BR112020001330A2

BR112020001330A2 - processo de tratamento de água e de fluido

Info

Publication number: BR112020001330A2
Application number: BR112020001330-7A
Authority: BR
Inventors: Gregory K. Norman; Xandra Joines Turner; Joshua Hebert; Jason Michael Kirk
Original assignee: Water Vision, Inc.
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2020-08-11
Also published as: BR112020001251A2; US20190092657A1; US10239771B2; US20190023589A1; US11014838B2; WO2019018827A1; WO2019018824A1; US20190276339A1

Abstract

Um processo de tratamento de água que inclui a associação do processo de tratamento de água à uma operação offshore; receber uma corrente de água tratada que compreende floco num vaso de flutuação. O processo inclui ainda a injeção de um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de água tratada e remover o floco do fluxo de água tratada para formar um fluxo secundário de água tratada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “PROCESSO DE TRATAMENTO DE ÁGUA E DE FLUIDO”

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta revelação refere-se geralmente a processos e sistemas, e unidades relacionadas, para tratamento melhorado de um fluído. Particularmente as realizações aqui estão relacionadas com a remoção de impurezas e outros contaminantes, como orgânicos, de fluídos tais como a água, utilizando um processo eletroquímico. Outra realização aqui relacionada é ao uso de eletrocoagulação (EC) para o tratamento da água em um ambiente offshore, tal como em associação sob ou dentro de uma embarcação "Floating Production Storage and Offloading" (FPSO).

CONTEXTO DA INVENÇÃO

[002] Em muitos aspectos, a água limpa pode ser considerada o bem consumível mais procurado em todo o mundo. A necessidade de água limpa é hoje predominante nas áreas residenciais, municipais e industriais. Uma área de relevância é a indústria de petróleo e gás (O&G), onde o consumo de água limpa e a produção de água contaminada continuam a aumentar drasticamente. Para certificar, o contexto da revelação e das formas de realização daqui são relevantes em outras áreas, tais como agrícola, médica ou tratamento de águas residuais, seja em terra ou no mar, assim como outros fluídos, mas por brevidade focaremos em água e O&G.

[003] Falando em termos gerais, a água produzida pode ser uma composição monofásica ou multifásica produzida a partir de uma formação subterrânea à superfície durante a produção de petróleo e gás. A água produzida pode incluir sólidos, óleo dispersado, compostos orgânicos dissolvidos, produtos químicos de produção, metais pesados e até mesmo minerais radioativos. Alguns desses elementos ocorrem naturalmente na água produzida, enquanto outros podem ser produtos químicos usados anteriormente para estimulação, conclusão, produção, etc.

[004] A água produzida pode vir de outras fontes também. Por exemplo, tanques de resíduos, refluxos e água "frac" (água resultante da faturação hidráulica) representam fluxos de água produzidos que na verdade não se originam de formações subterrâneas.

[005] Enquanto a água produzida apresenta seus próprios desafios em um ambiente onshore, não é nada menos problemático para o offshore. Não apenas a água produzida deve ser tratada a um nível suficiente para permitir que seja descarregada no oceano, re-injetada em um poço de descarte ou enviada para terra através de tubulação de capacidade limitada, mas os limites de espaço e peso para convés de embarcações offshore são extremamente limitantes.

[006] O tratamento em alto mar é rotineiramente submetido ao tratamento químico, seguido por tratamento mecânico, seguido de filtração. Os típicos skids de tratamento offshore exigem uma área de ocupação significativa para o equipamento associado - apenas colocar o equipamento em uma embarcação como primeiro passo já é uma logística muito difícil. Somente os skids de filtração por si exigem uma quantidade extensa de elementos filtrantes que rapidamente sujam e exigem atenção constante do operador. Sistemas convencionais como este, empregam cartuchos de filtro ou quantidade grande de camadas para absorver orgânicos e remover ou reduzir sólidos. Em uma operação offshore, o espaço necessário para armazenar os cartuchos tanto novos como gastos é motivo de preocupação operacional, de segurança, economia e de responsabilidade (o mesmo se aplica também onshore).

[007] A eletrocoagulação (EC) é um tipo diferente de processo de tratamento usado por uma variedade de indústrias (particularmente relacionadas à água) para desestabilizar contaminantes e mantê-los em solução usando uma carga elétrica. A EC utiliza uma reação de redução da oxidação (redox) que é conhecida como uma das técnicas na área. A Figura 1 ilustra um processo EC convencional 100 que tradicionalmente utiliza uma unidade EC 111 configurada com um ânodo 112 e um cátodo 113 separado por uma distância ou intervalo (exagerado aqui) 115, estimulado por uma fonte de energia 114.

[008] Um fluido (ou fluido de entrada) Fi para tratamento é alimentado à unidade 111 por meio de uma entrada 116. Existem contaminantes suspensos, estabilizados e emulsionados no fluido. A água, em particular, é adequada para EC, pois é polar e contém contaminantes, como metais pesados e coloides, em solução com cargas elétricas. Quando a energia é aplicada, os contaminantes suspensos e estabilizados são desestabilizados e se partem em partículas menores, e os fluidos emulsionados são desemulsionados. A conexão de energia é tipicamente "seca" (ou seja, o ponto de conexão entre o eletrodo e a linha de energia não está dentro de um líquido como a água).

[009] Os elétrons 121 produzidos durante a EC afetam a polaridade do fluido, permitindo que os materiais contaminantes se precipitem. Os íons metálicos 120 resultantes formam coagulante químico in situ que desestabiliza, altera ou neutraliza as cargas contaminantes, resultando na formação de "flocos" ou "floculante" 118 (por vezes também "sedimentos concentrados" 118a). O floco 118 pode flutuar à superfície (ou afundar) como resultado de diferenças na densidade. O fluido tratado e o floco gerado Fo saem da unidade através da saída 117 para processamento adicional para remover o floco gerado.

[010] No entanto, EC convencional é sustentada por uma variedade de problemas. Primeiro, durante o processo de EC, os eletrodos são sacrificados para produzir íons coagulantes e tornam-se revestidos e sujos (às vezes rapidamente) com um óxido não condutor – isto acontece particularmente no caso do processamento de águas residuais com altas concentrações de sólidos dissolvidos e potencial de incrustação. Conhecido como "passivação", isso resulta em eficiência reduzida no processo de EC, maior consumo de energia, considerações de espaço, manutenção demorada, limpeza (com produtos químicos perigosos), custos mais altos para a substituição de eletrodos. As taxas de tratamento de fluidos diminuem, o consumo de energia aumenta e a qualidade do efluente degrada enquanto os eletrodos se acumulam e ficam encrustados. O manuseio e a limpeza necessários de ânodos e catodos passivados oferecem risco adicional aos operadores.

[011] Outro problema com a EC é que ela é tipicamente usada em sistemas de condutividade de médio alcance (já que maior condutividade significa passivação mais rápida). Tais sistemas requerem que os eletrodos sejam aproximados em espaço,

como 0,25” a 2” (para transferência de corrente adequada), o que significa que as vazões limite de fluxos superiores são significativamente limitadas. A EC convencional também ocupa um espaço grande, com equipamento pesado. Mais energia também é necessária para ter uma transferência de corrente adequada. Exemplos de condutividades incluem 5,5 x 10-6 S/m (ou menos) para água ultrapura, 0,005 - 0,05 S/m para água potável e cerca de 5 S/m para água do mar.

[012] Problemas adicionais associados à EC dizem respeito à produção de gases, tais como O2 ou H2, que precisam ser adequadamente contidos e contabilizados.

[013] E, no entanto, ainda mais problemático são os processos de tratamento pós-EC. Para separar suficientemente o floco ("floc e drop" ou separação por gravidade) da água tratada requer tempo e espaço extensos. A maior quantidade de equipamentos necessários em todo o processo é composta tipicamente de tanques e equipamentos de separação necessários para este último passo indispensável.

[014] Qualquer um destes detrimentos (sem falar de combinações) deixou a EC convencional não previamente contemplada para uso com sucesso em embarcações offshore ou para operações de alta vazão de fluxo.

[015] [0015] Daí que resulta a necessidade de processos, sistemas e unidades relacionadas simples, eficientes em termos energéticos e rentáveis, para tratar fluidos, tais como água produzida e produzir um produto de elevada pureza. Existe uma necessidade de um produto tratado que seja adequado para eliminação ambientalmente segura, reutilização numa instalação de produção de petróleo e gás, bem como outras utilizações tais como industrial, médica ou agrícola.

[016] Existe a necessidade de processos EC offshore aprimorados que tenham baixo custo operacional, custos de capital reduzidos, uso seguro, área compacta e eliminação substancial ou completa da passivação indesejada.

[017] Existe a necessidade de um processo de EC prontamente utilizável com vazões de fluxo de alta capacidade. Existe a necessidade nesta atividade de um processo de tratamento de líquido que não requeira tantos elementos filtrantes ou tratamento químico e minimize o desperdício e a sua eliminação associada e os desafios de responsabilidade a longo prazo. Existe uma necessidade nesta atividade de unidades de equipamento que possam ser adaptadas ou acopladas a qualquer instalação de tratamento de líquidos existente.

[018] As formas de realização referem-se a uma unidade de eletrocoagulação que possa incluir um ou mais cascos externos, um casco interno que possa ser acoplado ao casco externo; um conjunto de eletrodos dispostos dentro do casco interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento entre eletrodos. O casco exterior pode ainda incluir uma entrada de fluido; uma saída de fluido; uma primeira abertura de barramento; uma e segunda abertura de barramento.

[019] As formas de realização da revelação referem-se a um processo de tratamento de água que pode incluir uma ou mais etapas de: associação do processo de tratamento de água com uma operação offshore; receber uma corrente de água tratada compreendendo floco num vaso de flutuação; injetar um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de água tratada; remover o floco da corrente de água tratada para formar uma corrente secundaria de água tratada; filtrar o fluxo secundario de água tratada numa zona de filtração para formar um produto de água tratada; e descarregar pelo menos parte do produto de água tratada no oceano.

[020] [0020] O tempo de retenção da corrente de água tratada dentro do recipiente de flutuação pode estar no intervalo de 30 segundos a 7 minutos. Em aspectos, a operação offshore pode estar associada a uma embarcação flutuante de armazenamento e descarregamento de produção (FPSO).

[021] A zona de filtração pode estar dentro de um vaso de filtração cilíndrico. O vaso pode incluir uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um meio compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada. A corrente de água tratada secundariamente pode ser alimentada para o fundo do recipiente de filtração e para cima através do agente de filtração compreensível oposto a um gradiente de porosidade crescente do agente de filtração compressível. Os agentes de filtração compressíveis podem incluir múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

[022] O fluxo de água tratada pode ser recebido de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi. Uma fonte de gás pode ser gerada dentro da unidade de eletrocoagulação. Em aspectos, o fluxo de injeção pode ser formado, pelo menos parcialmente, utilizando a fonte de gás. O fluxo de injeção pode incluir bolhas com um diâmetro médio efetivo em uma gama de 10 microns a 300 microns.

[023] O vaso de flutuação pode ter uma orientação horizontal. O vaso de flutuação pode ter uma orientação vertical.

[024] O processo pode incluir a descompressão periódica e limpeza do agente de filtração compressível, enquanto ao mesmo tempo continua o passo de filtragem através de uma segunda zona de filtração.

[025] O produto tratado pode incluir menos de 15 ppm de sólidos suspensos totais (TSS).

[026] A unidade de eletrocoagulação do método e seus componentes podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[027] Em aspectos, o processo pode incluir a alimentação de um fluxo de água contaminada da operação offshore para a unidade de eletrocoagulação a uma taxa de 200 gpm a 500 gpm. O fluxo de água contaminada pode incluir contaminantes em uma faixa de 1000 ppm a 5000 ppm de sólidos suspensos totais (TSS).

[028] Ainda outras formas de realização referem-se a um processo de tratamento de fluido que pode incluir um ou mais de: receber uma corrente de fluido tratada compreendendo flocos num vaso de flutuação; injetar um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de fluido tratado; remover o floco da corrente de água tratada para formar um fluxo secundário de fluido tratado; filtrar o fluxo secundário de fluido tratado numa zona de filtração para formar um produto fluido tratado; e descarregar pelo menos parte do produto fluido tratado do processo. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[029] E ainda ainda outras formas de realização da revelação dizem respeito a um método para a remoção de contaminantes de um fluido que pode incluir o passo de: dispor uma quantidade de um agente de filtragem sacrificial em uma unidade de eletrocoagulação; operar a unidade de eletrocoagulação a uma pressão na faixa de 50 psi a 160 psi; receber o fluido na unidade de eletrocoagulação; fornecer energia à unidade de eletrocoagulação a partir de uma fonte de energia para tratar eletroquimicamente o fluido para formar um fluido tratado com um floco compreendendo contaminantes coagulados; transferir o fluido tratado para um vaso de filtração de flutuação combinado; e remover pelo menos algum dos flocos e outros contaminantes através de flutuação e filtração dentro do vaso de filtração de flutuação de combinação para formar um produto tratado. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[030] Ainda outras formas de realização referem-se a um processo de tratamento de água que pode incluir qualquer uma das etapas de: associar o processo de tratamento de água a uma operação offshore; receber uma corrente de água compreendendo contaminantes num vaso de combinação de filtração e flutuação; injetar um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de água; remover o floco da corrente de água tratada para formar uma corrente secondária de água tratada; filtrar o fluxo secundário de água tratada numa zona de filtração para formar um produto de água tratada; e descarregar pelo menos parte do produto de água tratada no oceano. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[031] Ainda em outras formas de realização, um sistema de tratamento de eletrocoagulação pode incluir uma unidade de eletrocoagulação eletricamente acoplada à uma fonte de energia.

[032] Estas e outras formas de realização, características e vantagens ficarão evidentes na descrição e desenhos detalhados a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[033] Um entendimento completo das formas de realização aqui revelando é obtido a partir da descrição detalhada da revelação aqui apresentada abaixo, e dos desenhos anexos, que são dados apenas a título ilustrativo e não pretendem ser limitativos desta forma de realização, e em que:

[034] A Figura 1 mostra uma visão geral do diagrama de processo de um EC convencional;

[035] A Figura 2 mostra uma visão geral do diagrama de processo de um sistema de tratamento de fluido usando EC de acordo com formas de realização da revelação;

[036] A Figura 3 mostra uma vista isométrica do sistema de interface com o cliente de acordo com formas de realização da revelação;

[037] A Figura 4A mostra uma vista isométrica de uma unidade de EC com um alojamento interno de acordo com formas de realização da revelação;

[038] A Figura 4B mostra uma vista lateral de uma unidade de EC (mostrada com corte parcial) acoplada com um retificador de acordo com as formas de realização da revelação;

[039] A Figura 4C mostra uma vista parcial em corte transversal de um casco interno disposto dentro de uma unidade EC de acordo com formas de realização da revelação;

[040] A Figura 4D mostra uma planta baixa de uma inserção perfurada para a unidade EC da Figura 4C de acordo com formas de realização da revelação;

[041] A Figura 5A mostra uma vista lateral de agente de filtração ondulado de acordo com formas de realização da revelação;

[042] A Figura 5B mostra uma vista lateral de agente de filtração espiral solto de acordo com formas de realização da revelação;

[043] A Figura 5C mostra uma vista lateral de agente de filtração em espiral apertado de acordo com formas de realização da revelação;

[044] A Figura 5D mostra uma vista lateral de agente de filtração curvo de acordo com formas de realização da revelação;

[045] A Figura 5E mostra uma vista lateral de uma combinação de elementos filtrantes lineares-curvilíneos de acordo com formas de realização da revelação;

[046] A Figura 6A mostra uma vista isométrica de um conjunto de gaxeta de vedação de pressão de acordo com formas de realização da revelação;

[047] A Figura 6B mostra uma vista lateral parcial que corta o componente transversalmente permitindo a visualização do conjunto da gaxeta de vedação de pressão associado a uma unidade de EC e uma peça de bobina de acordo com formas de realização da revelação;

[048] A Figura 6C mostra uma vista parcial lateral em corte transversal dos componentes da Figura 6B;

[049] A Figura 7A mostra uma vista em corte lateral parcial de um barramento revestido acoplado com um eletrodo revestido (com um conector revestido entre os mesmos) de acordo com formas de realização da revelação;

[050] A Figura 7B mostra uma vista em corte em grande escala mostrando de perto os componentes acoplados da Figura 7A de acordo com formas de realização da revelação;

[051] A Figura 7C mostra uma vista de componente de um conector flexível de acordo com formas de realização da revelação;

[052] A Figura 8A mostra uma vista lateral interna parcial de um recipiente de flutuação de gás dissolvido (DGF) de uma Skid DGF de acordo com formas de realização da revelação;

[053] A Figura 8B mostra uma vista lateral interna parcial de um recipiente de elementos filtrantes comprimido de uma filtração skid de acordo com formas de realização da revelação;

[054] A Figura 9A mostra na horizontal uma combinação de um recipiente de elementos filtrantes com compressão de flutuação de gás dissolvido de acordo com formas de realização da revelação;

[055] A Figura 9B mostra uma vista lateral em corte parcial de um recipiente como o da Figura 9A de acordo com formas de realização da revelação;

[056] A Figura 9C mostra uma vista aérea de corte parcial de um recipiente como o da Figura 9A de acordo com formas de realização da revelação;

[057] A Figura 9D mostra uma vista em grande escala mostrando de perto a vista de um membro de dispersão adequado para um recipiente como o da Figura 9A de acordo com formas de realização da revelação;

[058] A Figura 9E mostra verticalmente a combinação de um recipiente de elementos filtrantes de compressão de flutuação de gás dissolvido de acordo com as formas de realização da revelação; e

[059] A Figura 10 mostra uma combinação de vista lateral em corte transversal parcial de um recipiente de filtração-eletrocoagulação-flutuação de acordo com as formas de realização da revelação.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES ESPECÍFICAS DA INVENÇÃO

[060] Aqui são divulgados novos aparelhos, unidades, sistemas e métodos que pertencem ao tratamento de fluido aperfeiçoado e aspectos relacionados com os mesmos, cujos detalhes são descritos aqui.

[061] As formas de realização da presente revelação são descritas em detalhe com referência às figuras em anexo. Na argumentação e reivindicações a seguir, os termos “incluindo” e “composto” são usados de forma aberta, como por exemplo, “incluindo, mas não se limitando a…”. Embora a divulgação possa ser descrita com referência a aparelhos, sistemas e métodos relevantes, deve ser entendido que a revelação não está limitada às formas de realização específicas mostradas ou descritas. Pelo contrário, um especialista na técnica apreciará que uma variedade de configurações pode ser implementada de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[062] Embora não seja necessário, como elementos nas várias figuras podem ser indicados por números de referência semelhantes para consistência e facilidade de compreensão. Inúmeros detalhes específicos são estabelecidos a fim de fornecer uma compreensão mais completa da revelação; no entanto, será evidente para um especialista na técnica que as formas de realização aqui descritas podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em outros casos, características bem conhecidas não foram descritas em detalhes para evitar complicar desnecessariamente a descrição. Termos direcionais, como "acima", "abaixo", "superior", "inferior", "frontal", "posterior", etc., são usados por conveniência e para se referir à direção geral e / ou orientação, e são apenas para fins ilustrativos e não para limitar a revelação.

[063] Conexões, acoplamentos ou outras formas de contato entre peças, componentes e assim por diante podem incluir itens convencionais, como lubrificante, materiais de vedação adicionais, como uma junta entre flanges, PTFE entre roscas e similares. A elaboração e fabricação de qualquer componente particular, subcomponente, etc., pode ser como seria evidente para um perito na técnica, tal como moldagem, moldagem, extrusão de prensa, usinagem ou fabricação aditiva. Formas de realização da revelação proporcionam que um ou mais componentes sejam novos, usados e / ou adaptados a máquinas e sistemas existentes.

[064] Vários equipamentos podem estar em comunicação de fluido direta ou indiretamente com outro equipamento. A comunicação de fluido pode ocorrer por meio de uma ou mais linhas de transferência e respectivos conectores, acoplamentos, válvulas e assim por diante. Motores de fluido, tais como bombas, podem ser utilizados como seria evidente para um perito técnico.

[065] Os intervalos numéricos nesta revelação podem ser aproximados e, assim, podem incluir valores fora do intervalo, salvo indicação em contrário. Os intervalos numéricos incluem todos os valores de e incluindo os valores inferior e superior expressos, em incrementos de unidades menores. Como exemplo, se uma propriedade composicional, física ou outra, como, por exemplo, peso molecular,

viscosidade, índice de fusão, etc., é de 100 a 1.000, pretende-se que todos os valores individuais, tais como 100, 101, 102, etc., e sub-intervalos, tais como 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., sejam expressamente enumerados. Pretende-se que os decimais ou frações sejam incluídos. Para gamas contendo valores que são inferiores a um ou contendo números fraccionários maiores que um (por exemplo, 1,1, 1,5, etc.), unidades menores podem ser consideradas como 0,0001, 0,001, 0,01, 0,1, etc. conforme apropriado. Estes são apenas exemplos do que é especificamente pretendido, e todas as combinações possíveis de valores numéricos entre o valor mais baixo e o valor mais alto enumerado, devem ser consideradas expressamente declaradas nesta revelação. Faixas numéricas são fornecidas dentro desta revelação para, dentre outras coisas, a quantidade relativa de reagentes, surfactantes, catalisadores, etc., por si só ou em uma mistura ou em massa, e vários parâmetros de temperatura e outros parâmetros do processo. Termos:

[066] O termo “conectado”, como visto neste instrumento, pode se referir a uma conexão entre um componente respectivo (ou subcomponente) e outro componente (ou outro subcomponente), que pode ser fixo, móvel, direto, indireto e análogo ao acoplado, acoplado, dispostos, etc., e podem ser por parafuso, porca / parafuso, solda e assim por diante. Qualquer uso de qualquer forma dos termos “conectar”, “engajar”, “acoplar”, “montar”, etc. ou qualquer outro termo que descreva uma interação entre os elementos não se destina a limitar a interação à interação direta entre os elementos e também podem incluir interação indireta entre os elementos descritos.

[067] O termo "fluido", como aqui utilizado, pode referir-se a um líquido, gás, lama, polifásico, etc. e não está limitado a qualquer tipo particular de fluido, tal como hidrocarbonetos.

[068] O termo “conexão de fluido”, “comunicação do fluido”, “fluidamente transmissível” e similares, como visto neste instrumento, pode se referir a dois ou mais componentes, sistemas, etc. sendo acoplados por onde o fluido de um pode fluir ou de outra forma ser transferível para o outro. O acoplamento pode ser direto ou indireto.

Por exemplo, válvulas, medidores de vazão, bombas, tanques de mistura, tanques de retenção, tubulares, sistemas de separação e similares podem ser dispostos entre dois ou mais componentes que estão em comunicação fluida.

[069] O termo "tubo", "conduíte", "linha" ou semelhante, tal como aqui utilizado, pode referir-se a qualquer meio de transmissão de fluido e pode ser de natureza tubular.

[070] O termo "composição" ou "composição da matéria", como aqui usado, pode referir-se a um ou mais ingredientes, componentes, constituintes, etc., que compõem um material (ou material de construção). A composição pode se referir a um fluxo de um ou mais componentes químicos.

[071] O termo "químico", como visto neste instrumento, pode significar analogamente ou ser intercambiável ao material, material químico, ingredientes, componente, componente químico, elemento, substância, composto, composto químico, molécula (s), constituinte e assim por diante e vice-versa. Qualquer "produto químico" discutido na presente divulgação não precisa referir-se a um produto químico 100% puro. Por exemplo, embora "água" possa ser pensada como H2O, um especialista apreciará vários íons, sais, minerais, impurezas e outras substâncias (inclusive no nível de ppb) que podem estar presentes na "água". Um produto químico pode incluir todas as formas isoméricas e vice-versa (por exemplo, "hexano", inclui todos os isômeros de hexano individualmente ou coletivamente).

[072] O termo “água”, como visto neste instrumento, pode se referir a um fluxo à base de água pura, substancialmente pura e impuro, e pode incluir água residual, água de processo, água doce, água do mar, água produzida, água tratada, variações da mesma, misturas destes, etc., e podem ainda incluir impurezas, sólidos dissolvidos, íons, sais, minerais, e assim por diante. Água para um fluido de fratura (frac fluid) também pode ser referida como "água de fratura" (frac water).

[073] O termo "fluido de fratura" como visto neste instrumento pode referir-se a um fluido injetado em um poço como parte de uma operação de fraturamento. O fluido de fratura é frequentemente caracterizado como sendo em grande parte água, mas com outros constituintes tais como propantes, redutores de fricção e outros aditivos ou compostos.

[074] O termo "água produzida" como visto neste instrumento pode referir-se à água recuperada de uma formação subterrânea ou outra área perto do poço. A água produzida pode incluir água de refluxo, salmoura, água salgada ou água de formação. A água produzida pode incluir água com materiais orgânicos dissolvidos e / ou livres. A água produzida pode se referir a água de processos não relacionados ao poço, como tratamento de água potável, tratamento de esgoto e manutenção de equipamentos e edifícios.

[075] O termo "eletroquímico", como visto neste instrumento, pode referir-se à geração de energia elétrica a partir de uma reação química ou ao uso de energia elétrica para causar reação (ões) química (s). Um exemplo de processo eletroquímico pode incluir eletrocoagulação.

[076] O termo "eletrocoagulação" (ou "EC") como visto neste instrumento pode referir-se a um processo eletroquímico que resulta na coagulação de um componente desejado (s) de um fluido, coagulando um orgânico na presença de água.

[077] O termo "condutividade" ou "condutividade elétrica" como visto neste instrumento pode referir-se a uma medida ou quantificação da capacidade de um material de conduzir (ou passar, transferir, transmitir, etc.) uma corrente elétrica. Quanto maior o valor, maior a capacidade de conduzir.

[078] O termo "sal" como visto neste instrumento pode referir-se a um composto iônico. Um sal pode ser eletricamente neutro (isto é, sem carga líquida).

[079] O termo "polimérico", "base de polímero", e similares podem se referir a um produto químico (ou material do mesmo) feito de um polímero. "Baseado em Polímero" como aqui utilizado pode referir-se a uma química ou mistura química (ou material do mesmo) que inclui ou tem um constituinte polimérico como parte da sua composição.

[080] O termo “tratamento” (ou tratando, tratado, tratar, etc.) como visto neste instrumento pode referir-se a uma ação como purificar, separar, carregar, aquecer, secar, limpar, e assim por diante. Um exemplo pode incluir "tratando" um fluido multifásico para separar fases. Outro exemplo pode incluir "tratando" uma corrente substancialmente aquosa (água) para remover um componente não aquoso.

[081] O termo "impureza" como visto neste instrumento pode referir-se a um componente indesejado, contaminante, etc. de uma composição. Por exemplo, um hidrocarboneto ou componente orgânico pode ser uma impureza de uma corrente de água.

[082] O termo "passivação", como visto neste instrumento, pode referir-se a escamação, oxidação e corrosão de um ânodo e / ou um cátodo durante a EC. Sabe- se que a passivação é impulsionada pelo potencial de dilatação de um fluido e pela concentração de Total Sólidos Dissolvidos (TDS), e pode ocorrer rapidamente no início da EC.

[083] O termo "skid", como visto neste instrumento, pode referir-se a uma ou mais peças de equipamento operáveis em conjunto para uma finalidade específica. Por exemplo, um "skid EC" pode referir-se a um ou mais equipamentos operáveis para fornecer ou facilitar um processo de EC. Um skid pode ser móvel, portátil ou fixo. Embora o "skid" possa referir-se a um arranjo modular de equipamento, como aqui usado, pode ser mencionado apenas por uma questão de brevidade e simples referência, sem limitação significada. Assim, o skid pode ser comparável ou análogo a zona, sistema, subsistema e assim por diante.

[084] O termo "montado em skid", como visto neste instrumento, pode referir-se a uma ou mais peças operáveis em conjunto para um propósito particular que pode ser associado a uma estrutura do tipo de estrutura ou deslizamento. Tal estrutura pode ser portátil ou fixa.

[085] O termo "mecanismo", como visto neste instrumento, pode referir-se a uma máquina com partes móveis que converte energia em movimento, tal como movimento rotativo. O mecanismo pode ser alimentado por uma fonte, como a combustão interna.

[086] O termo "motor", como visto neste instrumento, pode ser análogo ao mecanismo. O motor pode ser alimentado por uma fonte, como eletricidade, pneumática ou hidráulica.

[087] O termo "acionador" (ou eixo de acionamento) como visto neste instrumento pode referir-se a um mecanismo que controla ou transmite a rotação de um motor (s) ou motor (es).

[088] O termo "bomba", como visto neste instrumento, pode referir-se a um dispositivo mecânico adequado para usar uma ação, tal como sucção ou pressão, para elevar ou mover líquidos, comprimir gases e assim por diante. 'Bomba' pode também referir-se a ou incluir todos os subcomponentes necessários operáveis juntos, como impulsor (ou pás, etc.), caixa, eixo de acionamento, rolamentos, etc. Embora nem sempre seja o caso, 'bomba' pode incluir ainda referência a um acionador, como um motor e eixo de transmissão. Tipos de bombas incluem movidos a gás, hidráulicos, pneumáticos e elétricos.

[089] O termo “operação de fraturamento”, como visto neste instrumento, pode se referir ao fracionamento de um poço no poço que já foi perfurado. A "operação de fraturamento" também pode ser referida e intercambiável com os termos fracionamento, hidrofratura, hidrofraturamento, fracking, fracing e frac. Uma operação de fraturamento pode ser baseada em terra ou água.

[090] O termo “offshore”, como visto neste instrumento, pode se referir a um ambiente acima da superfície (mas na água), bem como submarino. Embarcações adequadas para trabalhar em alto mar podem incluir um Armazenamento e Descarregamento de Produção Flutuante (FPSO) e um Armazenamento e Descarregamento Flutuante (FSO), cada um conhecido por estar envolvido na produção, recebimento, transporte, armazenamento e descarregamento de materiais hidrocarbonetos. Uma embarcação offshore pode incluir uma plataforma ou estrutura fixa ou flutuando sobre a água. Outros exemplos incluem a Plataforma de Perna de Tensão (TLP) SPAR, o Complexo de Águas Rasas, o Sistema de Base de Gravidade (GBS) ou Torres Complacentes.

[091] O termo “fluido utilitário”, como visto neste instrumento, pode referir-se a um fluido usado em conexão com a operação de um dispositivo gerador de calor, tal como um lubrificante ou água. O fluido utilitário pode ser para aquecimento,

refrigeração, lubrificação ou outro tipo de utilidade. O "fluido utilitário" também pode ser referido e intercambiável com o "fluido de serviço" ou comparável.

[092] O termo "montado" como visto neste instrumento pode referir-se a uma conexão entre um componente respectivo (ou subcomponente) e outro componente (ou outro subcomponente), que pode ser fixo, móvel, direto, indireto e análogo ao acoplado, acoplado , dispostos, etc., e podem ser por parafuso, porca / parafuso, solda e assim por diante.

[093] O termo "porosidade", como visto neste instrumento pode referir-se à proporção, por vezes expressa em percentagem, dos espaços vazios, ou interstícios, dos elementos filtrantes para o volume total dos elementos filtrantes.

[094] O termo "tamanho do coletor", como visto neste instrumento, pode referir o diâmetro efetivo médio ou poros de espaçamento do agente de filtração. O tamanho do coletor e os valores de porosidade podem ser modificados, podendo ajustar o tamanho de uma câmara de compressão associada.

[095] Qualquer superfície de (sub) componentes aqui descritos podem ter um revestimento, um revestimento de superfície, etc. O revestimento pode ser aplicado ou de outro modo formado de qualquer maneira adequada sobre um corpo interno, tal como por pulverização, encolhimento, calor, revestimento, sinterização e assim por diante. Revestimentos podem variar. Por exemplo, qualquer superfície de um componente condutor, tal como uma barra metálica ou de liga, exposta a um liquido pode ser revestida com um material dielétrico ou outro tipo de material não condutor, tal como Plastisol.

[096] Da mesma forma, qualquer superfície do mesmo ou outro componente condutor que pode ser acoplado a outro componente (por exemplo, uma conexão metal-metal) pode ser revestida com um material condutor (incluindo altamente condutor), tal como platina. A este respeito, algumas superfícies podem ter um revestimento duplo, tal como uma porção de um revestimento que não é condutor, e outra parte do revestimento é condutora. Além disso, os dispositivos de fixação podem ser revestidos e / ou multi-revestidos da mesma maneira.

[097] Embora a espessura de qualquer revestimento respectivo ao longo de um componente particular possa variar, as formas de realização aqui descritas podem incluir uma espessura de revestimento de superfície geralmente uniforme. A espessura pode ser de cerca de 5mils a cerca de 50mils (sendo um mil iguais a 0,001”). Em formas de realização, a espessura pode ser de cerca de 20mils a cerca de 40mils.

[098] Referindo-se agora à Figura 2, é mostrado uma visão geral do diagrama de processo de um sistema de tratamento de fluido usando EC, de acordo com as formas de realização reveladas aqui. O sistema de tratamento de fluido 200 pode incluir um ou mais componentes (ou subcomponentes) acoplados ao equipamento existente. O sistema 200 pode ser montado em skid ou pode ser um conjunto de unidades skid. O sistema 200 pode ser adequado para ambientes onshore e offshore.

[099] O sistema 200 pode incluir um Sistema de Interface com o Cliente (CIS)

201. O CIS 201 pode ser configurado para interagir ou acoplar com uma unidade, operação, sistema, etc. pelo qual um fluido de entrada de uma operação de fonte 206 pode ser alimentado ao CIS 201, tal como através de uma ligação entre a linha de alimentação de operação de fonte 203 e a entrada 202 de CIS. A operação de fonte 206 pode geralmente ser qualquer operação a partir da qual um fluido de fonte pode ser recebido pelo sistema 200 para tratamento do mesmo. A operação de fonte 206 pode ocorrer ou estar associada a um navio offshore, como um FPSO.

[0100] Embora não mostrado aqui, o CIS 201 pode ter várias válvulas, flanges, tubos, bombas, utilidades, monitores, sensores, controladores, medidores de vazão, dispositivos de segurança, etc., para acomodar acoplamento universal suficiente entre o sistema 200 e qualquer alimentação aplicável / fonte de alimentação de um fluido a ser tratado a partir de uma operação de fonte 206. O CIS 201 pode estar em comunicação fluida com um poço, cabeça de poço, sistema operacional, sistema de produção, tanque etc. associado à operação de fonte 206. O fluido também pode ser uma fonte natural ou independente, como uma lagoa (natural ou artificial), uma lagoa, lago, rio, etc. O CIS 201 pode ter um monitor operável para garantir que o fluxo de fluido seja adequado para o sistema. O CIS 201 pode ter uma linha de retorno ou desvio 204 para o caso de o fluxo de fluido poder ser considerado inadequado e, assim, o fluxo de fluido pode ser transferido para outro local do sistema 200.

[0101] Desde que o fluido satisfaça a especificação predeterminada, o fluido pode passar para um skid de Pré-Tratamento (PT) 205. O skid de pré-tratamento 205 pode incluir uma ou mais unidades para tratar um fluido monofásico ou multifásico. Em formas de realização o skid de pré-tratamento 205 pode incluir um separador operável para tratar um fluido de 2, 3 ou 4 fases. Por exemplo, o fluido pode ser um fluxo à base de água com uma fase orgânica, bem como sólidos (incluindo suspensos, dissolvidos, etc.) e gases, que podem ser tratados para separação através do estrado PT 205.

[0102] O skid PT 205, que pode incluir injeções químicas, pode ser usado para remover componentes grandes e / ou facilmente separáveis, tais como sólidos a granel e óleo livre. Os componentes separados podem ser devolvidos para a operação de origem 206, reciclados, descartados ou de outro modo transferidos do skid 205 (ou sistema 200) conforme desejado.

[0103] [00111] O skid PT 205 pode incluir um ou mais separadores configurados com uma tela ou outro dispositivo adequado, um agitador (misturador), uma ou mais portas de injeção e assim por diante. Quando o skid PT 205 inclui um misturador, o misturador pode ser operável para não apenas misturar, mas também para separar uma corrente lateral de contaminantes separados.

[0104] Em formas de realização, o skid PT 205 pode incluir um separador hidro ciclônico ou ciclônico, que pode ser adequado para misturar e separar uma fase descontínua de um líquido de fase contínua. Por exemplo, em tal dispositivo, componentes pesados como sólidos podem ser desviados para o exterior do fluxo contínuo para coleta. Similarmente, os componentes leves, tais como um fluxo orgânico alifático, podem coalescer prontamente no centro da corrente do fluxo contínuo.

[0105] Outros componentes adequados para o skid PT 205 podem incluir, mas não se limitam a, coalescedores (ou sistemas de coalescência como camas), injetores químicos, dispositivos de filtração medial, separadores de óleo API e similares, inclusive por meio de exemplo, um separador do tipo Voraxial fornecido pela Enviro Voraxial Technology, Inc.

[0106] Como a operação de fonte 206 pode variar, pode ser desejável que o sistema 200 inclua ou acomode capacidade para controle de pressão adequada. Assim, o skid PT 205 pode incluir a capacidade de despressurização, o que pode auxiliar ou facilitar a separação. Além disso, ou em alternativa, o sistema 200 pode incluir um skid 207 de despressurização (DP).

[0107] Embora a despressurização possa ocorrer em qualquer ponto dentro do sistema 200, a Figura 2 ilustra que o fluido pré-tratado pode ser transferido do skid PT 205 para o skid DP 207. O sistema 200 pode incluir desgaseificação e despressurização antes de o fluido ser transferido para o skid EC 208. Do mesmo modo, o skid DP 207 pode ser contornado ou não utilizado de todo. Este pode ser o caso quando um skid EC 208 opera sob pressão, onde a despressurização pode ocorrer mais adiante, tal como num skid pós-tratamento 209.

[0108] O skid DP 207 pode incluir uma ou mais unidades operáveis para controlar a taxa de fluxo e pressão de um fluido recebido no mesmo. Em formas de realização, o fluido pode ser transferido diretamente para o skid 207 a partir da fonte da operação

206. Em aspectos, o skid DP 207 pode incluir um recipiente 210 de despressurização configurado para libertar para as condições do ambiente ou para processar a dilatação. O recipiente de despressurização 210 pode ser configurado com uma entrada e saída com controle manual ou automatizado.

[0109] O recipiente de despressurização 210 pode ter um fundo cônico, que pode ser adequado para desviar sólidos que podem assentar livremente para o fundo do vaso 210. O skid DP 207 pode ter um ou mais vasos de despressurização 210 dispostos em paralelo, série, ou como de outro modo pode ser desejado. Os recipientes de despressurização 210 não precisam de ser os mesmos.

[0110] A pressão de fluido a partir do skid PT 205 e / ou skid de despressurização 207 pode estar em qualquer lugar na faixa de cerca de 5psi a cerca de 225psi. O fluido de qualquer uma das fontes 206, skid 205, skid 207, etc. pode ser alimentado para o skid EC 208, o qual pode incluir um (sub) sistema operável empregando um processo EC para promover oxidação eletrolíticas, desestabilização de emulsão e floculação. O skid EC 208 pode utilizar o assunto da Patente U.S. No. 8.431.010, a qual é aqui incorporada por referência na sua totalidade para todos os fins, e particularmente no que se refere à EC.

[0111] O skid EC 208 pode incluir uma ou mais unidades de reator EC 211, que podem ser operáveis em série, paralelas ou conforme desejado. Apesar de não se limitar a qualquer intervalo particular de pressão / pressão, qualquer unidade (s) do reator (EC) 211 pode ser um recipiente operável para manter a pressão numa gama de pressão de cerca de 0 (atmosférica) a cerca de 225 psi. O skid EC 208 também pode ser adequado para a destruição de patógenos, vírus, bactérias e remove-os do fluido juntamente com outras impurezas e contaminantes.

[0112] Um aspecto chave do skid EC 208 é a redução substancial ou eliminação total de passivação de eletrodos alimentados por meio da introdução de um eletrodo ou elementos filtrantes de sacrificial. A unidade de reator EC 211 pode ter um ou mais eléctrodos feitos de um metal durável, tal como alumínio, titânio, prata, cobre, ouro, zinco, níquel, latão, ferro, platina, vedação, chumbo, aço inoxidável, puro ou suas ligas, e assim por diante. A unidade de reator EC 211 pode ser configurada com um ou mais conjuntos de eléctrodos (por exemplo, cátodo e ânodo - não mostrados aqui) que podem ser alternadamente ligados a uma respectiva porção positiva e negativa de uma fonte de corrente 214.

[0113] Com relação ao agente de filtração sacrificial (não visível aqui), esta pode ser uma ou mais peças formadas de metal multivalente produtor de íons, tais como ferro, zinco, magnésio, cobre, alumínio, e assim por diante. O agente de filtração sacrificial pode ser bipolar. O agente de filtração sacrificial pode ser utilizado na forma solida, triturada, em pó ou lama em suspensão e, portanto, pode ser contemplado como tendo qualquer forma adequada para facilitar a EC dentro da unidade 211. Exemplos não-limitativos incluem oval, cilíndrico, ziguezague, ondulado, curvilíneo,

etc., e suas combinações. Outras formas incluem pano de tecido de metal, malha, almofadas em tecido de metal e tiras planas e / ou não planas.

[0114] Ao usar o agente de filtração sacrificial, a necessidade de remoção e limpeza de incrustações e outros contaminantes da superfície dos eletrodos é bastante mitigada e, em alguns casos, até mesmo eliminada. Isso pode proporcionar um aumento drástico no tempo de atividade (ou melhor, uma diminuição no tempo de inatividade) com a correspondente redução nos custos operacionais. Como o agente de filtração sacrificial pode ser completamente consumido, não há resíduos sólidos produzidos que requeiram manuseio e atenção adicionais (como é o caso dos elementos filtrantes gastos, cujo armazenamento e descarte podem ser problemáticos em instalações de petróleo e gás offshore).

[0115] O agente de filtração sacrificial (ou qualquer parte do mesmo) pode ter uma espessura num intervalo de cerca de 0,1 polegadas a cerca de 0,001 polegadas. O agente de filtração sacrificial pode ser preenchido ou, de outro modo, disposto numa região de "célula" na unidade 211, entre um cátodo e um ânodo respectivos. O enchimento inicial do agente de filtração sacrificial pode ser de cerca de 50% a cerca de 75% de um respectivo volume da célula. Em formas de realização a área de cada célula pode inicialmente ser preenchida cerca de 50% até cerca de 75% em volume.

[0116] Ao posicionar o agente de filtração sacrificial entre os eletrodos, os eletrodos podem ser espaçados muito mais afastados, em comparação com o EC tradicional. Em formas de realização, um conjunto de um cátodo e um respetivo ânodo podem ter uma distância de intervalo de separação associada num intervalo de cerca de 3” a cerca de 12”. Em outras formas de realização, o intervalo pode ser de cerca de 5" a cerca de 7".

[0117] Surpreendentemente, descobriu-se que essa grande distância do intervalo pode, de um modo vantajoso, promover o uso da unidade EC 211 em operações de taxa de fluxo de alta capacidade, mas, ao mesmo tempo, não requerer energia excessiva. Acredita-se que o agente de filtração sacrificial fluidizado entre as funções dos eletrodos reduza a resistência através do fluido a ser tratado. A este respeito, o agente de filtração sacrificial atua como uma ponte de pseudo-condutividade entre os eletrodos. Esta propriedade pode mitigar, ou mesmo eliminar, a necessidade de aditivos químicos durante o processo de EC, além de promover a capacidade de tratamento de águas de baixíssima condutividade com potência mínima. O agente de filtração sacrificial pode ser fluidizado, em movimento constante, alterando continuamente a polaridade, e pode ainda ser associado ao espaçamento ânodo / cátodo muito maior do que o dos sistemas tradicionais de tratamento EC.

[0118] Esta ponte de condutividade é uma diferença crítica para qualquer outro processo de EC. Ao projetar uma "ponte" eficaz, o processo EC do sistema 200 agora se torna uma verdadeira oferta comercial para aplicações limitadas de alto volume de espaço, onde o tempo de atividade é crítico.

[0119] A unidade de reator EC 211 pode ter entrada para receber o fluido a ser tratado, e uma saída para a transferência de fluido tratado a partir dele. O fluxo do fluido através da unidade EC 211 em combinação com o agente de filtração sacrificial pode ser contínuo e pode resultar num leito fluidizado eficaz onde ocorre o processo de EC. O sistema de fluxo "contínuo" 200 pode referir-se à circunstância em que uma quantidade necessária de agente de filtração sacrificial foi consumida suficientemente até o ponto em que pode ser necessário adicionar agente de filtração adicional à unidade 211, mas reconhecendo ainda que utilizando um ou mais skids, trains , etc. promove a capacidade de mudar o fluxo para outra unidade 211, e assim manter o processo contínuo.

[0120] As taxas de fluxo através da unidade de EC 211 pode estar na faixa de cerca de 1 gpm a cerca de 1000 gpm (ou ainda maior, como múltiplas unidades 211 podem ser utilizadas). As formas de realização aqui prontamente facilitam o tratamento para cima de 35.000 BPD de fluido contaminado, incluindo para offshore, com peso reduzido e tempo reduzido em comparação aos sistemas de tratamento convencionais.

[0121] O fluido tratado a partir de uma saída do skid EC 208 pode ser dirigido para um tanque de armazenamento ou outra operação, tal como uma plataforma de tratamento pós-EC, em que sólidos, flocos e outros indesejáveis podem ser removidos. Por exemplo, o fluido de flocos resultante, que pode ter coagulado contaminante com o mesmo, pode ser transferido para pós-tratamento, tal como um skid multi fase de flutuação /floculação 209. A injeção química pode ser utilizada na transferência entre o skid EC 208 e o skid 209. Um produto químico adequado para injetar pode ser aquele que proporciona estabilidade ao floco de modo a que este não se desassocie rapidamente. Um produto químico estabilizante pode ser um que proporcione estabilidade adicional às ligações (por exemplo, iónicas) dentro do floco.

[0122] Para ajudar contra a passivação, os eletrodos podem ser cobertos ou revestidos com um material de superfície externa, que pode ser metálico. O material da superfície exterior pode ser um metal nobre substancialmente puro, tal como o ruténio. Outros metais podem incluir ródio, paládio, prata, ósmio, irídio, platina, ouro e assim por diante. Também podem ser utilizadas ligas destes com outros metais e / ou óxidos de metais, uma vez que o revestimento da superfície exterior, tal como óxido de irídio, óxido de titânio e óxido de ruténio, podem ser utilizados com os sistemas da aplicação. O revestimento do eletrodo utilizado pode depender do objetivo do tratamento, por exemplo, se o objetivo for a produção de dióxido de cloro para controle bacteriano, podem ser selecionados diferentes revestimentos de eletrodo.

[0123] Pode ser desejável "virar" ou inverter a polaridade dos eletrodos da unidade EC 211. Ao mudar a polaridade, isso pode impedir ou pelo menos mitigar o acúmulo de contaminantes que se deslocam seletivamente em uma direção dentro de um campo elétrico. A polaridade de comutação também evita a escala de acúmulo nas faces dos eletrodos e mantém a funcionalidade "bipolar" dos eletrodos de sacrifício.

[0124] O skid de tratamento pós-EC 209 pode incluir capacidade de flutuação e filtração separada ou unida, mas não precisa de ambos. Em algumas formas de realização, a unidade 253 de filtração por flutuação/dissolução de gás (DGF) e a unidade de filtração 254 de agente de filtração podem ser separadas. A unidade DGF 253 pode ter uma única zona de flutuação. Noutras formas de realização, o skid 209 de tratamento pode incluir uma unidade combinada de flutuação e filtração (para a qual o meio pode se regenerar). A este respeito, o fluido tratado do skid EC 208 pode entrar na unidade através de uma primeira entrada, e passar através de uma ou mais zonas de flutuação.

[0125] As zonas, se mais de uma, podem ser separadas por respectivos desviadores de fluxo, defletores e assim por diante. Gases e alguns sólidos ou fluidos não aquosos separados por fase, em qualquer extensão presente, podem ser desnatados ou retirado no topo da zona de entrada. Qualquer uma das zonas pode ter gás, bolhas de gás, microbolhas e suas combinações introduzidas (injetadas) nas mesmas. Por exemplo, gás e líquido podem ser alimentados a um misturador de alto cisalhamento, bomba de dispersão, ou similar, para formar uma mistura à base de bolhas que pode então ser injetada na unidade 253 de DGF. A injeção pode ocorrer na entrada (pouco anterior a entrada do vaso), a partir da parte inferior, lateral ou conforme desejado. A injeção pode ocorrer através de um ou mais bicos injetores, que podem ser orientados em um ângulo ou paralelo em relação a um eixo de referência.

[0126] As bolhas podem ser microbolhas (ou seja, bolhas com um diâmetro médio em massa em tamanho mícron). As bolhas podem ser úteis para proporcionar flutuabilidade e, assim, empurrar e / ou flutuar contaminantes, óleo, flocos e similares para a superfície para remoção, geralmente por desnatação (escumador não mostrado) ou coleta em um açude ou balde para transferência via bomba ou pressão. Para sinergia, podem ser criadas bolhas utilizando o gás gerado na unidade 211 da EC para o skid 209 (e unidade DGF 253).

[0127] Este efeito de flutuação pode ser repetido em quaisquer zonas subsequentes. Na última zona, pode haver uma saída em comunicação de fluido com uma zona de filtração de agente de filtração, pelo que o fluido pode ser transferido para lá. A zona de filtração pode incluir placas de compressão e elementos filtrantes regeneráveis (não mostrados) entre eles. Os elementos filtrantes podem ser adequados para filtrar eficazmente a concentração de orgânicos e outros contaminantes indesejáveis. O agente de filtração pode ser um meio compressível.

Ao passar através do agente filtrante, o fluido tratado pode sair da unidade de filtração através de uma saída.

[0128] Quando em uso, o agente de filtração pode estar em um estado comprimido. Após a saturação, o agente de filtração pode ser regenerado pela descompressão do agente de filtração com os contaminantes libertados sendo recolhidos para eliminação separada. Isso pode ser feito por lavagem com água limpa, um fluido de limpeza ou gás comprimido, como gás combustível.

[0129] Enquanto a porosidade do agente de filtração comprimido diminui, aumenta a necessidade de regeneração. No entanto, os processos de descompressão e retrolavagem podem permitir que o agente de filtração libere todos ou quase todos os materiais mecanicamente presos nela. Em formas de realização, pode haver um gradiente de porosidade através do meio comprimido. O gradiente pode ser o resultado de onde a compressão começa - mais compressão onde a compressão começa, menos compressão em outro lugar. Em formas de realização o gradiente de porosidade pode aumentar contra (ou ser oposto a) a direção do fluxo de fluido (ou por outro lado, pode diminuir com o fluxo). O tamanho efetivo dos poros do agente de filtração pode ser ajustado de acordo com as propriedades do fluido que entra no recipiente. O fluido pode fluir através do agente de filtração encontrando meios progressivamente mais compactados (com um menor tamanho de poro efetivo), para remover contaminantes cada vez menores. Com isto dito, as formas de realização aqui descritas podem referir-se ao fluxo de fluido com o aumento do gradiente.

[0130] Esta é a mudança de etapa da EC convencional, que não utiliza filtração - a EC convencional utiliza um conceito de separação por gravidade ou "floc e drop" sem cuidado com o tempo. Além disso, a filtração utilizada offshore tende a ser um agente filtrante, que fica permanentemente saturado com contaminantes e não pode ser regenerado. Esta questão é muito importante em operações como instalações offshore de petróleo e gás, onde os resíduos ou espaço de armazenamento são extraordinariamente escassos, e os resíduos como cartuchos de filtro usados ou graneis de agente de filtração devem ser transportados para terra e depois eliminados como resíduos ou resíduos perigosos.

[0131] O skid de tratamento 209 pode ser operável com uma ou mais unidades em paralelo, série, ou de outra forma, conforme desejado. Operar em série pode proporcionar uma filtragem diferencial em que a quantidade de compressão pode ser variada para controlar o tamanho das partículas que podem passar através do agente filtrante. Numa forma de realização o agente em uma primeira unidade de agente filtrante pode ser comprimido de tal modo que as partículas comparativamente grandes possam ser capturadas, e as partículas finas podem ser passadas para uma segunda unidade de agente de filtração, por onde o agente de filtração é tradicionalmente comprimido para capturar as partículas finas.

[0132] O fluido que sai do skid de tratamento 209 pode ser passado através de uma unidade de monitorização 223, que pode incluir um controlador operável com um ou mais (sub) sistemas para determinar a qualidade do fluido. O fluido tratado (ou produto do sistema) 285 pode ser prontamente descarregado ou transferido do sistema 200.

[0133] Se a qualidade do fluido que sai do sistema 200 está dentro de uma especificação pré-estabelecida, o fluido agora tratado 285 pode ser disposto, tal como através de bomba ou gravidade, através de uma linha de descarga (tal como descarga ao mar). O fluido que não atende à especificação pode ser reciclado através do sistema 200, como por meio de um cabeçalho de reciclagem, e de volta para qualquer parte do sistema 200.

[0134] O sistema 200 pode incluir uma Unidade de Distribuição de Energia (PDU) 255 que pode ser operável e acoplada de forma a fornecer energia a todos os equipamentos, skid, componente, subsistema, etc. do sistema 200 (cabos de potência não mostrados por brevidade). A PDU 255 pode ser independente, ou pode ser capaz de interagir com uma unidade de energia de fonte 284. O sistema 200 pode incluir capacidade para fornecer uma ou mais de conversão de energia, controle de energia e / ou gerenciamento de energia.

[0135] Controlar o poder e/ou energia pode ser importante tanto para manter a qualidade como para gerir as despesas de energia relacionadas com o sistema 200 e as formas de realização aqui reveladas. Em algumas formas de realização, a energia pode ser controlada utilizando pelo menos uma propriedade de pelo menos um dos fluidos de alimentação, no sistema do fluido e no fluido efluente.

[0136] A energia para os sistemas da revelação pode vir de qualquer fonte adequada. Por exemplo, a unidade de energia de fonte pode ser um fornecedor de serviço elétrico comercial ou noutras formas de realização pode ser do Centro de Controle Principal (MCC), painel solar, banco de baterias e conjunto de gerador capaz de fornecer pelo menos cargas críticas. A PDU 255 pode ter vários componentes, como ventilador, DC conversor de energia, energia do PC e controlador do local, transformadores, luzes de contêineres, bomba elétrica, bomba de combustível, sistema de extinção de incêndio, unidade AC, sistema de automação, controle do sistema de segurança, interface com controle da fonte e sistema de segurança, vigilância de sensores e sistema de câmeras e componentes para comunicação.

[0137] A PDU 255 pode ser operável para monitorar cargas do sistema 200 e gerenciar automaticamente múltiplas fontes de energia. A PDU 255 pode estar equipada com controles que regulam a distribuição de fontes de energia em relação à natureza crítica ou não crítica das cargas e do sistema 200. As cargas do sistema 200 podem incluir qualquer peça de equipamento, iluminação associada ou outros dispositivos não descritos, mas de outro modo aparente para um especialista na técnica.

[0138] A PDU 255 também pode ser usada para controlar aspectos operacionais do sistema 200. Por exemplo, em uma modalidade, o sistema 200 pode empregar um ou mais sensores capazes de medir pH, potencial de Redução de Oxidação (ORP), LEL, temperatura e condutividade. Ao utilizar estes componentes, o próprio sistema 200 pode ser regulado para funcionar com mais eficiência. Por exemplo, menos voltagem (ou mais importante, menos energia) pode ser empregada em aplicações onde os fluidos sendo tratados têm uma condutividade relativamente mais alta. Em outro exemplo, o pH pode ser monitorado para mitigar o uso de aditivos químicos, e ainda em outra modalidade, o ORP pode ser monitorado para otimizar o consumo de eletrodos e / ou o agente de filtração sacrificial.

[0139] Em algumas formas de realização, o sistema 200 pode incluir um sensor de óleo e gordura. Ainda em outras formas de realização, este sensor pode ser empregado para otimizar a operação do sistema.

[0140] Referindo-se agora à Figura 3, é mostrada uma vista isométrica do sistema de interface do cliente, de acordo com as formas de realização reveladas aqui. A Figura 3 ilustra um Sistema de Interface com o Cliente (CIS) 301 utilizável com as formas de realização do sistema e do processo aqui descritas.

[0141] As formas de realização aqui se aplicam a um CIS que pode ser uma montagem inclusiva de um número de componentes, subcomponentes, que podem ser ainda associados a sistemas operáveis, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e assim por diante, incluindo aqueles aqui descritos. Enquanto o CIS 301 pode ser mostrado como um "skid" por simplicidade, os componentes do CIS 301 não precisam ser montados em skids. O CIS 301 pode fazer parte de um sistema de tratamento global, tal como o sistema 200. Embora não seja exatamente o mesmo, o CIS 301 pode incluir várias características e componentes como os de outros sistemas ou unidades aqui descritas, e assim os seus componentes podem ser duplicados ou análogos.

[0142] O CIS 301 pode ser configurado para interligar ou acoplar com uma unidade, operação, sistema, etc. pelo qual um fluido de entrada de uma fonte ou operação de fonte (não mostrada aqui) pode ser alimentado ao CIS 301, tal como através de um ligação entre a linha de alimentação (por exemplo, 203, Figura 2) e uma entrada CIS 302. O CIS 301 pode fornecer a pressão desejada e o controle de fluxo no sistema de tratamento (200). A operação de origem pode ocorrer ou estar associada a um recipiente offshore, como um FPSO. De significância, o CIS 301 pode ser configurado para fornecer capacidade de desligamento ou desconexão ao sistema (200).

[0143] O CIS 301 pode ter várias válvulas, flanges, tubulações, bombas,

utilidades, monitores, sensores, controladores, dispositivos de segurança (como Válvulas de Segurança de Pressão (PSVs), válvulas de isolamento, válvulas de desligamento, válvulas de controle de vazão, medidores de pressão, e assim por diante), válvulas de estrangulamento ou redutor de pressão, medidores de vazão, etc., para acoplamento universal suficiente a qualquer fonte de alimentação / linha aplicável de um fluido a ser tratado a partir de uma operação de fonte. O CIS 301 pode estar em comunicação fluida com um poço, cabeça de poço, tanque, tubulação, linha de fluxo submarina, etc., associados à operação da fonte. O CIS 301 pode ter um monitor operável para garantir que o fluxo de fluido seja adequado para o tratamento do sistema. O CIS 301 pode ter uma linha de retorno ou derivação 304 para o caso de a corrente de fluido poder ser considerada inadequada e, assim, a corrente de fluido transferida para outro local.

[0144] O CIS pode incluir analisador de fluidos (tal como um analisador de óleo e água) 326. O analisador 326 pode estar operacionalmente associado a uma válvula, pelo que se um limiar ou especificação predeterminada não for atendida, o fluido pode ser desviado ou impedido de entrar no sistema de tratamento. O CIS 301 pode, assim, ser configurado para controlar (ou reduzir) o fluxo, ou então exportar dados para um sistema de controle para o mesmo. A este respeito, o CIS 301 proporciona uma verificação do controle de qualidade do fluido para o sistema (200), bem como rastreia dados históricos.

[0145] O fluido que chega ao CIS 301 pode ter uma pressão inicial de cerca de 50psi a cerca de 2200 psi. Em formas de realização da pressão inicial pode estar na gama de cerca de 80psi a cerca de 450 psi. O fluido que chega ao CIS 301 pode ter uma temperatura inicial de cerca de 50 ℉ a cerca de 175 ℉. Geralmente, o fluido que entra no CIS 301 pode ser predominantemente liquido. Embora não pretenda ser limitado, o fluido pode estar na gama de cerca de 90% a cerca de 100% em peso de fase líquida. O fluido que entra no CIS 301 pode ter um alto grau de sólidos, tais como 2000 a 3000ppm de TSS, mas em alguns casos até mais de 2% de TSS (ou

20.000ppm de TSS). Com um maior teor de sólidos, a taxa de fluxo pode ser reduzida.

[0146] O fluido considerado adequado para tratamento pode ser transferido do CIS 301 pelo fluxo através da saída 324. Em formas de realização, o fluido pode ser transferido do CIS 301 para um skid de pré-tratamento, skid de despressurização, skid de EC ou outras operações do fluido sistemas de tratamento aqui descritos. A este respeito, o fluido introduzido no sistema (200) não necessita de passar pelo CIS.

[0147] Agora com referência às Figuras 4A e 4B juntas, uma vista lateral em corte de uma unidade EC acoplada com um retificador, e uma vista isométrica de uma unidade EC com um casco interno, respectivamente, de acordo com modalidades reveladas aqui, são mostradas.

[0148] As Figuras 4A e 4B, em conjunto, ilustram uma unidade EC 311 utilizável com as formas de realização do sistema e do processo aqui descritas. A unidade EC 311 (e o retificador 314) pode ser parte de um total de skid EC 308. Formas de realização aqui se aplicam skid EC 308 que pode ser um conjunto inclusivo de vários componentes, subcomponentes, etc. que podem ser ainda associados a sistemas, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e assim por diante, incluindo aqueles aqui descritos. Em formas de realização pode haver uma única ou uma pluralidade de unidades EC 311 e retificadores associados 314. O skid 308 pode ser operável em série, paralelo, ou como pode ser de outro modo desejado.

[0149] A unidade EC 311 pode ser montada numa estrutura tipo armação 338 através de uma ou mais pernas 336 ou suportes de suporte 336a. Como mostrado na Figura 4B, a unidade EC 311 pode ser montada ou de outro modo posicionada num pavimento 343. Note-se que embora a unidade EC 311 possa ser referida como parte de um "skid" por simplicidade, os componentes do skid EC 308 não precisam ser “montados em skids”. A unidade EC 311 pode ser parte de um sistema de tratamento global, tal como o sistema 200. Embora não seja exatamente o mesmo, a plataforma EC 308 pode incluir várias características e componentes como os de outros sistemas ou unidades aqui descritas e, portanto, componentes podem ser duplicado ou análogo.

[0150] A unidade EC 311 pode ser configurada para fazer interface ou acoplar-se a uma unidade, operação, sistema, etc., através do qual um fluido de entrada, por exemplo, uma operação de fonte, um recipiente de pré-tratamento ou um CIS (301 , Fig. 3) pode ser recebido. O Fluido Fi pode ser recebido na unidade EC 311 através de uma entrada 316 e, após o tratamento, pode deixar a unidade EC através de uma saída 317 como um "fluido tratado" Fo. Enquanto mostrado como configuração lateral, superior, outros pontos de entrada / saída de fluido são possíveis, tal como na parte inferior e / ou nos lados da unidade 311.

[0151] Um especialista técnico prontamente apreciaria que EC típico ocorre em um sistema aberto ou atmosférico, e como tal unidade 311 pode ser operável comparativamente a ele. No entanto, a unidade EC 311 pode ser configurada equivalente a um vaso de pressão ANSI, o que equivale a dizer que a unidade EC 311 pode funcionar sob pressão. A unidade EC 311 pode operar confortavelmente em faixas de pressão de 0 psi a 225 psi. Em formas de realização, a pressão de funcionamento da unidade EC 311 pode ser de cerca de 50 psi a cerca de 160 psi. O casco exterior 330 da unidade 311 da EC pode ser feito de um material durável, tal como aço inoxidável, aço carbono, fibra de vidro, etc.

[0152] Um aspecto chave do skid EC 308 é a redução substancial ou eliminação completa de passivação de eletrodos alimentados por meio da introdução de um eletrodo ou agente de filtração de sacrifício 340. Assim, a unidade EC 311 pode ter um agente de filtração sacrificial ou consumível 340 preenchido ou disposto dentro.

[0153] A unidade EC 311 pode ter um ou mais eletrodos 312 feitos de um metal durável, tal como alumínio ou titânio, ou qualquer metal nobre adequado. A unidade EC 311 pode ser configurada com um ou mais conjuntos de eletrodos 312 que podem ser conectados alternadamente a uma respectiva parte positiva 313a e negativa 313b de uma fonte de corrente, tal como o retificador 314 (através de dois condutores de barramento 334 - um conectado a positivo, um conectado ao negativo). Embora as formas de realização aqui referidas se refiram a um barramento 334 (tipicamente rígido), podem ser utilizadas outras formas de transferir corrente para os eletrodos, tais como cabeamento flexível.

[0154] Em relação ao agente de filtração sacrificial 340, este pode ser uma ou mais peças formadas de metal produtivo de íons multivalentes como aqui descrito. O agente de filtração sacrificial pode tomar qualquer forma adequada para facilitar a co- electrocoagulação dentro da unidade 311.

[0155] Referindo-se brevemente às Figuras 5A-5E, uma vista lateral de um agente de filtração ondulado, uma vista lateral de um agente de filtração espiral solto, uma vista lateral de um agente de filtração em espiral apertado, uma vista lateral de um agente de filtração curvo e uma vista lateral de uma combinação de elementos filtrantes lineares-curvilíneos, respectivamente, de acordo com as formas de realização aqui descritas, são mostrados.

[0156] As Figuras 5A-5E descrevem prontamente uma amostragem de formas para uso como o agente de filtração sacrificial 540a-e. Outros exemplos não limitativos incluem oval, cilíndrico, zigue zague, ondulado, curvilíneo, espiral, torcido, crescente, esferas ou esferas, simétrico, não simétrico, etc., e suas combinações. Outras formas incluem tecido de metal, pano, malha, almofadas de tecido de metal, folhas e tiras planas. O agente de filtração sacrificial pode incluir uma ou mais perfurações (tal como mostrado na Figura 5A) para facilitar um contato superficial mais rápido com o fluido e, assim, um aumento na eficiência do consumo de elementos filtrantes. O uso de perfurações também pode impedir a retenção ou a coleta de gás contra a forma irregular.

[0157] Embora não se pretende que seja limitado, o agente de filtração sacrificial da presente revelação pode ter uma área de ocupação efetiva de cerca de 1" x 1" a cerca de 6" x 6". Em geral, a maior dimensão através do agente de filtração sacrificial pode ser menor que a distância do espaço entre os eletrodos (315). Onde quanto maior for a dimensão então melhor a chance de um pseudo-curto circuito dentro de uma EC particular (341) por meio de contato direto de ponta a ponta entre os elementos filtrantes dos respectivos eletrodos, o que é indesejado.

[0158] Em formas de realização pode haver uma calha 541a e uma crista 541c, com uma amplitude A entre eles (com uma ou mais perfurações 557). Em formas de realização pode haver cerca de 2 a cerca de 4 filas de perfurações, cada fileira tendo cerca de 2 a cerca de 7 perfurações. Por causa da superfície adicional do agente de filtração 540a, há mais área de superfície do agente de filtração versus uma área efetiva de ocupação protegida. A título de exemplo, uma peça de 3” x 3”, com uma amplitude (ou altura) A de cerca de 0,5” pode ter uma área de superfície de 15” (assim achatada pode ser de cerca de 5” x 3”), enquanto a área de ocupação protegida é 9”. Quanto maior a área de superfície por volume de agente de filtração sacrificial, mais agente de filtração pode ser usado e, assim, o tempo de ciclo de substituição aumenta. Na seção transversal, o agente de filtração 540a pode ser curvilíneo (incluindo um raio na (s) vala (s) e topo (s)).

[0159] O tamanho e volume de agente de filtração sacrificial pode ser selecionado para gerar sinergia do fluxo de fluido e reação. Agente de filtração muito pouco ou muito pequeno (ou muito compactado) pode reduzir a capacidade de reação (ou ponte de condutividade), enquanto demais ou grande agente de filtração pode impedir as taxas de fluxo do fluido.

[0160] O agente de filtração sacrificial (ou qualquer peça do mesmo) pode ter uma espessura em uma faixa de cerca de 0,1 polegadas a cerca de 0,001 polegadas (incluindo todas as dimensões entre), e a espessura pode ser uniforme (ou substancialmente uniforme com tolerâncias conhecidas) ou pode ter variação. Em formas de realização, a espessura do agente de filtração sacrificial pode ser de cerca de 0,001" a cerca de 0,005".

[0161] O Agente de filtração de sacrifício pode ser preenchido ou de outra forma dispostos em uma região de 'célula' em uma unidade de EC (311), aproximadamente entre os respectivos eletrodos. O volume de qualquer célula pode ser preenchido com cerca de 50% a cerca de 75” de agente de filtração sacrificial.

[0162] Voltando novamente às Figuras 4A-4B, vale a pena notar que o agente de filtração sacrificial não precisa ser uniforme, pelo que diferentes formas e tamanhos, com diferentes dimensões, podem ser usados simultaneamente. Como o agente de filtração sacrificial 340 pode ser consumido, a unidade EC 311 pode ser configurada para facilitar o acesso de modo que o agente de filtração de substituição possa ser preenchido ou de outro modo disposto no mesmo. Assim, a unidade 311 pode ter uma primeira porção 328a, tal como um topo ou tampa, vedante, mas de modo liberável, engatável com uma porção de fundo 328b. A primeira porção 328a e a segunda porção 328 podem ser acopladas de forma liberável em conjunto de qualquer maneira adequada, tal como através da porca e parafuso. Para conveniência adicional, a unidade EC 311 pode ser configurada com um conjunto de braço de turco 336. Um especialista apreciará que o conjunto de braço turco 327 pode facilitar levantar e separar a primeira porção 328a da segunda porção 328b. Além disso, o conjunto 327 pode proporcionar um ponto de articulação, pelo que a primeira parte 328a pode ser suficientemente movida para fora do dispositivo, de modo que o meio 340 possa ser adequadamente substituído na unidade EC 311.

[0163] Todo o processo de abertura, substituição e selagem pode levar cerca de 5 minutos a cerca de 10 minutos, o que é uma melhoria notável para a substituição do eletrodo tradicional. Isso pode incluir ainda a mudança de um primeiro trem para um segundo trem (ou seja, uma segunda unidade redundante ou EC) da plataforma EC 308, bem como despressurização, drenagem e / ou purga (como com N2) da unidade EC 311. Prevê-se que o ciclo de substituição para elementos filtrantes de sacrifício possa ser da ordem de horas, tal como uma vez por turno, ou mesmo uma vez por 1- 2 dias, ou mais dependendo da qualidade e constituição do fluido a ser tratado.

[0164] Como a unidade EC 311 pode ser pressurizada, o casco da unidade (ou casco externo) 330 pode ser metálico. De modo a evitar ou impedir a condução de eletricidade para o alojamento, a unidade 330 pode ser revestida com um isolador, ou ligada à terra. A unidade 311 pode ter uma ou mais caixas interiores 329 alí dispostas. O alojamento interior 329 pode ser feito de um material não condutor, tal como polipropileno, fibra de vidro, fibra de carbono, e assim por diante.

[0165] Como mostrado aqui a unidade 311 pode ser em geral de forma cilíndrica, e o alojamento interno 329 pode ser em geral de formato retangular (ou caixa), no entanto, as formas de realização aqui não são limitadas e outras formas são possíveis.

[0166] Referindo-se brevemente às Figuras 4C e 4D juntos, uma vista lateral parcial da seção transversal de um alojamento interno disposto dentro de uma unidade EC, e uma visão descendente de um inserto perfurado para a unidade EC da Figura 4C, respeitosamente, de acordo com as formas de realização aqui divulgadas são mostradas.

[0167] A Figura 4C mostra que a unidade de EC 311 pode incluir o suporte anelar 382 montado ou, de outro modo, estendendo-se para dentro a partir de uma parede interna 330a. O suporte de anel 382 pode ser integral ou de outro modo ligado, soldado, etc. com a parede interior 330a. O suporte de anel 382 proporciona estabilidade adicional ao alojamento 329 (ou aba 386) através de um ponto de ligação de montagem 390 entre eles. Como a unidade EC 311 pode ter um fluxo contínuo de fluido através dela, incluindo a taxas elevadas, pode ser útil proporcionar estabilização ao alojamento 329. Um fundo 335 do alojamento 329 pode ter uma ou mais perfurações (incluindo uma pluralidade de perfurações) 357b para acomodar o fluxo de fluido através da unidade 311.

[0168] A região superior ou mais alta do alojamento 329 pode estar aberto. Contudo, pode ser mais fácil manter o agente de filtração sacrificial dentro das células (entre os respectivos eléctrodos 312) utilizando uma ou mais inserções perfuradas

358. A inserção perfurada 358 pode ter uma pluralidade de perfurações 357c. As inserções 358 podem ser dimensionadas para caber no espaço entre cada um dos eléctrodos adjacentes e respectivas paredes laterais do casco 329. Em formas de realização, podem existir duas inserções de tamanho médio 358 para cada célula respectiva equivalente à inserção 358 mostrada na Figura 4D sendo cortada ao meio.

[0169] Para manter a posição das inserções perfuradas 358, eles podem ser acoplados com as paredes laterais do alojamento 329. Além disso, ou em alternativa, um membro de retenção (ver placa de cobertura 356A, Figura 4B) pode ser usado. Além de uma placa de cobertura removível, podem ser utilizados outros meios de retenção, tais como uma barra de retenção que se estende longitudinalmente de uma extremidade do alojamento 329 para o outro. O membro de retenção pode acoplar ao longo de um ou mais pontos do anel de montagem de alojamento interno 382. No caso de a inserção de peças múltiplas ser utilizada, podem existir múltiplos membros de retenção. O membro de retenção pode ser não condutor.

[0170] O casco interno 329 pode incluir outra grelha ou armadilha de descarte 358a (que pode ser perfurada. O fundo 335 ou a grelha 358a pode ser configurado com uma ranhura (ou fenda em u, v, etc.) 383 para o qual um respetivo fundo do elétrodo 312 pode encaixar no mesmo. A este respeito, a carga dos elétrodos (que podem cada uma ter um peso num intervalo até mesmo superior a 50 libras) pode ser suportada pelo casco interior 329 e / ou o recipiente externo 330. A este respeito, a carga pode ser removida do barramento (334), além disso, os eléctrodos 312 podem ser mais facilmente mantidos em posição (enquanto que, se apenas a "suspensão" for mais suscetível ao movimento inadvertido).

[0171] Pode haver uma divisória 337, que pode ser posicionada em um ponto médio aproximado no alojamento interno 329. A divisória 337 pode ser feita de um material isolante, tal como um plástico. A utilização da divisória 337 pode ser útil para controlar a distribuição de energia do barramento 334 para os eletrodos 312.

[0172] Voltando novamente às Figuras 4A e 4B, os eletrodos 312 podem ter, cada um, uma área de superfície associada. A utilização do alojamento interno 329 pode ser adequada para assegurar que a área da superfície dos respectivos elétrodos 312 possa ser uniforme. Vale a pena notar que as respectivas formas de eletrodo podem variar, mas ainda assim ter área de superfície uniforme. Além disso, embora geralmente mostrado aqui como placas retangulares planas, os elétrodos 312 podem ter outras formas, incluindo não planas (isto é, com curvatura).

[0173] Como um especialista pode apreciar, o EC típico utiliza uma conexão "seca". Ou seja, a energia é conectada a uma porção seca de um eletrodo aberto ao ar / atmosfera ao redor, com a porção restante sendo submersa no fluido. As formas de realização aqui apresentadas proporcionam não apenas uma ligação a seco, mas também ligação "molhada", que pode ser particularmente útil para uma reação da EC sob pressão. A capacidade de operar “molhada” pode ter importância significativa para as operações de O & G e, particularmente, operações de O & G offshore, onde os requisitos rigorosos de HAZLOC e / ou outras regras e regulamentos devem ser atendidos.

[0174] Uma conexão molhada pode permitir um maior controle de temperatura e evitar perda de energia indesejada que normalmente pode estar associada a uma conexão seca. A perda de energia resultante do acúmulo de calor equivale à perda de potência e, portanto, menor transferência de corrente, maiores chances de passivação e, por fim, menor capacidade de aglomeração de contaminantes e / ou quebra de emulsão.

[0175] Uma conexão molhada pode permitir ainda a operação da unidade EC 311 sob pressão, mitigação ou eliminação de preocupações de segurança associadas à falta em operação seca e mitigação ou eliminação de bombeamento de fluido EC que não apenas elimina uma (s) bomba (s) mas mantém o estado coagulado do floco e poluentes. Isto é, colocar o floco coagulado através de uma bomba pode rasgar ou desestabilizar o floco, o que exigiria tempo ou produto químico para fazer o floco coagular (assim, uma redução significativa, uma eliminação da adição química e / ou melhor qualidade do efluente).

[0176] O funcionamento sob pressão pode permitir que os gases gerados pela EC se desprendam de qualquer unidade de flutuação fluxo abaixo e, assim, seja utilizado como fonte de geração de micro- bolhas e permita que os gases excedentes sejam transferidos para sistemas de queimadores de baixa pressão no final do ciclo ao invés de vazar para uma área “segura”. A ventilação em uma instalação offshore é uma área de risco, “segura” ou não, portanto, operar a EC sob pressão reduz os riscos operacionais. Além disso, muitas operações associadas às operações de O & G são conhecidas por serem pressurizadas por inúmeras razões. A este respeito, o fluido F i pode fluir continuamente livremente através da unidade 311 (incluindo através do casco interior 329 e células relacionadas 341 (volume de espaço entre os eléctrodos adjacentes), bem como em contato com o agente de filtração sacrificial 340 e barramento (s) 334. Em formas de realização, a unidade EC 311 pode ser substancialmente inundada por liquido e pressurizada.

[0177] O barramento 334 pode ser um tipo de acoplador condutor adequado para transferir energia (corrente) de uma fonte de alimentação ou retificador para a unidade EC 311, e para os eletrodos. Embora o barramento 334 possa ser geralmente em forma de prisma planar ou retangular, as formas de realização aqui não se destinam a ser limitadas, e outras formas de barramento são possíveis, tais como tubulares, cilíndricas ou ovais (em seção transversal), elípticas (em sessão transversal), e pode ser não simétrico. Está dentro do escopo da divulgação que o barramento 334 para o lado negativo pode ser o mesmo ou pode ser diferente do lado positivo.

[0178] Uma consideração adicional é necessária para a circunstância em que a unidade EC 311 pode ser operada sob pressão, como o barramento 334 deve ser acoplado de uma maneira que não resulte no involucro externo 330 sendo eletrificado. Assim, um conjunto de gaxeta de vedação de pressão 333 pode ser usado (para cada um dos lados positivo e negativo). A gaxeta de vedação de pressão 333 pode incluir um corpo de gaxeta de vedação 344 encapsulado ou de outro modo estanque ao redor de pelo menos uma parte de uma barra de energia da gaxeta de vedação 347.

[0179] Uma parte 350 da gaxeta de vedação 333 pode ser comprimida de forma estanque entre faces das respectivas flanges 325, 332. O flange 325 pode ser parte de uma peça de carretel 342 acoplada entre o conjunto gaxeta de vedação 333 e o retificador 314. A peça carretel 342 pode ser acoplado ao retificador no ponto de conexão 331. Naturalmente, pode haver duas bobinas 342, uma para cada lado positivo e negativo. Em formas de realização, a peça de carretel pode não ser necessária e uma face de flange de compressão ou outra estrutura adequada pode ser adequada.

[0180] A barra de potência da gaxeta de vedação 347 pode ser acoplada ao barramento 334 de uma maneira que pode ser isolada de qualquer contato com flanges de conexão 332 (a, b) da unidade EC 311, respectivamente. A gaxeta de vedação 333 pode ser configurada para manter a pressão da unidade EC 311 mesmo que a barra de energia 347 possa passar ou ser encapsulada nela. Por outro lado, a barra de potência da gaxeta de vedação 347 pode ser acoplada a uma barra de energia de retificador 351, que por sua vez é acoplada eletricamente dentro do retificador 314.

[0181] Embora descrito aqui como "barras", e contempladas como rígidas, outras formas de realização são possíveis, pelo que qualquer barra retificadora 351, barra de energia da gaxeta de vedação 347 e / ou barramento 334 pode ser flexível, tal como cabeamento (fio entrançado e assim adiante). Além disso, a geometria de qualquer "barra" não deve ser limitada, pois outras formas podem ser possíveis, como circular, helicoidal, ziguezague, curvilínea e outras.

[0182] Como convenção industrial tipicamente requer faces de flange arredondadas ou circulares, pode ser ainda o caso que o conjunto de caixa de vedação 333 pode precisar de ser formado correspondentemente. Referindo-se brevemente às Figuras 6A, 6B e 6C juntas, uma vista isométrica de um conjunto de gaxeta de vedação de pressão, uma vista lateral parcial de uma seção transversal de um conjunto de gaxeta de pressão associado a uma unidade EC e uma peça de carretel e uma peça de bobina e um conjunto de vistas transversais laterais dos componentes da Figura 6B, respeitosamente, de acordo com as formas de realização aqui revelada , é mostrada.

[0183] O conjunto de gaxetas de vedação 633 pode ser adequado para uso em um sistema de tratamento de fluido, como o sistema 200. Embora não seja exatamente o mesmo, o conjunto de gaxetas de vedação de pressão 633 pode incluir vários recursos e componentes como o da gaxeta de vedação 333 ou outras unidades aqui descritas e, assim, os seus componentes podem ser duplicados ou análogos.

[0184] A gaxeta de vedação 633 pode ter um corpo principal 644 da gaxeta de vedação, que pode ser geralmente cilíndrico. Um perito técnico apreciaria que a gaxeta 633 pode ser um dispositivo de múltiplas partes que pode incluir o corpo da gaxeta pode ser formado ou de outro modo moldado, encapsulado, etc. em torno de uma gaxeta de barra de energia 647 (a barra de energia 647 da gaxeta de vedação adequada para condução de energia para a unidade EC (611 - vista parcial, ou ver 311, Figura 4B) via acoplamento com barramento 634. O tamanho do conjunto de gaxeta de vedação 633 pode ser uma função de quanta transferência de energia é necessária. Assim, mais potência pode significar uma barra 647 maior, o que pode significar um corpo de gaxeta de vedação 644 maior.

[0185] A Figura 6B ilustra a barra de alimentação de gaxeta de vedação 647 sendo separadamente visível a partir do corpo de gaxeta de vedação 644, revelando assim o que pode ser equivalente a uma abertura de gaxeta ou passagem 645. O corpo da gaxeta de vedação 644 pode ser ligado (mecanicamente ou quimicamente), moldado, epoxificação, fundido, colado, curado, etc. com a barra de energia 647 da gaxeta de vedação, ou qualquer outro tipo de ligação em que o conjunto de gaxeta de vedação 633 pode suportar a pressão. Em formas de realização, a gaxeta de vedação 633 pode ser calculado para suportar mais de 225 psi. O corpo principal da gaxeta de vedação 644 pode ser feito de borracha, plástico, composto ou material comparável compressível, adequado para manter uma vedação de pressão.

[0186] O corpo 644 pode ter um diâmetro externo eficaz adequado para se adaptar dentro de qualquer tubulação, conduto, etc. pode ser acoplado com o conjunto 633. Para um exemplo não limitativo de escala, em formas de realização, o diâmetro externo do corpo 644 pode ser de cerca de 1" a cerca de 8". O comprimento da barra de energia 647 pode ser configurado para acomodar qualquer distância que possa ser necessária para acoplar o retificador (314) à unidade EC (311).

[0187] Qualquer barra ou outro componente condutor externo à unidade EC (311) pode ser cobre, cobre revestido de Ti (ou outro material condutor), pode ter um revestimento de superfície. Qualquer barra ou outro componente exposto ao fluxo de fluido dentro da unidade EC também pode ser cobre revestido com Ti (ou outro material condutor), pode ter um revestimento de superfície. A este respeito, o barramento 634, bem como uma das extremidades da barra de energia da gaxeta de vedação 647, podem ser revestidos com um material altamente condutor (tal como platina) para a ligação metal-metal, enquanto as restantes expostas ao liquido podem ser revestidos com um isolante dielétrico, como o Plastisol.

[0188] Pode haver uma aba exterior ou superfície de vedação 650 que pode ser integral ou de outra forma acoplado ao corpo da gaxeta de vedação 644. Embora não se destina a ser limitado, a aba exterior 650 pode ser formada como uma protuberância anelar em torno de um ponto médio aproximado do corpo da gaxeta de vedação 644.

[0189] Como um perito técnico apreciaria, o corpo da gaxeta de vedação 644 pode ser configurado, modelado, dimensionado, etc. para que cada extremidade se encaixe dentro dos respectivos flanges 625, 632 (da respectiva tubulação, peça de bobina, etc.). De um modo semelhante, a aba [A3] 650 pode ser configurada, moldada, dimensionado, etc. para comprimir, apertar, etc. entre as faces das respectivas flanges 625, 632. Consequentemente, o corpo da caixa de vedação 644 e o enxerto 650 podem ser geralmente cilíndricos (e redondo em seção transversal lateral). A aba 650 pode ter um diâmetro externo eficaz de comprimento adequado para formar a vedação desejada entre os flanges 625, 632. Num exemplo não limitativo, o diâmetro externo da aba pode ser de cerca de 2 "a cerca de 10".

[0190] Os flanges 625, 632 e a aba 650 podem ser configurados com vários ilhós (alinhaváveis), furos, etc. 646a para os respectivos fixadores (por exemplo, porca- parafuso, etc.) 649a para passar através deles para acoplamento de segurança. De um modo semelhante, a barra de energia da gaxeta de vedação 647, a barra de energia do retificador 651 e o barramento 634 podem ser configurados com vários orifícios (alinhaváveis), ilhós, etc. 646b para os respectivos fixadores (por exemplo, porca-parafuso, etc.) 649b a passá-lo através de acoplamento de segurança. Outras configurações de fixadores são possíveis, como ímãs ou clipes.

[0191] Voltando novamente às Figuras 4A e 4B, embora os eletrodos 312 são mostrados como dispostos dentro do alojamento interno 329, a unidade EC 311 não está limitada a exigir tal. Assim, pode bem acontecer que os elétrodos 312 possam ser posicionados dentro da própria unidade 311, o que pode ser o caso quando a unidade 311 pode ser configurada com um isolador interior (tal como nas paredes internas). Embora não seja necessário, os elétrodos 312 podem ter, cada um, uma forma geralmente semelhante para fins de uniformidade. Do mesmo modo, embora possa haver variação, os respectivos eléctrodos 312 podem ter um espaço entre os eléctrodos 315 entre eles.

[0192] Os eletrodos 312 podem ser acoplados aos barramentos 334 de maneira alternada. Ou seja, um primeiro eletrodo (da esquerda para a direita) 312 pode ser acoplado com o barramento 334 no lado positivo na primeira conexão 313a. Embora não seja necessário, a primeira conexão 313a pode incluir um conector 339 acoplado entre o barramento 334 e o eletrodo 312. A área de superfície entre uma conexão de conector / eletrodo pode ser aquela para a qual promove a melhor transferência e distribuição de corrente através da unidade 311. A ponte 339 pode ter uma área de superfície associada, bem como uma área de superfície de contato (ou conexão) com a do eletrodo 312. Em formas de realização, a área da superfície de conexão entre a ponte 339 e o eletrodo 312 pode ser aproximadamente 1 in 2 a cerca de 6 in2. A área de conexão entre os respectivos conectores e eletrodos pode ser substancialmente similar.

[0193] O segundo ou próximo eletrodo 312 pode ser acoplado com outro barramento 334 no lado negativo na segunda conexão 313b. Este padrão pode se repetir como pode ser aplicável ao número de eletrodos utilizados, que podem variar. Em formas de realização, pode haver entre cerca de 1 a cerca de 14 eletrodos. Em outras formas de realização, podem existir cerca de 6 elétrodos até cerca de 10 elétrodos.

[0194] Como aqui descrito, o barramento (s) 334 pode ser submetido a fluxo contínuo de líquido que pode exigir consideração para a mitigação ou prevenção de efeitos de eletrólise e deterioração.

[0195] [00203] Referindo-se brevemente às Figuras 7A, 7B e 7C, em conjunto, uma vista lateral de seção transversal de um barramento revestido acoplado com um eletrodo revestido (com um conector revestido entre eles), uma vista em corte de close-up dos componentes acoplados da Figura 7A e uma vista de componente de um conector flexível, respectivamente, de acordo com as formas de realização aqui descritas, são mostrados.

[0196] O eletrodo 712 pode ter um corpo principal 712a que pode ser feito de um material durável adequado para a transferência de corrente, como um metal como titânio, aço inoxidável, ferro, cobre, etc. Porque o eletrodo 712 não é para ser 'sacrificado', pode ser útil usar um revestimento para prolongar a longevidade da vida do eletrodo. Para ajudar contra a passivação, o eléctrodo 712 pode ser coberto ou revestido com um material de superfície exterior (ou apenas "revestimento") 760, o qual pode ser metálico. O eletrodo 712 pode ter uma espessura TE de cerca de 0,1" a cerca de 2,5".

[0197] [00205] O eletrodo 712 pode ter uma área de superfície associada. O eletrodo pode ter uma área superficial cumulativa (por exemplo, cada lado para uma forma plana) na gama de cerca de 1,000 in2 a cerca de 2,000 in2. Em formas de realização cada um dos um ou mais eletrodos (incluindo todos) 712 dispostos dentro de uma unidade EC (312) podem ter uma área superficial de eletrodos cumulativa (por exemplo, cada lado para uma forma planar) na gama de cerca de 1,000 in 2 a cerca de 2,000 in2, em que a área total da superfície do eletrodo dentro da unidade (312) pode estar em uma faixa de cerca de 10,000 in2 a cerca de 20,000 in2. Como um exemplo não limitativo, o eletrodo 712 pode ser de forma retangular com tamanho de cerca de 20” x 40” (com uma espessura TE de cerca de 0,25”).

[0198] O revestimento de eletrodo 760 pode ser um metal nobre substancialmente puro, tal como rutênio. Outros metais podem incluir ródio, paládio, prata, ósmio, irídio, platina, ouro e assim por diante. Também podem ser utilizadas ligas destes com outros metais e / ou óxidos de metais, uma vez que o revestimento da superfície exterior, tal como o óxido de irídio, o óxido de titânio e o óxido de ruténio podem ser utilizados com os sistemas da aplicação. A utilização do revestimento 760 pode adicionar longevidade substancial à vida do eléctrodo 712. A utilização do revestimento 760 pode também facilitar uma melhor produção de gás (por exemplo, O2, H2, etc.) ou mitigação de poluentes alvo.

[0199] O barramento 734 pode ter um revestimento de barramento de proteção, pelo qual o corpo principal 734a do barramento 734 pode ser um metal condutor, tal como cobre, titânio, aço inoxidável, ferro ou uma liga de cobre revestido de titânio (por exemplo, Ti -Clad CU, Ti / Cu, TiCladCu, etc.). O revestimento de barramento pode ser em camadas múltiplas ou duplas. Como mostrado na Figura 7B, uma primeira parte do corpo principal 734a pode ser revestida com um revestimento dielétrico não condutor 792, tal como Plastisol. Contudo, uma segunda porção do corpo principal 734a pode ter um revestimento condutor 793. O revestimento condutor 793 pode ser qualquer material de revestimento adequado para uma boa condutividade metal- metal, tal como platina.

[0200] De maneira semelhante, o conector 739 pode ser submetido a um fluxo contínuo de líquido, assim, solicitando consideração similar. Assim, o conector 739 pode ter um revestimento de conector de proteção, pelo que o corpo de conector principal 739a do conector 739 pode ser um metal condutor, tal como cobre, titânio, aço inoxidável, ferro ou liga, tal como cobre revestido com titio (p.ex. Ti-Clad CU, Ti / Cu, TiCladCu, etc.).

[0201] O corpo principal 739a pode então ter um revestimento de conector. O revestimento de conector pode ser em camadas múltiplas ou duplas. Como se mostra na Figura 7B, uma primeira porção do corpo principal 739a pode ser revestida com um revestimento dielétrico não condutor 792, tal como Plastisol. No entanto, uma segunda porção do corpo principal 739 pode ter um revestimento condutor 793. O revestimento condutor 793 pode ser qualquer material de revestimento adequado para uma boa condutividade metal-metal, tal como platina.

[0202] O eletrodo 712 pode ser adequado para uso em um sistema de tratamento de fluido, como o sistema 200. Embora não seja exatamente o mesmo, o eletrodo pode incluir várias características e assim por diante, como a do eletrodo 712 ou de outras unidades de eletrodo descritas aqui, e assim pode ser duplicado ou análogo.

[0203] A Figura 7A ilustra que o barramento 734 pode ser acoplado com o eletrodo 712 através de um conector 739, conforme aqui descrito. Embora não seja mostrado aqui, o barramento 734 pode ser acoplado diretamente ao eletrodo 712.

[0204] O conector 739 pode ser qualquer forma e material adequados para transferir a corrente do barramento 734 para o eletrodo 712. A este respeito, um conector rígido em forma de L 739 pode ser adequado. No entanto, pode haver casos que exijam mais flexibilidade, para os quais a Figura 7C ilustra um conector flexível 739b (feito de arame trançado ou de outro modo adequado para proporcionar flexibilidade, torção e flexão).

[0205] Voltando novamente às Figuras 4A e 4B, posicionando o agente de filtração sacrificial 340 entre os eletrodos 312, os eletrodos 312 podem ser espaçados muito mais afastados em comparação com o EC tradicional. Em formas de realização, um conjunto de um catodo e um respectivo anodo podem ter uma distância de separação 315 associada num intervalo de cerca de 3" a cerca de 12". Em outras formas de realização, o intervalo 315 pode estar no intervalo de cerca de 5" a cerca de 7". Uma larga distância de intervalo pode, de um modo vantajoso, promover a utilização da unidade EC 311 em operação de alta capacidade, mas ao mesmo tempo não requerer uma potência excessiva normalmente requerida para a EC convencional. Como exemplo ilustrativo, pode ser necessário que uma unidade EC convencional seja operada a 110 volts para acomodar a distância de intervalo, enquanto a unidade EC 311 pode ser operada a 10 volts para a mesma. Em formas de realização o intervalo de voltagem pode ser de cerca de 1 volt a cerca de 20 volt.

[0206] Acredita-se que o agente de filtração sacrificial 340 fluidizado entre os eletrodos 312 pode funcionar para reduzir a resistência através do fluido a ser tratado. A este respeito, o agente de filtração sacrificial 340 atua como uma ponte de pseudo- condutividade entre os respectivos eléctrodos 312, o que pode ser atribuível ao requisito de potência reduzida, e mitigar (ou mesmo eliminar) a necessidade de aditivos químicos durante o processo EC.

[0207] O retificador 314 pode ser configurado para converter ou conectar a eletricidade da concessionária à DC, tal como aquela recebida de uma fonte de energia (284, Figura 2). O retificador 314 pode ser uma unidade vedada, que pode ter resfriamento interno, como óleo ou ar (ou outro meio não condutor). Embora não seja mostrado aqui, o retificador 314 pode ter uma montagem de acoplador, que pode ser interna (não visível aqui). A montagem de acoplador pode ser plana ou ter uma superfície plana para acoplamento adequado a uma barra de energia retificadora 351. Como um especialista apreciaria, o retificador 314 pode ter duas montagens de acoplador de interface separadas, uma para um lado "positivo" e uma para um 'lado negativo. Assim, o retificador 314 pode ser configurado de maneira a facilitar a transferência de energia para a unidade EC 311.

[0208] Em modalidades, o retificador 314 pode fornecer uma tensão em uma faixa de voltagem de cerca de 35 V a cerca de 150 V. A tensão pode estar em uma faixa mais baixa, como cerca de 1 V a cerca de 20 V. O retificador 314 pode fornecer corrente em um intervalo de corrente de cerca de 200 A a cerca de 2000 A. Em formas de realização, o intervalo de corrente pode ser de cerca de 300 A a cerca de 500 A. O retificador 314 pode receber energia (direta ou indireta) de um utilitário regulado, um fornecedor comercial ou fonte local, como um MCC (255) e semelhantes.

[0209] Durante a operação da unidade 311, a coagulação de sólidos, óleos e outros contaminantes resulta na geração do floco. Em uma operação contínua, isso pode estar em andamento com um tempo de residência limitado de cerca de 10 segundos a cerca de 45 segundos. O funcionamento da unidade 311 pode também resultar na geração de bolhas de gás. O floco e as bolhas de gás podem fluir ou de outro modo ser dirigido para uma saída respectiva.

[0210] A unidade EC 311 pode ter a entrada 316 para receber o fluido a ser tratado, e uma saída 317 para a transferência do fluido tratado a partir dele. O fluxo do fluido através da unidade EC 311 em combinação com o eléctrodo de sacrifício pode ser contínuo e pode resultar num leito fluidizado eficaz onde ocorre o processo de EC. As taxas de fluxo através da unidade EC 311 podem estar no intervalo de cerca de 1 gpm a cerca de 1000 gpm. Em uma forma de realização, a taxa de fluxo pode ser de cerca de 200 gpm a cerca de 500 gpm. As formas de realização aqui prontamente facilitam o tratamento para cima de 35.000 BPD de fluido contaminado,

incluindo para o mar alto, com peso reduzido e tempo reduzido em comparação com os sistemas de tratamento convencionais.

[0211] O fluido tratado a partir de uma saída da plataforma EC 308 pode ser dirigido para um tanque de armazenamento ou outra operação, tal como uma plataforma de tratamento pós-EC, em que sólidos, flocos e outras indesejáveis podem ser removidos. Por exemplo, o fluido de flocos resultante, que pode ter coagulado contaminante com o mesmo, pode ser transferido para o pós-tratamento, tal como um skid de flutuação /floculação de múltiplos estágios (309). A injeção química pode ser usada na transferência entre o skid EC 308 para o próximo skid. Um produto químico adequado para injeção pode ser aquele que proporciona estabilidade (por exemplo, reforça a ligação) ao floco, de modo que não se desassocia facilmente. O produto químico pode ser de natureza polimérica ou ser uma mistura polimérica.

[0212] Pode ser desejável "virar" ou inverter a polaridade dos eletrodos da unidade EC 311. Ao mudar a polaridade, isso pode impedir ou pelo menos mitigar o acúmulo de contaminantes que se deslocam seletivamente em uma direção dentro de um campo elétrico.

[0213] Com referência agora às Figuras 8A e 8B juntas, uma vista lateral interna parcial de um recipiente de Flutuação de Gás Dissolvido (DGF) de um skid DGF, e uma vista lateral interna parcial de um vaso de agente de filtração comprimido de uma plataforma de filtração, respectivamente, em acordo com as formas de realização divulgadas aqui, são mostradas.

[0214] As Figuras 8A e 8B, em conjunto, ilustram um skid DGF 809a e um skid de filtração 809b utilizável com as formas de realização de sistema e processo aqui descritas. O recipiente 853 da DGF pode fazer parte do skid 809a da DGF. As formas de realização aqui apresentadas aplicam-se ao skid DGF 809a que pode ser uma montagem inclusiva de um número de componentes, subcomponentes, etc., que pode ser ainda associado a sistemas operáveis, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e outros, incluindo os aqui descritos. Em formas de realização, pode haver um único ou uma pluralidade de recipientes DGF 853. O skid 809a pode ser operado em series,

paralelo, ou de outros modos como for desejado.

[0215] De um modo semelhante, o vaso de filtração 854 pode fazer parte do skid de filtração 809b. As formas de realização aqui aplicam-se ao skid de filtração 809b que pode ser uma montagem inclusiva de vários componentes, subcomponentes, etc., que podem ser ainda associados a sistemas operáveis, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e assim por diante, incluindo aqueles aqui descritos. Em formas de realização, pode haver um único ou uma pluralidade de recipientes de filtração 854. O skid 809b pode ser operável em series, paralelo ou conforme seja desejado de outro modo.

[0216] Note-se que, enquanto o recipiente DGF 853 ou o recipiente de filtração 854 podem ser referidos como parte de um "skid" para simplificar, os componentes de qualquer dos skids não precisam de ser montados em skids. Os vasos 853, 854 podem ser parte de um sistema de tratamento global, tal como o sistema 200. Embora não sejam exatamente iguais, os recipientes 853, 854 podem incluir várias características e componentes como os de outros sistemas ou unidades aqui descritas e os seus componentes podem ser duplicados ou análogos.

[0217] Geralmente, não há necessidade de qualquer rejeição ou desvio de fluxo das operações da unidade EC aqui descritas, de modo que todas (ou substancialmente todas) a vazão (incluindo gás, bolhas, líquido e floco) de uma respectiva unidade EC (311 ) pode ser fornecido ao recipiente DGF 853 (ou opcionalmente o recipiente de filtração 854). Assim, um fluido Fi1 pode ser alimentado ou de outro modo recebido no recipiente DGF 853 através da entrada 863 do DGF. O skid 809a pode incluir um sistema de injeção 899. Gás dissolvido ou fluxo de alimentação de bolhas 822a pode ser introduzido no fluxo de fluido e / ou no recipiente 853, tal como através de um ou mais pontos de injeção 867. Podem ser utilizadas outras formas de introdução de gás / bolhas, tais como a Flutuação de Gás Induzida (IGF).

[0218] Como mostrado aqui, o sistema de injeção 899 pode incluir um membro formador de dispersão 887 em comunicação fluida com várias correntes de origem e pontos de descarga (ou injeção) associados com o recipiente 853. O membro 887 pode ser um misturador de alto cisalhamento, dispersão bomba, ou qualquer outro dispositivo adequado para formar uma mistura à base de bolhas que pode então ser injetada na unidade DGF 853.

[0219] Os pontos de injeção 867 (com respectivos bicos ou portas) podem estar localizados em vários pontos no recipiente 853, como na parte inferior, lateral e combinações. Para uma vantagem sinérgica, o gás gerado (produzido) na unidade EC (311) pode ser usado para injeção. No entanto, podem ser utilizadas outras fontes de gás, incluindo gás a partir das despesas gerais 889 (através da saída de gás 889a). De um modo semelhante, pode ser utilizada água tratada 888 de qualquer unidade aqui descrita; no entanto, outras fontes de água ou líquidos podem ser usadas. Um fluxo de injeção 822a pode ser criado desenhando fluidos e / ou líquidos com fontes variadas, tais como um tanque pressurizado.

[0220] O gás dissolvido dentro da corrente 822a pode ser O2, O3, H2, ar ou qualquer gás adequado para induzir a flutuação. Embora mostrado aqui como vertical, o recipiente DGF 853 pode ter outras orientações, como horizontal. O recipiente 853 DGF pode ser operado em condições atmosféricas ou pressurizadas. A corrente 822a pode incluir microbolhas com um diâmetro médio do volume de cerca de 10 microns a cerca de 300 microns. Em algumas formas de realização, as microbolhas podem ser menores com um diâmetro médio de cerca de 10 microns a cerca de 30 microns. Noutras formas de realização, as microbolhas podem ser maiores com um diâmetro médio de cerca de 200 microns a cerca de 300 microns. A corrente 822a, após libertação para o recipiente 853, pode resultar em bolhas de gás 822 libertadas da dispersão.

[0221] Durante a operação, o vaso 853 pode ter um nível de líquido discernível diferenciado pela água versus o floco 818. O vaso 853 pode ter um balde de óleo ou estrutura do tipo barragem 866 para capturar flocos, óleo, etc. 818. O floco 818 (ou FL) pode sair do recipiente 853 através da saída 865, e transferido do mesmo. O recipiente 853 do DGF pode ter uma saída inferior 864 para a qual o fluido separado

/ tratado Fo1 pode sair do mesmo. A saída 864 pode ter ou estar associada a uma tampa invertida 864a que pode ser configurada para evitar ou impedir que os sólidos passem através dela para o efluente. O fluido (ou efluente) F o1 pode ser transferido para flutuação adicional, conforme aplicável, ou para filtração.

[0222] A quantidade de flutuação pode ter relação com a quantidade de contaminação - quanto maior a contaminação, mais flutuação pode ser necessária para remover o floco e outros contaminantes para uma especificação desejada, e vice- versa.

[0223] Em formas de realização, o tempo de retenção total ou de flutuação do fluido que passa através da plataforma de flutuação 809a pode estar no intervalo de cerca de 30 segundos a cerca de 7 minutos. O vaso 853 pode ter um gás de cobertura, que pode ser nitrogênio, gás combustível ou qualquer outro gás de cobertura adequado. O uso do gás de cobertura pode ajudar a mitigar os LELs.

[0224] O vaso de filtração 854 pode receber um fluido Fi2 de entrada através de uma entrada 870. O fluido de entrada Fi2 pode ser o que foi tratado com EC e / ou DGF (por exemplo, Fo1). O recipiente de filtração 854 pode ser um recipiente de agente de filtração compressível com um casco de recipiente de filtração exterior 874.

[0225] O agente de filtração compressível 868 da presente revelação pode ser vantajoso em relação a cartuchos de filtro convencionais e agente de filtração em volume. O tamanho do volume do agente de filtração em massa, por exemplo, depende de vários fatores, como tamanho, agente de filtração, o que está sendo filtrado, etc. Os cartuchos de filtro não são regeneráveis e exigem tempo e recursos significativos.

[0226] O agente de filtração compressível 868 pode ser uma estrutura unitária ou multi-peça de qualquer geometria ou tamanho adequado para compressão e filtração. O agente de filtração compressível 868 pode ser uma estrutura porosa. Durante a compressão, a porosidade (tamanho do poro) pode ser reduzida e, assim, a capacidade de filtração é melhorada. Partículas finas podem ser capturadas e a carga de sólidos pode ser melhorada em relação à agente de filtração em massa.

[0227] O vaso 868 pode incluir um conjunto de compressão. O conjunto de compressão pode ser ou incluir o pistão 869 hidráulico, pneumático ou motorizado. Pode haver uma primeira placa 872a. Pode haver uma segunda placa 872b. Para promover ou facilitar o fluxo de fluido através do recipiente 854, e a câmara de filtração 873, as placas 872 a, b podem ser perfuradas. O agente de filtração compressível 868 pode ser posicionado ou, de outro modo, disposto entre a primeira placa 872a e a segunda placa 872b, e assim dentro da câmara 873.

[0228] Embora não se destine a ser limitado, a Figura 8B ilustra a primeira placa ou do topo 872a pode ser móvel, a fim de comprimir o agente de filtração 868, enquanto a segunda placa ou inferior 872b é estacionária. Contudo, as formas de realização aqui descritas podem ter a placa de fundo 872 móvel e a placa de topo estacionária 872b. Em outras formas de realização, ambas as placas 872 a, b podem ser móveis.

[0229] O fluido pode fluir através da câmara de agente de filtração compressível 873 a partir de qualquer das direções conforme for desejado. Assim, o fluido pode fluir de cima para baixo ou de baixo para cima. O vaso 854 pode ser configurado para ser comutável entre os mesmos. A figura 8B ilustra a direção do fluxo que pode ser desde o fundo até o topo do recipiente 854.

[0230] O agente de filtração compressível 868 pode ser polipropileno ou polietileno, ou outro material poroso compressível (tal como poliéster) e / ou hidrofóbico. O vaso 854 pode ser operável com o agente de filtração de compressão 868 tendo um intervalo de compressão de cerca de 40% a cerca de 60% a partir do seu estado não comprimido.

[0231] O floco ou outros contaminantes presentes dentro do fluido de entrada F i2 podem ser facilmente capturados com qualquer agente de filtração compressível adequado. Em formas de realização, o fluido Fo2 do vaso 853 pode ser tratado para filtração dentro do vaso 854. O vaso de filtração 854 pode ser contemplado como um sistema de filtragem terciaria configurado para receber fluxo de qualquer parte de um sistema de tratamento de (por exemplo, 200), tal como o EC (308) ou skid DGF 809a.

[0232] O agente de filtração compressível 868 pode ser lavado / retrolavado (tal como com água, ar ou gás pressurizado), como pode ser desejado para limpar o filtro e remover os sólidos suspensos retidos pelo filtro.

[0233] O vaso pode incluir um casco exterior 874, com uma câmara / leito de filtração 873 posicionada dentro do casco 874 entre a primeira e segunda placas 872 a, b. As placas 872 a, b podem ser perfuradas e assim podem ser configuradas com um ou mais orifícios / aberturas (não visível aqui) através das quais o fluido pode entrar e sair da câmara de filtração 873. As perfurações podem ser dimensionadas para facilitar o fluxo de fluido, mas ainda retendo os elementos filtrantes 868.

[0234] Como mencionado, a primeira placa 872a pode ser móvel por meio do pistão operável 869 associado com o mesmo. A (s) placa (s) 872 pode (m) ser movida (s) conforme necessário para controlar o grau de compressão do 868. Em funcionamento, o agente de filtração 868 pode ser comprimido pela primeira placa 872a. O afluente Fi2 pode ser distribuído no vaso 854 em um local desejado através da entrada 870. O afluente Fi2 pode ser distribuído uniformemente através da câmara 873 (e pode fluir para cima as aberturas na segunda placa 872b). O fluido filtrado ou efluente Fi2 pode sair da câmara 873 através de aberturas na primeira placa 872a e pode ser transferido para fora do vaso através da saída 871. Os sólidos suspensos podem ser retidos pelo agente de filtração 868.

[0235] Deve ser reconhecido que a canalização de águas residuais em torno do meio na região da parede da caixa 874, se ocorrer, pode ser aliviada proporcionando um dispositivo de distribuição de fluxo adjacente à parede do aparelho para dirigir o fluxo de águas residuais a parede e no leito do filtro. Por exemplo, um defletor curto pode ser fixado à parede do casco em intervalos regulares para se estender até o leito do filtro em cerca de duas polegadas e em um ângulo de cerca de 45 graus para direcionar o fluxo de esgoto da parede para a cama do filtro.

[0236] Para limpeza ou manutenção, a entrada 870 e a saída 871 podem ser invertidas, e o agente de filtração comprimido 868 retorna a um estado descompactado. Ar (ou outro gás) ou água (ou outro líquido) pode ser injetado na câmara 873 para facilitar a descompressão e a limpeza de sólidos retidos a partir do meio 868.

[0237] O vaso 854 pode ser configurado com um ou mais jatos de pulverização (bicos) 867a para auxiliar na limpeza do agente de filtração 868 e da câmara 873. Os jatos 867a podem ser orientados de maneira a causar uma ação de giro no agente de filtração 868, assim, solicitando um benefício adicional de limpeza da força centrífuga. Além do fluido pressurizado, pode ser usada outra agitação, como um agitador mecânico (ou comparável).

[0238] Referindo-se agora às Figuras 9A, 9B, 9C e 9D juntos, uma combinação horizontal de gás dissolvido flutuante-compressível no vaso de agente de filtração, uma vista lateral de corte parcial de um vaso como este da Figura 9A, uma vista aérea de corte parcial de um vaso como o da Figura 9A, e uma vista de perto de um membro de dispersão adequado para um vaso como o da Figura 9A, respectivamente, utilizável com as concretizações de sistema e processo aqui descritos, são mostrados.

[0239] As Figuras 9A-9D juntas ilustram uma combinação DGF / vaso de filtração 953 pode ser parte de uma plataforma de tratamento pós-EC 909 com uma orientação horizontal. As formas de realização aqui apresentadas aplicam-se ao skid de tratamento 909 que pode ser uma montagem inclusiva de um número de componentes, subcomponentes, que podem estar ainda associados a sistemas operáveis, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e outros, incluindo aqueles aqui descritos. Em formas de realização pode haver um único ou uma pluralidade de combinações de vasos 953. O skid 909 pode ser operável em series, paralelo, ou outro modo se desejado. Pode haver uma pluralidade de skids 909, como um “trem A” e um “trem B[A6]”. O vaso de combinação 953 pode ter tubulação, coletor, bomba de transferência, etc., para facilitar o escoamento de fluido de processo, particularmente da saída 977 para a entrada 978, bem como da zona 973a para a zona 973b.

[0240] Note-se que, enquanto o vaso de combinação 953 pode ser referido como parte de um "skid" para a simplicidade, os componentes do skid não precisam ter

“montagem de skid”. O vaso 953 pode ser parte de um sistema de tratamento global, tal como o sistema 200. Embora não sejam exatamente iguais, os vasos 953 podem incluir várias características e componentes como os de outros sistemas ou unidades aqui descritas e, assim, os seus componentes podem ser duplicados ou análogos.

[0241] Geralmente, não há necessidade de qualquer rejeição ou desvio de fluxo das operações da unidade EC aqui descritas, então todos (ou substancialmente todos) do fluxo de saída (incluindo gás, bolhas, líquido e floco) de uma respectiva unidade EC podem ser fornecidos ao vaso 953. Assim, um fluido F i1 pode ser alimentado ou de outro modo recebido no vaso 953 através de uma entrada 963. O skid 909 pode incluir um sistema de injeção 999. Gases dissolvidos ou fluxo de alimentação de bolhas 989 podem ser introduzidos no fluxo de fluido e / ou no vaso 953, tal como através de um ou mais pontos de injeção 967. Podem ser utilizadas outras formas de introdução de gás / bolhas, tais como Flutuação de Gás Induzida (IGF).

[0242] Como mostrado aqui, o sistema de injeção 999 pode incluir um elemento de formação de dispersão 987 em comunicação fluida com várias correntes de origem e pontos de descarga (ou injeção) associados ao vaso 953. O membro 987 pode ser um misturador de alto cisalhamento, dispersão bomba, ou qualquer outro dispositivo adequado para formar uma mistura à base de bolhas que pode então ser injetada na unidade de combinação 953.

[0243] Os pontos de injeção 967 (com respectivos bicos ou portas) podem estar localizados em vários pontos no vaso 953, como na parte inferior, lateral e combinações. Para uma vantagem sinérgica, o gás gerado (produzido) na unidade EC (311) pode ser usado para injeção. No entanto, podem ser utilizadas outras fontes de gás, incluindo gás a partir do suspenso 989 (através da saída de gás 989a). De um modo semelhante, pode ser utilizada água tratada de qualquer unidade aqui descrita; no entanto, outras fontes de água ou líquidos podem ser usadas. Um fluxo de injeção 922a pode ser criado desenhando fluidos e / ou líquidos com fontes variadas, tais como um tanque pressurizado.

[0244] O gás dissolvido no fluxo 922a pode ser O2, O3, H2, ar ou qualquer gás adequado para induzir a flutuação. Embora mostrado aqui como horizontal, o vaso 953 pode ter outras orientações, como vertical (ver Figura 10). O vaso de combinação 953 pode ser operado em condições atmosféricas ou pressurizadas. A corrente 922a pode incluir microbolhas com um diâmetro médio da massa de cerca de 10 microns a cerca de 30 microns, mas são possíveis em outros tamanhos de bolha. A corrente 922a, após libertação para o vaso 953, pode resultar em bolhas de gás 922 libertadas da dispersão.

[0245] O vaso 953 pode ser contemplado como tendo um ou mais compartimentos ou zonas 975 (por exemplo, 975a-d). A primeira zona pode ser a zona de entrada 975a, que pode ser onde o fluido influente que entra pode ser introduzido através de um elemento de dispersão 963a. Nesta zona podem ser injetadas bolhas de gás (ou outro fluxo de injeção adequado) 922a. O fluxo 922 também pode ser injetado na linha de entrada 963 para tempo de contato imediato e / ou uma entrada de gás separada. A zona 975a (e qualquer outra zona respectiva) pode ser delineada a partir de outras zonas através do primeiro desviador de fluxo 976a (ou b-c, etc.). Qualquer desviador 976 pode abranger toda a largura e altura da zona, mas pode ainda ser configurado com uma passagem ou abertura 983.

[0246] Está dentro do escopo da revelação que o vaso 953 pode ser configurado com uma primeira zona de flutuação, seguido por uma zona de filtração, seguido por uma segunda zona de flutuação, seguido por uma segunda zona de filtração, e assim por diante.

[0247] Desviadores 976 aqui podem ser configurados para induzir fluido para fluir em um caminho específico que promove contaminação flutuante em direção ao balde de óleo/rejeito 918, bem como o líquido através de aberturas 983. Em qualquer desviador 976, e próximo à respectiva abertura 983, pode ser um defletor de caixa

962. Tipicamente, um defletor de caixa 962 está no lado de saída do desviador 976. O defletor da caixa 962 (que pode ter uma abertura superior 962b e uma abertura inferior 962a) pode ser configurado para guiar o fluido para fluir até a próxima zona 965, bem como estar próximo do ponto onde o ponto de injeção 967 pode estar localizado (e assim encontrar com o fluxo de injeção 922a). Embora mostrado aqui como paralelo a um eixo vertical, o defletor da caixa 962 pode ter outras orientações, tais como qualquer ângulo entre 0 e 180.

[0248] Em formas de realização, o defletor da caixa 962 pode ser inclinado de uma maneira que impulsiona o fluxo de fluido para um lado oposto ao do balde de óleo

918. O momento de o fluido bater no lado oposto pode fornecer um efeito de ricochete [A7] para qualquer coleta de floco nesse lado e fornecer adicional necessidade de mover o floco em direção ao balde de óleo 918.

[0249] Gases e alguns sólidos ou fluidos não-aquosos separados por fase podem ser coletados no topo de qualquer zona 975. As (micro) bolhas de injeção de gás podem facilitar a entrada e / ou contaminação por flutuação, óleo, floco, e similares a a superfície para remoção, que pode ser por desnatação ou outra coleta comparável. Este processo pode ser repetido nas zonas subsequentes 975 b, c, com o teor de água melhorando em cada zona subsequente.

[0250] Durante a operação, o vaso 953 pode ter um nível de líquido discernível diferenciado pela água versus a do floco. O vaso 953 pode ter um balde de óleo ou estrutura do tipo barragem 966 para capturar floco, óleo, etc. O floco (ou FL) pode sair do vaso 953 através de uma saída suspensa (não visível aqui) e transferido do mesmo. O fluido (ou efluente) Fo2 pode ser transferido para flutuação adicional, conforme aplicável, ou para filtração.

[0251] Na quarta ou última zona 975d, pode haver uma saída provisória do vaso 977, pelo que o fluido pode transferir a partir dela (tal como através da região de transferência 948) para uma entrada 978 provisória do recipiente. A região 948 de transferência pode incluir várias tubulações, coletores, bombas, etc. para transferir fluido da saída 977 para a entrada 978, e através do resto da porção de filtração).

[0252] A zona de filtração 973 pode receber um fluido de entrada, que pode ser o que foi tratado com EC e / ou DGF. A zona de filtração 973 pode ter um agente de filtração compressível 968 tendo estrutura porosa. O vaso 953 pode incluir um conjunto de compressão. O conjunto de compressão pode ser ou incluir um pistão 969 hidráulico, pneumático ou motorizado. Como pode ser visto nas Figuras 9B e 9C, o vaso pode ter dois compartimentos de filtração separados (que podem ser operados como filtração "grossa" e "fina").

[0253] Consequentemente, o fluido pode ser introduzido na câmara de agente de filtração 973. Entre as placas de compressão 972 a, b, pode ficar um agente de filtração de compressão 968. O agente de filtração de compressão 968 pode ser adequado para reduzir ainda mais a concentração de óleo e outros contaminantes indesejáveis.

[0254] Cada compartimento respectivo pode ter uma primeira placa 972a. Pode haver uma segunda placa 972b. Para promover ou facilitar o fluxo de fluido através do vaso 953, e a câmara de filtração 973, as placas 972 a, b podem ser perfuradas. O agente de filtração compressível 968 pode ser posicionado ou de outro modo disposto entre a primeira placa e a segunda placa, e ficando dentro da câmara.

[0255] O fluido totalmente tratado Fo2 pode então passar para fora da câmara de filtração 973, e para fora do vaso 953 através da saída 971. O fluido tratado Fo2 pode, em alguns casos, atender às especificações de descarga de hidrocarbonetos de menos de 15 ppm, não contêm suspensos sólidos ou brilho, e passa toxicidade.

[0256] Referindo-se agora à Figura 10A, é mostrada uma vista lateral em corte transversal parcial de um vaso de combinação de eletrocoagulação-flutuação- filtração, de acordo com as formas de realização descritas aqui.

[0257] As formas de realização aqui aplicadas para a um skid de tratamento que pode ser uma montagem inclusiva de vários componentes, subcomponentes, que podem ser ainda associados a sistemas operáveis, subsistemas, conjuntos, módulos, skids e assim por diante, incluindo aqueles aqui descritos. Em formas de realização, pode haver um único ou uma pluralidade de combinação de vasos 1008. O skid, que pode ter uma ou mais unidades 1011, pode ser operada em série, paralela, ou de outro modo como desejado. Pode haver uma pluralidade de skids, como um “trem A" e um “trem B”. A unidade de combinação 1011 pode ter tubulação, coletor, bomba de transferência, etc., respectivamente, para facilitar o fluxo de fluido de processo.

[0258] Note-se que enquanto a unidade de combinação 1011 pode ser referida como parte de um "skid" para simplificar, os componentes do skid não precisam de ser “montados em skids”. A unidade 1011 pode ser parte de um sistema de tratamento global, tal como o sistema 200. Embora não seja exatamente o mesmo, a unidade 1011 pode incluir várias características e componentes como os de outros sistemas ou unidades aqui descritas, e assim os seus componentes podem ser duplicados ou análogos.

[0259] A unidade combinada EC 1011 pode ser montada em uma estrutura do tipo de moldura através de uma ou mais pernas ou suportes de apoio. A unidade combinada EC 1011 pode ser configurada para interligar ou acoplar com uma unidade, operação, sistema, etc., através do qual um fluido de entrada, por exemplo, uma operação de fonte, um recipiente de pré-tratamento ou skid, ou um CIS (301, Fig. 3) pode ser recebido. Fluido Fi pode ser recebido na unidade EC 1011 através de uma entrada 1016, e após o tratamento, pode deixar a unidade EC através de uma saída 1017 como um "fluido tratado" Fo.

[0260] A unidade EC 1011 pode ser configurada equivalente a um recipiente de pressão ANSI, o que equivale a dizer que a unidade EC 1011 pode ser operada sob pressão. Em formas de realização a pressão de funcionamento da unidade combinada EC 1011 pode ser de cerca de 50 psi a cerca de 160 psi.

[0261] Um primeiro aspecto chave da unidade de combinação EC 1011 é a capacidade de fornecer uma reação, flotação e efeito de filtração dentro de uma única unidade e, assim, reduzindo significativamente a área de ocupação.

[0262] Um segundo aspecto chave da combinação skid EC 308 é a redução substancial ou eliminação total da passivação de eletrodos alimentados por meio da introdução de um eletrodo ou elementos filtrantes sacrificiais (340). Assim, a unidade EC 1011 pode ter um agente de filtração sacrificial ou consumível cheio ou disposto de outro modo.

[0263] A unidade EC 1011 pode ter um ou mais eletrodos 1012 dispostos como aqui descrito. Os eléctrodos 1012 que podem ser alternadamente ligados a uma porção positiva e negativa respectiva de uma fonte de corrente, tal como o retificador (não visível aqui) (através de dois condutores de barramento 1034 - um ligado ao positivo, um ligado ao negativo).

[0264] O agente de filtração sacrificial pode ser assim como descrito aqui. O acesso para substituir o agente de filtração de sacrifício pode ser proporcionado através do portal de acesso 1079. A unidade de combinação 1011 pode ter uma primeira parte 1028a, tal como um topo ou tampa, de forma estanque, mas solta, engatável com uma porção de fundo 1028b. Porque a unidade EC 1011 pode ser pressurizada, o casco da unidade (ou casco externo) pode ser metálico. A unidade 1011 pode ter uma ou mais caixas interiores 1029 dispostas na mesma. O casco interno 1029 pode ser feito de um material não condutor, tal como polipropileno, fibra de vidro, fibra de carbono, e assim por diante.

[0265] Como mostrado aqui, a unidade 1011 pode ser de forma geralmente cilíndrica, e o casco interno 1029 pode ser de forma geralmente retangular prismática (ou caixa), no entanto, as concretizações aqui não são limitadas e outras formas são possíveis. O acoplamento entre

[0266] Fluido Fi pode fluir continuamente livremente através da unidade 1011 incluindo através do casco interno 1029 e células relacionadas (volume de espaço entre os eletrodos adjacentes), bem como em contato com o agente de filtração sacrificial (não mostrado aqui) e barramentos (s) 1034. Em formas de realização, a unidade EC 1034 pode ser substancialmente inundada por líquido e pressurizada.

[0267] O barramento 1034 pode ser uma peça do tipo acoplador condutor adequado para transferir energia (corrente) de uma fonte de alimentação ou retificador para a unidade EC 1011, como descrito aqui.

[0268] Consideração adicional é necessária para a circunstância em que a unidade EC 1011 pode ser operada sob pressão, uma vez que o barramento 1034 deve ser acoplado de uma maneira que não resulte no recipiente externo sendo eletrificado. Assim, um conjunto de gaxeta de vedação de pressão 1033 pode ser usado (para cada um dos lados positivo e negativo).

[0269] O conjunto de gaxeta de vedação de pressão 1033 pode ser como o aqui descrito, e assim ter um corpo de gaxeta de vedação 1044 encapsulado ou de outro modo vedado disposto em torno de pelo menos uma porção de uma barra de energia de gaxeta de vedação 1047. Uma porção 1050 da gaxeta de vedação 1033 pode ser estanque comprimidos entre faces dos respectivos flanges 1025, 1032. Naturalmente pode haver duas configurações, uma para cada lado positivo e negativo. Em formas de realização a peça de carretel pode não ser necessária e uma face de flange de compressão ou outra estrutura adequada pode ser adequada.

[0270] A barra de energia da gaxeta de vedação 1047 pode ser acoplada ao barramento 1034 de uma maneira que pode ser isolada de qualquer contato com a conexão. A gaxeta de vedação 1033 pode ser configurada para manter a pressão da unidade EC 1011 mesmo que a barra de potência 1047 possa passar ou ser encapsulada nela. Por outro lado, a barra de energia da gaxeta de vedação 1047 pode ser acoplada a uma barra de energia do retificador, que por sua vez é acoplada eletricamente dentro do retificador (não visível aqui).

[0271] Os eletrodos 1012 podem ser acoplados com os barramentos 1034 de uma maneira alternada. Ou seja, um primeiro eletrodo 1012 (da esquerda para a direita) pode ser acoplado com o barramento 1034 no lado positivo na primeira conexão (não visível aqui, a primeira conexão pode incluir um conector acoplado entre o barramento 1034 e o eletrodo 1012). O segundo ou próximo eletrodo 1012 pode ser acoplado a outro barramento 1034 no lado negativo na segunda conexão. Este padrão pode se repetir como pode ser aplicável ao número de eletrodos utilizados, que podem variar. Em formas de realização, pode haver entre cerca de 1 a cerca de 14 eletrodos. Em outras formas de realização, podem existir cerca de 2 eletrodos a cerca de 6 eletrodos.

[0272] Como aqui descrito, o barramento (s) 1034 pode ser submetido a um fluxo contínuo de líquido que pode exigir consideração para a mitigação ou prevenção de efeitos de eletrólise e deterioração.

[0273] Em formas de realização, um conjunto de um cátodo e um ânodo respectivo pode ter uma distância de Intervalo de Separação Associada 315 num intervalo de cerca de 3" a cerca de 12". Em outras formas de realização, o intervalo pode estar no intervalo de cerca de 5" a cerca de 7". Uma larga distância de intervalo pode, de um modo vantajoso, promover a utilização da unidade EC 311 em operações de fluxo de alta capacidade, mas ao mesmo tempo não requerer uma energia excessiva normalmente requerida para uma EC convencional. Como um exemplo ilustrativo, pode ser necessário que uma unidade EC convencional seja operada a 110 volts para acomodar a distância da abertura, enquanto a unidade EC 1011 pode ser operada a 10 volts para a mesma. Em formas de realização o intervalo de voltagem pode ser de cerca de 1 volt a cerca de 20 volts.

[0274] Durante a operação da unidade 1011, a coagulação de sólidos, óleos e outros contaminantes resulta na geração do floco FL. Em uma operação contínua, isso pode estar em andamento com um tempo de residência limitado de cerca de 10 segundos a cerca de 45 segundos. O funcionamento da unidade 1011 também pode resultar na geração de bolhas de gás. O floco e / ou as bolhas de gás podem fluir ou de outro modo ser dirigido para uma saída respectiva 1065.

[0275] A unidade EC 1011 pode ter entrada 1016 para receber o fluido a ser tratado, e uma saída 1017 para a transferência de fluido tratado a partir dele. O fluxo do fluido através da unidade EC 1011 em combinação com o elétrodo de sacrifício pode ser contínuo e pode resultar num leito fluidizado eficaz onde ocorre o processo de EC. As taxas de fluxo através da unidade EC 1011 podem estar no intervalo de cerca de 1 gpm a cerca de 1000 gpm. Numa forma de realização, a taxa de fluxo pode ser de cerca de 200 gpm a cerca de 500 gpm. As formas de realização aqui prontamente facilitam o tratamento acima de 35.000 BPD de fluido contaminado, incluindo para offshore, com peso reduzido e tempo reduzido em comparação com os sistemas de tratamento convencionais.

[0276] Em contraste com a unidade EC 1011, a unidade EC 1011 pode ter seu casco interno 1029 disposto (e em alguns casos suportado por) por uma zona de filtração 1073 (NOTA: o casco 1029 seria fechado, mas é mostrado aqui com uma vista parcial de corte interno). Um especialista técnico apreciaria que num recipiente cheio de líquido controlado por pressão, a unidade 1011 pode ser operável com controle adequado para limitar a quantidade de líquido que passa acima sendo substancialmente baseada em flocos, com o resto do líquido sendo impulsionado por pressão na zona de filtração 1073.

[0277] Gás dissolvido ou outro fluxo baseado em bolhas 1022a pode ser introduzido na unidade 1011 para flutuação. O fluxo 1022a baseado em bolhas pode ser produzido por um sistema 1099 de injeção.

[0278] Elementos filtrantes compressíveis 1068 podem ser utilizados comparáveis aos aqui divulgados. Embora não seja visível aqui, a unidade de combinação 1011 pode incluir um conjunto de compressão. O conjunto de compressão pode ser ou incluir pistão hidráulico, pneumático ou movido a motor. Pode haver uma primeira placa 1072a. Pode haver uma segunda placa 1072b. Para promover ou facilitar o fluxo de fluido através da zona de filtração 1073, as placas 1072 a, b podem ser perfuradas. O agente de filtração compressível 1068 pode estar posicionado ou, de outro modo, disposto entre a primeira placa 1072a e a segunda placa 1072b e, assim, dentro da zona 1073. Assim, o fluido pode fluir para fora do alojamento 1029 e do topo para baixo através da zona 1073. O agente de filtração compressível 1068, como aqui descrito. O fluido filtrado ou efluente FO pode sair da unidade através da saída 1017. Os sólidos suspensos podem ser retidos pelo meio 1068.

[0279] As formas de realização aqui apresentadas proporcionam uma unidade de eletrocoagulação que pode incluir um ou mais de: um casco externo, um casco interno que pode ser acoplado ao casco externo; um conjunto de eletrodos dispostos dentro do casco interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento entre eletrodos. O casco exterior pode ainda incluir uma entrada de fluido; uma saída de fluido; uma primeira abertura de barramento; e uma segunda abertura de barramento.

[0280] A unidade pode incluir um primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão estanque acoplado com a primeira abertura de barramento. A gaxeta de vedação de pressão pode incluir uma primeira barra de energia de gaxeta de vedação disposta dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação. A unidade pode incluir um segundo conjunto de gaxeta de vedação de pressão, vedado acoplado à segunda abertura de barramento. O segundo conjunto de gaxeta de vedação de pressão pode ainda incluir uma segunda barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um segundo corpo de gaxeta de vedação.

[0281] A unidade pode incluir um primeiro barramento acoplado com a primeira barra de energia da gaxeta de vedação. O primeiro barramento pode ser acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos. A unidade pode incluir o segundo barramento acoplado com a segunda barra de energia da gaxeta de vedação. O segundo barramento pode ser acoplado de maneira alternada com cada eletrodo do conjunto de eletrodos não acoplados ao primeiro barramento.

[0282] A unidade pode ter uma pluralidade (tal como peças individuais) de agente de filtração sacrificial dispostos entre cada par adjacente de eletrodos.

[0283] Pelo menos um eletrodo do conjunto de eletrodos pode ter uma área de superfície (cumulativa - frente e verso, etc.) em um intervalo de 1000 polegadas a 2000 polegadas. Pelo menos um eletrodo do conjunto de eletrodos pode ter uma espessura de eletrodo em uma faixa de espessura de 0,1 polegadas a 2,5 polegadas. A unidade pode ter um espaçamento de intervalo de eletrodo entre pelo menos dois do conjunto de eletrodos que compreende uma distância de intervalo de 4 polegadas a 8 polegadas.

[0284] Qualquer parte do agente de filtração sacrificial pode ter perfurações. Em aspectos, pode haver um conjunto de perfurações em um intervalo de 3 perfurações para 9 perfurações. Qualquer uma das peças pode ter uma espessura média do agente de filtração sacrificial situado numa gama de 0,001 polegadas a 0,005 polegadas. Naturalmente, essas dimensões referem-se ao agente de filtração antes do uso.

[0285] Qualquer uma das barras pode ter um corpo de barra principal feito de metal condutor. Qualquer uma das barras pode ter um revestimento de superfície. Em formas de realização, qualquer uma das barras pode ter uma primeira área de superfície revestida com um material dielétrico e uma segunda área de superfície revestida com um material condutor.

[0286] Qualquer um dos eletrodos do conjunto de eletrodos pode ter um corpo principal do eletrodo feito em platina. Qualquer um dos eletrodos poderá ter a superfície externa coberta. A cobertura da superfície poderá ser de metal nobre. Semelhantemente qualquer conector poderá ter a primeira área de cobertura com material dielétrico e a segunda área de superfície do conector coberta com material condutor.

[0287] Formas de realização aqui referem-se a uma unidade de eletrocoagulação que pode incluir um ou mais de: uma casca exterior (que pode ainda ter: uma primeira abertura do barramento); um casco interno dentro do casco externo; um conjunto de eletrodos dispostos dentro do casco interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento entre eletrodos; um primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão acoplado com a primeira abertura de barramento, o primeiro conjunto de gaxeta de pressão compreendendo ainda uma primeira barra de energia da gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação; um primeiro barramento acoplado com a primeira barra de energia e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos; e uma pluralidade (tal como peças individuais) de agentes de filtração sacrificiais dispostos entre cada par de eletrodos adjacentes respectivos.

[0288] Em aspectos, o alojamento interno pode ser disposto centralmente dentro de uma zona de filtração. A zona de filtração pode incluir: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e agentes de filtração comprimidos dispostos entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada.

[0289] A unidade pode ainda incluir uma entrada de fluido; uma saída de fluido; uma segunda abertura de barramento; um segundo conjunto de gaxeta de vedação, vedado acoplado com a segunda abertura de barramento, o segundo conjunto de gaxeta de pressão compreende ainda uma segunda barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um segundo corpo de gaxeta de vedação; e um segundo barramento acoplado com a segunda barra de energia da caixa de vedação e acoplado ainda de maneira alternada com cada eletrodo do conjunto de eletrodos não acoplados ao primeiro barramento.

[0290] Qualquer um dos elementos filtrantes de sacrifício pode ter uma espessura média num intervalo de 0,001 polegadas a 0,01 polegadas.

[0291] Ainda outras modalidades aqui pertencem a um sistema de eletrocoagulação que pode incluir uma unidade de eletrocoagulação operacionalmente associada à uma fonte de energia e um recipiente de flutuação.

[0292] A unidade de eletrocoagulação pode incluir um casco externo, o casco externo pode ainda ter: uma primeira abertura de barramento; um casco interno dentro do casco externo. Pode haver um conjunto de eletrodos dispostos dentro do alojamento interno. Cada um dos eletrodos pode ser separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento entre eletrodos. Pode haver primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão acoplado de forma estanque à abertura do primeiro barramento. O primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão pode incluir uma primeira barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação. Pode haver um primeiro barramento acoplado com uma primeira extremidade da primeira barra de energia da caixa de vedação, e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos. Pode haver uma pluralidade de elementos filtrantes sacrificiais dispostos entre cada par adjacente de eletrodos.

[0293] O sistema pode incluir a unidade de eletrocoagulação pressurizada à uma pressão de operação em uma faixa de cerca de 50 psi a 160 psi. A unidade pode ser operada à uma taxa de fluxo na faixa de 200 gpm a 500 gpm. O fluxo de fluido que entra na unidade de eletrocoagulação pode ter de 1000 ppm a 5000 ppm de sólidos suspensos totais (TSS).

[0294] A fonte de energia pode ser um retificador eletricamente acoplado com uma segunda extremidade da segunda barra de energia sobreposta.

[0295] A fonte de energia pode ser operável para ampères para a unidade de eletrocoagulação em uma faixa de amperagem de 300 amps a 500 amps. A fonte de energia pode ser operável para fornecer volts à unidade de eletrocoagulação em uma faixa de voltagem de 1 volt a 20 volts.

[0296] O sistema pode incluir a unidade de flutuação operacionalmente associada a um sistema de injeção. O sistema de injeção pode ser operado para formar uma corrente de injeção compreendendo bolhas possuindo um diâmetro efetivo médio em uma gama de 10 microns a 300 microns. O fluido tratado pode ser recebido no recipiente de flutuação e pode misturar-se com o fluxo de injeção.

[0297] Qualquer um dos eletrodos pode ter um corpo de eletrodo principal feito de platina, e qualquer um dos eletrodos pode ter revestimento de superfície de eletrodo externo feito de um material metálico. O material metálico pode ser ou incluir um metal nobre, tal como o rutênio.

[0298] Qualquer pedaço do agente de filtração sacrificial disposto na unidade de eletrocoagulação pode incluir ou ser feito de metal multivalente produtor de íons. Qualquer peça disposta no mesmo pode ter uma espessura média no intervalo de 0,001 polegadas a 0,005 polegadas.

[0299] As formas de realização referem-se a um método para remover contaminantes de um fluido que pode incluir uma ou mais etapas de: disposição de uma quantidade de agente de filtração sacrificial em uma unidade de eletrocoagulação; operar a unidade de eletrocoagulação à uma pressão acima da atmosférica; receber o fluido na unidade de eletrocoagulação; fornecer energia à unidade de eletrocoagulação a partir de uma fonte de energia para tratar eletroquimicamente o fluido para formar um fluido tratado com um floco compreendendo contaminantes coagulados; transferir o fluido tratado para um vaso de flutuação; remover pelo menos algum do floco via flutuação para formar um fluxo secundário tratado; remover outros contaminantes do fluxo secundário tratado com um vaso de filtração de agentes de filtração compressível para formar um produto tratado.

[0300] A unidade de eletrocoagulação do método e seus respectivos componentes podem estar de acordo com as modalidades aqui descritas. O recipiente de flutuação do método e respectivos componentes podem estar de acordo com as formas de realização aqui apresentadas.

[0301] Outras formas de realização referem-se a um método para remover contaminantes de uma corrente de água contaminada que pode incluir uma ou mais etapas de: disposição de uma pluralidade de pedaços individuais de agentes de filtração de sacrifício em uma unidade de eletrocoagulação; operar a unidade de eletrocoagulação à uma pressão na faixa de 50 psi a 160 psi; transferir o fluxo de água contaminada para a unidade de eletrocoagulação; fornecer energia para a unidade de eletrocoagulação de uma fonte de energia para tratar eletroquimicamente o fluxo de água contaminada para formar um fluxo de água tratada com uma porção de floco compreendendo contaminantes coagulados; e transferir a corrente de água tratada para fora da unidade de eletrocoagulação.

[0302] [00310] A unidade de eletrocoagulação do método e seus respectivos componentes podem estar de acordo com as modalidades aqui descritas. O recipiente de flutuação do agente de filtração e respectivos componentes pode estar de acordo com as formas de realização aqui apresentadas.

[0303] O método pode incluir a água contaminada que entra na unidade de eletrocoagulação compreendendo água com 1000 ppm a 5000 ppm de sólidos suspensos totais (TSS). A água contaminada pode ser fornecida unidade de eletrocoagulação à uma taxa de 200 gpm a 500 gpm.

[0304] O método pode incluir a etapa de fornecimento de energia compreendendo ainda operar a fonte de energia para fornecer amperes para a unidade de eletrocoagulação em uma faixa de amperagem de 300 amps a 500 amps, e para fornecer volts para a unidade de eletrocoagulação em uma faixa de tensão de voltagem de 1 volt para 20 volts.

[0305] Em aspectos, a unidade de eletrocoagulação pode incluir uma zona de filtração de agente de filtração compressível.

[0306] Ainda outras formas de realização aqui pertencem a uma unidade de eletrocoagulação que pode incluir um ou mais de: um casco exterior compreendendo uma primeira abertura de barramento; um casco interno dentro do casco externo; um conjunto de 4 eletrodos a 10 eletrodos dispostos dentro do involucro interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaço de intervalo de eletrodo de 5 polegadas a 7 polegadas; um primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão vedado acoplado com a primeira abertura de barramento, o primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão compreendendo ainda uma primeira barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação; um primeiro barramento acoplado com a primeira barra de energia e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos; e uma pluralidade de agentes de filtração sacrificais dispostos entre cada par adjacente de eletrodos.

[0307] Ainda em outras formas de realização, um sistema de tratamento de eletrocoagulação pode incluir uma unidade de eletrocoagulação eletricamente acoplada a uma fonte de energia.

[0308] A unidade pode incluir qualquer um de: um casco exterior compreendendo ainda: uma abertura de entrada, uma saída e a primeira abertura de barramento; um casco interno dentro do casco externo; um conjunto de 4 eletrodos a 10 eletrodos dispostos dentro do alojamento interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento de intervalo do eletrodo num espaço de intervalo de 4 polegadas a 8 polegadas; um primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão vedado acoplado com a primeira abertura de barramento, o primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão compreendendo ainda uma primeira barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta; um primeiro barramento acoplado com uma primeira extremidade da primeira barra de energia da gaxeta de vedação e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos; e uma pluralidade de pedaços individuais de agente de filtração sacrificiais dispostos entre cada par de eletrodos adjacentes respectivos. A fonte de energia pode ser um retificador eletricamente acoplado com uma segunda extremidade da primeira barra de energia da gaxeta de vedação.

[0309] Ainda outras formas de realização da divulgação dizem respeito a um processo de tratamento de água que pode incluir uma ou mais etapas de: associando o processo de tratamento de água com uma operação offshore; receber uma corrente de água tratada compreendendo floco num recipiente de flutuação; injetar um fluxo de injeção no recipiente de flutuação para interagir com o fluxo de agua tratado; remover o floco da corrente de água tratada para formar uma corrente de água tratada secundariamente; filtrar o fluxo de água tratada secundário numa zona de filtração para formar um produto de água tratada; e descarregar pelo menos parte do produto de água tratada no oceano.

[0310] O tempo de retenção da corrente de água tratada dentro do recipiente de flutuação pode estar no intervalo de 30 segundos a 7 minutos. Em aspectos, a operação offshore pode estar associada a uma embarcação flutuante de armazenamento e descarregamento de produção (FPSO).

[0311] A zona de filtração pode estar dentro de um vaso de filtração cilíndrico. O vaso pode incluir uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente de filtração compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada. A corrente de água tratada secundariamente pode ser alimentada para o fundo do recipiente de filtração e para cima através do agente de filtração compressível oposto a um gradiente de porosidade crescente do agente de filtração compressível. Os elementos filtrantes compressíveis podem incluir múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

[0312] O fluxo de água tratada pode ser recebido de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi. Uma fonte de gás pode ser gerada dentro da unidade de eletrocoagulação. Em aspectos, o fluxo de injeção pode ser formado, pelo menos parcialmente, utilizando a fonte de gás. O fluxo de injeção pode incluir bolhas com um diâmetro médio efetivo numa gama de 10 microns a 300 microns.

[0313] O recipiente de flutuação pode ter uma orientação horizontal. O recipiente de flutuação pode ter uma orientação vertical.

[0314] O processo pode incluir periodicamente descompressão e limpeza do agente de filtração compressível, enquanto ao mesmo tempo continua o passo de filtragem através de uma segunda zona de filtração.

[0315] O produto tratado pode incluir menos de 15 ppm de Sólidos Suspensos Totais (TSS).

[0316] A unidade de eletrocoagulação do método e seus componentes podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[0317] Em aspectos, o processo pode incluir a alimentação de um fluxo de água contaminada da operação offshore para a unidade de eletrocoagulação a uma taxa de 200 gpm a 500 gpm. O fluxo de água contaminada pode incluir contaminantes em uma faixa de 1000 ppm a 5000 ppm de Sólidos Suspensos Totais (TSS).

[0318] Ainda outras formas de realização referem-se a um processo de tratamento de fluido que pode incluir um ou mais de: receber uma corrente de fluido tratada compreendendo floco em um recipiente de flotação; injetar um fluxo de injeção no recipiente de flutuação para interagir com o fluxo de fluido tratado; remover o floco da corrente de água tratada para formar um fluxo de fluido secundário tratado; filtrar o fluxo de fluido secundário tratado numa zona de filtração para formar um produto fluido tratado; e descarregar pelo menos parte do produto fluido tratado do processo. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[0319] E no entanto ainda outras formas de realização da revelação dizem respeito a um método para a remoção de contaminantes de um fluido que pode incluir o passo de: disposição de uma quantidade de um agente de filtração sacrificial em uma unidade de eletrocoagulação; operar a unidade de eletrocoagulação a uma pressão na faixa de 50 psi a 160 psi; receber o fluido na unidade de eletrocoagulação; fornecer energia à unidade de eletrocoagulação a partir de uma fonte de energia para tratar eletroquimicamente o fluido para formar um fluido tratado com um floco compreendendo contaminantes coagulados; transferir o fluído tratado para um vaso combinado de filtração-flutuação; e remover pelo menos algum dos flocos e outros contaminantes através de flutuação e filtração dentro do vaso de combinação de filtração e de flutuação para formar um produto tratado. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

[0320] Ainda outras formas de realização referem-se a um processo de tratamento de água que pode incluir qualquer uma das etapas de: associar o processo de tratamento de água a uma operação offshore; receber uma corrente de agua compreendendo contaminantes num recipiente de combinação de filtração-flutuação; injetar um fluxo de injeção no recipiente de flutuação para interagir com o fluxo de água; remover o floco da corrente de água tratada para formar secundariamente uma corrente de água tratada; filtrar o fluxo secundário de água tratada numa zona de filtração para formar um produto de água tratada; e descarregar pelo menos parte do produto de água tratada no oceano. Componentes, unidades, etc. do método podem estar de acordo com as formas de realização aqui descritas.

VANTAGENS

[0321] As formas de realização da revelação proporcionam vantajosamente um tratamento melhorado do fluido utilizável com uma ampla gama de aplicações.

[0322] As formas de realização aqui descritas podem proporcionar tratamento com fluido EC possuindo uma área de ocupação protegida significativamente reduzida em relação às opções de tratamento convencionais. Outras vantagens incluem a capacidade de remover significativamente os contaminantes que podem ser tóxicos para a vida marinha. A química in situ alivia a dependência de outras substâncias químicas necessárias para o tratamento químico convencional. O tratamento com fluido EC da divulgação pode ser adequado para matar completamente as bactérias e trabalhar em sistemas de baixa condutividade aos quais a EC convencional é ineficaz.

[0323] O tempo de permanência do tratamento dentro de uma unidade de EC aqui divulgada pode ocorrer rapidamente (menos de um minuto) marcando uma vantagem radical em relação às opções de tratamento convencionais. As formas de realização aqui descritas podem ser escalonáveis e modulares para operações de taxas de fluxo elevadas e / ou requisitos espaciais restritos.

[0324] Vantajosamente, uma ou mais da oxidação eletrolítica, desestabilização de emulsão, eletrocoagulação, floculação, flotação e filtração podem ocorrer em uma única unidade de combinação. Unidades combinadas ocupam menos espaço e proporcionam uma área de ocupação menor. O uso de uma única unidade sobre, por exemplo, em várias unidades, significa menos espaço, utilidade, instrumentação e, portanto, reduz o gasto de capital. Mais fácil e menor também significa menos energia e menos recursos operacionais e, portanto, uma redução operacional geral.

[0325] As formas de realização aqui descritas podem ser vantajosamente utilizadas para tratar uma vasta gama de contaminantes, orgânicos, inorgânicos, metais, biológicos, com um único tipo de tecnologia.

[0326] Outras vantagens podem incluir a minimização de resíduos, redução da logística de armazenamento, redução da exposição de responsabilidade pelo manuseio de resíduos, redução do consumo de energia e a capacidade de usar um resíduo para tratar um desperdício.

[0327] As formas de realização da revelação fornecem vantajosamente sistemas novos e inovadores, hardware, software e métodos relacionados, para tratar um fluido. Uma ou mais formas de realização aqui descritas podem ser adaptadas ao equipamento existente. As formas de realização da revelação proporcionam vantajosamente unidades de equipamento novas e duráveis utilizáveis separadamente ou em conjunto numa vasta gama de ambientes onshore e offshore onde o tratamento de fluido é desejado.

[0328] Enquanto formas de realização da revelação foram mostradas e descritas, modificações do mesmo podem ser feitas por um perito na arte sem sair do espírito e ensinamentos da divulgação. As formas de realização aqui descritas são apenas exemplares e não se destinam a ser limitativas. Muitas variações e modificações da divulgação aqui apresentadas são possíveis e estão dentro do âmbito da revelação. Quando faixas ou limitações numéricas forem expressamente declaradas, tais faixas ou limitações expressas devem ser compreendidas como abrangendo faixas ou limitações interativas de magnitude semelhante dentro dos intervalos ou limitações expressamente declaradas. O uso do termo “opcionalmente” com relação a qualquer elemento de uma reivindicação pretende significar que o elemento sujeito é requerido, ou alternativamente, não é requerido. Ambas as alternativas devem estar dentro do escopo de qualquer reivindicação. O uso de termos mais amplos tais como compreende, inclui, tendo, etc. deve ser entendido como fornecendo suporte para termos mais restritos tais como consistindo de, consistindo essencialmente de, compostos substancialmente de, e assim por diante.

[0329] Por conseguinte, o escopo de proteção não é limitado pela descrição acima descrita, mas é apenas limitado pelas reivindicações que se seguem, que o escopo incluindo todos os equivalentes do objeto das reivindicações. Cada uma das reivindicações é incorporada na especificação como uma forma de realização da presente divulgação. Assim, as reivindicações são uma descrição adicional e são uma adição às formas de realização preferidas da divulgação. A inclusão ou discussão de uma referência não é uma admissão de que é arte prévia à presente revelacao, especialmente qualquer referência que possa ter uma data de publicação após a data de prioridade desta aplicação. As divulgações de todas as patentes, pedidos de patente e publicações aqui citadas são aqui incorporadas por referência, na medida em que fornecem conhecimento de base; ou exemplares, processuais ou outros detalhes suplementares aos aqui estabelecidos.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um processo de tratamento de água compreendendo: associar o processo de tratamento de água a uma operação offshore; receber uma corrente de água tratada compreendendo floco num vaso de flutuação; Injetar um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de àgua tratado; remover o floco da corrente de água tratada para formar uma corrente de água tratada secundariamente; filtrar o fluxo de água tratada secundário numa zona de filtração para formar um produto de água tratada; e descartando pelo menos parte do produto de água tratada no oceano.

2. Processo de tratamento de água de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tempo de retenção da corrente de água tratada no interior do vaso de flutuação se situar entre 30 segundos e 7 minutos.

3. O processo de tratamento de água de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por operação offshore estar associada a uma embarcação flutuante de armazenagem e descarga de produção (FPSO).

4. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a zona de filtração está dentro de um vaso de filtração cilíndrico compreendendo ainda: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada, em que a corrente de água tratada secundária é alimentada para o fundo do vaso de filtração e para cima através do agente de filtração compressível oposto a um gradiente de porosidade crescente do agente de filtração compressível, e em que o agente de filtração compressível compreende múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

5. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a corrente de injeção é formada a partir de um sistema de injeção compreendendo um elemento de dispersão e em que a corrente de injeção compreende bolhas com um diâmetro médio efetivo numa gama de 10 micron a 30 micron.

6. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi, onde uma fonte de gás é gerada dentro da unidade de eletrocoagulação. pelo menos parcialmente utilizando a fonte de gás, e em que o fluxo de injeção compreende bolhas com um diâmetro efetivo médio numa gama de 10 micron a 300 micron.

7. O processo de tratamento de água da reivindicação 1, a zona de filtração está dentro do vaso de flutuação, e compreende ainda: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente de filtração compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada, em que o agente de filtração compressível compreende múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

8. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi, em que a corrente de injeção é formada pelo menos parcialmente usando despesas gerais de gás do vaso de flutuação e em que o fluxo de injeção compreende bolhas com um diâmetro efetivo médio numa gama de 10 micron a 300 micron.

9. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a zona de filtração compreende um agente de filtração compressível, e o processo compreende ainda: periodicamente descompactando e limpando o agente de filtração compressível, enquanto ao mesmo tempo continua o passo de filtragem através de uma segunda zona de filtração.

10. Processo de tratamento de água de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender: o acionamento de um acionador para comprimir um agente de filtração dentro da zona de filtração para aproximadamente 40% a 60% do seu estado original.

11. Processo de tratamento de água da reivindicação 1, em que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi, e em que o produto tratado compreende menos de 15 ppm de sólidos suspensos totais (TSS).

12. Processo de tratamento de água de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a eletrocoagulação compreende: um invólucro exterior, o invólucro exterior compreendendo ainda: uma entrada de fluido; uma saída de fluido; uma primeira abertura de barramento; uma segunda abertura de barramento; um alojamento interior acoplado com o invólucro externo; um conjunto de eletrodos dispostos dentro do invólucro interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento do eletrodo de abertura; um primeiro conjunto de gaxeta de vedação de pressão vedado acoplado com a primeira abertura de barramento, o primeiro conjunto de gaxeta de pressão compreendendo ainda uma primeira barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação; um segundo conjunto de gaxeta de vedação de pressão, vedado acoplado com a segunda abertura de barramento, o segundo conjunto de gaxeta de vedação de pressão compreende ainda uma segunda barra de energia de gaxeta de vedação colocada dentro de um segundo corpo de gaxeta de vedação; um primeiro barramento acoplado com a primeira barra de energia e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos;

um segundo barramento acoplado com a segunda barra de energia da gaxeta de vedação e ainda acoplado de uma maneira alternada com cada eletrodo do conjunto de eletrodos não acoplados ao primeiro barramento; e uma pluralidade de agentes de filtração sacrificais dispostos entre cada par adjacente de eletrodos.

13. Um processo de tratamento de fluido compreendendo: receber uma corrente de fluido tratada compreendendo floco num vaso de flutuação; Injetar um fluxo de injeção no vaso de flutuação para interagir com o fluxo de fluido tratado; remover o floco da corrente de água tratada para formar um fluxo de fluido secundário tratado; filtrar o fluxo de fluido secundário tratado numa zona de filtração para formar um produto fluido tratado; e descarregando pelo menos parte do produto fluido tratado do processo.

14. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o tempo de retenção do fluido da água tratada no interior do vaso de flutuação está na faixa de 30 segundos a 7 minutos.

15. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, em que o processo compreende ainda associar o vaso de flutuação à uma operação offshore.

16. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a operação offshore está associada a uma embarcação flutuante de armazenamento e descarregamento de produção (FPSO).

17. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a zona de filtração está dentro de um vaso de filtração cilíndrico compreendendo ainda: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente de filtração compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada, em que a corrente de água tratada secundária é alimentada para o fundo do vaso de filtração e para cima através do agente de filtração compressível oposto a um gradiente de porosidade crescente do agente de filtração compressível, e em que o agente de filtração compressível compreende múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

18. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a corrente de injeção é formada a partir de um sistema de injeção contendo um membro de dispersão e onde a corrente de injeção compreende bolhas com diâmetro efetivo médio na faixa de 10 microns a 300 microns.

19. Processo de tratamento de fluidos da reivindicação 13, em que a corrente de injeção é formada a partir de um sistema de injeção compreendendo um elemento de dispersão e em que a corrente de injeção compreende bolhas com um diâmetro médio efetivo numa gama de 10 micron a 30 micron.

20. Processo de tratamento de fluido da reivindicação 13, em que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi, onde uma fonte de gás é gerada dentro da unidade de eletrocoagulação, onde a corrente de injeção é formada. pelo menos parcialmente utilizando a fonte de gás, e em que o fluxo de injeção compreende bolhas com um diâmetro efetivo médio numa gama de 10 micron a 300 micron.

21. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, em que a zona de filtração se encontra dentro do vaso de flutuação e compreende ainda: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente de filtração compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada, em que o agente de filtração compressível compreende múltiplas peças feitas de polipropileno ou polietileno.

22. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operando a uma pressão de 50 psi a 160 psi, em que a corrente de injeção é formada pelo menos parcialmente usando gás no vaso de flutuação. e em que o fluxo de injeção compreende bolhas com um diâmetro efetivo médio numa gama de 10 micron a 300 micron.

23. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a zona de filtração compreende um agente compressível, e o processo compreende ainda: periodicamente descompactando e limpando o agente compressível, enquanto ao mesmo tempo continua o passo de filtragem através de uma segunda zona de filtração.

24. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o processo compreender ainda: operar um acionador para comprimir o agente de filtração dentro da zona de filtração para aproximadamente 40% a 60% de seu estado original.

25. Processo de tratamento de fluido da reivindicação 13, em que a corrente de água tratada é recebida de uma unidade de eletrocoagulação pressurizada operada a uma pressão de 50 psi a 160 psi, e em que o produto tratado compreende menos que 15 ppm de sólidos suspensos totais (TSS).

26. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a unidade de eletrocoagulação compreende: um invólucro exterior, o invólucro exterior compreendendo ainda: uma entrada de fluido; uma saída de fluido; uma primeira abertura de barramento;

uma segunda abertura de barramento; um alojamento interior acoplado com o invólucro externo; um conjunto de eletrodos dispostos dentro do invólucro interno, sendo cada eletrodo separado de um eletrodo adjacente por um espaçamento do eletrodo de abertura; um primeiro conjunto de gaxeta de pressão vedado acoplado com a primeira abertura de barramento, o primeiro conjunto de gaxeta de pressão compreendendo ainda uma primeira barra de energia da gaxeta de vedação colocada dentro de um primeiro corpo de gaxeta de vedação, um segundo conjunto de gaxeta de pressão vedado acoplado com a segunda abertura de barramento, o segundo conjunto de gaxeta de pressão compreende ainda uma segunda barra de energia de gaxeta de pressão colocada dentro de um segundo corpo de gaxeta de vedação; um primeiro barramento acoplado com a primeira barra de energia e ainda acoplado a todos os outros eletrodos do conjunto de eletrodos; e um segundo barramento acoplado com a segunda barra de energia da gaxeta de vedação e ainda acoplado de uma maneira alternada com cada eletrodo do conjunto de eletrodos não acoplados ao primeiro barramento.

27. Processo de tratamento de fluido, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o intervalo do espaçamento entre pelo menos dois eletrodos no conjunto de eletrodos compreende uma distância do espaço de 4 a 8 polegadas.

28. Processo de tratamento de fluido de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por o invólucro interno estar disposto centralmente dentro da zona de filtração, compreendendo a zona de filtração: uma primeira placa perfurada; uma segunda placa perfurada; e um agente de filtração compressível disposto entre a primeira placa perfurada e a segunda placa perfurada.

29. O processo de tratamento de fluido da reivindicação 26, o processo compreendendo ainda arquivar periodicamente a unidade de eletrocoagulação com pedaços individuais de agente de filtração sacrificial tendo uma espessura média de agente de filtração sacrificial numa gama de 0,001 polegadas a 0,01 polegadas.