CN110384956A - 处理油水混合物的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种处理油水混合物的方法，包括：在第一温度下，将该油水混合物与溶剂混合得到液态混合物；在第二温度下，对该液态混合物进行第一次分离处理，得到水相和有机相；以及对第一次分离处理得到的有机相进行第二次分离处理，得到分离后的溶剂和分离后的油，其中，本发明所使用的溶剂与水在第一温度下的互溶性高于该溶剂与水在第二温度下的互溶性。本发明还涉及相应的装置。

Description

处理油水混合物的方法和装置

技术领域

本发明涉及混合物的分离技术领域，具体涉及一种使用溶剂处理油水混合物的方法和装置。

背景技术

油和水通常不会混合，但受到超声波、剪切力或其它外力时，水或油的一方会变成细微的液滴而分散于另一方中，变成乳液状油水混合物，这样的油水混合物中的油与水很难分离开来。因此，存在对于乳液状油水混合物难以分离、含油废液难以处理，以及油无法再利用等诸多问题。

例如，原油开采、存储、运输、以及加工等过程中产生大量的含油污水，需要进行油水分离。随着我国大多数油田开发进入中后期的高含水阶段，油田采出液含水量不断提高，采出液含水会影响原油输送和炼制，一般在原油外输前需要先进行脱水使含水量不超过0.5％。特别是重油，由于粘度大，比重与水接近，重油与水的分离更加困难，如何有效实现油和水的分离，特别是重油与水的分离，是石油化工行业的一大难题。

又例如，机械加工过程中使用的切削液具有润滑、冷却、清洗和防锈作用，有油基切削液和水基切削液两种。切削液在使用过程中，受温度、微生物、以及杂质的引入而变性，导致切削液质量下降，需定期更换，保证工件的加工质量，而含有油水混合物的废切削液需要进一步处理。

目前已知的处理油水混合物的方法有利用比重差、化学破乳、电化学、吸附等。然而，通过这些方法分离油水混合物存在需要大规模设备、处理能力差、成本高、耗时长的问题。

所以，需要一种能够更经济有效地处理油水混合物的方法和装置。

发明内容

本发明提供一种处理油水混合物的方法和相应装置。

一方面，本发明的实施例涉及一种处理油水混合物的方法，包括：在第一温度下，将第一油水混合物与溶剂混合得到液态混合物，所述液态混合物包含所述溶剂、油和水；在第二温度下，对所述液态混合物进行第一次分离处理，得到水相和有机相，所述有机相包含所述溶剂和所述油；以及对所述有机相进行第二次分离处理，得到分离后的溶剂和分离后的油，其中，该溶剂与水在第一温度下的互溶性高于该溶剂与水在第二温度下的互溶性。

在本发明的处理油水混合物的方法中，所使用的溶剂与水的互溶性随温度变化而发生变化，具体地，该溶剂在第一温度下与水的互溶性较高，在第二温度下与水的互溶性较低，第一温度可以高于或低于第二温度。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法中所使用的溶剂包括选自醇类、酚类、醚类、胺类和酮类中的一种或多种。

当第一温度高于第二温度时，作为一种实施方式，第一温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内；第二温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内。在该情况下，本发明的处理油水混合物的方法中所使用的溶剂包括选自甲基乙基酮、丁酮、异丙醇和异丙醚中的一种或多种。

当第一温度低于第二温度时，作为一种实施方式，第一温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内；第二温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内。在该情况下，本发明的处理油水混合物的方法中所使用的溶剂包括二异丙胺或三乙胺。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法中所使用的溶剂与所处理的油水混合物以一定重量比例进行混合。一般地，溶剂与油水混合物的重量比小于10：1，优选地，该重量比小于8：1。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法还包括将第一分离处理得到的有机相的至少一部分与第二油水混合物混合，用于处理该第二油水混合物。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法还包括将第二分离处理得到的分离后的溶剂的至少一部分与第三油水混合物混合，用于处理该第三油水混合物。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法还包括：除去由第一分离单元得到的水相中的残余溶剂，或从分离后的油中分离出残余溶剂、残余水或至少一种油类物质。

另一方面，本发明的实施例涉及一种处理油水混合物的装置，包括：

混合单元，包括油水混合物入口、溶剂入口和液态混合物出口，该混合单元用于在第一温度下，将油水混合物与溶剂混合得到液态混合物；

第一分离单元，包括液态混合物入口、水相出口和有机相出口，其中，所述液态混合物入口与所述混合单元的所述液态混合物出口相连接，该第一分离单元用于在第二温度下，将该液态混合物分离得到水相和有机相，该有机相包含溶剂和油；以及

第二分离单元，包括有机相入口、分离后的溶剂出口和分离后的油出口，其中，所述有机相入口与所述第一分离单元的所述有机相出口相连接，该第二分离单元用于将有机相分离得到分离后的溶剂和分离后的油。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置中，混合单元还包括第一温度控制元件，用于控制混合单元的操作温度处于第一温度下。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置中，混合单元还包括搅拌元件。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置中，第一分离单元还包括第二温度控制元件，用于控制第一分离单元的操作温度处于第二温度下。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置中，第一分离单元还包括选自重力分离元件、离心分离元件和旋流分离元件中的一种或多种。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置中，第二分离单元还包括蒸发元件。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置还包括第一回流单元，包括连接第一分离单元的有机相出口与混合单元的溶剂进口的管道，用于将第一分离单元分离出的有机相的至少一部分回流至混合单元。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置还包括第二回流单元，包括连接第二分离单元的分离后的溶剂出口与混合单元的溶剂进口的管道，用于将第二分离单元分离出的分离后的溶剂的至少一部分回流至混合单元。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置还包括水后处理单元，包括水相入口和溶剂减少的水相出口，该水相入口与第一分离单元的水相出口相连接，该水后处理单元用于除去由第一分离单元得到的水相中的残余溶剂。

进一步地，本发明的处理油水混合物的装置还包括油后处理单元，包括分离后的油入口和溶剂减少的油出口，该分离后的油入口与第二分离单元的分离后的油出口相连接。该油后处理单元用于从分离后的油中分离出残余溶剂、残余水或至少一种油类物质。

进一步地，本发明的处理油水混合物的方法和装置中所处理的油水混合物，例如第一油水混合物、第二油水混合物或第三油水混合物，包括，按重量百分比计，含油量大于0.5％，例如，大于1％的物质。作为一种实施方式，本发明的方法和装置中所处理的油水混合物包括含油污水、油田采出液、含水重油、切削液废液、餐厨油水和垃圾渗滤液中的一种或多种。

进一步地，按照本发明的处理油水混合物的方法和装置得到的油中的含水量，以重量百分比计，一般低于3％，优选地，低于1％。

进一步地，按照本发明的处理油水混合物的方法和装置得到的水中的含油量，以重量百分比计，一般低于1％，优选地，低于0.1％。

本发明的处理油水混合物的方法和装置中，所采用的溶剂与水的互溶性随温度变化而发生变化，对水的分离不经过相变，而是直接经过液液分离得到，因而能耗较低；由于分离后的溶剂能够循环利用，大大降低了处理成本；另外，本发明的处理油水混合物的方法和装置中不使用无机酸碱，不需要对体系的pH值进行调节，降低了对于设备的防腐要求。因此，本发明提供了一种经济有效地将处理油水混合物的方法和相应的装置。

附图说明

附图以及下面的详细描述用于帮助理解本发明的特征和优点，其中：

图1为依据本发明实施例的处理油水混合物的装置100的结构示意图；

图2为依据本发明实施例的应用处理油水混合物的装置100处理油水混合物的流程图；

图3为依据本发明实施例的处理油水混合物的方法200的流程图。

具体实施方式

除非本申请中清楚地另行定义，所用到的科学和技术术语的含义为本申请所述技术领域的技术人员通常所理解的含义。本申请中使用的“包括”、“包含”、“具有”或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围以内。

本申请中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于所述具体数量，还包括与所述数量接近的、可接受的、不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”、“左右”等修饰一个数值，意为本发明不限于所述精确数值。在某些实施例中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。本发明中的数值范围可以合并及/或互换，除非另行清楚说明，数值范围包括其所涵盖的所有数值子范围。

在说明书和权利要求中，除非清楚地另行指出，所有项目的单复数不加以限制。本申请说明书及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的材料或实施例等。

除非上下文另外清楚地说明，术语“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。

本说明书中提及“一些实施例”等，表示所述与本发明相关的一种特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包含在本说明书所述的至少一个实施例中，可能或不可能出现于其它实施例中。另外，需要理解的是，所述发明要素可以以任何适当的方式结合。

以下结合附图说明本发明的实施方式。图1为依据本发明实施例的处理油水混合物的装置100的结构示意图，图2为依据本发明实施例的应用处理油水混合物的装置100处理油水混合物的流程图，图3为依据本发明实施例的处理油水混合物的方法200的流程图。

本申请提及的“油”指常温下为液体的憎水性物质，其组分包括碳氢化合物或硅氧化合物。在一些实施例中，存在于油水混合物中的油可以是一种或多种，包括但不限于：石油、沥青、动物油、植物油、硅油或润滑油中的任意一种或多种。

本申请提及的“油水混合物”或类似用语是指含有油和水的物质，以固态、浆态、粘稠液体、或液态形式存在，其中的油和水的含量一般以重量百分比计，例如，含油量大于0.5％的，优选地，含油量大于1％的，油水混合物。在一些实施例中，油水混合物包括选自含油污水、油田采出液、含水重油、切削液废液、餐厨油水和垃圾渗滤液中的一种或多种。本申请中所提及的“第一油水混合物”、“第二油水混合物”和“第三油水混合物”表示不同的油水混合物，它们可以是同一种油水混合物的不同批次，具有相同或类似的成分，也可以是不同种类的油水混合物，例如分别独立地选自上述所列举的种类中的一种或多种。

本发明实施例中所使用的溶剂与水在第一温度下的互溶性高于该溶剂与水在第二温度下的互溶性。作为一种实施方式，在第一温度下，该溶剂与水互溶或混溶，不发生液体分层现象；在不同于第一温度的第二温度下，该溶剂与水的互溶性降低，由于溶剂和水密度不同而发生液体分层现象。在一些实施例中，该溶剂在第一温度和第二温度下均能与油水混合物中的至少一种油互溶，优选地，能够与两种或两种以上的油互溶，更优地，能够与大部分的油互溶。在一些实施例中，该溶剂在第一温度和第二温度下均为液态。在一些实施例中，该溶剂包括包括选自醇类、酚类、醚类、胺类和酮类中的一种或多种。

本申请提及的“第一温度”和“第二温度”，它们各自可以是某一具体温度值，也可以是某一温度范围，例如从20℃到30℃范围内。

在一些实施例中，第一温度高于第二温度，例如，第一温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内，第二温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内。在该情况下，溶剂包括选自甲基乙基酮、丁酮、异丙醇和异丙醚中的一种或多种。

在一些实施例中，第二温度高于第一温度，例如，第一温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内，第二温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内。在该情况下，溶剂包括二异丙胺或三乙胺。

在一些实施例中，参照图1，处理油水混合物的装置100包括：混合单元151，包括油水混合物入口、溶剂入口和液态混合物出口；第一分离单元155，包括液态混合物入口、水相出口和有机相出口，其中，液态混合物入口与混合单元151的液态混合物出口相连接；以及第二分离单元157，包括有机相入口、分离后的溶剂出口和分离后的油出口，其中，有机相入口与第一分离单元155的有机相出口相连接。

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括第一回流单元161，包括连接第一分离单元155的有机相出口与混合单元151的溶剂进口的管道。

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括第二回流单元162，包括连接第二分离单元157的分离后的溶剂出口与混合单元151的溶剂进口的管道。

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括水后处理单元156，包括水相入口和溶剂减少的水相出口，其中，水相入口与第一分离单元155的水相出口相连接；

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括油后处理单元158，包括分离后的油入口和溶剂减少的油出口，其中，分离后的油入口与第二分离单元157的分离后的油出口相连接。

参照图2和图3，采用处理油水混合物的方法200，使用处理油水混合物的装置100能够处理第一油水混合物101。在处理过程中：混合单元151用于将第一油水混合物101与溶剂103混合，得到液态混合物111，其中液态混合物111包含溶剂103、油和水；第一分离单元155用于将液态混合物111分离，得到水相113和有机相117，其中有机相117包含溶剂103和油；以及第二分离单元157用于将有机相117分离，得到分离后的溶剂123和分离后的油119。

参照图3，在步骤201中，第一油水混合物101与溶剂103在混合单元151中接触，得到液态混合物111，液态混合物111包含溶剂103和第一油水混合物101中的油和水。在一些实施例中，混合单元151能够使第一油水混合物101与溶剂103充分接触。

在一些实施例中，混合单元151包括加热元件或冷却元件，分别用于提高和降低混合单元151中的物质的温度。加热元件或冷却元件包括夹套加热设备、盘管加热设备或电加热设备，其中夹套和盘管中的加热介质可采用水、油和蒸汽中的一种或多种。

在一些实施例中，混合单元151包括第一温度控制元件，能够控制混合单元151中的物质处于第一温度下。第一温度控制元件包括温度控制器。

在一些实施例中，混合单元151包括能够使第一油水混合物101与溶剂103混合的容器或元件，例如，搅拌元件，用以促进第一油水混合物101与溶剂103之间的混合。搅拌元件的类型包括但不限于：推进式、桨式、涡轮式、框式、螺杆式和锚式中的任意一种或多种。

在一些实施例中，第一油水混合物101和溶剂103以一定的重量比例在混合单元151中接触。例如，溶剂103与第一油水混合物101重量比小于10：1；又例如，溶剂103与第一油水混合物101的重量比小于8：1。

在一些实施例中，第一油水混合物101和溶剂103各自以一定的速度连续注入混合单元151中。在另外一些实施例中，第一油水混合物101和溶剂103以一定的重量比按照一定的时间间隔、间歇性被注入到混合单元151中，例如，第一油水混合物101和溶剂103以5:1的重量比每小时一次注入至混合单元151中。进一步地，在该间歇性注入方式中，每次注入可以是在较短时间间隔内迅速全部注入，也可以是持续一段时间的注入，例如，在15分钟内持续注入所需重量的第一油水混合物101和溶剂103。

参照图3，在步骤203中，在第二温度下，第一分离单元155将液态混合物111分离，得到水相113和有机相117。第一分离单元155利用在第二温度下溶剂与水的互溶性较低的特性，将水从液态混合物111中分离出来。在一些实施例中，第一分离单元155包括加热元件或冷却元件，分别用于提高和降低第一分离单元155中的物质的温度。加热元件或冷却元件包括夹套加热设备、盘管加热设备或电加热设备，其中夹套和盘管中的加热介质可采用水、油和蒸汽中的一种或多种。在一些实施例中，第一分离单元155包括第二温度控制元件，第二温度控制元件包括温度控制器，能够控制混合单元151中的物质处于第二温度下，以实现水和溶剂因互溶性降低而产生液体分层，密度较大的位于下层，密度较小的位于上层。由于油与溶剂的互溶性较好，且随温度变化不大，油与溶剂存在于有机相。例如，当使用三乙胺作为溶剂时，控制第一分离单元155的操作温度在50℃到85℃范围时，液态混合物111静置后分为两层：上层为有机相117，包含三乙胺和油，下层为水相113，主要成分为水。第一分离单元155包括能够实现液液分离的元件，以实现水相113和有机相117的分离。第一分离单元155的一些实施例包括但不限于：重力分离元件、离心分离元件和旋流分离元件中的任意一种或多种。在一些实施例中，经过第一分离单元155分离后，水相113中仍可能包含少量溶剂，有机相117中仍可能包含少量水。

水相113如果达到所在地区的排放标准，可以直接排放，或传输至污水处理厂再处理。在一些实施例中，水相113中残余溶剂含量较高，需要进一步处理除去其中的残余溶剂，相应地，装置100包括水后处理单元156，用于除去水相113中的残余溶剂，得到溶剂减少的水115。在一些实施例中，水后处理单元156包括汽提元件，通过使水相113与水蒸汽或者热的气体(比如空气、氮气)直接接触，使残余溶剂扩散到气相中，从而得到溶剂减少的水115。在一些实施例中，水后处理单元156包括蒸发元件，蒸发元件可通过多种方式进行蒸发，例如改变水相113的温度或压强。例如，蒸发元件包括闪蒸元件或热蒸发元件。在一些实施例中，水后处理单元156还包括液化元件，用于液化蒸发出的残余溶剂，在一些实施例中，液化元件可以包括但不限于加压元件或冷凝元件。在一些实施例中，水后处理单元156包括一体化设置的蒸发元件和液化元件，例如蒸馏塔或精馏塔。在一些实施例中，水后处理单元156包括萃取塔，将水相中的溶剂通过萃取的方式去除，例如使用辛烷作为萃取剂，第一步，利用残余溶剂在萃取剂中的溶解度更大的特性，将水相113中残余的溶剂转移到萃取剂中；第二步，经过精馏塔，将溶剂与萃取剂分离。

在一些实施例中，装置100还包括第一回流单元161，用于将有机相117的至少一部分回流至混合单元151，实现将有机相117的至少一部分与第二油水混合物混合，作为溶剂处理第二油水混合物。在一些实施例中，第一回流单元161包括用于将有机相117的至少一部分回流至混合单元151的管道。在一些实施例中，第一回流单元161包括用于将有机相117的至少一部分注入混合单元151中的泵。在一些实施例中，第一回流单元161包括用于监测所回流的有机相117的流量的流量计。将有机相117的至少一部分回流用于处理第二油水混合物，能够减少后续第三分离单元157的处理量，同时能够在一定程度上减少新鲜溶剂的用量，从而节省处理成本。

参照图3，在步骤205中，第二分离单元157将包含溶剂和油的有机相117分离得到分离后的溶剂123和分离后的油119。在一些实施例中，第二分离单元157通过沸点的差异来分离溶剂和油。在一些实施例中，第二分离单元157包括蒸发元件，该蒸发元件能够将溶剂或油从有机相117中蒸发出来，以实现溶剂和油的分离。蒸发元件能通过多种方式进行蒸发，例如改变有机相117的温度或压强。一些实施例中，蒸发元件包括闪蒸元件或热蒸发元件。在一些实施例中，第三分离单元157还包括液化元件，用于液化蒸发出的溶剂或油，得到液态的分离后的溶剂123或液态的分离后的油119。液化元件可以采用多种方式对蒸发出的溶剂或油进行液化，例如加压或冷凝操作，其中，当液化元件通过加压来液化蒸发的溶剂或油时，第二分离单元157还可以相应地包括冷却元件，用以对因加压而温度升高的溶剂或油进行冷却。在一些实施例中，第二分离单元157包括一体化设置的蒸发元件和液化元件，例如蒸馏塔或精馏塔。

在一些实施例中，第一油水混合物101中的油，包含两种或两种以上不同沸点的油类物质，这样，有机相117中包含溶剂和两种或两种以上不同沸点的油类物质。在一些实施例中，第二分离单元157能够将有机相117中的至少一种油类物质分离出来。在一些实施例中，第二分离单元157能够将有机相117中的两种或两种以上不同沸点的油类物质分离出来。一些实施例中，第二分离单元157包括精馏塔，以实现溶剂和不同沸点的油类物质的分离。

在一些实施例中，经过第二分离单元157分离后，分离后的溶剂123中仍可能包含少量油，分离后的油119中仍可能包含少量溶剂。

在一些实施例中，分离后的油119可以不经过任何处理，直接作为产品出售，或者直接返回至炼油厂。分离后的油119可能包括多种成分。对于分离后的油119中的各种液体成分，例如残余溶剂、残余的水和不同种类的油类物质，可以采用多种方式，如蒸发、萃取或反萃取、吸附、静置分层等，将其中至少一种成分分离出来；对于分离后的油119中的残余固态物质，也可以采用多种方式，如自然沉降、离心分离、旋流分离、膜分离等，进行除去。

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括油后处理单元158，用于从分离后的油119中分离出残余溶剂、残余水或至少一种油类物质。例如，如图1所示，油后处理单元158能够从分离后的油119中分离出油类物质121。在一些实施例中，油类物质121可以直接作为产品出售或应用于某一特定领域。一些实施例中，油后处理单元158包括包括精馏塔以实现不同成分的分离。一些实施例中，油后处理单元158包括多个相互独立的子单元，分别用于将分离后的油119中的不同成分分离出来。

在一些实施例中，分离后的溶剂123被存储在回收溶剂储存单元(未图示)中，以供后续需要时使用，或用于其它工艺或设备中，或再次应用于处理油水混合物的装置100中处理后续加入的油水混合物。

在一些实施例中，处理油水混合物的装置100还包括第二回流单元162，用于将至少一部分分离后的溶剂123回流至混合单元151，与第三油水混合物混合，以处理该第三油水混合物。在一些实施例中，第二回流单元162包括用于将分离后的溶剂123的至少一部分回流至混合单元151的管道。在一些实施例中，第二回流单元162包括用于将分离后的溶剂123注入混合单元151中的泵。在一些实施例中，第二回流单元162包括用于监测所回流的分离后的溶剂123的流量的流量计。这样，在处理油水混合物的装置100启动初期，混合单元151所需的溶剂主要来自于新鲜溶剂102，当处理油水混合物的装置100运行一定时间之后，混合单元151所需的溶剂将主要来自于分离后的溶剂123，但混合单元151仍可能需要注入少量新鲜溶剂102，以对在处理过程中损耗的溶剂进行补充。

在一些实施例中，第二分离单元157与第二回流单元162各自单独设置，这样，溶剂和油的分离操作205和分离后的溶剂123的回流操作207分别在第二分离单元157和第二回流单元162中进行。在一些实施例中，第二分离单元157与第二回流单元162一体化设置，集成在一个设备中，这样，溶剂和油的分离操作205和回流分离后的溶剂123的操作207均在该设备中完成。

本发明的实施例还涉及图2所示的处理油水混合物的方法200，该方法可应用于图1所示的装置100。具体地，该方法包括：

步骤201：在第一温度下，将第一油水混合物101与溶剂103混合，得到液态混合物111，其中，该液态混合物包含溶剂103、油和水；

步骤203：在第二温度下，对液态混合物111进行第一次分离处理，得到水相113和有机相117，有机相117包含溶剂103和油；以及

步骤205：对有机相117进行第二次分离处理，得到分离后的溶剂123和分离后的油119。

具体地，在步骤201中，第一油水混合物101与溶剂103相接触形成液态混合物111，维持液态混合物111的温度在第一温度下，使第一油水混合物101与溶剂103充分溶解；在步骤203中，维持液态混合物111的温度在第二温度下，由于在第二温度下溶剂与水的互溶性较低，液态混合物111形成两个液相：含有溶剂103和油的有机相117与水相113，并通过有机相117与水相113的密度差，将两个液相分离，这样，第一油水混合物101中的至少一部分水即被分离出来；在步骤205中，分离有机相117得到分离后的溶剂123和分离后的油119，例如可以通过沸点的差异进行分离。通过以上三个步骤，第一油水混合物101中的油和水得到分离。

在一些实施例中，处理油水混合物的方法200还包括：将有机相117的至少一部分与第二油水混合物混合，采用本发明处理油水混合物的方法200处理该第二油水混合物，所述有机相117的至少一部分作为溶剂使用。将有机相117的至少一部分回用，可以降低步骤205中有机相117的处理量，节省成本。

在一些实施例中，处理油水混合物的方法200还包括步骤207：将分离后的溶剂123的至少一部分与第二油水混合物混合，采用本发明处理油水混合物的方法200处理该第二油水混合物，所述分离后的溶剂123的至少一部分作为溶剂使用。这样，将分离后的溶剂123进行循环使用，降低了在第二油水混合物处理过程中新鲜溶剂的用量，节省了成本。

在一些实施例中，处理油水混合物的方法200还包括：除去步骤203得到的水相113中的残余溶剂得到溶剂减少的水115。具体方法可以采用汽提或蒸发，其中蒸发包括共沸的方法。在一些实施例中，该溶剂减少的水115可以直接排放或输送至污水处理厂进行处理。

在一些实施例中，处理油水混合物的方法200还包括：从分离后的油119中分离出残余溶剂、残余水或至少一种油类物质。例如，如图1所示，从分离后的油119中分离出油类物质121，在一些实施例中，油类物质121可以直接作为产品出售或应用于某一特定领域。具体分离方法可以采用蒸馏或精馏。

在处理油水混合物的方法200中，通过使用一种与水的互溶性随温度变化的溶剂处理油水混合物，将其中的油、水分离开来。具体地，将溶剂与待处理物质在第一温度下混合后得到液体混合物，然后在第二温度下使该液体混合物分为水相和有机相两层，通过液液分离，分别得到水相和有机相，最后分离有机相得到分离后的油和分离后的溶剂。在处理的过程中，由于水的分离没有经过相变，因此该方法及其相应的装置能耗较低，经济实用。

实验示例

以下提供本发明的一些实验示例。下述实验示例可以为本领域中具有一般技能的人实施本发明提供参考。这些示例并不限制权利要求的范围。

示例一

采用每批次样品处理量100g的小型装置，以三乙胺作为溶剂，对来自炼油厂的油水混合物样品进行处理，油水混合物的含水量、含油量如表1中所示。

在具有搅拌功能的混合器中，常压、15℃条件下，加入100g油水混合物样品和200g三乙胺并搅拌5分钟进行混合。接着将液态混合物引入液液分离器。在液液分离器中，保持常压，将三乙胺、水和油的混合物的温度升至80℃，稳定10分钟左右，使其分为上下两层：上层为三乙胺和油的混合物，下层为水相。将下层的水相引入汽提器进行蒸发，水相中残余的三乙胺与水形成共沸物蒸发出来，将该共沸物液化后回流到液液分离器，收集剩余的水为分离出的水相,约97.1克。将三乙胺和油的混合物引入蒸馏器，在蒸发温度为85℃时收集分离出的溶剂，并得到分离出的油相，约2.3克。分离出水相和油相的成分如表1中所示。

分离出的水含油量、灰分含量低，可输送至废水处理系统进行进一步处理。分离出的油相含水率约4.5％左右，油品的回收率约为91.7％。

表1

	油水混合物	分离出的水	分离出的油
				含水量(％)	97.6	99.9	4.5
含油量(％)	2.4	0.1	95.5

示例二

采用每批次样品处理量100g的小型装置，以二异丙胺作为溶剂，对重油样品进行处理，重油样品的含水量、含油量如表2中所示。

在具有搅拌功能的混合器中，常压、15℃条件下，加入100克重油样品和500克二异丙胺并搅拌5分钟进行混合。接着，将混合器中的液态混合物引入液液分离器。在液液分离器中，保持常压，将二异丙胺、水和油的混合物的温度升至80℃，稳定10分钟左右，使其分为上下两层：上层二异丙胺和油的混合物，下层为水相。将下层的水相引入汽提器，水相中残余的二异丙胺被蒸发，在汽提塔顶冷凝后回流到液液分离器，汽提塔底收集的水为分离出的水相，约3.7克。将二异丙胺和油的混合物引入蒸馏器，在蒸发温度为85℃时回收溶剂，并得到分离出的油相，约95.1克。分离出的水相和油相的成分如表2中所示。

分离出的水相含油率约2.7％，分离出的重油含水率约0.1％，重油回收率99.1％。经本工艺处理后，重油脱水效果显著，重油回收率高。

表2

	重油样品	分离出的水相	分离出的重油
				含水量(％)	4.0	97.3	0.1
含油量(％)	96.0	2.7	99.9
				油品回收率(％)		99.1

示例三

采用每批次样品处理量100g的小型装置，以三乙胺作为溶剂，对重油样品进行处理，重油样品的含水量、含油量如表3中所示。

在具有搅拌功能的混合器中，常压、15℃条件下，加入100克重油样品和500克三乙胺并搅拌5分钟进行混合。接着，将混合器中的液态混合物引入液液分离器。在液液分离器中，保持常压，将三乙胺、水和油的混合物的温度升至80℃，稳定10分钟左右，使其分为上下两层：上层三乙胺和油的混合物，下层为水相。将下层的水相引入汽提器，水相中残余的三乙胺被蒸发，在汽提塔顶冷凝后回流到液液分离器，汽提塔底收集的水为分离出的水相，约27.4克。将三乙胺和油的混合物引入蒸馏器，在蒸发温度为85℃时回收溶剂，并得到分离出的油相，约69.3克。分离出的水相和油相的成分如表3中所示。

分离出的水相含油率约1.4％，分离出的重油含水率约1.4％，重油回收率97.2％。经本工艺处理后，重油脱水效果显著，重油回收率高。

表3

	重油样品	分离出的水相	分离出的重油
				含水量(％)	29.0	98.5	1.9
含油量(％)	71.0	1.5	98.1
				油品回收率(％)		97.2

以上的装置及方法仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种处理油水混合物的方法，包括：

在第一温度下，将第一油水混合物与溶剂混合得到液态混合物，所述液态混合物包含所述溶剂、油和水；

在第二温度下，对所述液态混合物进行第一次分离处理，得到水相和有机相，所述有机相包含所述溶剂和所述油；以及

对所述有机相进行第二次分离处理，得到分离后的溶剂和分离后的油，

其中，所述溶剂与水在所述第一温度下的互溶性高于所述溶剂与水在所述第二温度下的互溶性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂包括选自醇类、酚类、醚类、胺类和酮类中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂与水在所述第一温度下的互溶性高于所述溶剂与水在所述第二温度下的互溶性，所述第一温度在50℃到85℃范围内，所述第二温度在0℃到45℃范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述溶剂包括选自甲基乙基酮、丁酮、异丙醇和异丙醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂与水在所述第一温度下的互溶性高于所述溶剂与水在所述第二温度下的互溶性，所述第一温度在0℃到45℃范围内，所述第二温度在50℃到85℃范围内。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述溶剂包括二异丙胺或三乙胺。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂与所述第一油水混合物的重量比小于10：1。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述有机相的至少一部分与第二油水混合物混合。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述分离后的溶剂的至少一部分与第三油水混合物混合。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述油水混合物选自包括含油污水、油田采出液、含水重油、切削液废液、餐厨油水和垃圾渗滤液中的一种或多种。

11.一种处理油水混合物的装置，用于进行如权利要求1-10中任一项所述的方法，包括：

混合单元，包括油水混合物入口、溶剂入口和液态混合物出口；

第一分离单元，包括液态混合物入口、水相出口和有机相出口，其中，所述液态混合物入口与所述混合单元的所述液态混合物出口相连接；以及

第二分离单元，包括有机相入口、分离后的溶剂出口和分离后的油出口，其中，所述有机相入口与所述第一分离单元的所述有机相出口相连接。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述混合单元还包括第一温度控制元件。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述混合单元还包括搅拌元件。

14.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一分离单元还包括第二温度控制元件。

15.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一分离单元还包括选自重力分离元件、离心分离元件和旋流分离元件中的一种或多种。

16.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第二分离单元还包括蒸发元件。

17.根据权利要求11所述的装置，还包括：

第一回流单元，包括连接所述第一分离单元的所述有机相出口与所述混合单元的所述溶剂进口的管道。

18.根据权利要求11所述的装置，还包括：

第二回流单元，包括连接所述第二分离单元的所述分离后的溶剂出口与所述混合单元的所述溶剂进口的管道。

19.根据权利要求11所述的装置，还包括：

水后处理单元，包括水相入口和溶剂减少的水出口，所述水相入口与所述第一分离单元的所述水相出口相连接；或

油后处理单元，包括分离后的油入口和溶剂减少的油出口，所述分离后的油入口与所述第二分离单元的所述分离后的油出口相连接。