CN106975243A - 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置 - Google Patents

基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106975243A
CN106975243A CN201710351929.2A CN201710351929A CN106975243A CN 106975243 A CN106975243 A CN 106975243A CN 201710351929 A CN201710351929 A CN 201710351929A CN 106975243 A CN106975243 A CN 106975243A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
oil
housing
pipe
graphene composite
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201710351929.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106975243B (zh
Inventor
林学强
孙建波
程相坤
曹宁
李学达
赵卫民
韩彬
王勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
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
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201710351929.2A priority Critical patent/CN106975243B/zh
Publication of CN106975243A publication Critical patent/CN106975243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106975243B publication Critical patent/CN106975243B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0202—Separation of non-miscible liquids by ab- or adsorption

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)

Abstract

基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，包括顺次连接的至少一级油水分离模块和电动抽液泵；所述的油水分离模块包括壳体、与壳体连通的用于流入油水混合液的进液管、与壳体连通的用于输送分离后水相的输水管，且进液管下部与输水管连通、与壳体连通的用于输送分离后油相的输油管，以及为油水分离模块提供动力的动力系统。本发明提供了一种基于超亲油超疏水石墨烯复合泡沫的油水分离装置，用于将油井采出的高压油水混合液直接进行油水分离。有效避免了三相分离器中部分关键部件的损伤失效威胁，显著降低了停工检修造成的经济损失，节约了成本。

Description

基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置
技术领域
本发明属于石油工程领域，具体涉及一种基于超亲油超疏水石墨烯复合泡沫的多级油水分离装置。
背景技术
我国大部分油田已步入中后期，为提高原油采收率，降低开采难度，通常需要向油井内注入大量水，据统计部分油井采出液中含水率超过90％。因此，油水分离逐渐发展成为石油工程领域的一个重要研究方向。
目前，普遍采用三相分离器进行油水分离作业，但由于结构复杂，混合液腐蚀性强等因素，部分关键部件易损伤失效，如进出口波纹板脱落，进出口散液板脱落等。进而导致停工减产，造成巨大经济损失。因此，如何简单高效的针对管道输送的油水混合液直接开展连续油水分离作业成为亟待解决的问题。
石墨烯复合泡沫因其高孔隙率、化学性质稳定、超亲油超疏水等优势在油水分离领域具有潜在的应用价值。因此，基于超亲油超疏水石墨烯复合泡沫设计新型油水分离装置具有重要意义，而现有基于石墨烯复合泡沫的低压油水分离装置对于高压井口油水采出液难以开展连续的油水分离作业。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，包括顺次连接的至少一级油水分离模块和电动抽液泵，油水分离模块持续对混合液进行油相和水相的分离作业，电动抽液泵用于提高液相输送动力；
所述的油水分离模块包括壳体、与壳体连通的用于流入油水混合液的进液管，保证油水混合液中分布在上层的油相顺利流入壳体内、与壳体连通的用于输送分离后水相的输水管，且进液管下部与输水管连通，分布在下层的水相通过进液管下部流入输水管，进入下一级油水分离模块或由最末级油水分离模块的输水管流出、与壳体连通的用于输送分离后油相的输油管，以及为油水分离模块提供动力的动力系统；
所述的动力系统包括与外置电源连接提供动力的电机、传递动力的皮带及通过皮带传动与电机连接的转向器、与转向器连接的活塞杆，活塞杆末端设置有活塞，且活塞同轴设置于壳体内部，转向器将旋转运动转换为直线运动，并通过活塞杆带动活塞在壳体内沿竖直方向进行周期性往复运动，从而周期性的将石墨烯复合泡沫中吸收的油相通过出油口挤入输油管；
所述的壳体上部与其同轴设置有滤油网，壳体侧壁滤油网上方设置有与输油管连通的出油口，活塞与滤油网配合，将石墨烯复合泡沫中吸收的油相通过出油口挤入输油管，壳体内部滤油网与活塞之间设置有石墨烯复合泡沫，石墨烯复合泡沫用于吸收从进液管流入的油水混合液中分布在上层的油相，壳体用于容纳并保护石墨烯复合泡沫，壳体底部设置有出水口及出水口周圈防止活塞滑落的活塞挡板，且壳体通过出水口与输水管连通，未被吸收的油相通过出水口流入输水管，进入下一级油水分离模块或由最末级油水分离模块的输水管流出，壳体顶部及滤油网中心分别设置有配合活塞杆穿过的通孔；
所述的进液管连通于壳体侧壁下部覆盖有石墨烯复合泡沫的区域，且进液管与壳体之间设置有通油网，不阻碍油水混合液流入的前提下将石墨烯复合泡沫限制于壳体内；
所述的电动抽液泵分别连接于最末级油水分离模块的输水管和输油管。
第一级油水分离模块的进液管连接至外置油水混合液输送管路，后面每一级油水分离模块的进液管均连接至其前一级油水分离模块的输水管，各级油水分离模块的输油管顺次连通。
所述的出油口通过输油支管与输油管连通。
所述的所述的进液管下部和出水口均顺次通过输水支管及异径管与输水管连通，且出水口连接至输水支管顶部。
本发明提供了一种基于超亲油超疏水石墨烯复合泡沫的油水分离装置，用于将油井采出的高压油水混合液直接进行油水分离。有效避免了三相分离器中部分关键部件的损伤失效威胁，显著降低了停工检修造成的经济损失，节约了成本。通过石墨烯复合泡沫的超亲油超疏水性能代替高耗能的机械式油水分离作业，实现高效、绿色、安全的实现油水分离。在开展油水分离作业时，将高压油水混合液直接通入油水分离模块持续进行多级分离，显著提高了油相和水相的分离程度，提高了原油产量，减少了含油污水的排放。
附图说明
图1为油水分离装置结构示意图；
图2为壳体结构示意图；
图3为滤油网结构示意图；
图4为多级油水分离模块结构示意图。
其中，1、油水分离模块，2、进液管，3、石墨烯复合泡沫，4、活塞杆，5、壳体，6、电机，7、皮带，8、换向器，9、输油管，10、输油支管，11、滤油网，12、输水管，13、异径管，14、输水支管，15、出水口，16、活塞挡板，17、活塞，18、通油网，19、电动抽液泵，20、出油口，21、通孔。
具体实施方式
如图所示，基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，包括顺次连接的至少一级油水分离模块1和电动抽液泵19；
所述的油水分离模块1包括壳体5、与壳体5连通的用于流入油水混合液的进液管2、与壳体5连通的用于输送分离后水相的输水管12，且进液管2下部与输水管12连通、与壳体5连通的用于输送分离后油相的输油管9，以及为油水分离模块1提供动力的动力系统；
所述的动力系统包括与外置电源连接的电机6、皮带7及通过皮带7传动与电机6连接的转向器8、与转向器8连接的活塞杆4，活塞杆4末端设置有活塞17，且活塞17同轴设置于壳体5内部；
所述的壳体5上部与其同轴设置有滤油网11，壳体5侧壁滤油网11上方设置有与输油管9连通的出油口20，壳体5内部滤油网11与活塞17之间设置有石墨烯复合泡沫3，壳体5底部设置有出水口15及出水口15周圈的活塞挡板16，且壳体5通过出水口15与输水管12连通，壳体5顶部及滤油网11中心分别设置有配合活塞杆4穿过的通孔21；
所述的进液管2连通于壳体5侧壁下部覆盖有石墨烯复合泡沫3的区域，且进液管2与壳体5之间设置有通油网18；
所述的电动抽液泵19分别连接于最末级油水分离模块1的输水管12和输油管9。
第一级油水分离模块1的进液管2连接至外置油水混合液输送管路，后面每一级油水分离模块1的进液管2均连接至其前一级油水分离模块1的输水管12，各级油水分离模块1的输油管9顺次连通。
所述的出油口20通过输油支管10与输油管9连通。
所述的所述的进液管2下部和出水口15均顺次通过输水支管14及异径管13与输水管12连通，且出水口15连接至输水支管14顶部。
由外置油水混合液输送管路流入进液管2的高压油水混合液，由于密度差异，油相主要分布于上层，水相主要分布于下层。开展油水分离作业时，启动电源，电机6通过皮带7带动转向器8运转，并通过活塞杆4带动活塞17沿竖直方向进行周期性往复运动。当活塞17下行时，分布在上层的油相通过通油网18流入壳体5，与石墨烯复合泡沫3接触并被迅速吸收，当活塞17上行时，活塞17与滤油网11配合，使石墨烯复合泡沫3被活塞17和滤油网11挤压，将石墨烯复合泡沫3中吸收的油相通过出油口20挤入输油管9，并在电动抽液泵19的作用下由输油管9流出。分布在下层的水相及未被吸收的油相通过进液管2下部或出水口15流入输水管12，进入下一级油水分离模块1或由最末级油水分离模块1的输水管12流出，实现高效、绿色、安全的实现油水分离。

Claims (4)

1.基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，其特征在于：包括顺次连接的至少一级油水分离模块(1)和电动抽液泵(19)；
所述的油水分离模块(1)包括壳体(5)、与壳体(5)连通的用于流入油水混合液的进液管(2)、与壳体(5)连通的用于输送分离后水相的输水管(12)，且进液管(2)下部与输水管(12)连通、与壳体(5)连通的用于输送分离后油相的输油管(9)，以及为油水分离模块(1)提供动力的动力系统；
所述的动力系统包括与外置电源连接的电机(6)、皮带(7)及通过皮带(7)传动与电机(6)连接的转向器(8)、与转向器(8)连接的活塞杆(4)，活塞杆(4)末端设置有活塞(17)，且活塞(17)同轴设置于壳体(5)内部；
所述的壳体(5)上部与其同轴设置有滤油网(11)，壳体(5)侧壁滤油网(11)上方设置有与输油管(9)连通的出油口(20)，壳体(5)内部滤油网(11)与活塞(17)之间设置有石墨烯复合泡沫(3)，壳体(5)底部设置有出水口(15)及出水口(15)周圈的活塞挡板(16)，且壳体(5)通过出水口(15)与输水管(12)连通，壳体(5)顶部及滤油网(11)中心分别设置有配合活塞杆(4)穿过的通孔(21)；
所述的进液管(2)连通于壳体(5)侧壁下部覆盖有石墨烯复合泡沫(3)的区域，且进液管(2)与壳体(5)之间设置有通油网(18)；
所述的电动抽液泵(19)分别连接于最末级油水分离模块(1)的输水管(12)和输油管(9)。
2.根据权利要求1所述的基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，其特征在于：第一级油水分离模块(1)的进液管(2)连接至外置油水混合液输送管路，后面每一级油水分离模块(1)的进液管(2)均连接至其前一级油水分离模块(1)的输水管(12)，各级油水分离模块(1)的输油管(9)顺次连通。
3.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，其特征在于：所述的出油口(20)通过输油支管(10)与输油管(9)连通。
4.根据权利要求1或2所述的基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置，其特征在于：所述的进液管(2)下部和出水口(15)均顺次通过输水支管(14)及异径管(13)与输水管(12)连通，且出水口(15)连接至输水支管(14)顶部。
CN201710351929.2A 2017-05-18 2017-05-18 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置 Active CN106975243B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710351929.2A CN106975243B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710351929.2A CN106975243B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106975243A true CN106975243A (zh) 2017-07-25
CN106975243B CN106975243B (zh) 2022-04-26

Family

ID=59343477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710351929.2A Active CN106975243B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106975243B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1333073A (zh) * 2001-08-10 2002-01-30 耿红军 研磨式原油油水分离器
CN1796296A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中国科学院电工研究所 一种油水分离方法和装置
CN102659258A (zh) * 2012-05-31 2012-09-12 河南城建学院 餐厨泔水处理方法及处理装置
CN204058023U (zh) * 2014-09-25 2014-12-31 刘方旭 一种亲油疏水带式吸油分离机
CN205443227U (zh) * 2016-04-12 2016-08-10 成都蒲江珂贤科技有限公司 环保式食用油分离装置
CN205740433U (zh) * 2016-05-07 2016-11-30 同济大学苏州研究院 一种带油污水的油水分离装置
CN207041978U (zh) * 2017-05-18 2018-02-27 中国石油大学(华东) 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1333073A (zh) * 2001-08-10 2002-01-30 耿红军 研磨式原油油水分离器
CN1796296A (zh) * 2004-12-22 2006-07-05 中国科学院电工研究所 一种油水分离方法和装置
CN102659258A (zh) * 2012-05-31 2012-09-12 河南城建学院 餐厨泔水处理方法及处理装置
CN204058023U (zh) * 2014-09-25 2014-12-31 刘方旭 一种亲油疏水带式吸油分离机
CN205443227U (zh) * 2016-04-12 2016-08-10 成都蒲江珂贤科技有限公司 环保式食用油分离装置
CN205740433U (zh) * 2016-05-07 2016-11-30 同济大学苏州研究院 一种带油污水的油水分离装置
CN207041978U (zh) * 2017-05-18 2018-02-27 中国石油大学(华东) 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106975243B (zh) 2022-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101915074B (zh) 一种油田油井套管气回收装置和工艺
CN107098489B (zh) 一种多级分离工艺及装置
CN112648536A (zh) 补液式油气混输装置
CN207041978U (zh) 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置
CN109488882B (zh) 一种带有丝网除沫器的气液混输增压装置及方法
CN106975243A (zh) 基于石墨烯复合泡沫的油水分离装置
CN106064843B (zh) 一种耐污油水分离装置
CN206616071U (zh) 油水分离装置
CN203612964U (zh) 一种活性炭连续洗涤和干燥的装置
CN114151053B (zh) 高温蒸汽同芯双管射流泵注汽排砂采油油气水砂分离装置
CN201714356U (zh) 一种油田油井套管气回收装置
CN205823212U (zh) 横向式振动筛及离心机钻井液固液分离及泥浆循环系统
CN207259283U (zh) 一种植物酸化油水解甜水的回收装置
CN201924890U (zh) 一种新型煤层气地面抽采装置
CN205886399U (zh) 原油中泥沙高效旋流分离过滤器
CN202700661U (zh) 一种铝土矿选矿消泡系统
CN204664870U (zh) 一种用于油井出油智能油气混输装置
CN104860385B (zh) 一种低渗透油田采出水处理工艺及系统
CN202822938U (zh) 一种过滤器及使用该过滤器的过滤系统
CN203577377U (zh) 一种油水分离装置
CN203420879U (zh) 油气混输泵
CN203183746U (zh) 一种旋流过滤组合式油水分离器
CN220153347U (zh) 一种烷基化余热回收利用装置
CN108103313B (zh) 一种湿法冶金中含油酸雾处理系统及方法
CN206554913U (zh) 一种油田井口除油除沙撬装集成分离装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant