CN112745910B - 一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法，装置包括均质系统和脱除系统，均质系统包括一个均质反应器，用于将待处理物料中的大块悬浮物均质化成较小的悬浮物，处理后的物料进入脱除系统，先进行初步的油水分离和脱悬浮物，脱除系统为一个立式反应器，上部中间设置一个套筒，为脱油区，填充纤维填料，套筒外环形的区域为脱悬浮物区，填充吸附填料，脱除后的水相出料，油相进入下部的除水区，其内填充油水分离填料，实现油水深度分离。本发明的装置和方法中，首先采用均质系统对悬浮物进行均匀化处理，将形状不规则的、尺寸大小不一的、且较多为大块“海带”状的悬浮物均质处理为形态及尺寸都较小的悬浮物，一方面解决后续脱悬浮物过程生产效率低、容易堵塞填料等问题，另一方面不影响集成油水分离方法中的油水分离填料的堵塞和使用效果。

Description

一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体为一种脱悬浮物与油水分离的耦合装置和方法。

背景技术

原油进厂加工的第一步就要脱盐脱水，脱除的方法是将原油中加入少量的水，经充分混合后，使盐全部溶于水中，然后加入适当含量的破乳剂，在一定的温度和压力条件下，在电场作用下使水滴变大而得到沉降分离，这一过程称为原油电脱盐脱水。因此，电脱盐脱水时原油加工的十分重要的一个步骤，由于盐分是溶解在水中的，因此油水分离效果对于炼厂后续加工具有十分重要的意义。

近年来，而随着原油劣质化、重质化趋势的加强，较多原油中含有一定量的胶质悬浮物，而现有技术中都没有原油脱除悬浮物的设施，这就给原油脱水脱盐过程及后续加工装置带来较多的问题，主要表现如下：（1）原油中的胶质悬浮物成片状或絮状悬浮在油品中，容易堵塞流经设备及管线；（2）这些胶质悬浮物在传统的电脱盐过程中不易被极化，因而难以实现深度的油水分离，造成油水分离不彻底，两相互相夹带严重；（3）这些胶质悬浮物的去除，采用传统的过滤方法造成过滤器迅速堵塞，不能长周期运行。总之，由于胶质悬浮物的存在，不论这些胶质悬浮物是在油品中还是污水中都具有诸多不利的影响，需要根据原油加工流程开发适宜的方法去除。

现有技术中，原油电脱盐脱水的方法，没有设置脱除胶质悬浮物过程和设备，原油电脱盐脱水设备也没有脱除悬浮物的功能，存在以下问题：（1）在原油电脱盐脱水过程中的胶质悬浮物成悬浮状态，无法实现沉降分离而脱除，同时这些悬浮物也不能被电场极化，影响脱盐效果，也是导致脱盐后的原油中盐含量指标不合格的主要原因；（2）胶质悬浮物为油类物质，密度轻，但不溶于水，因此在油水分离过程中影响油水分离效果，导致油水两相互相夹带十分严重，从而使油品中水含量较高。因此，若要使油品脱盐脱水即油水分离实现良好的效果，则需要开发新的工艺和设备，采取有效的方法脱除油品中的除悬浮物，才能解决油品脱盐、脱水过程中存在的脱盐效果差、油水两相互相夹带严重等问题。

CN 109453561A提出了一种除去油脂中悬浮物的方，该方法为一种除去油脂中悬浮物的方法，包括对初油进行第一次过滤，得到第一次过滤油；然后对第一次过滤油进行第二次过滤，得到第二次过滤油；再对第二次过滤油进行第三次过滤，得到第三次过滤油；利用袋式过滤器对第三次过滤油进行第四次过滤；总之，采用多次多级过滤的方法除去油脂中悬浮物。该方法存在过滤设备迅速堵塞、不能长周期运行的问题。

CN201280072453.4提出了一种用于过滤悬浮物的过滤器装置和方法，其中过滤器装置具有由至少一凹板和相邻的凹板组成的板组，所述板组在固定的头件和可动的尾端件之间，过滤器装置具有用于将悬浮物的第一流从头件用管输送至板组中的悬浮物管，所述悬浮物管穿过所述板组延伸到尾端件，其中过滤器装置具有用于将悬浮物的第二流用管输送至悬浮物管中的供给管，所述连供给管接于尾端件，其中在所述凹板和所述相邻的凹板之间形成过滤器腔，所述凹板和/或所述相邻的凹板具有凹部，其中凹板具有用于将悬浮物从悬浮物管输送至过滤器腔内的悬浮物导管，过滤器装置具有用于从悬浮物中过滤出固体成分的至少一个过滤布。该方法的原理是采用过滤布原理来过滤悬浮物，仍然存在过滤布容易堵塞、不能长期使用的问题。

CN101972559A提出了一种油水分离装置及油水分离方法，该装置包括一个底流管设置成U形的旋流器和一个具有液体均匀分布功能的卧式聚结油水分离器。卧式聚结油水分离器内部顺序设置有入口布液器、整流筛板、限位栅板固定的不锈钢波纹填料和聚丙烯丝网波纹填料、出口收集器等。其中旋流器的底流管及其内设的滤网可以将液体中所含的少量固体杂质过滤掉从而避免堵塞聚结填料，入口布液器和出口集液器保证液体分布均匀，整流筛板使得液体流速减小呈层流流动，不锈钢板波纹填料提供了油滴聚结分离的场所，带有气浮装置的聚丙烯丝网波纹填料可进一步将残留的细小油滴聚结分离。该专利的目的是实现油水深度分离，但没有脱除悬浮物的功能，若进料中含有悬浮物还会在填料内发生堵塞。

综上所述，开发一种能够高效脱除原油中悬浮物及油水分离的装置和方法，解决油品脱盐脱水过程中存在的脱盐脱水效果差、悬浮物堵塞过滤设备或油水分离填料、油水两相互相夹带严重等问题，具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中缺乏能够高效脱除原油中悬浮物及油水分离的整套装置和方法，且常规单一的脱除悬浮物过程存在生产效率低、容易堵塞过滤设施或填料等问题，而常规单一的油水分离过程又不能处理含有悬浮物的物料，会造成分离填料堵塞、油水两相互相夹带等问题，本发明提供一种高效脱除原油中悬浮物与油水分离耦合的装置和方法，具有脱悬浮物效果和油水分离过程的整体生产效率高，处理效果好，两个过程都不会发生堵塞，大幅度延长了运行周期。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面的技术目的是提供一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置，包括均质系统和脱除系统，所述均质系统包括一个均质反应器，均质反应器中部为贯通的均质仓，所述均质仓为两块具有多孔的隔板形成的空间，所述隔板将均质反应器内的空间分成三部分，均质反应器的底部设置气体分布装置Ⅰ，均质反应器的顶部设置气体出口Ⅰ，所述均质仓的一侧连接进料口Ⅰ，出料口Ⅰ设置于与进料口Ⅰ相对的另一侧，位于均质反应器的上部；所述出料口Ⅰ连接脱除系统，所述脱除系统包括一个立式反应器，反应器上部中间设置一个套筒，为脱油区，套筒外环形的区域为脱悬浮物区，反应器下部为除水区，所述脱油区内填充纤维填料，脱油区顶部设置填料挡板，其上设置进料口Ⅱ，与出料口Ⅰ连接，脱油区底部设置出料口Ⅱ，与脱悬浮物区连通；所述脱悬浮物区内填充吸附填料，脱悬浮物区的外壁上设置出料口Ⅲ；所述脱悬浮物区的底部设置气体分布装置Ⅱ，所述反应器的顶部设置气体出口Ⅱ；所述除水区设置于立式反应器的底部，与脱油区相通，其内填充油水分离填料，底部设置出料口Ⅳ。

进一步的，所述均质仓为是一个可实现将进料均质化处理的区域，均质化处理可以采用多种方法实现，所述均质仓可为超声波反应器、微波振荡反应器、机械搅拌器和磁力搅拌器等中的任意一种或多种组合的方式。

进一步的，由于超声波在油和水中均具有较好的传导性，所述均质仓优选为超声波反应器；所述的超声波发生频率一般为20KHz～100KHz，功率密度一般为通常≥0.3w/cm²（功率密度=发射功率(W)/发射面积(cm²)，信号可以是正弦信号，也可以是脉冲信号。

进一步的，所述气体分布装置Ⅰ和气体分布装置Ⅱ为微气泡发生器，所述微气泡发生器是能够将气体分散成小尺寸气泡的装置，或可称为微孔气泡发生器、膜管微分散器及超微气泡发生器等，可形成尺寸为50nm～1000μm，优选为5μm～100μm的气泡，能实现上述功能的设备均可用于本发明。所述气体分布装置Ⅰ和气体分布装置Ⅱ的功能是推动和加速进料中悬浮物上浮，主要采用加压溶气气浮法实现。

进一步的，所述均质反应器顶部的气体出口Ⅰ还通过增压机Ⅰ连接气体分布装置Ⅰ，实现气体的循环利用。

进一步的，所述脱油区内的纤维填料任意形状，如为长条形、方形、圆柱形、多边形或其它规则或不规则形状；所述的纤维填料均采用纤维丝编织而成的，纤维丝的孔径大于进入脱油区的液体中悬浮物的直径，防止悬浮物将纤维填料堵塞；所述纤维丝是由亲油疏水纤维与亲水疏油纤维编织在一起的复合纤维丝，其中亲水疏油纤维与亲油疏水纤维的质量比例为1:2～1:20，优选1:2～1:8；亲油疏水纤维丝选自聚酯纤维丝、尼龙纤维丝、聚氨酯纤维丝、聚丙烯纤维丝、聚丙烯腈纤维丝和聚氯乙烯纤维丝中的至少一种，亲水疏油纤维丝选自主链或侧链带有羧基、氨基、或羟基的天然高分子聚合物，如丙纶纤维，或选自材料表面经过亲水疏油处理的材料；所述纤维填料采用多层叠加纤维层的方式进行填装，其中的每层纤维层表面都具有凹凸结构，这种凹凸结构可以为X型、V型、8型、Ω型、水滴形或菱形中的任意一种。

进一步的，所述脱悬浮物区在竖直方向上分成多段，每两段之间由两块平行设置的多孔隔板隔开，两块平行设置的多孔隔板在反应器壁上开口，形成脱悬浮物区的出料口Ⅲ。分段的目的是可以提高脱悬浮物的效率，在下端堵塞之后，被处理物料上移，水相出料也逐渐上移。

进一步的，脱悬浮物区内填充的吸附填料为低密度气浮填料，填料密度为50kg/m³～900kg/m³，优选300kg/m³～600kg/m³；所述填料由亲油材料或经改性亲油材料制成，选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类和尼龙中的至少一种，或选自材料表面经过亲油处理的材料；所述填料可以是任何形状，如大孔蜂窝状填料、大孔丝网状填料、空心状填料、织物填料和波纹齿角填料中的任意一种类型。

进一步的，所述吸附填料在脱悬浮物区内为非固定填装状态；填料的孔隙率为30%～95%，优选50%～80%。

进一步的，所述气体出口Ⅱ还通过增压机Ⅱ连接气体分布装置Ⅱ，实现气体的循环利用。

进一步的，所述增压机Ⅰ和增压机Ⅱ更为具体地选自压缩机、溶气泵和高压射流泵中的一种或多种的组合。

进一步的，所述除水区内的油水分离填料分成两段，上段为聚结填料，聚结填料为能使油相中的水滴相互聚结的填料；更为具体的，采用亲水疏油纤维与亲油疏水纤维按照质量比例为2:1～20:1，优选为2:1～8:1编织而成；下段为波纹板填料，用来加速油相中水滴的沉降分离；两段组合实现从油相中更好地脱水。所述亲水疏油纤维与亲油疏水纤维种类的选择同上文所描述的。

本发明第二方面的技术目的是提供利用上述装置进行脱悬浮物与油水分离耦合处理的方法，如下：将待处理物料由进料口Ⅰ进入均质仓，气体分布装置Ⅰ进气，在均质仓和气泡作用下，待处理物料中的悬浮物被均质化，由出料口Ⅰ进入脱油区，在纤维填料的作用下，水相和油相发生初步的分离，作为轻相的水相在上，重相的油相下行，进入除水区，水相携带悬浮物由出料口Ⅱ进入脱悬浮物区，从下往上行在吸附填料及气体分布装置Ⅱ通入的气泡的作用下将悬浮物脱除并由出料口Ⅲ出料；所述油相进入除水区后在油水分离填料作用下实现分离，底部的油相由出料口Ⅳ出料。

本领域技术人员应当了解的是，首先，原油或污水中的悬浮物大多数为不规则形状的、尺寸大小不一的，且较多为大块“海带”状，因此不管采用过滤、膜处理、吸附、气浮等现有技术方法进行脱除，这些技术都存在容易挂附堵塞设备、设备不易清理以及不能维持长周期运行的问题，本发明的技术方案中首先对这些悬浮物进行均质化处理，使其成为形态及尺寸都小于某一直径的小块悬浮物，然后再进行处理分离脱除，解决了悬浮物容易挂附堵塞设备、设备不易清理等问题。其次，在悬浮物脱除过程中，由于悬浮物密度小，在重质油品（密度大于水的油品）中存在于水相，而进料为油水两相，若进行常规的悬浮物脱除，需要油水两相进料都进入脱除设备中，造成了脱悬浮物效率低、脱悬浮物带油等问题，而若是采用现有技术先进行油水分离，再进行脱除悬浮物，则存在悬浮物堵塞油水分离设备以及不能长周期运行的问题，所以针对此问题本发明先通过纤维填料将携带悬浮物的水相和油相分离，就不会造成悬浮物堵塞油水分离填料，然后将油水分离的水相引入脱除悬浮物区域进行脱除悬浮物，油水分离的油相引入脱水区进行深度脱水处理，即脱除悬浮物的同时进行了油水分离，两个过程互不影响，且脱悬浮和油水分离的整体效率高。

进一步的，待处理物料选自重劣质原料油、重质污油和煤焦油中的任意一种，或为原油电脱盐后的油品或切出的含油污水。

进一步的，所述待处理物料需先注水，注水的量为油品质量的3%~20%。

进一步的，通过控制均质仓的作用力及气体分布装置Ⅰ的进气量、气泡大小控制悬浮物被均质处理后的大小，使其直径小于脱油区纤维填料的孔径，不会堵塞纤维填料。

进一步的，通入气体分布装置Ⅰ和气体分布装置Ⅱ的气体选自氮气、空气或惰性气体，优选为氮气。

进一步的，气体分布装置Ⅰ的通气量与待处理物料进料的体积比（Nm³/h：m³/h）为1:1～500:1，优选10:1～100:1；气体分布装置Ⅱ的通气量与待处理原料的体积比（Nm³/h：m³/h）为100:1～1000:1，优选100:1～500:1；其中的气体体积以标准状态下的气体体积计。

进一步的，所述均质系统的操作条件如下：温度为常温～200℃，优选60～120℃；压力为0.3～10.0MPa，优选0.5～2.0MPa；脱除系统的操作条件如下：温度为常温～150℃，优选30～80℃；压力为0.1～10.0MPa，优选0.1～1.0MPa。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）本发明的装置和方法中，首先采用均质系统对悬浮物进行均匀化处理，将形状不规则的、尺寸大小不一的、且较多为大块“海带”状的悬浮物均质处理为形态及尺寸都较小的悬浮物，一方面解决后续脱悬浮物过程生产效率低、容易堵塞填料等问题，另一方面不影响集成油水分离方法中的油水分离填料的堵塞和使用效果。

（2）将悬浮物脱除过程与油水分离过程放置在一个反应器中耦合完成，先利用纤维填料携带悬浮物的水相和油相分离初步分离，再分别将悬浮物脱除和将油水深度分离；即脱除悬浮物的同时进行了油水分离，两个过程互不影响，且脱悬浮和油水分离的整体效率高。

（3）在脱悬浮物与油水分离耦合过程中，利用脱悬浮物与油水分离过程的特点和需要，设置耦合设备结构，使油水分离过程中物料流向为自上而下，有利于油水分离过程中的液滴沉降分离；然后水相自然引入脱悬浮物过程时，物料流向为自下而上，下部通入气浮气推动并携带悬浮物向上漂浮，有利于推动悬浮物上浮和脱除脱悬浮。

总之，本发明提供了一种高效脱除原油中悬浮物及油水分离的装置和方法，具有脱悬浮物效果和油水分离过程的整体生产效率高，处理效果好，两个过程都不会发生堵塞，大幅度延长了运行周期。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1.实施例1的脱悬浮物与油水分离耦合的装置；

其中1.均质反应器，2.进料口Ⅰ，3.均质仓，4.微气泡发生器Ⅰ，5.出料口Ⅰ，6.气体出口Ⅰ，7.增压机Ⅰ，8.立式反应器，9.进料口Ⅱ，10.纤维填料，11.纤维填料挡板，12.出料口Ⅱ，13.吸附填料，14.多孔隔板，15.弧形挡板，16.出料口Ⅲ，17.微气泡发生器Ⅱ，18.气体出口Ⅱ，19.增压机Ⅱ，20.聚结填料，21.波纹板填料，22.出料口Ⅳ。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置，包括均质系统和脱除系统，如图1所示：

所述均质系统包括一个均质反应器1，均质反应器1中部为贯通的均质仓3，所述均质仓3为两块具有多孔的隔板形成的空间，所述均质仓3为超声波反应器，外接电源；所述隔板将均质反应器1内的空间分成三部分，均质反应器1的底部设置微气泡发生器Ⅰ4，均质反应器的顶部设置气体出口Ⅰ6，气体出口Ⅰ6通过增压机Ⅰ7连接微气泡发生器Ⅰ4，所述均质仓3的一侧连接进料口Ⅰ2，出料口Ⅰ5设置于与进料口Ⅰ1相对的另一侧，位于均质反应器1的上部；

所述出料口Ⅰ5连接脱除系统，所述脱除系统包括一个立式反应器8，立式反应器8上部中间设置一个套筒，为脱油区，套筒外环形的区域为脱悬浮物区，立式反应器8下部为除水区，所述脱油区内填充纤维填料10，所述纤维填料10是由聚氨酯纤维丝（亲油疏水纤维）与丙纶纤维丝（亲水疏油纤维）按4:1的比例编织成表面为X型的圆柱状纤维堆积而成；脱油区顶部设置纤维填料挡板11，其上设置进料口Ⅱ9，与出料口Ⅰ5连接，脱油区底部设置出料口Ⅱ12，与脱悬浮物区连通；

所述脱悬浮物区在竖直方向上分成多段，每两段之间由两块平行设置的多孔隔板14隔开，两块平行设置的多孔隔板14在反应器壁上开口，形成脱悬浮物区的出料口Ⅲ16，多孔隔板14之间填充吸附填料13，最上端通过弧形挡板15密封吸附填料13；所述吸附填料13是密度为600kg/m³大孔蜂窝状聚丙烯填料；所述脱悬浮物区的底部设置微气泡发生器Ⅱ17，所述立式反应器8的顶部设置气体出口Ⅱ18，其通过增压机Ⅱ19连接微气泡发生器Ⅱ17，实现气体循环；所述除水区设置于立式反应器8的底部，与脱油区相通，其内上段填充聚结填料20，为由聚氨酯纤维丝（亲油疏水纤维）与丙纶纤维丝（亲水疏油纤维）亲水疏油型与亲油疏水型纤维按照1:4比例编织成具有Ω型表面花纹型式的编织层，下段为波纹板填料21，底部设置出料口Ⅳ22。

实施例2

利用实施例1的装置进行重污油中脱悬浮物与油水分离。表1为待处理原料的性质。

表1

将表1中待处理将待处理物料由进料口Ⅰ2进入均质反应器1中的均质仓3，均质反应器1的底部设置微气泡发生器Ⅰ4，均质反应器1的顶部设置气体出口Ⅰ6，气体出口Ⅰ6通过增压机Ⅰ7连接微气泡发生器Ⅰ4，所述均质仓3的一侧连接进料口Ⅰ2，出料口Ⅰ5设置于与进料口Ⅰ1相对的另一侧，位于均质反应器1的上部。进入均质仓3的待处理物料在均质仓3和微气泡作用下，待处理物料中的悬浮物被均质化，均质化后的物料进入由出料口Ⅰ5进入立式反应器8的脱油区，在脱油区内填充纤维填料10的作用下，水相和油相发生初步的分离，油水分离后的轻相由脱油区底部设置出料口Ⅱ12流至脱悬浮物区，从下往上行在吸附填料13及微气泡发生器Ⅱ17通入的气泡的作用下，将悬浮物脱除并由出料口Ⅲ16出料；所述油相进入除水区后在聚结填料21和波纹板填料21作用下实现聚结分离，底部的油相由出料口Ⅳ22出料。

微气泡发生器Ⅰ4的通气量与待处理物料进料的体积比（Nm³/h：m³/h）为80:1；微气泡发生器Ⅱ17的通气量与待处理原料的体积比（Nm³/h：m³/h）为200:1；其中的气体体积以标准状态下的气体体积计。

均质系统的操作条件如下：温度为110℃，压力为1.6MPa；脱除系统的操作条件如下：温度为70℃；压力为1.0MPa。

经上述方法处理后，待处理物料中的脱悬浮物与油水分离同时完成，油相中含盐量为2.75～2.96mg/L，含水量为4900～5100ppm，水相中油含量为0.35wt%～0.45wt%，水相和油相中的悬浮物肉眼看不见，经测量分别为0.0034%和0.0012%，装置在运行过程中各填料层均未出现堵塞现象。

实施例3

利用实施例1的装置进行重质原油中脱悬浮物与油水分离。表2为待处理原料的性质。

表2

将表1中待处理将待处理物料由进料口Ⅰ2进入均质反应器1中的均质仓3，均质反应器1的底部设置微气泡发生器Ⅰ4，均质反应器1的顶部设置气体出口Ⅰ6，气体出口Ⅰ6通过增压机Ⅰ7连接微气泡发生器Ⅰ4，所述均质仓3的一侧连接进料口Ⅰ2，出料口Ⅰ5设置于与进料口Ⅰ1相对的另一侧，位于均质反应器1的上部。进入均质仓3的待处理物料在均质仓3和微气泡作用下，待处理物料中的悬浮物被均质化，均质化后的物料进入由出料口Ⅰ5进入立式反应器8的脱油区，在脱油区内填充纤维填料10的作用下，水相和油相发生初步的分离，油水分离后的轻相由脱油区底部设置出料口Ⅱ12流至脱悬浮物区，从下往上行在吸附填料13及微气泡发生器Ⅱ17通入的气泡的作用下，将悬浮物脱除并由出料口Ⅲ 16出料；所述油相进入除水区后在聚结填料21和波纹板填料21作用下实现聚结分离，底部的油相由出料口Ⅳ22出料。

微气泡发生器Ⅰ4的通气量与待处理物料进料的体积比（Nm³/h：m³/h）为50:1；微气泡发生器Ⅱ17的通气量与待处理原料的体积比（Nm³/h：m³/h）为450:1；其中的气体体积以标准状态下的气体体积计。

均质系统的操作条件如下：温度为102℃，压力为1.2MPa；脱除系统的操作条件如下：温度为80℃；压力为0.8MPa。

经上述方法处理后，待处理物料中的脱悬浮物与油水分离同时完成，油相中含盐量为2.65～2.88mg/L，含水量为4500～5000ppm，水相中油含量为0.27wt%～0.29wt%，水相和油相中的悬浮物肉眼看不见，经测量分别为0.0027%和0.0010%，装置在运行过程中各填料层均未出现堵塞现象。

Claims (22)

1.一种脱悬浮物与油水分离耦合的装置，其特征在于，其包括均质系统和脱除系统，所述均质系统包括一个均质反应器，均质反应器中部为贯通的均质仓，所述均质仓为是一个可实现将进料均质化处理的区域，选自超声波反应器、微波振荡反应器、机械搅拌器和磁力搅拌器中的任意一种或多种组合的方式；所述均质仓为两块具有多孔的隔板形成的空间，所述隔板将均质反应器内的空间分成三部分，均质反应器的底部设置气体分布装置Ⅰ，均质反应器的顶部设置气体出口Ⅰ，所述均质仓的一侧连接进料口Ⅰ，出料口Ⅰ设置于与进料口Ⅰ相对的另一侧，位于均质反应器的上部；所述出料口Ⅰ连接脱除系统，所述脱除系统包括一个立式反应器，反应器上部中间设置一个套筒，为脱油区，套筒外环形的区域为脱悬浮物区，反应器下部为除水区，所述脱油区内填充纤维填料，脱油区顶部设置填料挡板，其上设置进料口Ⅱ，与出料口Ⅰ连接，脱油区底部设置出料口Ⅱ，与脱悬浮物区连通；所述脱悬浮物区内填充吸附填料，脱悬浮物区的外壁上设置出料口Ⅲ；所述脱悬浮物区的底部设置气体分布装置Ⅱ，所述反应器的顶部设置气体出口Ⅱ；所述气体分布装置Ⅰ和气体分布装置Ⅱ为微气泡发生器，形成尺寸为50nm～1000μm气泡；所述除水区设置于立式反应器的底部，与脱油区相通，其内填充油水分离填料，底部设置出料口Ⅳ。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述均质反应器顶部的气体出口Ⅰ还通过增压机Ⅰ连接气体分布装置Ⅰ。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体出口Ⅱ还通过增压机Ⅱ连接气体分布装置Ⅱ。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述增压机Ⅰ选自压缩机、溶气泵和高压射流泵中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述增压机Ⅱ选自压缩机、溶气泵和高压射流泵中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱油区内的纤维填料为任意形状，采用多层叠加纤维层的方式进行填装，其由纤维丝编织而成，表面具有X型、V型、8型、Ω型、水滴形或菱形中的任意一种的凹凸结构。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述的纤维填料是由亲油疏水纤维与亲水疏油纤维编织在一起的复合纤维丝，其中亲水疏油纤维与亲油疏水纤维的比例为1:2～1:20，所述亲油疏水纤维丝选自聚酯纤维丝、尼龙纤维丝、聚氨酯纤维丝、聚丙烯纤维丝、聚丙烯腈纤维丝和聚氯乙烯纤维丝中的至少一种，所述亲水疏油纤维丝选自主链或侧链带有羧基、氨基、或羟基的天然高分子聚合物丙纶纤维，或选自材料表面经过亲水疏油处理的材料。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱悬浮物区在竖直方向上分成多段，每两段之间由两块平行设置的多孔隔板隔开，两块平行设置的多孔隔板在反应器壁上开口，形成脱悬浮物区的出料口Ⅲ。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸附填料为密度为50kg/m³～900kg/m³的亲油型填料，选自酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类和尼龙中的至少一种，或选自材料表面经过亲油处理的材料。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述吸附填料为大孔蜂窝状填料、大孔丝网状填料、空心状填料、织物填料和波纹齿角填料中的任意一种。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸附填料在脱悬浮物区内为非固定填装状态，填料的孔隙率为30%～95%。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，除水区内的油水分离填料分成两段，上段为聚结填料，聚结填料采用亲水疏油纤维与亲油疏水纤维按照质量比例为2:1～20:1编织而成；下段为波纹板填料。

13.利用权利要求1-12任意一项所述的装置进行脱悬浮物与油水分离耦合处理的方法，其特征在于，将待处理物料由进料口Ⅰ进入均质仓，气体分布装置Ⅰ进气，在均质仓和气泡作用下，待处理物料中的悬浮物被均质化，由出料口Ⅰ进入脱油区，在纤维填料的作用下，水相和油相发生初步的分离，作为轻相的水相在上，重相的油相下行，进入除水区，水相携带悬浮物由出料口Ⅱ进入脱悬浮物区，从下往上流动并在吸附填料及气体分布装置Ⅱ通入的气泡的作用下将悬浮物脱除并由出料口Ⅲ出料；所述油相进入除水区后在油水分离填料作用下实现分离，底部的油相由出料口Ⅳ出料。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，待处理物料选自重劣质原料油、重质污油和煤焦油中的任意一种，或为原油电脱盐后的油品或切出的含油污水。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述待处理物料需先注水，注水的量为油品质量的3%~20%。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通过控制均质仓的作用力及气体分布装置Ⅰ的进气量、气泡大小控制悬浮物被均质处理后的大小，使其直径小于脱油区纤维填料的孔径。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，通入气体分布装置Ⅰ和气体分布装置Ⅱ的气体选自氮气、空气或惰性气体。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，气体分布装置Ⅰ的通气量与待处理物料进料的体积比为1:1～500:1。

19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，气体分布装置Ⅱ的通气量与待处理原料的体积比为100:1～1000:1。

20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述均质系统的操作条件如下：温度为常温～200℃，压力为0.3～10.0MPa。

21.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，脱除系统的操作条件如下：温度为常温～150℃，压力为0.1～10.0MPa。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，脱除系统的操作条件如下：温度为30～80℃，压力为0.1～1.0Mpa。

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