CN106742857B - 储油罐除水装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种储油罐除水装置，包括油罐过滤分离器，在罐体底部设有粗油进油管，用于对通过所述粗油进油管进入油罐过滤分离器的罐体内部的含水的油液进行油水分离；浮球装置，浮球装置的入口与所述过滤分离器顶部的出液口连接，并且通过虹吸装置将进入浮球装置内的油液通过虹吸装置排出。本发明将水分子从外界进到油罐后尚未形成大规模水集结前，通过本装置的内循环中油水分离过程，将水分离集中在本装置的下部罐体中。

Description

储油罐除水装置

技术领域

本发明涉及储油罐技术领域，具体的说是一种储油罐除水装置。

背景技术

微生物生长和繁殖形成了粘液状包含无机和有机碎片的生物膜。在油罐顶部、燃料中、油罐底部与水界面处及所有的系统表面都可能形成生物膜。水活性在油水等界面处最大，因此界面处最有可能形成微生物群或生物膜。

微生物污染产生的生物膜群体直接参与腐蚀作用，导致油罐和管道的微孔泄漏。硫酸盐还原菌和其它厌氧菌消耗氢离子，加速腐蚀反应。硫酸盐还原菌产生的硫化氢使燃料酸化，导致系统发生腐蚀作用；厌氧菌产生的低分子量的甲酸、乙酸、乳酸等有机酸加速了金属表面的腐蚀过程。

微生物污染另一个特征是过滤器堵塞。当生物群体被传送到燃料系统和被过滤介质捕获时，它们能限制流速。污染严重时，过滤组件的外表面上的大量的粘液。另外，微生物污染物可能在过滤介质上繁殖，在过滤介质孔中形成的生物聚合物，最终会堵塞过滤器。

微生物通常在油罐罐底和管线低凹部位存水的地方生长，如果大量繁殖会形成沉积物并产生甲酸等低分子量有机酸代谢产物，微生物污染严重时最直接的危害是导致燃油变质，影响其性能指标，表现为燃料酸值、实际胶质、腐蚀、粘度和密度、稳定性等性质的变化，并且变色、产生H2S有毒气体，影响安全性。

在储运和使用过程中微生物污染主要以腐蚀和堵塞两种方式对燃油及燃油系统造成危害。它们在油箱底部、储油罐罐底及输油管线低凹部位存水的地方生长繁殖，形成团簇结构，体积增长非常快，导致输油管道和过滤系统堵塞。

军队储油罐油品基本上要保存长达十五年，油品在静置一段时间后，由于油面会接触到空气中的水分，水分的存在就会是油品的微生物滋生，产生对油品有危害的反应物，一旦因需要使用时，会对航空器产生危害，直接影响战斗效率的输出。

炼厂刚生产出来的燃料油经过高温炼制是无菌的，但微生物遍布于周围环境，很容易进入燃油系统中，因此在炼油厂油罐、输送系统、终端油库储罐以及用户的使用过程都可能产生微生物污染。

在炼厂燃油储罐中，空气中饱和的水蒸汽会在温度降低时不断冷凝进入燃油中，燃油中的微量水也会在温度降低时冷凝而附着在罐壁上，最后沉降到罐底。油罐的通气孔会吸收空气中的湿气并凝结进入罐中，油罐中也可能进入雨水。燃油抽取时产生了局部的真空，将花粉、粉尘及其他携带微生物的颗粒物通过通气孔带进油罐。炼厂储油罐是燃油处理过程中微生物污染显著发生的第一阶段。在炼油厂油罐中，随着水分的累积，在罐中形成油层和水层，微生物通常在燃油和水之间的界面生长。

在通过油轮或管道运输过程中，水通过冷凝被引入。在油罐或管线表面会形成生物薄膜，夹杂水、无机颗粒及营养物质支持生物膜的生长，这种生物膜可以从船舱表面脱落，并被携带到终端用户的储罐中。到达燃料罐后，微生物可能粘附于罐的上壁或者经过产品沉降到底部。一些微生物可能粘附在罐壁上，而其他的可能沉积在燃料/水分界面。大部分微生物的生长和活动发生在油水交界处。油罐底部有最明显的油水交界面。油罐内壁表面上也有大面积的油水交界面。

在油库或用户的终端储罐，在燃油从储罐抽取之前，微粒包括生物膜絮状物沉降到沉积物或淤泥中。当燃油周转的快,加油频繁，由于沉降时间减少，增加了燃油中带有微生物的可能性。但是军队战略储藏油罐储存期长达十五年，因此微生物出现后所带来的危害非常大。

微生物生长需要水和营养物质。燃料系统有微生物成长和繁殖所需的营养物质和水，微生物在燃料系统中可以生长。

水分是微生物生长繁殖的必需条件之一，是微生物细胞的主要组分；微生物生长除需要水外，还需要营养物质，营养物质包括碳、氢、氧、氮、硫和磷常量营养素，还包括钙、纳、钾、铁、镁、锰、铜、钴、镍以及其他金属元素的微量营养素，这些元素大部分在燃料中已经存在。燃油中微生物所需的营养物质主要来自以下几个方面：空气中的水及雨水等多种来源的水进入燃料系统，提供给微生物生长和繁殖所必需的水分，它们聚集在燃料系统中有水的地方，从水层中获得必需的微量元素。代谢作用也会产生更多的水，促进微生物繁殖。由于涉及国防安全，国外相关技术设备和手段报道不多，目前知道航空燃油系统中的主要污染微生物如下。主要细菌：假单孢杆菌(Pseudomonas)、弧菌(Vibrio)、芽孢杆菌(Bacillus)；主要霉菌：树脂枝孢霉(Cladosporium resinal)、拟青霉(Paccilomycesvarioti)、土青霉(Penicillium argillaceum)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)；主要酵母菌：红酵母(Rhodotorula)、假丝酵母(Candida)、球拟酵母(Torulopsis)油罐中所含少量水分会慢慢析出，分层，由于水分子有氢键作用，水分子和水分子以氢键方式相互缔合，形成复杂的缔合体，该缔合体足够大时，因表面张力作用收缩形成微小的滴液，滴液继续生长，依靠两相间的密度差慢慢地沉入容器底部，因此储油罐的油品含水问题若得不到合理解决，将影响国家国防安全。

目前，大型储油罐一般采用切水器进行油水分离，将油罐底层沉积的大量水分排出。当储油罐，仅存在少量水，若利用切水器，一方面不能有效地将水分完全排出，另一方面排水的含油量较高，不仅造成油品浪费，而且污染环境，存在极大的安全隐患。同时由于有的微生物嗜油后会产生表面活性剂，使油品乳化，乳化后油品等级将大幅度降低。因此储油罐中除切水器除水外，或者将油品导出通过油水分离器进行分离，此过程中的动力来源是电力，对油品来讲有潜在的不安全因素。

发明内容

本发明提供了一种储油罐除水装置，解决储油罐中含水的问题。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来具体实现：

储油罐除水装置，包括：

油罐过滤分离器，在罐体底部设有粗油进油管，用于对通过所述粗油进油管进入油罐过滤分离器的罐体内部的含水的油液进行油水分离；

浮球装置，浮球装置的入口与所述过滤分离器顶部的出液口连接，并且通过虹吸装置将进入浮球装置内的油液通过虹吸装置排出。

优选地，所述油罐过滤分离器的罐体内设有上层隔板和下层隔板，由上层隔板、下层隔板和罐体的内壁之间形成分离空间，所述下层隔板的下方与罐体之间形成收集空间，在所述上层隔板的上方与罐体之间形成缓冲空间；所述粗油进油管与所述分离空间连通，并在所述罐体内设有：

亲水斥油过滤网筒，所述亲水斥油过滤网筒的顶部为盲筒结构，底部具有出口并且底部的出口穿过所述下层隔板，与下层隔板下方的收集空间，用于对含水油液进行过滤，使水通过而使油不通过，并将水导入到下层隔板下方的收集空间；

亲油斥水过滤网，设在所述上层隔板上，使上层隔板下方的分离空间通过所述亲油斥水过滤网与上层隔板上方的缓冲空间连通，用于对含水油液进行过滤，使油通过而使水不通过；

所述罐体内还设有：

分子筛，用于允许分子筛内部的水分子通过分子筛进入分子筛外部的空间，所述分子筛呈筒形形状，并且分子筛的上端开口与所述上层隔板密封连接，分子筛的下端开口与所述下层隔板密封连接，并且所述分子筛将所述亲水斥油过滤网筒容置于其中，同时所述亲油斥水过滤网置于所述分子筛的上端开口与所述上层隔板密封连接围成的区域内。

所述分子筛外侧的分离空间内还设有固体吸附材料，所述固体吸附材料，用于对经过分子筛的水分子进行吸附。

所述罐体内还设有导水管，所述导水管穿过所述下层隔板，下端位于收集空间并且靠近罐体的底部，上端位于分离空间，并且连通至所述分子筛与罐体之间的空间。

所述罐体的底部设有进液管路，所述进液管路与所述亲水斥油过滤网的底部连通，所述亲水斥油过滤网的顶部与所述亲油斥水过滤网连通，所述分子筛设置在所述亲水斥油过滤网的外部，并且所述固体吸附材料填充在所述分子筛与所述罐体的内壁之间。

优选地，所述浮球装置与所述虹吸装置通过虹吸排液管连接。

优选地，所述浮球装置的底部与所述油罐过滤分离器的导流管连通，并在连通通道上设有单向阀，以控制所述油罐过滤分离器中的油液只能单向流向所述浮球装置内部。

优选地，所述浮球装置的顶部设有进气口，并且在进气口内设有单向阀。

优选地，所述浮球装置内部通过第二隔板分隔成外腔和内腔，其中所述外腔位于上部，内腔位于下部，内腔的中心呈向上凸起，并且所述内腔通过进气管路与进气口连通。

优选地，在所述外腔上设有集液槽，所述集液槽的顶部设有虹吸排液器，所述虹吸排液器穿过所述第二隔板进入内腔中。

优选地，所述内腔中设有弹簧、第一活塞、第二活塞，其中第一活塞与第二活塞连接，所述弹簧与第二活塞的底部连接。

本发明除水时将储油罐中的水分子水分安全简便地分离出来,可在油罐外接排污口上使用。本发明将水分子从外界进到油罐后尚未形成大规模水集结前，通过本装置的内循环中油水分离过程，将水分离集中在本装置的罐体中，并通过分子筛和高分子固化剂将水吸附，到分子筛和固化剂失效，部分水集结起来后，通过压力表表现出来，再将本装置取出，更换高分子固化剂和对分子筛除水，同时本装置的外来动力是空气或者氮气，使用氮气是减少空气中氧分子，加气装置前有空气干燥器和引流泵，减少罐体的压力和节约氮气，进一步才有中空油水分离，利用康达效应Coanda Effect将隔离的水分子沿着锥形滤网滴入呈锥状的中空管中。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是浮球装置的结构示意图。

图2是储油罐的罐体结构示意图。

图3是储油罐除水装置的整体结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明实施例提供一种储油罐除水装置，包括：

油罐过滤分离器10，在罐体底部设有粗油进油管19，用于对通过所述粗油进油管19进入油罐过滤分离器10的罐体内部的含水的油液进行油水分离；

浮球装置20，浮球装置20的入口与所述过滤分离器10顶部的出液口连接，并且通过虹吸装置30将进入浮球装置20内的油液通过虹吸装置30排出。

优选地，所述有油罐滤分离器10的罐体内设有上层隔板16和下层隔板18，由上层隔板16、下层隔板18和罐体的内壁之间形成分离空间，所述下层隔板18的下方与罐体之间形成收集空间，在所述上层隔板的上方与罐体之间形成缓冲空间；所述粗油进油管19与所述分离空间连通，并在所述罐体内设有：

亲水斥油过滤网筒11，所述亲水斥油过滤网筒11的顶部为盲筒结构，底部具有出口并且底部的出口穿过所述下层隔板18，与下层隔板18下方的收集空间，用于对含水油液进行过滤，使水通过而使油不通过，并将水导入到下层隔板18下方的收集空间；

亲油斥水过滤网12，设在所述上层隔板16上，使上层隔板16下方的分离空间通过所述亲油斥水过滤网12与上层隔板16上方的缓冲空间连通，用于对含水油液进行过滤，使油通过而使水不通过；

所述罐体内还设有：

分子筛13，用于允许分子筛13内部的水分子通过分子筛13进入分子筛13外部的空间，所述分子筛13呈筒形形状，并且分子筛13的上端开口与所述上层隔板16密封连接，分子筛的下端开口与所述下层隔板18密封连接，并且所述分子筛13将所述亲水斥油过滤网筒11容置于其中，同时所述亲油斥水过滤网12置于所述分子筛13的上端开口与所述上层隔板16密封连接围成的区域内。

所述分子筛13外侧的分离空间内还设有固体吸附材料14，所述固体吸附材料14，用于对经过分子筛的水分子进行吸附。

所述罐体内还设有导水管17，所述导水管17穿过所述下层隔板18，下端位于收集空间并且靠近罐体的底部，上端位于分离空间，并且连通至所述分子筛13与罐体之间的空间。

所述罐体的底部设有进液管路，所述进液管路与所述亲水斥油过滤网的底部连通，所述亲水斥油过滤网的顶部与所述亲油斥水过滤网连通，所述分子筛设置在所述亲水斥油过滤网的外部，并且所述固体吸附材料填充在所述分子筛与所述罐体的内壁之间。

优选地，所述罐体的内部还设有顶隔板15，所述顶隔板15位于所述上层隔板16的上方，所述顶隔板15与导流管101连通。

优选地，所述浮球装置20与所述虹吸装置30通过虹吸排液管21连接。

优选地，所述浮球装置20的底部与所述油罐过滤分离器10的导流管101连通，并在连通通道上设有单向阀，以控制所述油罐过滤分离器10中的油液只能单向流向所述浮球装置20内部。

优选地，所述浮球装置的顶部设有进气口，并且在进气口内设有单向阀22，并且所述单向阀通过阀杆与浮球29连接，由所述浮球29通过阀杆控制所述单向阀22的开闭。

优选地，所述浮球装置内部通过第二隔板23分隔成外腔和内腔，其中所述外腔位于上部，内腔位于下部，内腔的中心呈向上凸起，并且所述内腔通过进气管路与进气口连通。

优选地，在所述外腔上设有集液槽24，所述集液槽24顶部设有虹吸排液器25，所述虹吸排液器25穿过所述第二隔板进入内腔中。

优选地，所述内腔中设有弹簧28第一活塞26、第二活塞27，其中第一活塞26与第二活塞27连接，所述弹簧28与第二活塞27的底部连接。

本发明除水时将储油罐中的水分子水分安全简便地分离出来,可在油罐外接排污口上使用。本发明将水分子从外界进到油罐后尚未形成大规模水集结前，通过本装置的内循环中油水分离过程，将水分离集中在本装置的积水罐中，并通过分子筛和高分子固化剂将水吸附，到分子筛和固化剂失效，部分水集结起来后，通过压力表表现出来，再将本装置取出，更换高分子固化剂和对分子筛除水，同时本装置的外来动力是空气或者氮气，使用氮气是减少空气中氧分子，加气装置前有空气干燥器和引流泵，减少罐体的压力和节约氮气，进一步才有中空油水分离，利用康达效应CoandaEffect将隔离的水分子沿着锥形滤网滴入呈锥状的中空管中。

最后应说明的是：以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.储油罐除水装置，包括：

油罐过滤分离器，在罐体底部设有粗油进油管，用于对通过所述粗油进油管进入油罐过滤分离器的罐体内部的含水的油液进行油水分离；

浮球装置，浮球装置的入口与所述过滤分离器顶部的出液口连接，并且通过虹吸装置将进入浮球装置内的油液通过虹吸装置排出；

所述油罐过滤分离器的罐体内设有上层隔板和下层隔板，由上层隔板、下层隔板和罐体的内壁之间形成分离空间，所述下层隔板的下方与罐体之间形成收集空间，在所述上层隔板的上方与罐体之间形成缓冲空间；所述粗油进油管与所述分离空间连通；

在所述罐体内设有：亲水斥油过滤网筒，所述亲水斥油过滤网筒的顶部为盲筒结构，底部具有出口并且底部的出口穿过所述下层隔板，与下层隔板下方的收集空间，用于对含水油液进行过滤，使水通过而使油不通过，并将水导入到下层隔板下方的收集空间；亲油斥水过滤网，设在所述上层隔板上，使上层隔板下方的分离空间通过所述亲油斥水过滤网与上层隔板上方的缓冲空间连通，用于对含水油液进行过滤，使油通过而使水不通过。

2.如权利要求1所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述罐体内还设有：

分子筛，用于允许分子筛内部的水分子通过分子筛进入分子筛外部的空间，所述分子筛呈筒形形状，并且分子筛的上端开口与所述上层隔板密封连接，分子筛的下端开口与所述下层隔板密封连接，并且所述分子筛将所述亲水斥油过滤网筒容置于其中，同时所述亲油斥水过滤网置于所述分子筛的上端开口与所述上层隔板密封连接围成的区域内。

3.如权利要求2所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述分子筛外侧的分离空间内还设有固体吸附材料，所述固体吸附材料，用于对经过分子筛的水分子进行吸附。

4.如权利要求3所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述罐体内还设有导水管，所述导水管穿过所述下层隔板，下端位于收集空间并且靠近罐体的底部，上端位于分离空间，并且连通至所述分子筛与罐体之间的空间。

5.如权利要求1-4之一所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述浮球装置与所述虹吸装置通过虹吸排液管连接；

所述浮球装置的底部与所述油罐过滤分离器的导流管连通，并在连通通道上设有单向阀，以控制所述油罐过滤分离器中的油液只能单向流向所述浮球装置内部。

6.如权利要求5所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述浮球装置的顶部设有进气口，并且在进气口内设有单向阀，并且所述单向阀通过阀杆与浮球连接，由所述浮球通过阀杆控制所述单向阀的开闭。

7.如权利要求6所述的储油罐除水装置，其特征在于，

所述浮球装置内部通过第二隔板分隔成外腔和内腔，其中所述外腔位于上部，内腔位于下部，内腔的中心呈向上凸起，并且所述内腔通过进气管路与进气口连通。

8.如权利要求7所述的储油罐除水装置，其特征在于，

在所述外腔上设有集液槽，所述集液槽的顶部设有虹吸排液器，所述虹吸排液器穿过所述第二隔板进入内腔中；

所述内腔中设有弹簧、第一活塞、第二活塞，其中第一活塞与第二活塞连接，所述弹簧与第二活塞的底部连接。