoffgehalt ist als jenes, das in die erste Kammer eingeleitet

wurde.

In der zweiten Kammer angekommen, wird erneut eine Drehströmung durch ein geneigtes Wehr 40 verursacht, um das Aufsteigen des Schadstoffs an die Oberfläche des Fluids in der zweiten Kammer zu fördern, während das sauberere Wasser nach unten, in Richtung des Bodens 50 des Behälters gedrückt wird. Erneut wird der Schadstoff von der zweiten Kammer über das Skimmer-Wehr 35 in die Wanne 15 für geskimmtes Öl geskimmt, und das Fluid in der zweiten Kammer

ist gegenüber dem Fluid in der ersten Kammer weiter gereinigt.

Es ist anzumerken, dass es zwischen der zweiten und der dritten Kammer keinen Verbindungskanal gibt, um einen Kurzschluss des Fluids von der ersten Kammer zu der dritten Kammer, ohne eine wesentliche Reduzierung des Schadstoffgehalts, zu vermeiden. Das Vermeiden eines Kurzschlusses des Fluids durch den Behälter erhöht die Verweilzeit in dem Behälter und ermöglicht daher im Allgemeinen eine größere Reduzierung von Schadstoffen durch Skimmen von der Oberseite des Fluids in jeder Kammer über das Skimmer-Wehr 35 und

in die Wanne 15 für geskimmtes ÖL.

Durch Positionieren des Verbindungsdurchgangs 75 in einem geeigneten Abstand von dem Verbindungskanal 60 muss das Fluid durch eine ausreichende Drehströmung fließen, um das Aufsteigen des Schadstoffs an die Oberfläche zu fördern, bevor Fluid aus der zweiten zu der benachbarten dritten Kammer kommuniziert wird, wodurch Fluid mit einem niedrigeren Schadstoffgehalt an die

benachbarte dritte Kammer bereitgestellt wird, und gleichzeitig

ein Kurzschluss abgeschwächt wird.

Um einen Ausgleich oder einen wesentlichen Ausgleich der Fluidpegel zwischen Kammern, in denen es keinen Verbindungskanal gibt, zu ermöglichen, wird ein Fluiddurchgang 70 verwendet, um zu ermöglichen, dass Fluid durch das geneigte Wehr 40 in diese Kammern, wie Kammer 3, fließt. Auf diese Weise wird Fluid sowohl in der Drehströmung der dritten Kammer übertragen, kann aber durch den Fluiddurchgang 70 strömen, falls sich der Unterschied der Fluidpegel zwischen der zweiten und dritten Kammer wesentlich unterscheidet. Wenn der Schadstoff an die Oberseite der Kammer aufsteigt, wird er von der Oberseite und über das Skimmer-Wehr 35 in die Wanne 15 für geskimmtes Öl geskimmt, wodurch der Schadstoffgehalt in der dritten Kammer gegenüber der zweiten

Kammer reduziert wird.

Es ist die Kombination eines Verbindungskanals zwischen der ersten und der zweiten Kammer, zusammen mit dem Verbindungsdurchgang und dem Fluiddurchgang, die sowohl eine Fluidübertragung von der Kammer zu der benachbarten Kammer ermöglicht, und gleichzeitig einen Kurzschluss abschwächt. Diese Einrichtung ermöglicht auch einen Ausgleich oder einen wesentlichen Ausgleich des Fluidpegels in benachbarten Kammern, wodurch die Gefahr des Kollabierens einer Trennwand reduziert wird. Sobald diese wechselnde Einrichtung von Verbindungskanälen und Fluiddurchgängen hergestellt ist, kann jede geeignete Anzahl von Kammern in dem Flotationsbehälter 10

verwendet werden.

In einer Ausführungsform kann der Fluiddurchgang 70, wie überall

in den Figuren gezeigt, die Form einer perforierten Platte haben.

Außerdem wird man wird zu schätzen wissen, dass das geneigte Wehr 40 an verschiedenen Stellen in den Kammern positioniert sein kann, und es ist nicht wesentlich, dass die geneigten Wehre 40, wie in Figur 1 bis 6 gezeigt, in einer Linie angeordnet sind. Zum Beispiel können die geneigten Wehre 40 voneinander versetzt sein, wie zum Beispiel in den nicht eingeschränkten Ausführungsformen gezeigt, die in Figur 8 bis 13 dargestellt sind. Durch Einstellen der Positionierung der geneigten Wehre 40 kann die Strömungsgeschwindigkeit in Jeder Kammer je nach Wunsch oder

Bedarf gesteuert und angepasst werden.

Die geneigten Wehre führen eine Drehströmung innerhalb Jeder

Oberfläche zum eventuellen Skimmen in die Ölwanne 15 bringen.

Ein Verteiler 25 in Fluidverbindung mit den Kammern des Behälters 10 kann verwendet werden, um den Behälter 10 vor dem Betrieb oder zur Wartung des Behälters 10 nach Bedarf zu füllen oder zu

entleeren.

Der Auslass 55 kann in der Endkammer des Behälters 10 gegenüber der Einlasskammer positioniert sein, wodurch der Durchgang des Fluids durch alle Kammern ermöglicht wird, und somit das Skimmen des Schadstoffs in jeder Kammer ermöglicht wird, was zu der größten Reduzierung des Schadstoffs aus dem Fluid führt, das aus dem

Behälter abgegeben wird.

Figur 2, 3, 4, 5 und 6 zeigt verschiedene Ansichten des Behälters 10 und der Fluiddurchgänge 70 und der wechselnden Verbindungskanäle 60, die eine Fluidverbindung zwischen benachbarten Kammern ermöglichen und gleichzeitig einen Kurzschluss abschwächen und einen zumindest teilweisen Ausgleich ermöglichen. Wie aus den Figuren ersichtlich ist, wurde in dem Behälter 10 ein Verbindungsrohr weggelassen. Ein solches Weglassen ermöglicht auch das Weglassen zugehöriger Bypass-Leitungen und Ventile, wodurch die Komplexität der Ausführung und die damit verbundenen Kosten und Wartungsarbeiten reduziert werden. Ferner

wird die Skalierbarkeit der Ausführung erleichtert.

Die hierin beschriebenen Ausführungen ermöglichen eine bessere Handhabung von Störzuständen, da die Strömung von Kammer zu Kammer durch die Verwendung des Verbindungsdurchgangs 75, der Verbindungskanäle 60 sowie des Fluiddurchgangs 70 bzw. 85, die zwischen jeder Kammer wechseln, um einen Kurzschluss zu vermeiden

und gleichzeitig den Ausgleich der Fluidpegel der Kammern zu

wird.

Die Vermeidung des Verbindungsrohrs ermöglicht die erhöhte Fähigkeit, zu größere Strömungen fähige Behälter zu bauen, da die Ausführung eine größere Skalierbarkeit bietet. Darüber hinaus werden auch Anwendungen ermöglicht, die ähnliche Strömungen, aber

längere Verweilzeiten erfordern.

Das Anordnen der Fluiddurchgänge 70 und/oder 85 in den geneigten Wehren, um die Verbindung zwischen verschiedenen Kammern sowie die Verbindungsdurchgänge 75 zu schaffen, kann darüber hinaus auch wirken, um den Behälter zu verstärken, wohingegen ein Verbindungsrohr wenig bis keinen strukturellen Nutzen bietet und auch seine eigene strukturelle Unterstützung benötigt, zusätzlich

zu dem, was von dem Behälter selbst benötigt wurde.

Zusätzlich zu den Nutzen, die mit dem Betrieb des Behälters 10 verbunden sind, ist der Behälter 10, welcher die wechselnde Einrichtung von Verbindungskanälen 60 und Fluiddurchgängen 70 und 85 einschließt, weniger empfindlich gegenüber dem Befüllen und Ablassen des Behälters, da die Verbindungskanäle und Fluiddurchgänge eine weniger eingeschränkte Strömung von Kammer zu Kammer ermöglichen. Das Wechseln zwischen Fluiddurchgängen und Verbindungskanälen hilft, die Fluidpegel in benachbarten Kammern während des Befüllens und Ablassens auszugleichen. Da die Fluidpegel der benachbarten Kammern im Wesentlichen ausgeglichen sind, wird eine Reduzierung der strukturellen Anforderungen in Bezug auf Flotationsbehälter, die auf einer

Verbindungsrohreinrichtung basieren, beobachtet.

Man wird zu schätzen wissen, dass die Verbindungskanäle 60 und die Fluiddurchgänge 70 und 85 von Kammer zu Kammer wechseln sollten, um sicherzustellen, dass ein Kurzschluss reduziert oder verhindert wird, und gleichzeitig dennoch ein zumindest teilweiser Ausgleich

des Fluidpegels zwischen benachbarten Kammern ermöglicht wird.

Ferner werden reduzierte äußere Rohrleitungen und Ventile benötigt. Üblicherweise werden mehrere äußere Rohre zum Ausgleichen während des Befüllens und Ablassens in einem Aufbau verwendet, der ein Verbindungsrohr einschließt. Diese werden bei

dem hierin offenbarten Behälter nicht benötigt.

Fluids zum Skimmen zu fördern.

Figur 7 zeigt die Beziehung, die besteht, und die zeigt, dass die Leistung eine Abhängigkeit von Verweilzeit gegenüber der Anzahl aufeinanderfolgender Kammern (Trenner) ist. Obwohl der hierin beschriebene Behälter fünf Kammern aufweist, deutet dies darauf hin, dass zusätzliche Kammern eine Leistungssteigerung erfahren

sollten.

Man wird zu schätzen wissen, dass zusätzlich zu der Drehströmung, die von den geneigten Wehren 40 herbeigeführt wird, Blasen, gegebenenfalls in Form von Mikroblasen, über einen Einlass (nicht gezeigt) zu jeder Kammer zugegeben werden können, um das Aufsteigen des Schadstoffs, wie Kohlenwasserstoff, an die Oberfläche zum Skimmen in die Wanne 15 für geskimmtes Öl weiter zu fördern. Die Mikroblasen können in Richtung der Basis der Trennwand, gegebenenfalls in der Nähe der Verbindungskanäle, zugegeben werden, und wirken, um an dem Schadstoff, wie Öl, zu haften, um das Aufsteigen des Öls an die Oberfläche zu fördern. Eine kleinere Blase kann verwendet werden, um die Aufstiegsgeschwindigkeit zu senken, und dadurch die Möglichkeit zum Anhaften an dem Schadstoff zu erhöhen. Mikroblasen können alternativ oder zusätzlich an der

Basis des geneigten Wehrs 40 zugegeben werden.

Zusätzlich zur Verwendung des Verbindungsdurchgangs 75, um eine Übertragung von Fluid von einer Kammer zu einer benachbarten Kammer zu ermöglichen, kann der Verbindungsdurchgang 75 in einer alternativen Ausführungsform verwendet werden, um die Flüssigkeit zu übertragen und auch, um die Zone des Gas-Flüssigkeits-Kontakts des Schadstoffs mit den Blasen oder Mikroblasen zu konzentrieren. Beispielsweise können die Blasen oder Mikroblasen, anstelle oder zusätzlich zu dem Einbringen der Blasen oder Mikroblasen in die Kammern selbst, in den Verbindungsdurchgang 75 eingebracht werden.

Eine solche Einstellung des Einbringens der Blasen oder

das Gas in einer engen Zone zu konzentrieren.

Figur 14 zeigt eine optionale Ausführungsform eines Verbindungsdurchgangs, der ein Koaleszenzmedium 100 zum Absorbieren oder Koaleszenzieren von Schadstoffen, wenn sie durch den Verbindungsdurchgang 75 hindurchfließen, einschließt. Das Medium 100 schwebt über der Öffnung des Verbindungsdurchgangs 75, wie in Fig. 14 gezeigt, und ermöglicht dadurch, dass das Fluid durch das Medium 100 fließt, wenn es sich zu der benachbarten

Kammer bewegt.

Man wird zu schätzen wissen, dass das Medium 100 an Jeder geeigneten Position innerhalb oder nahe dem Verbindungsdurchgang 75 innerhalb oder teilweise innerhalb des Strömungsweges des Fluids positioniert sein kann, sodass Fluid durch das Medium 100 hindurchfließt. Man wird auch zu schätzen wissen, dass das Koaleszenzmedium 100 in oder nahe einem oder mehreren oder jedem

der Verbindungsdurchgänge 75 positioniert sein kann.

Das Medium 100 kann entweder ein nicht standfestes Medium oder ein standfestes Medium sein. Einige Beispiele für nicht standfeste Medien schließen „ungeordnete Füllkörper“, Nussschalen usw. ein. Einige Beispiele für standfeste Medien schließen eine gewellte

Platte, standfeste Füllkörper usw. ein.

Der Zweck des Mediums 100 besteht darin, die Tröpfchen- oder Partikelgröße des Schadstoffs zu erhöhen, wenn er durch den Verbindungsdurchgang 75 fließt, um den Auftrieb oder die Schwimmfähigkeit der erhöhten Größe von Tröpfchen oder Partikel zu verbessern, und dadurch das Aufsteigen des Tröpfchens oder

Partikels an die Oberfläche zum Skimmen zu fördern.

Das Medium 100 kann in Verbindung mit den Gasblasen/Mikroblasen,

oder anstelle der Gasblasen verwendet werden. Zusätzlich kann die

Phase oder des Schadstoffs zu erhalten.

Man wird zu schätzen wissen, dass die vorliegende Ausführung einen Verbindungsdurchgang verwendet, um das Fluid von Kammer zu Kammer zu übertragen, und im Allgemeinen nur die Fluiddurchgänge und Verbindungskanäle verwendet, um die Kammern auszugleichen, wohingegen ein Mäanderbehälter perforierte Platten oder Öffnungen verwendet, um Fluid von einer Kammer zur nächsten zu übertragen. Ferner kann die vorliegende Ausführung die Verbindungsdurchgänge, die üblicherweise aus Leitblechen und Wehrplatten bestehen, verwenden, um das sich drehende oder kreisförmige Strömungsmuster in jeder einzelnen Kammer zu schaffen. Dies wird verwendet, um die unerwünschten Schadstoffe hydraulisch zu skimmen und sie schneller an die Oberfläche zu bringen und ihnen mehr Gelegenheit zu geben, die Oberfläche häufiger zu erreichen (ein Ergebnis der Wasserwehrplatten und des kreisförmigen Musters, das sie herbeiführen). Da davon ausgegangen wird, dass die Länge des Strömungsweges einen Einfluss auf die Trennung von Schadstoffen, einschließlich Phasen, hat, kann die Trennung durch das sich drehende oder kreisförmige Muster in einem kleineren Volumen erreicht werden, im Gegensatz zur Verwendung der Länge der Kammer (mehrmaliges Wiederverwenden eines kleineren Volumens in dem kreisförmigen Muster, anstatt einmal horizontal durch dieses Volumen zu strömen). Das Ergebnis davon kann eine Reduzierung der erforderlichen Stauzeit sein, die wiederum das Volumen (die Größe) des Behälters bestimnt. In verschiedenen Ausführungsformen benötigt der offenbarte Behälter 1/6 bis 1/12 der Zeit (oder des Volumens) für identische Szenarien. Die vorliegende Ausführung ermöglicht eine einzige (gemeinsame) Skimmer-Einrichtung,

dargestellt durch das Skimmer-Wehr in Kombination mit der Wanne

Schadstoffe entfernt werden können.

Man wird zu schätzen wissen, dass die hierin erläuterten Ausführungsformen in keiner Weise einschränkend sein sollen und lediglich die Erfindung darstellen. Es können Modifikationen, Wechsel, Ersetzungen und Erweiterungen der Ausführung vorgenommen werden, die als im Schutzumfang und Geist der Erfindung liegend zu

betrachten sind.

Claims

Es wird folgendes beansprucht:

1. Flotationsbehälter zum Entfernen eines Schadstoffs aus dem Fluideintrag in den Flotationsbehälter, wobei der

Flotationsbehälter Folgendes aufweist:

definiert;

Kammer aufweist;

ist, wobei das Skimmer-Wehr dem geneigten Wehr gegenüberliegt;

einen Einlass in Fluidverbindung mit einer Kammer der Reihe benachbarter Kammern zum Einleiten eines Fluids, das einen Schadstoff aufweist, wobei sich der Einlass nahe dem geneigten Wehr der Reihe benachbarter Kammern befindet, um eine Drehströmung

zum Fluideintrag in die Kammer zu verursachen;

benachbarten Kammer ermöglicht;

zwischen den zwei benachbarten Kammern;

Wehr der mindestens einen Kammer ermöglicht; und

einen Auslass in Fluidverbindung mit einer der Kammern der

Reihe benachbarter Kammern, der Produktionswasser ausgibt;

Verbindungsdurchgang hindurchfließen;

wobei sich der Verbindungskanal und der Fluiddurchgang in

wechselnden benachbarten Kammern befinden.

2. Flotationsbehälter nach Anspruch 1, wobei der Verbindungskanal in der Basis der Trennwand, nahe dem Skimmer-Wehr

positioniert ist.

3. Flotationsbehälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungsdurchgang an einem Ende nahe der Basis des geneigten Wehrs und an dem anderen Ende in der Nähe einer Rückseite des

geneigten Wehrs der benachbarten Kammer positioniert ist.

4, Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Fluiddurchgang nahe der Basis des geneigten Wehrs positioniert

ist.

5. Gasflotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fluiddurchgang eine perforierte Platte in dem geneigten Wehr

ist.

6. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Auslass nahe der Basis der Wand der Endkammer positioniert

ist.

7. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei

der Einlass in der ersten Kammer positioniert ist.

8. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jeder Satz von benachbarten Kammern entweder einen Verbindungskanal oder einen Fluiddurchgang in wechselndem Format

aufweist, was einen Ausgleich des Fluidpegels in benachbarten

Behälter zu der Endkammer verhindert wird.

9, Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend einen Verteiler in Fluidverbindung mit jeder Kammer zum

Einlassen oder Entnehmen von Fluid aus dem Behälter.

10. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die geneigten Wehre des Behälters in den benachbarten Kammern

miteinander ausgerichtet sind.

11. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die geneigten Wehre des Behälters in mindestens zwei der

benachbarten Kammern voneinander versetzt sind.

12. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine obere Kante des Skimmer-Wehrs mindestens eine Kerbe aufweist, um die Übertragung der unerwünschten Phase in die Wanne für

geskimmtes Öl zu fördern.

13. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner aufweisend einen Einlass in Fluidverbindung mit Jeder Kammer zum Einspritzen eines Gases in die Kammer, gegebenenfalls in Form von

Mikroblasen.

14. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Schadstoff Kohlenwasserstoff, emulgierte Öle oder Schweröle

aufweist.

15. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei

das Fluid Produktionswasser ist.

16. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei

das Koaleszenzmedium ein standfestes Medium ist.

17. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei

das Koaleszenzmedium ein nicht standfestes Medium ist.

18. Flotationsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei

das Koaleszenzmedium in dem Verbindungsdurchgang positioniert ist.