CN102989200B

CN102989200B - 一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备

Info

Publication number: CN102989200B
Application number: CN201210480167.3A
Authority: CN
Inventors: 张敏革; 秦青; 王雷; 袁学庆; 姚红坚; 陈若钊
Original assignee: Shenyang Ligong University
Current assignee: Shenyang Ligong University
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-12-17
Anticipated expiration: 2032-11-23
Also published as: CN102989200A

Abstract

本发明是一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备，包括输油泵、旋风分离器、一级油水分离器、螺杆泵、布液器、二级油水分离器、三级油水分离器、整流器、若干自动控制阀。一级油水分离器和三级油水分离器均为聚结型－重力油水分离器，二级油水分离器为旋液分离器，旋风分离器安装在一级油水分离器进口部位。通过检测一级油水分离器和二级油水分离器分离后油水含油率的高低决定直接进入储油囊还是进入下一级油水分离器。本发明灵活性强、能耗低，能大大提高储油囊中的含油浓度，提高小型机器人的适应能力、作业效率和作业速率，提升市场竞争力。

Description

一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备

技术领域

本发明涉及海洋环境保护和溢油污染治理领域，特别是一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备。

背景技术

随着世界范围内海上石油开采和运输规模的日益增长，海上船舶溢油事故频繁发生，我国每年因突发性溢油事故而流入大海的石油约300～500万吨，接踵而来的海洋水体油污染问题日益严重。泄露到水体中的石油给我们带来严重经济损失，更对海洋生态环境和周边海岸带来灾难性破坏，解决溢油污染问题已刻不容缓。我国于1998年加入《1990年国际油污防备、反应和合作公约》，并修订了《海洋法》，建立了较为完善的海上船舶浮油应急体系，配备了一批浮油清除设备，大大提升了海上船舶浮油事故的应对能力，减轻船舶突发性污染对海洋环境的污染。随后，我国各大企事业单位、研究院竞相开发了各种大、中、小型溢油回收船队和与之相配套的浮油回收系统。

溢油回收机器人是近年来新兴的一种小型溢油回收装置，应用在大型回收船处理后油层较薄的情况下运行，也可用于溢油量少的状况下，与大型溢油回收船相比，具有体积小、耗能低、危险性小、载量小等特点。机器人上通常装有撇油系统，然而由于处理浮油油膜厚度较薄，加上环境稍加恶劣，势必造成撇油器回收系统中油含量低，导致整个自主回收机器人的作业效率下降。因此，非常有必要开发合理的油水分离系统，保证机器人回收油囊的油含率高，充分发挥机器人回收装置的优势和独到之处。

发明内容

本发明针对自主回收机器人处理油层薄、适应海况范围宽导致撇油器回收溢油浓度低的局面，提出一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备，增大回收油囊的油含率，提高机器人作业效率和速率。

采用的技术方案是：

一种溢油回收机器人用油水分离设备，包括抽油泵、旋风分离器、一级油水分离器、螺杆泵、布液器、二级油水分离器、三级油水分离器、整流器、多个自动控制阀，其特征在于所述的旋风分离器安装在一级油水分离器进口部位，一级油水分离器和三级油水分离器中均装有亲油疏水性聚集填料。从撇油器回收的油水混合物连接到抽油泵的进口，抽油泵的出口连接到旋风分离器的进口，旋风分离器的高浓度油水出口连接到一级油水分离器的布液器进口，低浓度油水出口与大海相通，一级油水分离器的高浓度油水出口连接到螺杆泵的进口，低浓度油水出口与大海相通，螺杆泵的出口一种通过自动控制阀连接到储油囊的进口，一种通过自动控制阀连接到二级油水分离器的进口，二级油水分离器的低浓度油水出口与大海相通，高浓度油水出口一种通过自动控制阀连接到储油囊，一种通过自动控制阀连接到三级油水分离器的进口，三级油水分离器的高浓度油水出口与储油囊连接，低浓度油水出口与大海相连。

上述的一级油水分离器为聚结板－重力型油水分离器，二级油水分离器为旋液分离器，三级油水分离器为聚结板－重力型油水分离器。

一种溢油回收机器人用油水分离工艺，其特征在于包括以下工艺步骤：

a)撇油器回收油水混合物首先进入一级油水分离器，经一次提浓后，若检测含油浓度较低则进入二级油水分离器，浓度较高时可直接进入储油囊；

b)经二级油水分离器分离后，若检测含油浓度较低则进入三级油水分离器，浓度较高时进入储油囊；

c)经三级油水分离后，进入储油囊。

上述一级油水分离器、二级油水分离器、三级油水分离器操作压力均为常压，操作温度均为常温。

上述的一级油水分离器、二级油水分离器、三级油水分离器的使用具有可选择性，可根据回收油水的含油率大小适当进行一级、二级或三级分离。

上述撇油器回收的油水混合物中油含量在1％～99％之间，流经阀门的油水含油量在90％以上；流经阀门的油水含油量在90％以上。流经阀门、阀门的油水含油率在90％以下，储油囊的含油率在80％以上。

本发明提出了一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备，该工艺和设备适用于撇油器回收油浓度在1％～99％范围内，能够将各种油水混合物浓度提高到90％以上，大大提高了储油囊的含油率，以及机器人的适应海况能力，同时提高了回收效率和回收速率，提升了小型溢油回收机器人的市场竞争力。

附图说明

图1为一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备系统图。

具体实施方式

一种溢油回收机器人用油水分离设备，包括抽油泵2、旋风分离器3、一级油水分离器7、螺杆泵12、布液器6、二级油水分离器16、三级油水分离器20、整流器27、自动控制阀14、15、17、18，其中、旋风分离器3安装在一级油水分离器7进口部位，旋风分离器3的顶部安装有排气管5，一级油水分离器7和三级油水分离器20中分别装有亲油疏水性聚集填料8、21。一级油水分离器7内的一侧设置有挡板9，三级油水分离器20内的两侧分别设置有整流器27和分隔板22。从撇油器回收的油水混合物连接到抽油泵2的进口，抽油泵2的出口连接到旋风分离器3的进口4，旋风分离器3的高浓度油水出口23连接到布液器6的进口，旋风分离器3的低浓度油水出口24与大海相通，一级油水分离器7的高浓度油水出口11连接到螺杆泵12的进口，一级油水分离器7的低浓度油水出口10与大海相通，螺杆泵12的出口一种通过自动控制阀14连接到储油囊13的进口，一种通过自动控制阀15连接到二级油水分离器16的进口，二级油水分离器16的低浓度油水出口25与大海相通，二级油水分离器16的高浓度油水出口19一种通过自动控制阀17连接到储油囊13，一种通过自动控制阀18连接到三级油水分离器20的进口26，三级油水分离器20的高浓度油水出口23与储油囊13连接，三级油水分离器20的低浓度油水出口24与大海相连。

一种溢油回收机器人用油水分离工艺，具体包括以下工艺步骤：

1)撇油器回收油水混合物首先进入一级油水分离器，经一次提浓后，若检测含油浓度较低则进入二级油水分离器，浓度较高时可直接进入储油囊；

2)经二级油水分离器分离后，若检测含油浓度较低则进入三级油水分离器，浓度较高时进入储油囊；

3)经三级油水分离后，进入储油囊。

具体操作方法：

撇油器回收的油水混合物1首先由抽油泵2送入旋风分离器3的进口4，经过分离后，气体5从旋风分离器3的顶部排出，液体进入布液器6，经布液器6布液后流经一级油水分离器7的聚结板填料8，高浓度油水经过挡板9后，从一级油水分离器的出口11流出，分离出的低浓度油水从一级油水分离器7的出口10排出；从一级油水分离器7的出口11排出的油水经浓度检测后，若浓度较高，则由螺杆泵12泵送至储油囊13，此时阀门15关闭，阀门14开启；从出口11流出油水混合物若浓度较低，则由螺杆泵12泵送至二级油水分离器16，此时，阀门14关闭，阀门15开启；油水经二级油水分离器16分离后，较低浓度油水由出口25排入大海；较高浓度油水由二级油水分离器16出口19流出，若检测含油浓度较高，则直接送入储油囊13，此时阀门18关闭，阀门17开启；若检测含油浓度较低，则送入三级油水分离器20的进口26，油水经三级油水分离器的整流器27后，进入三级油水分离器的聚结板填料21，再经过分隔板22，此时较高浓度油水从三级油水分离器20的出口23流入储油囊13，较低浓度油水从出口24排出。

所述的一级油水分离器7、二级油水分离器16、三级油水分离器20操作压力均为常压，操作温度均为常温。

所述的一级油水分离器7、二级油水分离器16、三级油水分离器20的使用具有可选择性，可根据回收油水的含油率大小适当进行一级、二级或三级分离。

实施例1：

撇油器回收油水混合物流量10m³/h，含油率75％，通过一级油水分离器分离后，较高浓度出口的含油率为93.4％，流量为8m³/h，由螺杆泵输送至储油囊；较低浓度出口的含油率为1％，流量为2m³/h，排放到大海。

实施例2：本发明也可以通过如下技术方案实现：

撇油器回收油水混合物流量20m³/h，含油率40％，通过一级油水分离器分离后，较低浓度出口的含油率为1％，流量为8m³/h，排放到大海；较高浓度出口的含油率为66％，流量为12m³/h，由螺杆泵输送至二级油水分离器；经过二级分离后，二级油水分离器较高浓度出口含油率达92.7％，流量为8.5m³/h，进入储油囊；较低浓度出口含油率1％，流量为3.5m³/h，排放到大海。

实施例3：本发明也可以通过如下技术方案实现：

撇油器回收油水混合物流量30m³/h，含油率5％，通过一级油水分离器分离后，较低浓度出口的含油率为1％，流量为20m³/h，排放到大海；较高浓度出口的含油率为13％，流量为10m³/h，由螺杆泵输送至二级油水分离器；经过二级分离后，较低浓度出口含油率1％，流量为7.5m³/h，排放到大海；二级油水分离器较高浓度出口含油率达49％，流量为2.5m³/h，进三级油水分离器，经过三级分离后，三级油水分离器较低浓度出口含油率为1％，流量为0.5m³/h，较高浓度出口含油率为81.3％，流量1.5m³/h，输送至储油囊。

Claims

1.一种溢油回收机器人用油水分离设备，包括抽油泵、旋风分离器、一级油水分离器、螺杆泵、布液器、二级油水分离器、三级油水分离器、整流器及多个自动控制阀，其特征在于所述的旋风分离器安装在一级油水分离器进口部位，一级油水分离器和三级油水分离器中均装有亲油疏水性聚集填料，抽油泵的出口连接到旋风分离器的进口，旋风分离器的高浓度油水出口连接到一级油水分离器的布液器进口，低浓度油水出口与大海相通，一级油水分离器的高浓度油水出口连接到螺杆泵的进口，低浓度油水出口与大海相通，螺杆泵的出口一种通过自动控制阀连接到储油囊的进口，一种通过自动控制阀连接到二级油水分离器的进口，二级油水分离器的低浓度油水出口与大海相通，高浓度油水出口一种通过自动控制阀连接到储油囊，一种通过自动控制阀连接到三级油水分离器的进口，三级油水分离器的高浓度油水出口与储油囊连接，低浓度油水出口与大海相连。

2.根据利要求1所述的一种溢油回收机器人用油水分离设备，其特征在于所述的一级油水分离器为聚结板－重力型油水分离器，二级油水分离器为旋液分离器，三级油水分离器为聚结板－重力型油水分离器。

3.一种溢油回收机器人用油水分离工艺，其特征在于包括以下工艺过程：

c)经三级油水分离后，进入储油囊。

4.根据权利要求3所述的一种溢油回收机器人用油水分离工艺，其特征在于其具体操作方法如下：撇油器回收的油水混合物首先由抽油泵送入旋风分离器的进口，经过分离后，气体从旋风分离器的顶部排出，液体进入布液器，经布液器布液后流经一级油水分离器的聚结板填料，高浓度油水经过挡板后，从一级油水分离器的出口流出，分离出的低浓度油水从一级油水分离器的出口排出；从一级油水分离器的出口排出的油水经浓度检测后，若浓度较高，则由螺杆泵泵送至储油囊，此时阀门关闭，阀门开启；从出口流出油水混合物若浓度较低，则由螺杆泵泵送至二级油水分离器，此时，阀门关闭，阀门开启；油水经二级油水分离器分离后，较低浓度油水由出口排入大海；较高浓度油水由二级油水分离器出口流出，若检测含油浓度较高，则直接送入储油囊，此时阀门关闭，阀门开启；若检测含油浓度较低，则送入三级油水分离器的进口，油水经三级油水分离器的整流器后，进入三级油水分离器的聚结板填料，再经过分隔板，此时较高浓度油水从三级油水分离器的出口流入储油囊，较低浓度油水从出口排出。

5.根据权利要求4所述的一种溢油回收机器人用油水分离工艺，其特征是：撇油器回收的油水混合物中油含量在1％～99％之间，流经阀门的油水含油量在90％以上；流经阀门的油水含油量在90％以上；流经阀门、阀门的油水含油率在90％以下，储油囊的含油率在80％以上。

6.根据权利要求4所述的一种溢油回收机器人用油水分离工艺，其特征是：一级油水分离器、二级油水分离器、三级油水分离器操作压力均为常压，操作温度均为常温。