BRPI0810401A2 - high speed electrostatic coalescence oil / water separator - Google Patents

high speed electrostatic coalescence oil / water separator Download PDF

Info

Publication number
BRPI0810401A2
BRPI0810401A2 BRPI0810401-8A BRPI0810401A BRPI0810401A2 BR PI0810401 A2 BRPI0810401 A2 BR PI0810401A2 BR PI0810401 A BRPI0810401 A BR PI0810401A BR PI0810401 A2 BRPI0810401 A2 BR PI0810401A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
container
inlet
water
oil
mixture
Prior art date
Application number
BRPI0810401-8A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Gary W. Sams
Harry G. Wallace
David L. Taggart
David R. Manen
Original Assignee
National Tank Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US12/048,796 external-priority patent/US8591714B2/en
Application filed by National Tank Company filed Critical National Tank Company
Publication of BRPI0810401A2 publication Critical patent/BRPI0810401A2/en

Links

Abstract

SEPARADOR DE ÁGUA/ÓLEO DE COALESCÊNCIA ELETROSTÁTICA DE ALTA VELOCIDADE. A presente invenção refere-se a um aparelho para separar água de uma mistura de água em óleo tendo um recipiente de entrada alongado com uma extremidade de saída inferior e uma extremidade de entrada superior, seu comprimento sendo um múltiplo da dimensão da seção transversal mais larga do recipiente. Um recipiente de separação tendo uma saída de óleo e uma saída de água divergente tem uma via de entrada em comunicação com a extremidade de salda inferior do recipiente de entrada. Pelo me- nos um eletrodo é posicionado dentro do recipiente de entrada através do qual uma mistura fluindo através dele é submetida a um campo elétrico.HIGH SPEED ELECTROSTATIC COALESCENCE WATER / OIL SEPARATOR. The present invention relates to an apparatus for separating water from a water-in-oil mixture having an elongated inlet container with a lower outlet end and an upper inlet end, its length being a multiple of the dimension of the widest cross section of the container. A separating container having an oil outlet and a diverging water outlet has an inlet path in communication with the lower outlet end of the inlet container. At least one electrode is positioned inside the inlet container through which a mixture flowing through it is subjected to an electric field.

Description

Relatório Descritivo da Patente de lnvenção para "SEPARADOR DE ÁGUA/ÓLEO DE COALESCÊNCIA ELETROSTÁTICA DE ALTA VELO- CIDADE".Patent Specification Report for "HIGH SPEED ELECTROSTATIC WATER / OIL SEPARATOR".

CAMPO DA INVENÇÃO 5 A presente invenção refere-se a coalescência eletrostática de componentes imiscíveis de uma mistura, e é particularmente relacionada à separação de água de uma mistura de água em óleo.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the electrostatic coalescence of immiscible components of a mixture, and is particularly related to the separation of water from a mixture of water in oil.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Uma das fontes de energia mais úteis do mundo é o óleo bruto, 10 derivado de formações subterrâneas. Quando o óleo bruto chega na superfí- ¥ W cie da terra está na forma de uma mistura de água em óleo. Isto é, o óleo bruto invariavelmente tem água associada que deve ser separada antes do componente de óIeo poder ser eficientemente refinado em produtos úteis comercialmente aceitáveis. 15 Uma técnica comum para aperfeiçoar a eficiência da separação de óleo/água é através do uso de coalescência - que é uma técnica de ligar gotículas de água menores em maiores que são mais prontamente separa- das da mistura. Conforme o tamanho da gotícula de água aumenta, a dinâ- mica de separação gravitacional aperfeiçoa. Um método de aumentar a coa- 20 lescência das gotículas de água é através de submeter a mistura a um cam- po elétrico. O óleo, estando em um fluido não-polar, atua como um dielétrico e gotículas de água, estando polar, quando submetido a um campo elétrico está coalescido- A coalescência é usualmente praticada pelo estabelecimen- to de um campo elétrico entre eletrodos e passando-se uma mistura de água 25 em óleo através do campo elétrico. Já que a água é levemente polar, as go- tículas de água se tornam polarizadas pelo campo elétrico. As goticulas po- larizadas são atraídas umas para as outras e se movem e coalescem umas com as outras. As gotículas maiores tendem a gravitar para baixo dentro da mistura e o óleo, tendo porções da água removidas dele, tende a gravitar 30 para cima dentro da mistura. Muito trabalho foi feito na área de coalescência eletrostática de uma mistura para aumentar a separação dos componentes de óleo e água.BACKGROUND OF THE INVENTION One of the most useful energy sources in the world is crude oil, 10 derived from underground formations. When crude oil reaches the surface of the earth, it is in the form of a mixture of water in oil. That is, crude oil invariably has water associated with it that must be separated before the oil component can be efficiently refined into useful commercially acceptable products. 15 A common technique for improving the efficiency of oil / water separation is through the use of coalescence - which is a technique of linking smaller water droplets into larger ones that are more readily separated from the mixture. As the water droplet size increases, the gravitational separation dynamics will improve. One method of increasing the droplets' coescence is to subject the mixture to an electric field. The oil, being in a non-polar fluid, acts as a dielectric and droplets of water, being polar, when subjected to an electric field it is coalesced- Coalescence is usually practiced by establishing an electric field between electrodes and passing it a mixture of water 25 in oil through the electric field. Since the water is slightly polar, the water droplets become polarized by the electric field. The polarized droplets are attracted to each other and move and coalesce with each other. The larger droplets tend to gravitate down into the mixture and the oil, having portions of the water removed from it, tends to gravitate upwards into the mixture. Much work has been done in the area of electrostatic coalescence of a mixture to increase the separation of the oil and water components.

Uma informação subordinada com relação à matéria objeto inventiva contida aqui pode ser obtida a partir das seguintes patentes US: Número da I Inventor Tltulo PatenteSubordinate information regarding the inventive object contained herein can be obtained from the following US patents: I Inventor Title Number Patent

1.116.299 Laird et al. Processo de tratar emulsões de petróleo cKibben Método de separar líquidos associados1,116,299 Laird et al. Process of treating cKibben oil emulsions Method of separating associated liquids

1.838.931 | Fisher Aparelho para converter circuitos de frequên- cia comercial em circuitos de alta frequência1,838,931 | Fisher Device for converting commercial frequency circuits into high frequency circuits

2.120.932 Dillon Desidratador com indução de alta frequência2,120,932 Dillon Dehydrator with high frequency induction

2.849.395 Wintermute Método e aparelho para separação elétrica de emulsões2,849,395 Wintermute Method and apparatus for electrical separation of emulsions

3.772.180 Prestidge Tratador elétrico3,772,180 Prestidge Electric treater

3.839.176 McCoy Método e aparelho para remover contaminan- tes de Iíquidos3,839,176 McCoy Method and apparatus for removing contaminants from liquids

3.847.775 Prestridge Processo para coalescência elétrica de água3,847,775 Prestridge Process for electric water coalescence

4.126.537 Prestridge Método e aparelho para separação de fluidos com um campo elétrico4,126,537 Prestridge Method and apparatus for separating fluids with an electric field

4.161.439 I Warren et al. Aparelho para aplicação de campos eletrostá- ticos para misturar e separar fluidos4,161,439 I Warren et al. Apparatus for applying electrostatic fields to mix and separate fluids

4.200.516 Pope Sistema de coalescência eletrostática4,200,516 Pope Electrostatic coalescence system

4.204.934 Warren et al. Processo para aplicação de campos eletrostá- ticos para misturar e separar fluidos4,204,934 Warren et al. Process for applying electrostatic fields to mix and separate fluids

4.224.124 Pope Sistema de coalescência eletrostática4,224,124 Pope Electrostatic coalescence system

4.283.290 Davies Purificação utilizando membrana líquida com coalescência eletrostática4,283,290 Davies Purification using liquid membrane with electrostatic coalescence

4.290.882 l Dempsey Separação eletrostática de fase de impurezas da extração 1Íquidojíquido4,290,882 l Dempsey Electrostatic phase separation of impurities from extraction 1Liquidjiquid

4.308.127 Prestridge Separação de emulsões com campo elétrico4.308.127 Prestridge Separation of emulsions with electric field

4.400.253 Prestridge Sistema de controle de voltagem para tratador de óleo eletrostático4.400.253 Prestridge Voltage control system for electrostatic oil handler

4.415.426 I Hsuetal. Eletrodos para coalescência elétrica de emul- sões de líquido4,415,426 I Hsuetal. Electrodes for electrical coalescence of liquid emulsions

4.417.971 i Ferrin et al. Circuito para manter a resistência de um cam- po eletrostático gerado em uma mistura de fluido de resistência dielétrica variada4,417,971 i Ferrin et al. Circuit to maintain the resistance of an electrostatic field generated in a fluid mixture of varying dielectric strength

4.469.582 I Sublette et al. Separador de pIaca inclinada eletricamente intensificado4,469,582 I Sublette et al. Electrically intensified inclined pIac separator

4.479.161 l Henrich et al. Circuito de acionador do tipo de comutação para injetor de combustível4,479,161 l Henrich et al. Switching type circuit for fuel injector

Número da lnventor Título PatenteNumber of the Patent Title

4.581.119 Rajani et al. i Aparelho para separar uma fase de líquido i dispersa de uma fase de Iiquido contlnua por I coalescência eletrostática4,581,119 Rajani et al. i Apparatus for separating a liquid phase i dispersed from a continuous liquid phase by electrostatic coalescence

4.581.120 I Sublette I Método e aparelho para separar emulsões de | campo de óIeo4.581.120 I Sublette I Method and apparatus for separating emulsions from | oil field

4.601.834 Bailes et al. i Ajuste de dispersões de liquido4,601,834 Bailes et al. i Adjustment of liquid dispersions

4.606.801 Prestridge et al. I Misturador/separador eletrostático4,606,801 Prestridge et al. I Electrostatic mixer / separator

4.702.815 Prestridge et al. I Eletrodos de composição de carga distribuída I e sistema de dessalinização4,702,815 Prestridge et al. I Distributed charge composition electrodes I and desalination system

4.747.921 Bailes ! Contatação 1Íquido4íquido .4,747,921 Balls! Contact 1Liquid4Liquid.

4.767.515 Scott et al. i Geração de área de superfície e controle de I tamanho de gotícula em sistemas de extração I de solvente utilizando campos elétricos de alta I intensidade4,767,515 Scott et al. i Surface area generation and I droplet size control in solvent extraction I systems using high intensity electric fields

4.804.453 I Sublette et al. i Resolução de emulsões com campos elétricos I múltiplos4,804,453 I Sublette et al. i Resolution of emulsions with multiple electric fields I

5.147.045 |Chieta|. I Separações particuladas por coalescência I eletrostática5,147,045 | Chieta |. I Particulate separations by electrostatic coalescence I

5.411.651 I Yamaguchi et al. I Método para contator eletrostático líqui- i do/liquido5,411,651 I Yamaguchi et al. I Method for liquid / liquid electrostatic contactor

5.421972 Hickey et al. l Processo e aparelho para remover contami- l nantes soIúveis de fluxos de hidrocarbonetos5.421972 Hickey et al. l Process and apparatus for removing soluble contaminants from hydrocarbon streams

5.464.522 I MacEdmondson i Método e aparelho de tratamento de emulsão de óleo eletrostático5,464,522 I MacEdmondson i Electrostatic oil emulsion treatment method and apparatus

5.543.027 I Yamaguchi et al. Aparelho para contator eletrostático líquidol I liquido5,543,027 I Yamaguchi et al. Apparatus for liquid electrostatic contactor I liquid

5.565.078 l Sams et al. I Aparelho para aumentar a coalescência da I água em uma emulsão de água em óleo5,565,078 l Sams et al. I Apparatus for increasing the coalescence of water in a water-in-oil emulsion

5.575.896 I Sams et al. ! Método e aparelho para separação de ó- l Ieo/água usando um coalescedor centrífugo | de eletrodo duplo5,575,896 I Sams et al. ! Method and apparatus for separating oil Ieo / water using a centrifugal coalescer | double-electrode

5.643.431 I Sams et al. i Método para aumentar a coalescência da á- l gua em uma emulsão de água em óleo5,643,431 I Sams et al. i Method for increasing water coalescence in a water-in-oil emulsion

5.824.203 I Remo I Método e dispositivos para mudar as caracte- l rísticas de substâncias5.824.203 I Rowing I Method and devices for changing the characteristics of substances

6.010.634 I Sams et al. I Sistema e método para separar componentes I misturados mais pesados e mais Ieves de um I fluxo de líquido6,010,634 I Sams et al. I System and method for separating heavier and heavier mixed I components from a liquid flow I

Número da i Inventor Título PatenteI Inventor Number Patent Title

6.113.765 Wagner et al. Métodos para resolução intensificada de e- mulsões ou dispersões contínuas de hidrocar- bonetos com modificadores de condutividade6,113,765 Wagner et al. Methods for intensified resolution of emulsions or continuous dispersions of hydrocarbons with conductivity modifiers

6.860.979 I Sams Coalescência eletrostática de frequência dupla6,860,979 I Sams Dual frequency electrostatic coalescence

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO Essa invenção fornece um método e aparelho para separar água de uma mistura de água em óleo. A invenção é particularmente útil para se- 5 parar água de óleo bruto. Uma grande quantidade da energia consumida na terra hoje é derivada de óleo bruto que é encontrado em depósitos subterrâ-BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION This invention provides a method and apparatus for separating water from a mixture of water in oil. The invention is particularly useful for separating crude oil water. A large amount of the energy consumed on earth today is derived from crude oil that is found in underground deposits.

W neos e trazido para a superfície da terra pelos poços. Quando o óleo bruto alcança a superfície da terra, ele está invariavelmente na forma de uma mis- tura de água em óleo. lsto é, o óleo bruto é habitualmente encontrado asso- lO ciado com água. De modo a, com sucesso e economia, transportar, refinar e fazer uso de óleo bruto, uma das primeiras exigências depois do óleo bruto ser trazido para a superflcie da terra é separar e corretamente desfazer-se do conteúdo de água. Métodos e vários sistemas para alcançar isso são ilus- trados e descritos aqui. 15 Uma modalidade dessa invenção inclui um recipiente de entrada alongado tendo uma extremidade de entrada inferior e uma extremidade de entrada superior. O recipiente de entrada alongado pode tipicamente ser na forma de um tubo, cujo diâmetro será determinado pela quantidade de óleo bruto a ser processada. Embora o tubo seja um exemplo de um recipiente 20 alongado prontamente disponível, a seção transversal do recipiente alonga- do pode ser quadrada, retangular ou de outra conformação, mas para todos os propósitos práticos um tubo funciona completamente satisfatório e é pron- tamente disponível e barato. . Um segundo elemento compondo o aparelho dessa invenção é 25 um recipiente de separação que tem uma saída de óIeo superior, uma saída de água inferior e uma via de entrada intermediária. Como com o recipiente de entrada, o recipiente de separação pode, por exemplo, ser um compri-W neos is brought to the surface of the earth by the wells. When crude oil reaches the earth's surface, it is invariably in the form of a water-in-oil mixture. That is, crude oil is usually found in association with water. In order to successfully and economically transport, refine and make use of crude oil, one of the first requirements after crude oil is brought to the surface of the earth is to separate and properly dispose of the water content. Methods and various systems for achieving this are illustrated and described here. An embodiment of this invention includes an elongated inlet container having a lower inlet end and an upper inlet end. The elongated inlet container can typically be in the form of a tube, the diameter of which will be determined by the amount of crude oil to be processed. Although the tube is an example of an elongated container 20 readily available, the cross section of the elongated container can be square, rectangular or otherwise shaped, but for all practical purposes a tube works completely satisfactorily and is readily available and cheap. . A second element composing the apparatus of this invention is a separating vessel that has an upper oil outlet, a lower water outlet and an intermediate inlet path. As with the inlet container, the separation container can, for example, be a length

mento de tubo tendo uma seção transversal circular e o diâmetro do recipi- ente de separação pode tipicamente ser o mesmo ou substancialmente o mesmo que o diâmetro do recipiente de entrada. O recipiente de separação tipicamente é alongado com respeito ao diâmetro e pode tipicamente ser 5 mais ou menos o mesmo em comprimento que o recipiente de entrada. Pelo menos um eletrodo é posicionado com o recipiente de en- trada através do qual uma mistura que flui através dele é submetida a um campo elétrico. O eletrodo pode ser, como um exemplo, na forma de um condutor em bobina que recebe a voltagem aplicada através de um isolante 10 na parede do recipiente de entrada. A voltagem pode ser aplicada entre o - - eletrodo e o próprio recipiente de entrada quando o recipiente de entrada é um condutor metálico. O eletrodo pode ser isolado ou em aplicações apro- priadas pode ser sem encapamento, que está em contato elétrico com o IÍ- quido da mistura fluindo através da entrada. 15 O separador funciona fornecendo curtos percursos de fluxo de llquido. Uma mistura, depois de ser submetida a um campo elétrico dentro de um recipiente de entrada, é imediatamente passada para um recipiente de separação onde são fornecidas vias para fluxo descendente de água se- parada e fluxo ascendente de óleo tendo uma porção substancial da água 20 extraída dele. O aparelho para separar água de uma mistura de água em óleo pode ser disposto em relação em série por meio do que a percentagem de água removida da mistura é aumentada ou pode ser disposta em uma rela- ção paralela para ajuste das quantidades variadas de óleo bruto que estão 25 sendo tratadas. Um melhor entendimento da invenção será obtido a partir da descrição detalhada das modalidades preferidas tomadas em conjunção com os desenhos e as reivindicações em anexo.tube design having a circular cross section and the diameter of the separating container can typically be the same or substantially the same as the diameter of the inlet container. The separating container is typically elongated with respect to the diameter and can typically be about the same in length as the inlet container. At least one electrode is positioned with the inlet container through which a mixture flowing through it is subjected to an electric field. The electrode can, as an example, be in the form of a coil conductor that receives the voltage applied through an insulator 10 on the wall of the input container. The voltage can be applied between the - electrode and the input container itself when the input container is a metallic conductor. The electrode can be isolated or in suitable applications it can be without capping, which is in electrical contact with the mixture liquid flowing through the inlet. 15 The separator works by providing short liquid flow paths. A mixture, after being subjected to an electric field inside an inlet vessel, is immediately passed to a separating vessel where ways are provided for downward flow of dry water and upward flow of oil having a substantial portion of the water 20 extracted from it. The apparatus for separating water from a water-in-oil mixture can be arranged in series by means of which the percentage of water removed from the mixture is increased or can be arranged in a parallel relationship to adjust the varying amounts of crude oil that are being treated. A better understanding of the invention will be obtained from the detailed description of the preferred embodiments taken in conjunction with the attached drawings and claims.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS 30 As modalidades preferidas da invenção serão descritas em adi- cionais detalhes. Outras características, aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão melhor entendidos com respeito à descrição detalha-BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS 30 The preferred embodiments of the invention will be described in further detail. Other features, aspects and advantages of the present invention will become better understood with respect to the detailed description.

da, reivindicações apensas e desenhos em anexos a seguir (que não estão em escala) onde: a figura 1 é uma vista em elevação de um sistema básico para praticar a essência da invenção, 5 a figura 2 é uma vista alternada de um sistema básico da inven- ção aqui.da, attached claims and drawings in annexes below (not to scale) where: figure 1 is an elevation view of a basic system to practice the essence of the invention, figure 2 is an alternate view of a basic system of the invention here.

A figura 2 mostra um recipiente de entrada tubular tendo um ele- trodo nele através do qual uma mistura é submetida a um campo eletrostáti- co e divergentes porções de coleta de água e de coleta de óleo em comuni- cação com recipientes do processo de tratamento de óleo e do processo de tratamento de água, a figura 3 é uma outra modalidade alternada do conceito básico da invenção em que o recipiente de separação é vertical com uma saída de produto superior e uma saída de água inferior, a figura 4 é uma vista em elevação de uma modalidade da in- venção mostrando como os sistemas básicos usados para praticar a inven- ção podem ser colocados em série para alcançar maior totalidade de sepa- ração de água da mistura.Figure 2 shows a tubular inlet container having an electrode in it through which a mixture is subjected to an electrostatic field and different portions of water collection and oil collection in communication with treatment process containers. of oil and the water treatment process, figure 3 is another alternating embodiment of the basic concept of the invention in which the separating container is vertical with an upper product outlet and a lower water outlet, figure 4 is a view on the rise of a modality of the invention showing how the basic systems used to practice the invention can be placed in series to achieve greater total separation of water from the mixture.

Adicionalmente, a figura 4 ilustra um coletor de entrada e um coIetor de saída que podem ser usados, de modo que o siste- ma que se estende entre o coletor possa ser repetido em paralelo para, des- se modo, adaptar o sistema para aumentar aplicações de volume, a figura 5 mostra uma modalidade dessalinizadora da invenção em que um sistema de separação é usado em uma aplicação para extração de sal de uma mistura, a figura 6 mostra um outro sistema dessalinizador e ilustra como dois sistemas de separação básicos da invenção podem ser empregados em uma rede para fornecer separação de água e remoção de sal mais profunda, a figura 7 é uma vista diagramática mostrando como o arranjo básico da figura 2 pode ser repetido múltiplas vezes conforme necessário mediante o nlvel de desidratação exigido do sistema.Additionally, figure 4 illustrates an input collector and an output collector that can be used, so that the system that extends between the collector can be repeated in parallel to, in this way, adapt the system to increase volume applications, figure 5 shows a desalination method of the invention in which a separation system is used in an application for extracting salt from a mixture, figure 6 shows another desalination system and illustrates how two basic separation systems of the invention can be used in a network to provide water separation and deeper salt removal, figure 7 is a diagrammatic view showing how the basic arrangement in figure 2 can be repeated multiple times as needed by the required dehydration level of the system.

Como um exemplo, a figura 4 ilustra dois sistemas básicos em sequência enquanto que a figura 7 mostra diagramaticamente três sistemas básicos em sequência, a figura 8 ilustra uma outra modalidade da invenção em que o sistema de separação básico da invenção segue uma estrutura de entrada particularmente útil na extração de gás da mistura de entrada e em que dois sistemas de separação básicos, o primeiro como a figura 2 e o segundo co- mo a figura 1, são empregados em série, 5 a figura 9 ilustra uma outra modalidade da invenção em que o recipiente de separação é orientado em cerca de 22.5° com relação à hori- zontal, as figura s 10, 11 e 12 fornecem vistas em corte transversal de modalidades alternadas do eletrodo. A figura 10 ilustra uma configuração de eletrodo do tipo barra. A figura 11 iiustra uma configuração de eletrodo do tipo bobina. A figura 12 ilustra uma configuração de eletrodo do tipo placa, a figura 13 é uma modalidade alternada do sistema básico para praticar a invenção como primeiro descrito na figura 1. Essa modalidade emprega um corte em transição horizontal entre o recipiente de entrada e a porção de coleta de óIeo para reduzir turbulência onde o fluxo de água sepa- rado diverge do fluxo de óleo separado.As an example, figure 4 illustrates two basic systems in sequence while figure 7 shows diagrammatically three basic systems in sequence, figure 8 illustrates another embodiment of the invention in which the basic separation system of the invention follows a particularly input structure useful in extracting gas from the inlet mixture and in which two basic separation systems, the first as in figure 2 and the second as in figure 1, are used in series, 5 figure 9 illustrates another embodiment of the invention in Since the separation vessel is oriented at about 22.5 ° with respect to the horizontal, figures 10, 11 and 12 provide cross-sectional views of alternate electrode modalities. Figure 10 illustrates a bar type electrode configuration. Figure 11 illustrates a coil type electrode configuration. Figure 12 illustrates a plate-type electrode configuration, figure 13 is an alternating modality of the basic system for practicing the invention as first described in figure 1. This modality employs a horizontal transition cut between the inlet container and the portion of oil collection to reduce turbulence where the separate water flow diverges from the separate oil flow.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS É para ser entendido que a invenção que é agora descrita não é limitada na sua aplicação aos detalhes da construção e arranjo das partes ilustradas nos desenhos em anexo. A invenção é capaz de outras modalida- des e de ser praticada ou realizada em uma variedade de maneiras. A frase- ologia e a terminologia empregadas aqui são para propósitos de descrição e não de limitação. O conceito básico da invenção é ilustrado na sua modalidade mais simples na figura 1. Basicamente a invenção inclui um recipiente de entrada alongado 10 tendo uma extremidade de saida inferior 12 e uma ex- tremidade de entrada superior 14. Posicionado dentro do recipiente de en- trada 10 está um eletrodo 16 que fornece um campo eletrostático através do qual um líquido de entrada, identificado na figura 1 como "alimento", flui. Na figura 1, o eletrodo 16, mostrado em contorno pontilhado, é posicionado den- tro do recipiente 10, em que o recipiente 10 é de material condutivo, que é metal, de modo que o campo eletrostático seja estabelecido entre o eletrodoDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS It is to be understood that the invention that is now described is not limited in its application to the details of the construction and arrangement of the parts illustrated in the attached drawings. The invention is capable of other modalities and can be practiced or carried out in a variety of ways. The phraseology and terminology used here are for purposes of description, not limitation. The basic concept of the invention is illustrated in its simplest form in figure 1. Basically the invention includes an elongated inlet container 10 having a lower outlet end 12 and an upper inlet end 14. Positioned within the container Inlet 10 is an electrode 16 that provides an electrostatic field through which an incoming liquid, identified in figure 1 as "food", flows. In figure 1, electrode 16, shown in a dotted outline, is positioned inside container 10, where container 10 is of conductive material, which is metal, so that the electrostatic field is established between the electrode

16ea parededo recipiente 10. O recipiente de entrada 10 é alongado, isto é, ele tem um com- primento medido da extremidade de entrada superior 14 para a extremidade de saída inferior 12 que é múltiplo da dimensão mais larga da seção trans- 5 versal do recipiente.16 and the wall of the container 10. The inlet container 10 is elongated, that is, it has a measured length from the upper inlet end 14 to the lower outlet end 12 which is a multiple of the widest dimension of the cross section of the container.

No arranjo ilustrado da figura 1 o recipiente de entrada 10 é na forma de um tubo, isto é, um recipiente que, em seção transversal, é redondo.In the arrangement illustrated in Figure 1, the inlet container 10 is in the form of a tube, that is, a container that, in cross section, is round.

O comprimento do recipiente 10 deve ser preferivelmente cerca de duas vezes o diâmetro do recipiente, no entanto, o comprimento preciso não é uma essência crítica da invenção, exceto que é importante que o recipien- lO te 10 seja alongado de modo que o fluido que flui através dele seja exposto a um comprimento mlnimo de tempo do campo eletrostático estabelecido pelo eletrodo 16. Um segundo elemento básico do aparelho da figura 1 é um reci- piente de separação 18. O recipiente 18 tem uma extremidade de saída de óleo superior 20 e uma extremidade de saida de água inferior 22. Adicional- mente, o recipiente de separação 18 tem uma via de entrada intermediária 24 que se comunica com a extremidade de saída inferior 12 do recipiente de entrada.The length of the container 10 should preferably be about twice the diameter of the container, however, the precise length is not a critical essence of the invention, except that it is important that the container 10 is elongated so that the fluid flows through it is exposed to a minimum length of time of the electrostatic field established by electrode 16. A second basic element of the apparatus of figure 1 is a separation container 18. Container 18 has an upper oil outlet end 20 and a lower water outlet end 22. Additionally, the separating container 18 has an intermediate inlet path 24 that communicates with the lower outlet end 12 of the inlet container.

Como a invenção é ilustrada na figura 1, um encaixe de flange de entrada 26 é segurado à extremidade de entrada superior do recipiente de entrada 10 e um encaixe de flange de saída similar 28 é segurado à ex- tremidade de saida de óleo superior 20 do recipiente de separação 18. Os encaixes de flange 26 e 28 fornecem dispositivos convenientes para conec- tar o sistema da figura 1 à tubulação, mas não são, de outro modo, envolvi- dos na performance do sistema.As the invention is illustrated in figure 1, an inlet flange fitting 26 is secured to the upper inlet end of the inlet container 10 and a similar outlet flange fitting 28 is secured to the upper oil outlet end 20 of the separation container 18. Flange fittings 26 and 28 provide convenient devices for connecting the system of figure 1 to the piping, but are not otherwise involved in the performance of the system.

De maneira similar, a extremidade de saída de água inferior 22 do recipiente de separação 18 é fornecida com um en- caixe de tubo 30 através do qual a água separada pelo sistema pode ser carregada para longe para descarte ou tratamento adicional.Similarly, the lower water outlet end 22 of the separating vessel 18 is provided with a pipe fitting 30 through which the water separated by the system can be carried away for further disposal or treatment.

Na modalidade da invenção, como revelado na figura 1, uma mistura de óIeo e água, designada como "alimento" entra no sistema por intermédio do encaixe de flange de entrada 26, onde ele passa para o reci- piente de entrada 10. A mistura flui através do recipiente de entrada alonga-In the embodiment of the invention, as shown in figure 1, a mixture of oil and water, designated as "food", enters the system through the inlet flange fitting 26, where it passes into the inlet container 10. The mixture flows through the inlet container elongated

do que é preferivelmente inclinado para baixo como indicado. lnclinar o reci- piente de entrada ajuda um alto fluxo de liquido a passar os eletrodos. Den- tro do recipiente de entrada, a mistura é exposta a um campo eletrostático. Se o eletrodo 16 dentro do recipiente de entrada está coberto com isolante, 5 então a eletricidade não é diretamente conduzida do eletrodo 16 para a mis- tura, mas, em vez disso, somente um campo eletrostático é mantido dentro do recipiente 10 ao qual a mistura é exposta. Através do uso de um eletrodo 16 isolado, a voltagem entre o eletrodo e a parede do recipiente 10 pode ser significante, de modo que um campo eletrostático é aplicado à mistura de entrada. O campo eletrostático faz com que as gotículas de água dentro da mistura rapidamente coalesçam. A mistura, com uma porção significante da água nela, coalescida nas grandes gotículas imediatamente passa direta- mente para o recipiente de separação 18, que preferivelmente está em um ângulo perpendicular ao eixo longitudinal do recipiente de entrada 10. Na figura 1, o eixo longitudinal do recipiente de entrada 10 é indicado pelo nú- mero 32, enquanto o eixo longitudinal do recipiente de separação 18 é indi- cado pelo número 34. A mistura tendo sido submetida a um campo eletrostático e, desse modo, tendo passado através de um ambiente em que a água é rapi- damente coalescida, entra perpendicularmente no recipiente de separaçãothan is preferably tilted downwards as indicated. Inclining the inlet container helps a high flow of liquid to pass the electrodes. Inside the inlet container, the mixture is exposed to an electrostatic field. If electrode 16 inside the inlet container is covered with insulator, 5 then electricity is not directly directed from electrode 16 to the mixture, but instead, only an electrostatic field is kept inside the container 10 to which the mixture is exposed. Through the use of an isolated electrode 16, the voltage between the electrode and the wall of the container 10 can be significant, so that an electrostatic field is applied to the input mixture. The electrostatic field causes the water droplets within the mixture to quickly coalesce. The mixture, with a significant portion of the water in it, coalesced in the large droplets immediately passes directly to the separating vessel 18, which is preferably at an angle perpendicular to the longitudinal axis of the inlet vessel 10. In figure 1, the longitudinal axis of the inlet container 10 is indicated by the number 32, while the longitudinal axis of the separating container 18 is indicated by the number 34. The mixture having been subjected to an electrostatic field and, thus, having passed through an environment where water is rapidly coalesced, it enters the separation vessel perpendicularly

18. Dentro do recipiente de separação 18, à mistura que está fluindo para dentro é oferecida uma oportunidade imediata para separar para os compo- nentes mais pesados e mais leves. O componente mais pesado se separa da mistura e flui descendentemente dentro do recipiente de separação incli- nado 18 para uma porção de coleta de água 36, que é a porção do recipien- te 18 abaixo da via de entrada 24. A água dentro da porção de coleta de á- gua 36 é mantida em um nivel selecionado 38 por meio de um controle de nivel de água 40. O controle de nível de água 40 é ilustrado diagramatica- mente, já que tais dispositivos são frequentemente e costumeiramente usa- dos em separação de óleo/água e são bem conhecidos para qualquer profis- sional na técnica. Um sistema de controle de nível de água tipico é ilustrado em, e será subsequentemente descrito com, referência à figura 8. Basica-18. Inside the separating vessel 18, the mixture flowing inside is offered an immediate opportunity to separate for the heaviest and lightest components. The heavier component separates from the mixture and flows downwardly into the inclined separating container 18 into a water collection portion 36, which is the portion of the container 18 below the inlet 24. The water within the portion water collection system 36 is maintained at a selected level 38 by means of a water level control 40. The water level control 40 is illustrated diagrammatically, as such devices are frequently and customarily used in oil / water separation and are well known to any professional in the art. A typical water level control system is illustrated in, and will subsequently be described with, reference to figure 8. Basically,

mente, o controle de nlvel de água 40 opera uma válvula (não-mostrada) conectada ao encaixe de tubo 30 para drenar água conforme ela acumula dentro da porção de coIeta de água 36, de modo que o nlvel 38 permaneça em uma altura pré-selecionada dentro da porção de coleta de água 36. 5 A mistura que flui para fora do recipiente de entrada 10 através da extremidade de saída inferior 12 separa, e o componente mais leve é car- regado ascendentemente para uma porção de coleta de óleo 42 de recipien- te de separação 18. O componente de óleo da mistura de alimentação tendo pelo menos uma porção substancial da água extralda dali flui através da ex- lO tremidade de saída de óleo superior 20 para o recipiente de entrada 10 e através do encaixe de flange de saída 28 para transporte para uma tubula- ção onde ele possa ser movido para uma refinaria, ou seja transportado para uma instalação para armazenagem ou ad icional processamento.In addition, the water level control 40 operates a valve (not shown) connected to the tube fitting 30 to drain water as it accumulates within the water collection portion 36, so that level 38 remains at a pre-set height. selected within the water collection portion 36. 5 The mixture flowing out of the inlet container 10 through the lower outlet end 12 separates, and the lighter component is loaded upwardly to an oil collection portion 42 of separation container 18. The oil component of the feed mixture having at least a substantial portion of the extruded water there flows through the upper oil outlet tremor 20 to the inlet container 10 and through the flange fitting outlet 28 for transport to a pipeline where it can be moved to a refinery, ie transported to a facility for storage or additional processing.

O sistema para separação de água de uma mistura de água em óleo da figura 1 é de simplicidade máxima comparado à maioria dos equi- pamentos de separação de óleo/água em uso hoje e ainda é disposto para fornecer performance aperfeiçoada.The system for separating water from a water-in-oil mixture in Figure 1 is of utmost simplicity compared to most of the oil / water separation equipment in use today and is still willing to provide improved performance.

Especificamente, um único aspecto do sistema de separação da figura 1 é que uma mistura de óleo/água é subme- tida a um campo eletrostático e imediatamente depois disso passa para se- paração com o componente de água fluindo em uma direção e o componen- te de óleo fluindo em uma direção oposta.Specifically, a single aspect of the separation system in Figure 1 is that an oil / water mixture is subjected to an electrostatic field and immediately thereafter passes to separation with the water component flowing in one direction and the component. oil flowing in the opposite direction.

Adicionalmente, os arranjos incli- nados de recipiente de entrada 10 e de recipiente de separação 18 fornecem separação de gravidade assistida imediata de uma mistura de água em óleo depois de exposição a um campo eletrostático.In addition, the inclined arrangements of inlet vessel 10 and separation vessel 18 provide immediate assisted gravity separation of a water-in-oil mixture after exposure to an electrostatic field.

O aparelho da figura 1 forne- ce a mais imediata e eficaz separação de óleo e água no arranjo de fluxo mais simples possÍvel em comparação com outros sistemas conhecidos.The apparatus in figure 1 provides the most immediate and effective separation of oil and water in the simplest possible flow arrangement compared to other known systems.

Na figura 1 são ilustrados os rudimentos do método de aplicação de um campo eletrostático à mistura dentro do recipiente de entrada 10. Uma fonte de voltagem 44 fornece uma saída de voltagem entre os conduto- res 46 e 48. O condutor 48 é segurado à parede Iateral do recipiente de en- trada 10 enquanto o condutor 46 é alimentado através de um isolante 50 que se estende através da parede lateral do recipiente 10 para o eletrodo 16. A voltagem através dos condutores 46 e 48 pode ser uma voltagem de CA, uma voltagem de CC, uma voltagem de CC pulsante ou uma voltagem de frequência dupla. A voltagem particular aplicada para criar um campo ele- trostático dentro do recipiente de entrada não é um elemento crítico da in- 5 venção, já que muito trabalho foi feito para definir as vantagens e desvanta- gens de vários sistemas de voltagem usados para aumentar a coalescência da água em uma mistura de água em óleo. Como um exemplo, a patente USFigure 1 illustrates the rudiments of the method of applying an electrostatic field to the mixture within the input container 10. A voltage source 44 provides a voltage output between conductors 46 and 48. Conductor 48 is secured to the wall Side of the input container 10 while the conductor 46 is fed through an insulator 50 that extends through the side wall of the container 10 to the electrode 16. The voltage across the conductors 46 and 48 can be an AC voltage, an DC voltage, a pulsed DC voltage or a double frequency voltage. The particular voltage applied to create an electrostatic field within the input container is not a critical element of the invention, as much work has been done to define the advantages and disadvantages of various voltage systems used to increase the voltage. coalescence of water in a water-in-oil mixture. As an example, the US patent

6.860.979 ensina um sistema de coalescência eletrostática de frequência dupla que pode ser aplicada ao aparelho da figura 1. Tal sistema de frequência dupla é mais bem ilustrado e será discutido com referência à figura 6. O sistema básico da invenção ilustrado na figura 1 é suscetível de uma variedade de modificações. A figura 2 mostra um exemplo de uma modificação da figura 1 em que o recipiente de entrada 10, a salda inferior 12, entrada superior 14, e o eletrodo 16, todos têm o mesmo número de e- lemento e o mesmo propósito como descrito com referência à figura 1. A extremidade de saída inferior 12 é conectada em uma linha reta com uma porção de coleta de água 36A que tem um controle de nível de água 40 para manter um nivei de água 38 como descrito com referência à figura 1. A extremidade de salda de água inferior 22 da porção de coleta de água na figura 2 se conecta à entrada 52 de um recipiente de processo de tratamento de água 54 que é ilustrativo de qualquer sistema que proporciona tratamento e/ou se desfaz da água extraída da mistura de entrada. O pro- cesso de tratamento de água 54 pode incluir simplesmente um descarte da água extraída da mistura de água/óleo de entrada ou ele pode representar um tratamento adicional para remover qualquer óleo residual transportado da mistura de entrada, tal como um hidrociclone, um separador de força cen- trífuga, um separador de gravidade, um separador de placa corrugada, uma célula de flotação ou um filtro. No arranjo da figura 2 a mistura de entrada que flui para o siste- ma através do flange de entrada 26 é submetido a um campo elétrico forne- cido pelo eletrodo 16 que funciona para fazer com que a porção de água da mistura de entrada coalesça. A água coalescida continua a fluir descenden-6,860,979 teaches a double frequency electrostatic coalescence system that can be applied to the apparatus of figure 1. Such a double frequency system is better illustrated and will be discussed with reference to figure 6. The basic system of the invention illustrated in figure 1 is susceptible to a variety of modifications. Figure 2 shows an example of a modification of figure 1 in which the inlet container 10, the lower outlet 12, the upper inlet 14, and the electrode 16, all have the same element number and the same purpose as described with reference to figure 1. The lower outlet end 12 is connected in a straight line with a water collection portion 36A that has a water level control 40 to maintain a water level 38 as described with reference to figure 1. A lower water outlet end 22 of the water collection portion in figure 2 connects to the inlet 52 of a water treatment process container 54 which is illustrative of any system that provides treatment and / or disposes of the water extracted from the mixture input. The water treatment process 54 can simply include a disposal of the water extracted from the inlet water / oil mixture or it can represent an additional treatment to remove any residual oil carried from the inlet mixture, such as a hydrocyclone, a separator centrifugal force, gravity separator, corrugated plate separator, flotation cell or filter. In the arrangement in figure 2 the inlet mixture that flows into the system through the inlet flange 26 is subjected to an electric field provided by electrode 16 that works to make the water portion of the inlet mixture coalesce. Coalesced water continues to flow downward

temente para a porção de coleta de água 36A.for the water collection portion 36A.

O óleo que se separa para fora da mistura e, por conseguinte, que permanece acima do nível da água 38 volta ascendentemente e flui para a porção de coleta de óleo 42A.The oil that separates out of the mixture and therefore that remains above the water level 38 returns upwardly and flows into the oil collection portion 42A.

O óleo separado flui para fora da porção de coleta 42A através da extremidade de 5 saída de óleo superior 20 e através de uma saida de óleo 56 para uma área de processo de tratamento de óleo indicada pelo recipiente 58. O recipiente do processo de tratamento 58 é emblemático de qualquer sistema para adi- cional manipulação, transporte, tratamento ou armazenagem de óleo sepa- rado pelo sistema da figura 2. Tipicamente o processo de tratamento de óleo 58 pode ser uma instalação de armazenagem onde o óleo bruto tendo uma porção substancial da água extraída dele é armazenado antes de ser trans- portado para adicional uso, tal como para uma refinaria para processamento.The separated oil flows out of the collection portion 42A through the upper oil outlet 5 end 20 and through an oil outlet 56 to an oil treatment process area indicated by container 58. The treatment process container 58 it is emblematic of any system for additional handling, transportation, treatment or storage of oil separated by the system of figure 2. Typically the oil treatment process 58 can be a storage facility where crude oil having a substantial portion of water extracted from it is stored before being transported for further use, such as to a refinery for processing.

A comparação da figura 2 com a figura 1 mostra duas diferenças distintas.The comparison of figure 2 with figure 1 shows two distinct differences.

Primeiro, a figura 2 ilustra o recipiente do processo de tratamento de água 54 e o recipiente de tratamento de óleo 58, como emblemáticos de adicional tratamento de óleo e água separados saindo dos sistemas.First, figure 2 illustrates the water treatment process container 54 and the oil treatment container 58, as emblematic of additional separate oil and water treatment exiting the systems.

Segun- do, a figura 2 comparada à figura 1 mostra um arranjo geométrico diferente dos percursos de fluxo de óleo e água que foram separados de uma mistura de óleo em água de entrada.Second, figure 2 compared to figure 1 shows a different geometric arrangement of the oil and water flow paths that were separated from a mixture of oil in incoming water.

Tanto na figura 1 quanto na figura 2 o óleo se- parado muda a direção e se move ascendentemente em um ângulo com re- lação ao percurso do fluxo da mistura de entrada.In both figure 1 and figure 2 the separated oil changes the direction and moves upwards at an angle with respect to the flow path of the inlet mixture.

No entanto, na figura 2, em comparação com a figura 1, a água separada continua no mesmo per- curso de fluxo do recipiente de entrada. lndependente dessas diferenças, a função básica dos sistemas das figuras 1 e 2 é a mesma. lsto é, a mistura de entrada de óleo em água flui em uma direção descendentemente através de um recipiente de entrada alongado durante cujo tempo é submetida a um campo eletrostático e um recipiente de separação tem uma via de entrada em comunicação com a extremidade de saída inferior do recipiente de en- trada.However, in figure 2, compared to figure 1, the separated water continues in the same flow path as the inlet container. Regardless of these differences, the basic function of the systems in figures 1 and 2 is the same. That is, the oil-in-water mixture flows in a downward direction through an elongated inlet vessel during which time it is subjected to an electrostatic field and a separating vessel has an inlet path communicating with the lower outlet end of the input container.

A figura 2 mostra um arranjo em que uma mistura de entrada de óleo em água é submetida a um campo eletrostático e imediatamente depois dis- so, vias separadas são fornecidas através das quais a água e o óleo sepa- rados fluem em diferentes direções.Figure 2 shows an arrangement in which a mixture of oil in water is subjected to an electrostatic field and immediately thereafter, separate routes are provided through which the separated water and oil flow in different directions.

+ A figura 3 mostra uma outra modalidade alternada do sistema dessa invenção.+ Figure 3 shows another alternate modality of the system of this invention.

Na figura 3 o recipiente de entrada 10 é alongado e des- cendentemente inclinado, o mesmo como mostrado nas figuras 1 e 2. No entanto, na figura 3 a porção de coleta de óleo 42B é verticalmente dirigida 5 para cima.In figure 3 the inlet container 10 is elongated and descended inclined, the same as shown in figures 1 and 2. However, in figure 3 the oil collection portion 42B is vertically directed upwards.

O eixo longitudinal 32 intersecta o eixo longitudinal do recipiente de separação 34 em um ângulo de cerca de 45°. Na figura 3 a mistura de- pois de ter passado através do campo eletrostático estabelecido pelo eletro- do 16 dentro do recipiente de entrada 10 volta e entra horizontalmente para a porção de coleta de óleo 42B que está em alinhamento vertical com a por- lO ção de coleta de água 36B.The longitudinal axis 32 intersects the longitudinal axis of the separation vessel 34 at an angle of about 45 °. In figure 3 the mixture after having passed through the electrostatic field established by the electrode 16 inside the inlet container 10 turns and enters horizontally to the oil collection portion 42B that is in vertical alignment with the portion 36B water collection system.

A água separada da mistura coalescida pela a- ção do eletrodo 16 imediatamente volta descendentemente para a porção de coleta de água 36B e o componente de óleo mais leve separado imediata- mente volta ascendentemente para a porção de coleta de óleo 42B e flui pa- ra fora na saida de óleo superior 20. Por conseguinte, como com as figuras 1 15 e 2, a mistura de entrada é submetida a um campo eletrostático e imediata- mente depois disso o fluxo da mistura de entrada introduz um percurso di- vergente em que a água separada pode fluir em uma direção divergente do óleo separado.The water separated from the coalesced mixture by the action of electrode 16 immediately returns downwardly to the water collection portion 36B and the lighter oil component separated immediately returns upwardly to the oil collection portion 42B and flows to out at the top oil outlet 20. Consequently, as with figures 1 15 and 2, the inlet mixture is subjected to an electrostatic field and immediately thereafter the flow of the inlet mixture introduces a divergent path in which the separated water can flow in a different direction from the separated oil.

No caso da figura 3 o componente de água separada imedia- tamente diverge para um percurso descendente para a porção de coleta de 20 água 36B enquanto o componente de óleo separado flui na direção oposta, isto é, ascendentemente para a porção de coleta de óleo 42. Por conseguin- te, a figura 3 fornece o mesmo conceito único que as figuras 1 e 2, isto é, uma entrada de mistura através de um recipiente alongado em que a mistura é submetida a um campo eletrostático seguida imediatamente pelas vias de 25 fluxo divergentes para os componentes de água e óIeo separados.In the case of figure 3, the separated water component immediately diverges to a downward path to the water collection portion 36B while the separated oil component flows in the opposite direction, that is, upwardly to the oil collection portion 42 Therefore, figure 3 provides the same unique concept as figures 1 and 2, that is, a mixing inlet through an elongated container in which the mixture is subjected to an electrostatic field followed immediately by the flow paths. divergent for separate water and oil components.

A figura 9 mostra uma outra modalidade alternada do sistema dessa invenção.Figure 9 shows another alternate embodiment of the system of this invention.

O recipiente de entrada 10, a saída inferior 12, a entrada superior 14, e o eletrodo 16, todos têm o mesmo número de elemento e o mesmo propósito como descrito com referência às figuras 1, 2 e 3. O recipi- 30 ente de entrada 10 é alongado e descendentemente inclinado, mas com o encaixe de flange 26 orientado para receber uma alimentação vertical.The inlet container 10, the lower outlet 12, the upper inlet 14, and the electrode 16, all have the same element number and the same purpose as described with reference to figures 1, 2 and 3. The container 30 Inlet 10 is elongated and downwardly inclined, but with flange fitting 26 oriented to receive a vertical feed.

Tanto a porção de coleta de água 36C quanto a porção de coleta de óleo 42C do recipiente de separação 18 são alinhadas ao longo do eixo longitudinal do recipiente de separação 34 e orientadas em um ângulo de cerca de 22.5° com relação à horizontal.Both the water collection portion 36C and the oil collection portion 42C of the separation vessel 18 are aligned along the longitudinal axis of the separation vessel 34 and oriented at an angle of about 22.5 ° to the horizontal.

O eixo longitudinal do recipiente de entrada 32 é perpendicular ao eixo longitudinal do recipiente de separação 34. A mistura 5 se separa, depois de ter passado através do campo eletrostático estabeleci- do pelo eletrodo 16 dentro do recipiente de entrada 10, e a água separada voIta de forma angular para baixo para a porção de coleta de água 36C e o componente de óleo mais Ieve separado volta de forma angular para cima para a porção de coleta de óleo 42C e flui para fora na salda de óleo superi- lO or 20. O encaixe de flange de saída 28 é orientado de modo que ele pode se conectar a uma área do processo de tratamento de óleo verticalmente orien- tada.The longitudinal axis of the inlet container 32 is perpendicular to the longitudinal axis of the separating container 34. The mixture 5 separates, after having passed through the electrostatic field established by the electrode 16 inside the inlet container 10, and the water separated turn angled downwards to the water collection portion 36C and the separate oil component plus angled back upwards to the oil collection portion 42C and flow out into the top or 20 oil outlet. The outlet flange fitting 28 is oriented so that it can connect to a vertically oriented area of the oil treatment process.

Por conseguinte, com as figuras 1, 2 e 3 a mistura de entrada é sub- metida a um campo eletrostático e imediatamente depois disso o fluxo da mistura de entrada entra em um percurso divergente em que a água separa- da pode fluir em uma direção divergente do óleo separado.Therefore, with figures 1, 2 and 3 the inlet mixture is subjected to an electrostatic field and immediately after that the flow of the inlet mixture enters a divergent path in which the separated water can flow in one direction divergent from the separated oil.

Como sugerido pelas figuras 1, 2, 3 e 9, o ângulo do recipiente de entrada 10 pode variar de 0° a 45° com relação à vertical e o ângulo do recipiente de separação 18 po- de variar de 0° a 45° com relação à horizontal.As suggested by figures 1, 2, 3 and 9, the angle of the inlet container 10 can vary from 0 ° to 45 ° with respect to the vertical and the angle of the separation container 18 can vary from 0 ° to 45 ° with relative to the horizontal.

Cada uma das figuras 1, 2, 3 e 9 pode usar vários campos ele- trostáticos.Each of Figures 1, 2, 3 and 9 can use several electrostatic fields.

Em cada uma das figuras 1, 2, 3 e 9, além do eletrodo 16 posi-In each of Figures 1, 2, 3 and 9, in addition to the electrode 16

-- cionado dentro do recipiente de entrada 10, um segundo eletrodo 60 é posi- · - cionado dentro da porção de coleta de óleo 42, isto é, existe um segundo eletrodo 60 dentro da porção de coleta de óleo 42 da figura 1, dentro da co- leta de óleo 42A da figura 2, dentro da coleta de óleo 42B da figura 3, e den- tro da coleta de óleo 42C da figura 9. Cada um dos segundos eletrodos for- nece campos eletrostáticos da mesma maneira que o eletrodo 16 primário em cada modalidade e serve para adicionalmente ajudar na coalescência de qualquer água remanescente no óleo separado depois da primeira separa- ção ter ocorrido.- positioned inside the inlet container 10, a second electrode 60 is positioned · - positioned inside the oil collection portion 42, that is, there is a second electrode 60 within the oil collection portion 42 of figure 1, inside oil collection 42A in figure 2, inside oil collection 42B in figure 3, and inside oil collection 42C in figure 9. Each of the second electrodes provides electrostatic fields in the same way as the electrode 16 primer in each modality and serves to additionally assist in the coalescence of any water remaining in the separated oil after the first separation has occurred.

Os eletrodos secundários 60 podem ser isolados ou se a percentagem de água remanescente na mistura dentro da porção de coleta de óleo do aparelho houver diminuído, então os eletrodos secundários 60 podem ser eletrodos sem encapamento operando em voltagens inferiores.Secondary electrodes 60 can be isolated or if the percentage of water remaining in the mixture within the oil collection portion of the apparatus has decreased, then secondary electrodes 60 can be uncapped electrodes operating at lower voltages.

A figura 4 mostra como o sistema de separação básico dessa invenção pode ser usado em série para mais completamente separar a água da mistura de água em óleo.Figure 4 shows how the basic separation system of this invention can be used in series to more completely separate water from the water-in-oil mixture.

A figura 4 mostra um coletor de entrada 62 a- través do qual uma mistura de água em óleo é alimentada para um primeiro 5 sistema de separação geralmente indicado pelo número 64 que tem os com- ponentes com a mesma identificação numérica que a figura 1. O flange de saída 28 do primeiro sistema de separação 64 se conecta a um flange de entrada 26A de um segundo sistema de separação 66. O flange de salda 28A do sistema de separação 66 se comunica com um coletor de saída 68, por meio do que, o componente de óleo da mistura que flui no coletor de en- trada 62 é coletado.Figure 4 shows an inlet collector 62 through which a mixture of water in oil is fed to a first separation system generally indicated by the number 64 which has the components with the same numerical identification as in figure 1. The output flange 28 of the first separation system 64 connects to an input flange 26A of a second separation system 66. The output flange 28A of the separation system 66 communicates with an output collector 68, whereby , the oil component of the mixture flowing in the inlet manifold 62 is collected.

Por conseguinte, o primeiro sistema de separação 64 e k o segundo sistema de separação 66 funcionam identicamente como foi des- crito com referência à figura 1 em que cada um tem um recipiente de entrada 10, uma porção de coleta de água 36 e uma porção de coleta de óleo 42. Cada recipiente de entrada tem um eletrodo 16 e cada porção de coleta de água 36 tem um encaixe de tubulação através do qual a água separada da mistura de alimentação é transportada para longe do sistema de separação.Accordingly, the first separation system 64 and the second separation system 66 function identically as described with reference to figure 1 in which each has an inlet container 10, a water collection portion 36 and a collection portion of oil 42. Each inlet container has an electrode 16 and each water collection portion 36 has a pipe fitting through which water separated from the feed mixture is transported away from the separation system.

Adicionalmente, existe um segundo eletrodo 60 em ambos os sistemas de separação 64 e 66. Uma diferença na figura 4 comparada à figura 1 é que uma saí- da de gás é ilustrada em comunicação com cada um dos recipientes de en- trada 10 e IOA.Additionally, there is a second electrode 60 in both separation systems 64 and 66. A difference in figure 4 compared to figure 1 is that a gas outlet is illustrated in communication with each of the inlet containers 10 and IOA .

Cada saida de gás 70 e 70A é conectada pela tubulação 72 através da qual o gás separado do sistema pode ser levado, por exemplo, para uma instalação de coleta de gás, uma tocha e assim por diante.Each gas outlet 70 and 70A is connected by pipeline 72 through which the gas separated from the system can be taken, for example, to a gas collection facility, a torch and so on.

A figura 7 é uma ilustração diagramática de como o sistema de separação da figura 2 pode ser conectado em série.Figure 7 is a diagrammatic illustration of how the separation system in Figure 2 can be connected in series.

A figura 7 diagramati- camente mostra um sistema de separação 74 que funciona como ilustrado e descrito com referência à figura 2 e os sistemas de separação idênticos 76 e 78 conectados em série. lsso é ilustrativo do fato de que os sistemas de se- paração como descritos aqui podem ser conectados em série tanto quanto necessário, substancialmente idênticos aos sistemas de separação conecta- dos em série para alcançar o nível de separação exigido.Figure 7 diagrammatically shows a separation system 74 which functions as illustrated and described with reference to figure 2 and the identical separation systems 76 and 78 connected in series. This is illustrative of the fact that the separation systems as described here can be connected in series as much as necessary, substantially identical to the separation systems connected in series to achieve the required level of separation.

Com referência de volta à figura 4, esta vista sugere que os sis- temas de separação dessa invenção podem facilmente ser coIocados em paralelo. A figura 4 mostra dois sistemas de separação 64 e 66 se esten- dendo em série de um coletor de entrada 62 para um coletor de saída 68. É 5 fácil de ver que qualquer número dos sistemas ilustrados na figura 4 pode ser colocado Iado a lado, em paralelo, cada um se estendendo do coletor de entrada 62 para o coletor de salda 68. De maneira similar o sistema da figu- ra 7 poderia facilmente ser colocado em paralelo com sistemas de separa- ção tanto quanto exigido de acordo com o volume de uma mistura de água em óleo a ser tratada. A figura 5 ilustra como um sistema de separação dessa invenção pode ser empregado em um sistema dessalinizador. Na figura 5 um primeiro sistema de separação 64, como é descrito com referência à figura 1, funcio- na para fornecer óleo separado em encaixe de flange de saída 28 que é co- nectado a um encaixe em T 80 tendo uma entrada de água para lavagemReferring back to figure 4, this view suggests that the separation systems of that invention can easily be placed in parallel. Figure 4 shows two separation systems 64 and 66 extending in series from an input collector 62 to an output collector 68. It is easy to see that any number of the systems illustrated in figure 4 can be placed side by side , in parallel, each extending from the input collector 62 to the output collector 68. Similarly, the system of figure 7 could easily be placed in parallel with separation systems as much as required according to the volume of a mixture of water in oil to be treated. Figure 5 illustrates how a separation system of this invention can be used in a desalination system. In figure 5, a first separation system 64, as described with reference to figure 1, works to supply separate oil in outlet flange fitting 28 which is connected to a T-fitting 80 having a water inlet for wash

82. O óleo separado que flui do flange de saída 28 se mistura com a água de lavagem no encaixe em T 80, e a mistura passa para fora do encaixe em T através da salda 84, através de uma válvula de mistura 86 e através de um tubo de entrada 88 para um recipiente dessalinizador 90. No recipiente 90, é fornecida uma zona inativa permitindo que o óleo e a água se separem. A água introduzida através da entrada de água para lavagem 82 absorve o conteúdo de sal no óleo descarregado do primeiro sistema de separação 64. Do recipiente dessaiinizador 90 a água passa para fora através da saída 92 e o óleo tendo substancialmente toda a água e substancialmente todo o sal removidos dele flui para fora através da saida de óleo 94. Os conceitos básicos do dessalinizador da figura 5 são conheci- dos, isto é, a etapa de usar água de lavagem para misturar com óleo tendo sal nele é conhecida e não é a essência da invenção. A significância da figu- ra 5 é que ela mostra como um sistema de separação 64 dessa invenção pode ser usado em um dessalinizador para aperfeiçoar a eficiência e eficácia do sistema dessalinizador. A figura 6 mostra uma ilustração adicional de como os sistemas de separação dessa invenção podem ser usados em um arranjo de dessali- nização.82. The separated oil flowing from the outlet flange 28 mixes with the washing water in the T-fitting 80, and the mixture passes out of the T-fitting through outlet 84, through a mixing valve 86 and through an inlet tube 88 for a desalination container 90. In container 90, an inactive zone is provided allowing the oil and water to separate. The water introduced through the washing water inlet 82 absorbs the salt content in the oil discharged from the first separation system 64. From the desalination vessel 90 the water passes out through outlet 92 and the oil having substantially all the water and substantially all the salt removed from it flows out through the oil outlet 94. The basic concepts of the desalinizer in figure 5 are known, that is, the step of using washing water to mix with oil having salt in it is known and is not the essence of the invention. The significance of figure 5 is that it shows how a separation system 64 of this invention can be used in a desalinator to improve the efficiency and effectiveness of the desalinator system. Figure 6 shows a further illustration of how the separation systems of this invention can be used in a desalination arrangement.

Um primeiro sistema de separação 64, como ilustrado e descrito com referência à figura 1, fornece óleo separado através do flange de salda 24 para o encaixe em T 80 tendo entrada de água 82, como descrito na figu- 5 ra 5. A mistura passa através da válvula de mistura 86 como descrito e para um outro encaixe de flange de entrada 26 de um segundo sistema de sepa- ração 66 que outra vez é o mesmo que o sistema de separação básico da figura 1. O óleo separado fluindo através do encaixe de saída 28A entra em um recipiente dessalinizador 90 onde os componentes de água e óleo da mistura se separam por gravidade com a água tendo sal dissolvido nela e o óleo relativamente livre de sal passando ascendentemente e para fora do dessalinizador através da saída de óleo 94. A figura 6 mostra mais detalhes de circuitos através dos quais uma voltagem pode ser aplicada a um eletrodo dentro de um sistema de se- paração para o que uma referência será feita subsequentemente.A first separation system 64, as illustrated and described with reference to figure 1, supplies separate oil through the outlet flange 24 to the T-fitting 80 having water inlet 82, as described in figure 5. The mixture passes through the mixing valve 86 as described and to another inlet flange fitting 26 of a second separation system 66 which again is the same as the basic separation system in figure 1. The separated oil flowing through the fitting outlet 28A enters a desalination container 90 where the water and oil components of the mixture are separated by gravity with the water having dissolved salt in it and the relatively salt-free oil passing upwards and out of the desalination through the oil outlet 94. Figure 6 shows more details of circuits through which a voltage can be applied to an electrode within a separation system for which a reference will be made subsequently.

A figura 8 mostra uma maneira em que os sistemas de separa- ção dessa invenção podem ser adicionados em série.Figure 8 shows a way in which the separation systems of this invention can be added in series.

Na figura 8 uma mistu- ra de óleo/água entra através de uma entrada 96 para um separador prelimi- nar 98, isto é, na forma de um recipiente vertical tendo uma saída de gás 100 no topo.In figure 8 a mixture of oil / water enters through an inlet 96 to a preliminary separator 98, that is, in the form of a vertical container having a gas outlet 100 at the top.

O líquido passa descendentemente no separador preliminar 98 com o componente de água facilmente separado assentando ao fundo em um nível de água 38 mantido por um controle de nível de água 40. O contro- le 40 opera uma válvula de descarga de água 102 de modo que o nível 38 é mantido dentro do recipiente 98. Um encaixe de saída de tubo 30 proporcio- na transportar água para longe do separador preliminar 98. A mistura tendo gás e água facilmente separada dele flui para um primeiro sistema de sepa- ração 74 como aquele descrito na figura 2. Conforme a água é separada do conteúdo de óleo da mistura dentro do sistema de separação 74 ela flui descendentemente para a porção de coleta de água 36A e finalmente é drenada para fora no encaixe de saída de tubo 30. O óleo da mistura se move ascendentemente através da porção de coleta de óleo 42 onde ele é outra vez exposto a um campo eletrostático através do segundo eletrodo 60. O óleo separado se move através da salda de óleo 56 e para um segundo sistema de separação 64 e através do recipi- ente de entrada 10 descendentemente inclinado tendo um eletrodo 16 nele.The liquid passes downwardly in the preliminary separator 98 with the water component easily separated, settling at the bottom in a water level 38 maintained by a water level control 40. The control 40 operates a water discharge valve 102 so that the level 38 is kept inside the container 98. A pipe outlet fitting 30 allows to carry water away from the preliminary separator 98. The mixture having gas and water easily separated from it flows into a first separation system 74 like that described in figure 2. As the water is separated from the oil content of the mixture within the separation system 74 it flows downwardly into the water collection portion 36A and finally drains out into the pipe outlet fitting 30. The oil from the The mixture moves upwards through the oil collection portion 42 where it is again exposed to an electrostatic field through the second electrode 60. The separated oil moves through the oil outlet 56 and for a second separation system 64 and through the downwardly inclined inlet container 10 having an electrode 16 in it.

No sistema de separação 64 a mistura é tratada como foi descrito com refe- 5 rência à figura 1, isto é, em um sistema de separação básico dessa inven- ção.In the separation system 64 the mixture is treated as described with reference to figure 1, that is, in a basic separation system of that invention.

Do recipiente de entrada 10, a mistura, depois de ser submetida ao campo eletrostático fornecido pelo eletrodo 16, flui para o recipiente de sepa- ração 18, a água sendo canalizada descendentemente para a porção de co- leta de água 36 onde ela se mistura com a água drenada para fora de por- lO ções de coleta de água 36A do sistema de separação 74 e passa para fora do sistema através de uma saída de tubo 30. O óleo que passa para fora do recipiente de entrada 10 é canalizado ascendentemente através da porção de coleta de óleo 42 e para fora através do encaixe de flange de saída 28, tudo na maneira como descrito com referência à figura 1. A figura 8 é uma ilustração de como o sistema de separação ú- nico dessa invenção se empresta para uma variedade de combinações, to- das alcançadas com os conceitos básicos, como revelado na figura 1. No sistema da figura 8 a mistura é submetida ao campo eletrostático fornecido por quatro (4) eletrodos.From the inlet container 10, the mixture, after being subjected to the electrostatic field provided by the electrode 16, flows into the separation container 18, the water being channeled downwards into the water collection portion 36 where it mixes with the water drained out of the water collection portions 36A of the separation system 74 and passes out of the system through a pipe outlet 30. The oil that passes out of the inlet container 10 is channeled upwards through from the oil collection portion 42 and out through the outlet flange fitting 28, all in the manner as described with reference to figure 1. Figure 8 is an illustration of how the unique separation system of this invention lends itself to a variety of combinations, all achieved with the basic concepts, as shown in figure 1. In the system in figure 8 the mixture is submitted to the electrostatic field provided by four (4) electrodes.

Para alcançar uma separação altamente eficiente, de água do óleo contido na mistura, a resistência do campo eletrostático de eletrodos sucessivos pode ser aumentada já que cada um está em uma por- ção do sistema em que o conteúdo de água da mistura foi reduzido.To achieve a highly efficient separation of water from the oil contained in the mixture, the resistance of the electrostatic field of successive electrodes can be increased since each is in a portion of the system in which the water content of the mixture has been reduced.

Como um exemplo, enquanto os eletrodos 16 de um sistema de separação 74 po- dem ser isolados, os eletrodos 16 e 60 do sistema de separação 64 podem ser não-isolados, isto é, sem encapamento.As an example, while the electrodes 16 of a separation system 74 can be isolated, electrodes 16 and 60 of the separation system 64 can be non-isolated, that is, without capping.

Adicionalmente, como mostrado pelas figura s 10, 11 e 12, diferentes con figura ções de eletrodo podem ser usadas para os eletrodos 16 e 60 de modo a alcançar o campo eletrostático desejado.In addition, as shown by figures 10, 11 and 12, different electrode configurations can be used for electrodes 16 and 60 in order to achieve the desired electrostatic field.

Por exemplo, na figura 10 os eletrodos 16A são na forma de pIa- cas paralelas.For example, in figure 10, electrodes 16A are in the form of parallel plates.

Na figura 11 os eletrodos 16B são na forma de membros cilín- dricos concêntricos 16B, enquanto na figura 12 um eletrodo coaxial 16C é na forma de uma barra circundada por um membro cilíndrico concêntrico 16D.In figure 11 electrodes 16B are in the form of concentric cylindrical members 16B, while in figure 12 a coaxial electrode 16C is in the form of a bar surrounded by a concentric cylindrical member 16D.

O segundo eletrodo 60 pode ter quaisquer arranjos em seção transversal a mostrados nas figuras 10, 11 e 12. Como mencionado com referência à figura 1, cada um dos ele- trodos empregados nos sistemas de separação descritos aqui, é suprido por um potencial de voltagem que pode ser uma voltagem de CA, uma voltagem 5 de CD, uma voltagem de CA retificada, ou uma voltagem de CA tendo fre- quências selecionadas e formas de onda.The second electrode 60 can have any cross-sectional arrangements as shown in figures 10, 11 and 12. As mentioned with reference to figure 1, each of the electrodes used in the separation systems described here, is supplied by a voltage potential which can be an AC voltage, a DC voltage 5, a rectified AC voltage, or an AC voltage having selected frequencies and waveforms.

Um formato de voltagem eficaz para uso com os sistemas de separação eletrostáticos dessa invenção é uma voltagem de frequência dupla como descrito na patente US 6.860.979 intitulada "Coalescência Eletrostática de Frequência Dupla". Essa patente foi 10 publicada em 1° de maio de 2005, e é aqui incorporada a título de referência.An effective voltage format for use with the electrostatic separation systems of this invention is a dual frequency voltage as described in US patent 6,860,979 entitled "Dual Frequency Electrostatic Coalescence". This patent was published on May 1, 2005, and is hereby incorporated by reference.

A figura 6 mostra um circuito básico revelado nessa patente pelo qual uma voltagem de frequência dupla é aplicada ao eletrodo 16 do sistema de sepa- . ração 64. Nesse circuito de frequência dupla uma fonte de voltagem trifásica 104 é aplicada a um retificador 106 para produzir uma voltagem em um bar- 15 ramento de CD 108. A voltagem do barramento de CD 108 supre um modu- lador 110 que, através de condutores 112 alimentados por sinais, controla um pulsador 114 que fornece uma voltagem de CA de frequência selecioná- vel para o primário 116 de um transformador 118. O secundário 120 do transformador 118 aplica voltagem entre o solo 122 e o condutor 124 que 20 supre voltagem passando através do isolador 50 para o eletrodo 16. O circui- to da figura 6 fornece um método de aumentar a separação dos componen- tes de óleo e água de uma mistura que flui através do recipiente de entrada 10 fornecendo uma fonte de voltagem de CA de uma frequência prontamen- te selecionável Fl que é modulada em intensidade em uma frequência sele- 25 cionada em F2. A figura 13 ilustra uma modalidade alternada da invenção em comparação à modalidade básica da figura 1. Na figura 13 um recipiente de transição horizontal 126, tipicamente na forma, como ilustrado, de um com- primento de tubo, interconecta o recipiente de coleta de óleo 42 com o reci- 30 piente de entrada 10. Um encaixe em T 128, se estende do fundo do recipi- ente de transição horizontal 126 e conecta-se ao recipiente de coleta de á- gua 36. Por conseguinte, a água de separação no recipiente de entrada 10 e no recipiente de coleta de óleo 42 se assenta no fundo do recipiente de tran- sição horizontal 126 e drena para fora através do encaixe em T 128 para o recipiente de coleta de água 36 embora encontrando turbulência reduzida.Figure 6 shows a basic circuit disclosed in that patent by which a double frequency voltage is applied to electrode 16 of the separation system. 64. In this dual frequency circuit a three-phase voltage source 104 is applied to a rectifier 106 to produce a voltage on a CD bus 15. The voltage of the CD bus 108 supplies a modulator 110 which, through of signal-fed conductors 112, controls a pulser 114 that provides a selectable frequency AC voltage for primary 116 of a transformer 118. Secondary 120 of transformer 118 applies voltage between ground 122 and conductor 124 that 20 supplies voltage passing through insulator 50 to electrode 16. The circuit in figure 6 provides a method of increasing the separation of oil and water components from a mixture that flows through the inlet container 10 by providing a voltage source of AC of a readily selectable frequency Fl which is modulated in intensity at a frequency selected in F2. Figure 13 illustrates an alternate embodiment of the invention compared to the basic embodiment of figure 1. In figure 13 a horizontal transition container 126, typically in the form, as illustrated, of a tube length, interconnects the oil collection container. 42 with the inlet container 10. A T-fitting 128 extends from the bottom of the horizontal transition container 126 and connects to the water collection container 36. Consequently, the separation water in the inlet container 10 and in the oil collection container 42 it sits at the bottom of the horizontal transition container 126 and drains out through the T-fitting 128 into the water collection container 36 although encountering reduced turbulence.

Nos desenhos as configurações básicas do separador dessa 5 invenção são ilustradas nas figuras 1, 2, 3, 9 e 13. Diferentes sistemas pelos quais o sistema de separação pode ser aplicado são ilustrados nas figuras 4, 5, 6, 7 e 8. As figuras 5 e 6 ilustram especificamente como o sistema de se- paração aqui pode ser empregado em um sistema de dessalinização em que é utilizada água de lavagem.In the drawings, the basic separator configurations of this 5 invention are illustrated in figures 1, 2, 3, 9 and 13. Different systems by which the separation system can be applied are illustrated in figures 4, 5, 6, 7 and 8. The figures 5 and 6 illustrate specifically how the separation system here can be used in a desalination system in which washing water is used.

É importante enfatizar que as ilustrações de como o sistema de separação dessa invenção pode ser modificado para vá- rias configurações, como exemplificado nas figuras 4 até 8, são exemplos somente e de modo algum são ilustradas somente como arranjos através do que o sistema de separação pode ser empregado.It is important to emphasize that the illustrations of how the separation system of this invention can be modified for various configurations, as exemplified in figures 4 to 8, are examples only and in no way are they illustrated only as arrangements through which the separation system can be employed.

Embora a invenção tenha sido descrita com um certo grau de particularidade, é manifesto que muitas mudanças podem ser feitas nos de- talhes de construção e do arranjo de componentes sem se afastar do espíri- to e escopo dessa descrição.Although the invention has been described with a certain degree of particularity, it is clear that many changes can be made in the details of construction and arrangement of components without departing from the spirit and scope of that description.

É entendido que a invenção não é limitada às modalidades estabelecidas aqui para propósitos de exemplificação, mas é para ser limitada somente pelo escopo das reivindicações anexadas, incluin- do toda a faixa de equivalência à qual cada elemento dela é intitulado.It is understood that the invention is not limited to the modalities established here for purposes of exemplification, but is to be limited only by the scope of the attached claims, including the entire range of equivalence to which each element of it is entitled.

Listaqem de Referência 10 Recipiente de entrada 12 Extremidade de saida inferior 14 Extremidade de entrada superior 16 Eletrodo 18 Recipiente de separação 20 Extremidade de saída de óleo superior 22 Extremidade de saída de água inferior 24 Via de entrada 26 Encaixe de flange de entrada 28 Encaixe de flange de saída 30 Encaixe de saída de tuboReference List 10 Inlet container 12 Bottom outlet end 14 Top inlet end 16 Electrode 18 Separation container 20 Top oil outlet end 22 Bottom water outlet end 24 Inlet port 26 Inlet flange fitting 28 Inlet fitting outlet flange 30 Pipe outlet fitting

32 Eixo longitudinal de entrada 34 Eixo longitudinal de recipiente de separação 36 Porção de coleta deàgua 38 Nível de água 5 40 Controle do nivel da água 42 Porção de coleta de óleo 44 Fonte de voltagem . 46 Condutor 48 Condutor 50 lsolador 52 Entrada de água 54 Recipiente do processo de tratamento de água 56 Saída de óleo 58 Recipiente do processo de tratamento de óleo 60 Segundo eletrodo 62 CoIetor de entrada 64 Primeiro sistema de separação 66 Segundo sistema de separação 68 Coletor de saída 70 Saída de gás 72 Tubulação 74 Primeiro sistema de separação 76 Segundo sistema de separação 78 Terceiro sistema de separação 80 Encaixe em T 82 Entrada de água para lavagem 84 Saída 86 Válvula de mistura 88 Entrada 90 Recipiente dessalinizador 92 Saída de água 94 Saída de óleo32 Longitudinal input shaft 34 Longitudinal axis of separation vessel 36 Water collection portion 38 Water level 5 40 Water level control 42 Oil collection portion 44 Voltage source. 46 Conductor 48 Conductor 50 insulator 52 Water inlet 54 Water treatment process container 56 Oil outlet 58 Oil treatment process container 60 Second electrode 62 Inlet collector 64 First separation system 66 Second separation system 68 Secondary collector outlet 70 Gas outlet 72 Pipe 74 First separation system 76 Second separation system 78 Third separation system 80 T-fitting 82 Wash water inlet 84 Outlet 86 Mixing valve 88 Inlet 90 Desalination container 92 Water outlet 94 Outlet oil

96 Entrada 98 Separador preliminar 100 Saída de gás 102 Válvula 5 104 Voltagem da fase 3 106 Retificador 108 Barramento de CD 110 Modulador 112 Condutores 114 Pulsador 116 Primário 118 Transformador 120 Secundário 122 SOIO 124 Condutor 126 Recipiente de transição horizontal 128 Encaixe em T96 Inlet 98 Preliminary separator 100 Gas outlet 102 Valve 5 104 Phase voltage 3 106 Rectifier 108 CD bus 110 Modulator 112 Conductor 114 Pulsator 116 Primary 118 Transformer 120 Secondary 122 SOIO 124 Conductor 126 Horizontal transition vessel 128 T-slot

Claims (22)

REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho para separar água de uma mistura de água em óleo, compreendendo: um recipiente de entrada alongado tendo uma extremidade de 5 saída inferior e uma extremidade de entrada superior, o seu comprimento sen- do um múltiplo da dimensão da seção transversal mais larga do recipiente; um recipiente de separação tendo uma saída de óleo e uma saí- da de água divergente e uma via de entrada em comunicação com a dita extremidade de saida inferior do recipiente de entrada; e pelo menos um eletrodo posicionado dentro do dito recipiente de entrada através do quai uma mistura fluindo através dele é submetida a um campo elétrico.1. An apparatus for separating water from a water-in-oil mixture, comprising: an elongated inlet container having a lower outlet end and an upper inlet end, its length being a multiple of the dimension of the widest cross section of the container; a separating container having an oil outlet and a diverging water outlet and an inlet path in communication with said lower outlet end of the inlet container; and at least one electrode positioned within said inlet container through which a mixture flowing through it is subjected to an electric field. 2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o dito reci- piente de entrada é inclinado com relação à horizontal.An apparatus according to claim 1, wherein said inlet container is inclined with respect to the horizontal. 3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, em que o dito reci- piente de separação é alongado e inclinado e tem um eixo longitudinal e em que o dito recipiente de entrada tem um eixo longitudinal que intersecta o dito eixo longitudinal do recipiente de separação.Apparatus according to claim 2, wherein said separation container is elongated and inclined and has a longitudinal axis and wherein said inlet container has a longitudinal axis that intersects said longitudinal axis of the separation container . 4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, em que o dito eixo longitudinal do recipiente de entrada intersecta o dito eixo longitudinal do recipiente inclinado em cerca de um ângulo reto.An apparatus according to claim 3, wherein said longitudinal axis of the inlet container intersects said longitudinal axis of the container inclined at about a right angle. 5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o dito reci- piente de entrada tem um comprimento longitudinal pelo menos duas vezes a dimensão da seção transversal mais longa do recipiente.Apparatus according to claim 1, wherein said inlet container has a longitudinal length at least twice the dimension of the longest cross section of the container. 6. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, em que o dito reci- piente de entrada inclinado é orientado em um ângulo de cerca de 45° com relação à horizontal.An apparatus according to claim 2, wherein said angled inlet container is oriented at an angle of about 45 ° with respect to the horizontal. 7. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o dito pelo menos um eletrodo posicionado dentro do dito recipiente de entrada é isola- do ou não-isolado.Apparatus according to claim 1, wherein said at least one electrode positioned within said inlet container is insulated or non-insulated. 8. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, incluindo: um eletrodo posicionado dentro do dito recipiente de separação,Apparatus according to claim 1, including: an electrode positioned within said separation container, por meio do que, a mistura é submetida a dois campos eiétricos, separados, fornecidos por eletrodos separados já que ela flui entre a dita entrada do re- cipiente de entrada e a dita saída de óleo do recipiente de separação e em que cada dito eletrodo é selecionado de um eletrodo isolado e de um eletro- 5 do não-isolado.whereby, the mixture is subjected to two separate wind fields, supplied by separate electrodes since it flows between said inlet container inlet and said oil outlet from the separating container and in which each said electrode is selected from an insulated electrode and a non-insulated electro-5. 9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, em que um dos ditos eletrodos é isolado e o outro dos ditos eletrodos é não-isolado.Apparatus according to claim 8, wherein one of said electrodes is isolated and the other of said electrodes is non-isolated. 10. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, incluindo um con- trole de nlvel do líquido segurado ao dito recipiente de separação abaixo da dita entrada intermediária através da qual um nivel de líquido é mantido den- tro da porção inferior do dito recipiente de separação.An apparatus according to claim 1, including a level control of the liquid held to said separating container below said intermediate inlet through which a level of liquid is maintained within the lower portion of said separating container . 11. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que os apare- lhos são dispostos em série, por meio do que, a dita saida de óleo superior do recipiente de separação de um primeiro aparelho é conectada a uma ex- tremidade de entrada superior de um segundo recipiente de entrada forne- cendo uma saida de óleo superior única e uma pluralidade de saídas de á- gua inferiores.Apparatus according to claim 1, in which the devices are arranged in series, whereby said top oil outlet from the separating container of a first device is connected to an upper inlet end a second inlet vessel providing a single upper oil outlet and a plurality of lower water outlets. 12. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, incluindo um re- cipiente de transição horizontal interposto entre um recipiente de entrada descendentemente inclinado e uma porção de coleta de óIeo ascendente- mente inclinada e em que a porção de coleta de água está em comunicação com o recipiente de transição horizontal.Apparatus according to claim 1, including a horizontal transition vessel interposed between a downwardly tilted inlet container and an upwardly tilted oil collection portion in which the water collection portion is in communication with the horizontal transition container. 13. Método de separação de água de uma mistura de água em óleo, compreendendo: fluir a mistura em um percurso de entrada confinada de uma ele- vação superior para uma inferior; passar a mistura através de um campo elétrico no dito percurso de entrada confinada; e dividir o percurso de fluxo da mistura em um percurso de fluxo de fluido predominante em óleo ascendentemente inclinado e um percurso de fluxo de fluido predominante em água descendentemente inciinado.13. A method of separating water from a water-in-oil mixture, comprising: flowing the mixture in a confined inlet path from an upper to a lower lift; passing the mixture through an electric field on said confined entry path; and dividing the flow path of the mixture into a fluid flow path predominant in upwardly inclined oil and a flow path predominant in water descending incinerated. 14. Método de acordo com a reivindicação 13, incluindo a etapa de submeter a mistura no dito percurso de fluxo de fluido predominante em óleo ascendentemente inclinado para um campo elétrico aumentando, desse modo, os efeitos do campo elétrico. - A method according to claim 13, including the step of subjecting the mixture to said fluid flow path predominant in upwardly inclined oil to an electric field, thereby increasing the effects of the electric field. - 15. Método de acordo com a reivindicação 13, em que a direção « 5 de viajem do fluxo da mistura no dito percurso de entrada confinada é cerca de 90° pa.ra a direção de viajem do fluxo da mistura no dito percurso de fluxo predomitiante em óleo. «A method according to claim 13, wherein the direction «5 of travel of the mixture flow in said confined inlet path is about 90 ° for the direction of travel of the mixture flow in said predominant flow path in oil. « 16. Método de acordo com a reivindicação 13, em que a direção de viajem do fluxo da mistura no dito percurso de entrada confinada é cerca de 45° com relação à horizontal.A method according to claim 13, wherein the direction of travel of the mixture flow in said confined inlet path is about 45 ° with respect to the horizontal. 17. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o dito um percurso de fluxo de fluido predominante em água descendentemente incli- . nado se comunica com água coligada mantida em um nível selecionado.17. The method of claim 13, wherein said predominant fluid flow path in downwardly inclined water. swimmer communicates with connected water maintained at a selected level. 18. Método de acordo com a reivindicação 13, em que as dire- ções do fluxo-do dito percurso de fluxo de fluido predominante em óleo e do percurso de fluxo de fluido predominante em água são substancialmente perpendiculares uma a outra.18. The method of claim 13, wherein the flow directions of said oil-predominant fluid flow path and the water-predominant fluid flow path are substantially perpendicular to each other. 19. Método de acordo com a reivindicação 13, em que as dire- ções de fluxo no dito percurso de fluxo de fluido predominante em óleo e no dito percurso de fluxo de fluido predominante em água são substancialmente colineares uma a outra.19. The method of claim 13, wherein the flow directions in said oil-predominant fluid flow path and in water-predominant fluid flow path are substantially collinear with each other. 20. Método de acordo com a reivindicação 14, em que o dito campo elétrico é estabelecido na dita entrada confinada por um eletrodo iso- lado e no dito um percurso de fluxo de fluido predominante em óleo ascen- dentemente inclinado.20. Method according to claim 14, wherein said electric field is established at said inlet confined by an insulated electrode and in said fluid flow path predominant in upwardly inclined oil. 21. Método de acordo com a reivindicação 13, em que o dito campo elétrico é estabelecido por meio de um eletrodo selecionado de um eletrodo isolado e um eletrodo não-isolado.21. The method of claim 13, wherein said electric field is established by means of an electrode selected from an isolated electrode and a non-isolated electrode. 22. Método de acordo com a reivindicação 14, em que o dito primeiro campo elétrico mencionado e o dito segundo campo elétrico men- cionado são, cada um, estabelecidos por um eletrodo selecionado de um eletrodo isolado e um eletrodo não-isolado.22. The method of claim 14, wherein said mentioned first electric field and said mentioned second electric field are each established by an electrode selected from an isolated electrode and a non-isolated electrode.
BRPI0810401-8A 2008-03-14 2008-04-09 high speed electrostatic coalescence oil / water separator BRPI0810401A2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/048,796 US8591714B2 (en) 2007-04-17 2008-03-14 High velocity electrostatic coalescing oil/water separator
US12/048,796 2008-03-14
PCT/US2008/059711 WO2008127932A1 (en) 2007-04-17 2008-04-09 High velocity electrostatic coalescing oil/water separator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0810401A2 true BRPI0810401A2 (en) 2020-08-18

Family

ID=72273310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0810401-8A BRPI0810401A2 (en) 2008-03-14 2008-04-09 high speed electrostatic coalescence oil / water separator

Country Status (1)

Country Link
BR (1) BRPI0810401A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8591714B2 (en) High velocity electrostatic coalescing oil/water separator
US9095790B2 (en) High velocity electrostatic coalescing oil/water separator
BR0306194B1 (en) METHOD FOR INCREASING SEPARATION OF LARGER AND LIGHTER IMISCIBLE COMPONENTS OF AN EMULSION
US10383181B2 (en) RF heating of a dielectric fluid
US7351320B2 (en) Multiple frequency electrostatic coalescence
US20090159426A1 (en) Electrostatic Separator with Multiple Horizontal Electrodes
CN112505302A (en) Continuous-flow electric field and medium synergistic coalescence demulsification effect evaluation system
US9764336B2 (en) Petroleum desalting utilizing voltage modulation
CN106318442B (en) A kind of sump oil purification processing unit and purifying treatment method
CN108290084B (en) High flow electrostatic separator for subsea applications
US10597589B2 (en) Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream
BRPI0810401A2 (en) high speed electrostatic coalescence oil / water separator
US10786757B2 (en) Compact electrocoalescer with conical frustum electrodes
US20190023995A1 (en) Systems and processes for separating emulsified water from a fluid stream
WO2021107966A1 (en) Floating assembly of inclined channels with an applied electrical field for the accelerated electrostatic separation of water-in-oil dispersions
Noïk et al. SPE-103808-PP

Legal Events

Date Code Title Description
B15I Others concerning applications: loss of priority

Free format text: PERDA DA PRIORIDADE US60/923,925 DE 17/04/2007 POR NAO CUMPRIMENTO DE EXIGENCIA REFERENTE A COMPROVACAO DE PRIORIDADE.

B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: ARQUIVADO O PEDIDO DE PATENTE, NOS TERMOS DO ARTIGO 86, DA LPI, E ARTIGO 10 DA RESOLUCAO 113/2013, REFERENTE AO NAO RECOLHIMENTO DA 12A RETRIBUICAO ANUAL, PARA FINS DE RESTAURACAO CONFORME ARTIGO 87 DA LPI 9.279, SOB PENA DA MANUTENCAO DO ARQUIVAMENTO CASO NAO SEJA RESTAURADO DENTRO DO PRAZO LEGAL, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12 DA RESOLUCAO 113/2013.

B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]