CN103952852A - 一种适用于油水深度分离的ω型纤维编织方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于油水深度分离的纤维编织方法。亲水疏油纤维与亲油疏水纤维采用Ω型编织方式，通过调节亲水疏油纤维与亲油疏水纤维的组合方式进而满足对不同油水深度分离过程的要求。该编织方法简单，能适用于不同场合的油品深度脱水或者污水深度除油的要求，可广泛应用于各个行业的油水深度分离过程。
Description
技术领域
本发明属于石油化工、环保领域的油水分离技术，具体涉及一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法。
背景技术
石油开采、石油化工、环保、煤化工等领域存在大量的油水深度分离过程，如海洋石油开采过程中产生的废水，需经过深度除油处理后排海，排海指标为10mg/L；石油加工过程生产出的柴油也需要深度脱水，含水量越低越好。目前油水深度分离的物理技术主要有电场分离、聚结过滤、膜分离等方法。但以上方法或多或少存在在一些应用的局限性，如能耗大、易污染、寿命短等问题，各个技术仅适用于特定的过程。
因此本领域迫切需要开发成本低、操作简单、能耗低且效率高的油水深度分离技术，以丰富油水分离过程的技术选择。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法，具体技术方案如下：
一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法，所述纤维包括亲水疏油性纤维和亲油疏水性纤维，所述Ω型纤维编织方法如下：
(1)将所述亲水疏油性纤维与亲油疏水性纤维各自排列为Ω型亲水疏油性纤维和Ω型亲油疏水性纤维，再将所述Ω型亲水疏油性纤维和Ω型亲油疏水性纤维以数量比为1:1交错叠加编织在一起；所述Ω的高度为h；
(2)在应用于污水除油过程中，当所述污水中油含量小于100mg/L、油滴粒径为0.1～15μm、所述污水的水平流速小于等于0.015m/s时,相邻的Ω型亲油疏水性纤维与Ω型亲水疏油性纤维的Ω顶点之间的距离h1为h的1/3～1/2。
进一步地，一条Ω型亲油疏水性纤维还与另外一条倒Ω型亲油疏水性纤维进行顶点交错编织，所述顶点交错编织中的两个顶点距离h2为所述h1的1/3～1/2。
采用正Ω型亲油疏水纤维与倒Ω型亲油疏水纤维顶点相交错编织可以使上一步捕获下的微小油滴快速顺着亲油性纤维上浮，而在两个亲油纤维顶点交错的空间内还能起到油滴聚积长大作用。
一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法，所述纤维包括亲水疏油性纤维和亲油疏水性纤维，所述Ω型纤维编织方法如下：
(1)将所述亲水疏油性纤维与亲油疏水性纤维各自排列为倒Ω型亲水疏油性纤维和倒Ω型亲油疏水性纤维，再将所述倒Ω型亲水疏油性纤维和倒Ω型亲油疏水性纤维以数量比为1:1交错叠加编织在一起；所述Ω的高度为h；
(2)在应用于油品脱水过程中，油品中水含量小于200mg/L、水滴粒径为0.1～20μm、油品的水平流速小于等于0.02m/s时，相邻的倒Ω型亲油疏水性纤维与倒Ω型亲水疏油性纤维的Ω顶点之间的距离h1为h的1/3～1/2。
进一步，一条倒Ω型亲水疏油性纤维还与另外一条Ω型(Ω型指正Ω型)亲水性疏油纤维进行顶点交错编织，所述顶点交错编织中的两个顶点距离h2为所述h1的1/3～1/2。采用正Ω型亲油疏水纤维与倒Ω型亲油疏水纤维顶点相交错编织可以使上一步捕获下的微小油滴快速顺着亲油性纤维上浮，而在两个亲油纤维顶点交错的空间内还能起到油滴聚积长大作用。
附图说明
图1是污水除油过程中Ω形编织结构示意图；
图2是油品脱水过程中Ω形编织结构示意图；
图3是Ω形编织层中污水深度除油过程示意图；
图4是Ω形编织层中油品深度脱水过程示意图；
图5是应用于深度除油时亲水疏油纤维和亲油疏水纤维的Ω型编织过程示意图；
图6是应用于深度脱水时亲水疏油纤维和亲油疏水纤维的Ω型编织过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
某石油公司原油开采的海洋石油平台上，采用了本发明上述的适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法对生产废水进行除油，除油后的污水达到排放标准后排海。操作条件为：操作压力：0.1MPa；操作温度60～90℃，污水含油15～25mg/L，0.1～15μm。
要求指标：除油后污水中油含量不大于10mg/L。
方案选择：本方案中废水中污油大多以微小颗粒(0.1～15μm)形态分散于废水中，因出口要求油含量需稳定不大于10mg/L，因此亲油疏水纤维与亲水疏油纤维采用Ω型编织，Ω型亲油疏水纤维与亲水疏油纤维组合形式为两个Ω顶点距离h1约为整个Ω高度h的1/3，如图1所示。采用此高度时亲油疏水性纤维与亲水疏油性纤维的交错面积较大，更容易吸附捕获较小的油滴，且以亲油疏水性纤维与亲水疏油性纤维的数量比为1:1进行交错叠加编织。
一条Ω型亲油疏水性纤维与相邻另外一条倒Ω型亲油疏水性纤维的顶点相交错编织，二者顶点之间的距离h2约为h1的1/2，同样地，亲油疏水性纤维与亲油疏水性纤维采用较大面积的上下交错形式，有利于聚积更大量的小油滴，适应深度分离的要求。
图5是应用于深度除油时亲水疏油纤维和亲油疏水纤维的Ω型编织过程示意图。采用Ω形编织接触点多且为亲油纤维为顺着废水流动方向呈水平波纹形状，在一定的流速下，对特别细小油滴有着导流牵引及吸附的作用，而在运动到凸顶处又可起到油滴聚积长大作用，进而将出口水中的更微量油滴捕获分离，达到深度除油的效果，如图3所示。
结果分析：净化水出口油含量为4～5mg/L，稳定小于10mg/L的分离要求。
实施例2
某石化公司柴油加氢装置，采用了本发明的油品深度脱水的方法及设备，对柴油加氢装置分馏塔出来的柴油进行脱水处理，脱水后的柴油送往成品油罐。操作条件为：操作压力：0.5MPa；操作温度40～60℃，柴油含水量150～200mg/L，0.1～25μm。
要求指标：柴油脱水后水含量不大于50mg/L。
方案选择：本方案中柴油含水量较低，水滴大多以微小颗粒形态(粒径0.1～25μm)分散于柴油中，出口要求油含量需稳定不大于50mg/L，因此采用亲油疏水性纤维与亲水疏油性纤维进行倒Ω型编织方式，如图2所示，倒Ω型亲油疏水纤维与亲水疏油纤维组合形式为两个倒Ω顶点距离h1约为整个Ω高度h的2/5，以1:1交错叠加形式编织,采用此高度考虑了柴油脱水后含量不大于50mg/L、中间范围的高度距离相对材料较节省，且能满足处理后该含水率的要求。
倒Ω型亲水疏油性纤维与Ω型亲水疏油性纤维的组合形式为两个Ω顶点距离h2约为整个Ω高度h的1/2，如图2所示。采用此高度考虑水滴粒径较大，采用亲水疏油性性纤维与亲水疏油性性纤维以较小面积的交错形式，有利于水滴的快速导流脱除，满足分离的要求。
图6是应用于深度脱水时亲水疏油纤维和亲油疏水纤维的Ω型编织过程示意图。采用Ω形编织更侧重于亲水疏油纤维的吸附作用，采用Ω形编织接触点多且为亲水纤维为顺着油品流动方向呈水平波纹形状，对特别细小水滴有着导流牵引及吸附的作用，而在运动到凹部位置又可起到水滴聚积长大作用，进而将出口油品中的更微量水滴捕获分离，达到深度脱水的效果，如图4所示。
结果分析：柴油经此方法脱水后出口含水量为35～45mg/L，稳定小于50mg/L的分离要求。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限制本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所做的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (4)
1.一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法，所述纤维包括亲水疏油性纤维和亲油疏水性纤维，其特征在于，所述Ω型纤维编织方法如下：
(1)将所述亲水疏油性纤维与亲油疏水性纤维各自排列为Ω型亲水疏油性纤维和Ω型亲油疏水性纤维，再将所述Ω型亲水疏油性纤维和Ω型亲油疏水性纤维以数量比为1:1交错叠加编织在一起；所述Ω的高度为h；
(2)在应用于污水除油过程中，当所述污水中油含量小于100mg/L、油滴粒径为0.1～15μm、所述污水的水平流速小于等于0.015m/s时,相邻的Ω型亲油疏水性纤维与Ω型亲水疏油性纤维的Ω顶点之间的距离h1为h的1/3～1/2。
2.如权利1要求所述的Ω型纤维编织方法，其特征在于，一条Ω型亲油疏水性纤维还与另外一条倒Ω型亲油疏水性纤维进行顶点交错编织，所述顶点交错编织中的两个顶点距离h2为所述h1的1/3～1/2。
3.一种适用于油水深度分离的Ω型纤维编织方法，所述纤维包括亲水疏油性纤维和亲油疏水性纤维，其特征在于，所述Ω型纤维编织方法如下：(1)将所述亲水疏油性纤维与亲油疏水性纤维各自排列为倒Ω型亲水疏油性纤维和倒Ω型亲油疏水性纤维，再将所述倒Ω型亲水疏油性纤维和倒Ω型亲油疏水性纤维以数量比为1:1交错叠加编织在一起；所述Ω的高度为h；
(2)在应用于油品脱水过程中，油品中水含量小于200mg/L、水滴粒径为0.1～20μm、油品的水平流速小于等于0.02m/s时，相邻的倒Ω型亲油疏水性纤维与倒Ω型亲水疏油性纤维的Ω顶点之间的距离h1为h的1/3～1/2。
4.如权利3要求所述的Ω型纤维编织方法，其特征在于，一条倒Ω型亲水疏油性纤维还与另外一条Ω型亲水性疏油纤维进行顶点交错编织，所述顶点交错编织中的两个顶点距离h2为所述h1的1/3～1/2。
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