CN108704336B - 一种密闭式油罐脱水系统及其脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密闭式油罐脱水系统，包括若干个油罐和连接于所述油罐的若干个脱水器，还包括：主管道，通过脱水管道连接于所述脱水器，集水罐，通过集水管道连接于所述主管道，所述集水罐中设置有油水溢流板，所述油水溢流板将所述集水罐分隔为油槽区和水槽区；污水泵，所述污水泵的入水口通过第一排水管道连接于所述集水罐的水槽区；油泵，所述油泵的入油口通过第一排油管道连接于所述集水罐的油槽区；碱液吸收罐，通过排气管道连接于所述集水罐的顶部。利用该脱水系统本发明还公开了一种密闭式油罐脱水方法，相比于传统的油罐脱水方法，更加安全、环保。

Description

一种密闭式油罐脱水系统及其脱水方法

技术领域

本发明属于油罐开采和加工技术领域，具体涉及一种密闭式油罐脱水系统及其脱水方法。

背景技术

石化行业的油田、炼厂、化工厂都有大量的油罐，大部分的油罐底部都会沉积一定量的水。在进入下一道工序之前，都必须将油罐底部的水脱干净，才能保证生产正常，产品质量合格。一般的脱水操作是利用脱水器将储罐底部的水排出，排出来的水中，不仅含有一定量的未被完全分离干净的油，而且含有大量的有毒、有害气体，比如硫化氢、二氧化硫。传统的脱水方式都是将油罐底部的水脱出后，排到脱水池，再通过地下污水管道输送到污水处理厂。

但是，目前这种脱水方式存在以下弊端：第一，污油水中含有的大量有毒有害气体会挥发到空气中，污染空气，特别是污油水中的硫化氢含量较高时，会威胁到操作工的生命安全；第二，一旦地下污水管道发生渗漏，会污染土壤和地下水，造成短期内不可修复的污染；第三，当操作工脱水失误或脱水器脱水失灵时，会导致储罐中储存的介质大量泄漏到罐外，污染环境，造成巨大的安全隐患；第四，传统的脱水方式脱出的水中油含量较高，给后续的污水处理带来较大的难度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种密闭式油罐脱水系统及其脱水方法，相比于传统的油罐的脱水方法，更加安全、环保。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种密闭式油罐脱水系统，包括若干个油罐和连接于所述油罐的若干个脱水器，还包括：

主管道，通过脱水管道连接于所述脱水器，所述主管道和所述脱水器之间设置有单向阀门；

集水罐，通过集水管道连接于所述主管道，所述集水罐中设置有油水溢流板，所述油水溢流板将所述集水罐分隔为油槽区和水槽区；

污水泵，所述污水泵的入水口通过第一排水管道连接于所述集水罐的水槽区，所述污水泵的出水口通过第二排水管道连接于外界污水收集池；

油泵，所述油泵的入油口通过第一排油管道连接于所述集水罐的油槽区，所述油泵的出油口通过第二排油管道排向外界的污油罐；

碱液吸收罐，通过排气管道连接于所述集水罐的顶部，所述碱液吸收罐的顶部设置有废气排管。

进一步的，所述集水罐的外部顶端安装有电连接于所述油泵的油位控制器，所述油位控制器位于所述油槽区的上方，所述油位控制器连接有位于所述油槽区的油位传感杆，用于检测所述油槽区的油位变化。

进一步的，所述集水管道设置有手动阀门和自动控制阀门，所述手动阀门位于所述主管道和所述集水管道连接处，所述自动控制阀门位于所述集水罐和所述集水管道连接处。

进一步的，所述集水罐的外部顶端还安装有电连接于所述自动控制阀门液位报警装置，所述液位报警装置连接有深入集水罐内部顶端的液位传感器。

进一步的，所述集水罐的外部顶端还安装有电连接于所述污水泵的界位控制器，所述界位控制器位于所述集水罐的水槽区上方，所述界位控制器连接有位于所述水槽区的界位传感杆，用于检测水槽区内部的污水位置变化。

进一步的，所述集水罐的外部安装有通过第一入氮管道连接于所述集水罐的氮气气源管道，所述第一入氮管道上安装有气压控制阀门，所述第一入氮管道和所述碱液吸收罐之间连接有第二入氮管道。

进一步的，所述碱液吸收罐上方安装有检测硫化氢或者二氧化硫气体浓度的气体报警器，下方安装有排液管道。

进一步的，所述排气管道和集水罐连接处安装有单向气体排气口，所述单向气体排气口中设置有阻液单向排气阀。

进一步的，所述第二排水管道上安装有连接所述集水罐底端的循环管道，所述循环管道和所述第二排水管道连接处设置有三通阀门。

一种密闭式油罐脱水方法，包括以下步骤：

S1：所述的密闭式油罐脱水系统投用之前，将外界氮气充入集水罐中，把集水罐中的空气置换干净，将外界碱液通过碱液管道流入碱液吸收罐；

S2：打开连接于油罐的脱水器，在油罐自压作用下，油罐底部的污油水通过脱水器排出，排出的污油水进到主管道，通过设置在集水管道上的阀门，污油水排进集水罐，待污油水在集水罐中水面上升至油水溢流板的顶部，污油水进行自动沉降，油水分离，污水沉降在水槽区，污油漫过油水溢流板进入油槽区；

S3：根据设置在集水罐顶部的界位控制器检测到的集水罐中污油水的位置变化和设定的界位信号，输出控制信号，传递至污水泵，污水泵自动将水槽区底部沉降后的污水排出至污水处理厂，并将污水水位稳定地控制在设定的高度，同时油位控制器将根据检测到的油槽区的污油油位信号，输出控制信号到油泵，油泵再将油槽区的污油排出至外界污油罐；

S4：在集水罐内部压力的作用下，集水罐顶部的气体通过集水罐上设置的排气口排进碱液吸收罐，其中的硫化氢或者二氧化硫气体与碱液进行中和，再将中和后的气体通过废气管道排入外界废气管线，碱液被中和完了以后，通过在碱液吸收罐中充入氮气将中和后失效的碱液排出外界，并重新注入新鲜碱液；

S5：集水罐需要清污时，启动污水泵，打开第二排水管道上的三通阀门，使得水槽区沉降在底部的污泥在污水泵的作用下进行循环流动并搅拌均匀，再切换三通阀门，通过第二排水管道排出至外界污水处理厂。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明公开了一种密闭式油罐脱水系统及其脱水方法，将传统的脱水器分离的污油水再次进行自然沉降分离，利用所述系统中的集水罐及其相连的装置，将油层和水层以及沉降在集水罐底部的泥层进行三次不同的分离，大大减少了排向外界水中的油量，该系统在运行过程中完全密闭进行，也同时避免了污油水的泄漏给环境安全造成的影响。

2、本发明在污油水分离的同时，利用碱液吸收罐将污油水中的酸性气体(硫化氢、二氧化硫等)进行了中和，避免了污油水中的有毒有害气体的排放，且该套脱水系统设置有多路传感器，使得在污油水分离的过程中多个步骤可以自动进行，减少了人工成本，同时该套系统设置的集水罐能够避免因自动化程度较高，出现操作失灵时造成的安全隐患，显著提高了自动运行的可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明公开的密闭式油罐脱水系统的一种结构示意图；

图中：

1-油罐；101-脱水管道；2-脱水器；3-主管道；301-集水管道；302-自动控制阀门；303-单向阀门；4-集水罐；401-油槽区；402-水槽区；403-油水溢流板；404-油位控制器；405-液位报警装置；406-界位控制器；407-油位传感杆；408-液位传感器；409-界位传感杆；5-油泵；501-第二排油管道；502-第一排油管道；6-污水泵；601-第一排水管道；602-三通阀门；603-第二排水管道；7-碱液吸收罐；701-气体报警器；702-废气管道；703-碱液管道；8-碱液罐；9-氮气气源管道；901-第一入氮管道；902-第二入氮管道；903-气压控制阀门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1，本发明公开了一种密闭式油罐脱水系统，包括若干个油罐1和连接于油罐1的若干个脱水器2，还包括：主管道3，通过脱水管道101连接于若干个脱水器2，主管道3和脱水器2之间设置有单向阀门303；集水罐4，通过集水管道301连接于主管道3，集水罐4中设置有油水溢流板403，油水溢流板403将集水罐4分隔为油槽区401和水槽区402；污水泵6，污水泵6的入水口通过第一排水管道601连接于集水罐4的水槽区402，污水泵6的出水口通过第二排水管道603连接于外界污水收集池；油泵5，油泵5的入油口通过第一排油管道502连接于集水罐4的油槽区401，油泵5的出油口通过第二排油管道501排向外界的污油罐；碱液吸收罐7，通过排气管道连接于集水罐4的顶部，碱液吸收罐7的顶部设置有废气排管。

优选地，本实施例利用所述密闭式油罐脱水系统介绍一种密闭式油罐脱水方法，包括以下步骤：

S1：脱水之前将外界氮气充入集水罐4中，将集水罐4中的空气置换干净，将外界碱液通过碱液管道703流入碱液吸收罐7。充入氮气的目的是防止集水罐4中混有空气，一旦集水罐4中存在大量空气，将会导致中和后排出的气体不易处理。

S2：打开连接于油罐1的脱水器2，油罐1底部的水在油罐自压作用下排出，排出的污油水进到主管道3，通过设置在集水管道301上的阀门，污油水排进集水罐4，待污油水在集水罐4中水面上升至油水溢流板403的顶部，污油水进行自动沉降，污水沉降在水槽区402底部，污油漫过油水溢流板403进入油槽区401。其中，在自动沉降过程中，始终保持集水罐4中的水位保持恒定，即通过污水泵6排出的水量加上从油槽区401排出的污油与进入集水槽中的污油水是一个动态平衡的过程。

优选地，集水罐4的外部顶端安装有电连接于油泵5的油位控制器404，油位控制器位于油槽区401的上方，油位控制器404连接有位于油槽区401的油位传感杆407，用于检测油槽区401内的油位变化。进一步的，集水罐4的外部顶端还安装有电连接于污水泵6的界位控制器406，界位控制器406位于集水罐4的水槽区402上方，界位控制器406连接有位于水槽区402的界位传感杆409，用于检测水槽区402内部的污水位置变化。

S3：根据设置在集水罐顶部的界位控制器检测到的集水罐中污油水的位置变化和设定的界位信号，输出控制信号，传递至污水泵，污水泵自动将水槽区底部沉降后的污水排出至污水处理厂，并将污水水位控制在设定的高度，同时油位控制器将根据检测到的油槽区的污油油位信号，输出控制信号到油泵，油泵再将油槽区的污油排出至外界污油罐。

油位控制器404一方面控制油泵5的抽取速度，另一方面，一旦脱水器失灵或人工脱水失误，油位控制器立即可以判断出该故障，就会立刻关闭自动控制阀302，停止脱水，将此信号传递至油泵5和污水泵6，停止油泵5和污水泵6的工作，转入故障工作模式。

优选地，集水管道301设置有手动阀门和自动控制阀门302，所述手动阀门位于主管道3和集水管道301连接处，自动控制阀门302位于集水罐4和集水管道301连接处。进一步的，集水罐4的外部顶端还安装有电连接于自动控制阀门302液位报警装置405，液位报警装置405连接有深入集水罐4内部顶端的液位传感器408。液位报警装置405用于在集水罐4内部出现大量污油水或者油等故障时，检测集水罐4内部充满的液体，一旦集水罐4充满液体，一方面液位报警装置405将故障信号传递至自动控制阀门302，关闭进入集水罐4的通路，所有设备将自动停止脱水，另一方面，根据集水罐4中充满是液体类型进行故障处理。

S4：将集水罐4内部的气体通过集水罐4上设置的排气口排进碱液吸收罐7进行中和，再将中和后的气体通过废气管道702排出外界废气管道。其中，气体在集水罐4中会聚集起来，其主要成分是硫化氢或者二氧化硫气体和挥发的液化石油气，由于集水罐4中的污油水是一个动态平衡过程，因此该气体在集水罐4中的压力也是一个恒定的过程，集水罐4内部的气压会顶开排气口中的阻液单向排气阀，通过排气口进入碱液吸收罐7。

优选地，排气管道和集水罐4连接处安装有排气口，所述排气口中设置有阻液单向排气阀。该阻液单向排气阀一方面可以避免集水罐4中出现故障液体的流出，另一方面可以防止碱液的逆流。

实施例二：

实施例一中结合所述系统介绍的脱水方法，本实施例和实施例一的差异在于该实施例介绍关于碱液吸收罐7中碱液使用后无效的情况下对于碱液的置换过程。

优选地，集水罐4的外部安装有通过第一入氮管道901连接于集水罐4的氮气气源管道，所述第一入氮管道901上安装有气压控制阀门903，所述第一入氮管道901和碱液吸收罐7之间连接有第二入氮管道902。其中，第一入氮管道901目的是一方面排出集水罐4中的空气，另一方面是保持集水罐4的气压恒定，避免集水罐4出现负压现象。

优选地，碱液吸收罐7上方安装有检测硫化氢或者二氧化硫气体浓度的气体报警器701，下方安装有排液管道，碱液吸收罐7和外界储存的碱液通过连接于排气管道的碱液管道703相通。在碱液吸收罐7中和一定量的气体后，碱液中的碱性将会失效，一旦碱液失效则通过在碱液吸收罐7上方设置的气体报警器701就会发出报警，例如H₂S浓度过高，未被完全中和时，就会发出警报，提醒操作人员及时更换碱液吸收罐7中的碱液，优选地，由于第二入氮管道902和碱液吸收罐7的连接，通过在碱液吸收罐7中充入氮气将中和后失效的碱液排出外界，在气体报警器701发出警报后，操作人员需要先关闭第一入氮管道901上的阀门，打开第二入氮管道902的阀门和碱液吸收罐7底部的排液阀门，利用氮气将失效的碱液排出外界，待失效的碱液排完后，再关闭第二入氮管道902的阀门和碱液吸收罐7底部的排液阀门，此时再打开连接于储存外界新鲜碱液的阀门，重新流入新鲜碱液。

实施例三：

本实施例将重点介绍关于如何将集水罐4底部沉积的污泥进行清洗的过程。优选地，第二排水管道603上安装有连接集水罐4底端的循环管道，循环管道和第二排水管道603连接处设置有三通阀门602。在实际使用该系统的过程中，由于污油水中含有一定量的污泥，这些污泥在一段时间后就会沉积至集水罐4的底部，需要定期清理，其中在清理过程中，首先使得集水罐4中的水位降低到一定的高度，在本发明中定时启动污水泵6，打开第二排水管道603上的三通阀门602，使得水槽区402沉降的污泥在污水泵6的作用下进行循环流动并搅拌均匀，再通过第二排水管道603排出至外界污水处理厂。

本发明所述密闭式油罐脱水系统的其它结构参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种密闭式油罐脱水系统，包括若干个油罐和连接于所述油罐的若干个脱水器，其特征在于，还包括：

主管道，通过脱水管道连接于所述脱水器，所述主管道和所述脱水器之间设置有单向阀门；

集水罐，通过集水管道连接于所述主管道，所述集水罐中设置有油水溢流板，所述油水溢流板将所述集水罐分隔为油槽区和水槽区；

污水泵，所述污水泵的入水口通过第一排水管道连接于所述集水罐的水槽区，所述污水泵的出水口通过第二排水管道连接于外界污水收集池，所述第二排水管道上安装有连接所述集水罐底端的循环管道，所述循环管道和所述第二排水管道连接处设置有三通阀门；

油泵，所述油泵的入油口通过第一排油管道连接于所述集水罐的油槽区，所述油泵的出油口通过第二排油管道排向外界的污油罐；

碱液吸收罐，通过排气管道连接于所述集水罐的顶部，所述碱液吸收罐的顶部设置有废气排管，所述碱液吸收罐上方安装有检测硫化氢或者二氧化硫气体浓度的气体报警器，下方安装有排液管道。

2.根据权利要求1所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述集水罐的外部顶端安装有电连接于所述油泵的油位控制器，所述油位控制器位于所述油槽区的上方，所述油位控制器连接有位于所述油槽区的油位传感杆，用于检测所述油槽区的油位变化。

3.根据权利要求1所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述集水管道设置有手动阀门和自动控制阀门，所述手动阀门位于所述主管道和所述集水管道连接处，所述自动控制阀门位于所述集水罐和所述集水管道连接处。

4.根据权利要求3所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述集水罐的外部顶端还安装有电连接于所述自动控制阀门的液位报警装置，所述液位报警装置连接有深入集水罐内 部顶端的液位传感器。

5.根据权利要求1所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述集水罐的外部顶端还安装有电连接于所述污水泵的界位控制器，所述界位控制器位于所述集水罐的水槽区上方，所述界位控制器连接有位于所述水槽区的界位传感杆，用于检测水槽区内部的污水位置变化。

6.根据权利要求1所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述集水罐的外部安装有通过第一入氮管道连接于所述集水罐的氮气气源管道，所述第一入氮管道上安装有气压控制阀门，所述第一入氮管道和所述碱液吸收罐之间连接有第二入氮管道。

7.根据权利要求1所述的密闭式油罐脱水系统，其特征在于，所述排气管道和集水罐连接处安装有单向气体排气口，所述单向气体排气口中设置有阻液单向排气阀。

8.一种密闭式油罐脱水方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-7任一项所述的密闭式油罐脱水系统实现，所述方法包括以下步骤：

S1：所述的密闭式油罐脱水系统投用之前，将外界氮气充入集水罐中，将集水罐中的空气置换干净，将外界碱液通过碱液管道流入碱液吸收罐；

S2：打开连接于油罐的脱水器，油罐底部的污油水在油罐自压作用下通过脱水器排出，

排出的污油水进到主管道，通过设置在集水管道上的阀门，污油水排进集水罐，污油水在集 水罐中水面上升至油水溢流板的顶部，污油水进行自动沉降，油水分离，污水沉降在水槽 区，污油漫过油水溢流板进入油槽区；

S3：根据设置在集水罐顶部的界位控制器检测到的集水罐中污油水的位置变化和设定的界位信号，输出控制信号，传递至污水泵，污水泵自动将水槽区底部沉降后的污水排出至污水处理厂，并将污水水位稳定地控制在设定的高度，同时油位控制器将根据检测到的油槽区的污油油位信号，输出控制信号到油泵，油泵再将油槽区的污油排出至外界污油罐；

S4：在集水罐内部压力的作用下，集水罐顶部的气体通过集水罐上设置的排气口排进碱液吸收罐，其中的硫化氢或者二氧化硫气体与碱液进行中和，再将中和后的气体通过废气管道排入外界废气管线，碱液被中和完了以后，通过在碱液吸收罐中充入氮气将中和后失效的碱液排出外界，并重新注入新鲜碱液；

S5：集水罐需要清污时，启动污水泵，打开第二排水管道上的三通阀门，使得水槽区沉降在底部的污泥在污水泵的作用下进行循环流动并搅拌均匀，再切换三通阀门，通过第二排水管道排出至外界污水处理厂。