CN205576028U - 一种超大功率超声波污油破乳脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超大功率超声波污油破乳脱水装置，包括污油原料罐（1），其特征在于：所述污油原料罐（1）中的含水污油通过含水污油泵（2）送至串联设置的超声波作用器（5）进行连续式超声波初破乳，初破乳后的污油经管道送入脉冲式超声波破乳罐（6）进行二次破乳，脉冲式超声波破乳罐（6）的出料口通过管道与沉降分离脱水罐（7）相连通，沉降分离脱水罐（7）内经过破乳后的脱水污油进入与之通过管道相连通的成品污油罐（8）内。本实用新型的装置采用连续式和脉冲式的超声波联合作用进行两次破乳实现污油脱水，实现连续不间断的破乳脱水并保证污油脱水的效果，脱水后污油含水<10%、脱水后污水含油<500mg/L。

Description

一种超大功率超声波污油破乳脱水装置

技术领域

本实用新型涉及含水污油处理技术领域，尤其是指炼油企业产生的各类轻污油和重污油的破乳脱水回收以及采油企业采出污水的处理，具体地说是一种脱水后污油含水<10%且脱水后污水含油<500mg/L的超大功率超声波污油破乳脱水装置。

背景技术

在原油炼制过程中，原油电脱盐、油品罐区切水、设备检修及化验排污等过程中产生大量的的含油污水，主要由油分、泥沙、有机污泥、表面活性物质及大量的水做成，其中油含量为20～75%，炼油企业年产生的污油为其产量的1～1.5%。污油破乳脱水的常规方法有热沉降、加入破乳剂等。通常经过长时间热沉降仍不易达到回收利用的要求。加入破乳剂后破乳效果不很理想，并且由于破乳剂为各种助剂类化学物质，产生二次污染。

我国陆上油田基本都采用注水开发方式，注入水将随原油一起被采出，随着开发时间延长，采出原油含水率不断上升，油田原油在外输或外运之前要求必须将水脱出，合格原油允许含水率为0.5%以下。由于污水是在油田开采过程中产生的，因此，称为采出污水（Produced Water），水中主要污染物为原油。采出污水在地面经过处理合格，再回注地下，循环使用。国内油田采出污水处理工艺采用水驱采出水常规处理工艺、水驱含油污水深度处理工艺、聚合物采出水常规处理工艺等，近年来，我国陆上油田随着注水开发时间的延长，特别是以聚合物驱油为代表的三次采油技术的推广应用，油田采出污水性质发生较大变化，现有污水处理工艺出现不适应，处理效果变差，影响油田开发效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种脱水后污油含水<10%且脱水后污水含油<500mg/L的超大功率超声波污油破乳脱水装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种超大功率超声波污油破乳脱水装置，包括污油原料罐，其特征在于：所述污油原料罐中的含水污油通过含水污油泵送至串联设置的超声波作用器进行连续式超声波初破乳，初破乳后的污油经管道送入脉冲式超声波破乳罐进行二次破乳，脉冲式超声波破乳罐的出料口通过管道与沉降分离脱水罐相连通，沉降分离脱水罐内经过破乳后的脱水污油进入与之通过管道相连通的成品污油罐内。

至少设置两个超声波作用器串联以依次进行含水污油连续式超声波初破乳处理。

多组串联的超声波作用器并联设置以扩大同一时刻的含水污油连续式超声波初破乳处理量。

所述的含水污油泵和超声波作用器之间的管道上依次设有污油加热器和杂质过滤器，含水污油泵对含水污油进行升压后送至污油加热器进行升温，并经杂质过滤器过滤后进入超声波作用器进行连续式超声波初破乳处理。

所述的污油加热器能够将含水污油泵输送过来的含水污油加热到50℃～85℃。

所述超声波作用器的出料口通过管道与位于脉冲式超声波破乳罐下部的污油进口相连接；且脉冲式超声波破乳罐的旁侧设有内循环泵，脉冲式超声波破乳罐底部的污油经由内循环泵输送至脉冲式超声波破乳罐的上部进行脉冲式超声波破乳循环。

所述脉冲式超声波破乳罐的上部通过管道与沉降分离脱水罐的上部相连通，将经过脉冲式超声波破乳罐二次破乳后的污油送入沉降分离脱水罐。

所述的沉降分离脱水罐内的破乳后的含水污油经过一段时间沉降后分层为污油、污水和固体絮状杂质，位于沉降分离脱水罐上部的污油自流进入成品污油罐内并经污油外送泵升压后送至焦化装置作为焦炭塔顶急冷油；污水及杂质从沉降分离脱水罐底部通过管道经排污井进入澄清池，经澄清水泵送至调节池，达标合格后排放。

所述沉降分离脱水罐的底部含水较多的可流动含渣流体经排污井送至“三泥”澄清池；不可流动的部分在进行沉降分离脱水罐的罐体内清扫时排除，并外送处理。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型的装置采用连续式和脉冲式的超声波联合作用进行两次破乳实现污油脱水，在连续式超声波破乳机构上根据污油的处理量进行超声波作用器多行及多列的排列处理即可，在脉冲式超声波破乳罐上根据污油的处理量来决定安装超声波换能器的数量；超声波作用器和脉冲式超声波破乳罐采用的单个换能器单元产生的功率可达到1～5Kw，换能器产生的超声波向装置内污油的多维方向传播，实现传播的无“死角”，实现连续不间断的破乳脱水并保证污油脱水的效果，含水污油脱水后能达到如下指标：脱水后污油含水<10%、脱水后污水含油<500mg/L，实现了污油的回收与再利用。

本实用新型的连续式超声波破乳脱水机构和脉冲式超声波破乳脱水机构能够实现模块化设计，象搭积木一样联接使用，使得该装置能够安装在炼油企业水处理后的最后未能处理的污油上，也能够安装在炼油过程中产生污油的装置后直接处理，以减少炼油过程中污油的输送，减少输送过程中的污染。

附图说明

附图1为本实用新型的超大功率超声波污油破乳脱水装置结构示意图。

其中：1—污油原料罐；2—含水污油泵；3—污油加热器；4—杂质过滤器；5—超声波作用器；6—脉冲式超声波破乳罐；7—沉降分离脱水罐；8—成品污油罐；9—污油外送泵。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示：一种超大功率超声波污油破乳脱水装置，包括污油原料罐1，污油原料罐1中的含水污油通过含水污油泵2送至串联设置的超声波作用器5进行连续式超声波初破乳，含水污油泵2和超声波作用器5之间的管道上依次设有污油加热器3和杂质过滤器4，含水污油泵2对含水污油进行升压后送至污油加热器3进行升温加热到50℃～85℃，并经杂质过滤器4过滤后进入超声波作用器5进行连续式超声波初破乳处理；超声波作用器5的出料口通过管道与位于脉冲式超声波破乳罐6下部的污油进口相连接，初破乳后的污油经管道送入脉冲式超声波破乳罐6进行二次破乳；脉冲式超声波破乳罐6的上部出料口通过管道与沉降分离脱水罐7的上部相连通，将经过脉冲式超声波破乳罐6二次破乳后的污油送入沉降分离脱水罐7；沉降分离脱水罐7内的破乳后的含水污油经过一段时间沉降后分层为污油、污水和固体絮状杂质，位于沉降分离脱水罐7上部的污油自流进入成品污油罐8内并经污油外送泵9升压后送至焦化装置作为焦炭塔顶急冷油；污水及杂质从沉降分离脱水罐7底部通过管道经排污井进入澄清池，经澄清水泵送至调节池，达标合格后排放；沉降分离脱水罐7的底部含水较多的可流动含渣流体经排污井送至“三泥”澄清池；不可流动的部分在进行沉降分离脱水罐7的罐体内清扫时排除，并外送处理。

实际使用中，至少设置两个超声波作用器5串联以依次进行含水污油连续式超声波初破乳处理，且多组串联的超声波作用器5并联设置以扩大同一时刻的含水污油连续式超声波初破乳处理量。脱水后获得的污油根据其纯度可以送常减压装置回炼或作焦装置塔顶急冷油。

本实用新型提供的超大功率超声波污油破乳脱水装置的破乳原理为：将大功率的超声波装置安装在污油进罐前的管道上，采用连续-脉冲超声波联合作用方式对污油进行破乳处理，增强油水在重力作用下的分离能力；利用超声波的“空化效应”——液体中空腔的形成﹑振荡﹑生长﹑收缩及崩溃，以及引发的物理和化学变化。空化泡崩溃时，在极短时间和空化泡的极小空间内，产生5000K以上的高温和大约500MPa的高压，并伴生强烈冲击波和时速高达400Km的微射流。超声波在传播过程中产生的机械振动作用，带动原油乳状液的剧烈振动，增加乳化液滴间的碰撞几率，降低乳化液滴的表面张力，从而有利于乳化液珠的聚结，生成更大直径的水滴，这些大直径的水滴经过在罐内的沉降作用，实现油水较好分离效果。

本实用新型提供的超大功率超声波污油破乳脱水装置使用时，由各装置送来的含水污油进入脱水前的污油原料罐1储存，污油原料罐1中的含水污油通过含水污油泵2升压后送至污油加热器3升温至75℃，升温后的含水污油经过滤后进入超声波作用器5（两台串联成一组、两组并联）进行连续式超声波初破乳，初破乳后的污油进入脉冲式超声波破乳罐6进行二次破乳，然后进入沉降分离脱水罐7；破乳后的含水污油在沉降分离脱水罐7内经过一段时间沉降后分层为污油、污水和固体絮状杂质，沉降分离脱水罐7上部的污油自流进入成品污油罐8内并经污油外送泵9升压后送至焦化装置作为焦炭塔顶急冷油，实现污油的回收与再利用；污水及杂质从沉降分离脱水罐7底部通过管道经排污井进入澄清池，经澄清水泵送至调节池，达标合格后排放；沉降分离脱水罐7的底部含水较多的可流动含渣流体经排污井送至“三泥”澄清池；不可流动的部分在进行沉降分离脱水罐7的罐体内清扫时排除，并外送处理。上述处理方式同样适用于油田污油脱水。

本实用新型的装置采用连续式和脉冲式的超声波联合作用进行两次破乳实现污油脱水，在连续式超声波破乳机构上根据污油的处理量进行超声波作用器5的多行及多列排列处理即可，在脉冲式超声波破乳罐6上根据污油的处理量来决定安装超声波换能器的数量；同时连续式超声波破乳脱水机构和脉冲式超声波破乳脱水机构能够实现模块化设计，象搭积木一样联接使用，使得该装置能够安装在炼油企业水处理后的最后未能处理的污油上，也能够安装在炼油过程中产生污油的装置后直接处理，以减少炼油过程中污油的输送，减少输送过程中的污染；超声波作用器5和脉冲式超声波破乳罐6采用的单个换能器单元产生的功率可达到1～5Kw，换能器产生的超声波向装置内污油的多维方向传播，实现传播的无“死角”，实现连续不间断的破乳脱水并保证污油脱水的效果，含水污油脱水后能达到如下指标：脱水后污油含水<10%、脱水后污水含油<500mg/L，实现了污油的回收与再利用。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种超大功率超声波污油破乳脱水装置，包括污油原料罐（1），其特征在于：所述污油原料罐（1）中的含水污油通过含水污油泵（2）送至串联设置的超声波作用器（5）进行连续式超声波初破乳，初破乳后的污油经管道送入脉冲式超声波破乳罐（6）进行二次破乳，脉冲式超声波破乳罐（6）的出料口通过管道与沉降分离脱水罐（7）相连通，沉降分离脱水罐（7）内经过破乳后的脱水污油进入与之通过管道相连通的成品污油罐（8）内。

2.根据权利要求1所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：至少设置两个超声波作用器（5）串联以依次进行含水污油连续式超声波初破乳处理。

3.根据权利要求1或2所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：多组串联的超声波作用器（5）并联设置以扩大同一时刻的含水污油连续式超声波初破乳处理量。

4.根据权利要求1所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述的含水污油泵（2）和超声波作用器（5）之间的管道上依次设有污油加热器（3）和杂质过滤器（4），含水污油泵（2）对含水污油进行升压后送至污油加热器（3）进行升温，并经杂质过滤器（4）过滤后进入超声波作用器（5）进行连续式超声波初破乳处理。

5.根据权利要求4所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述的污油加热器（3）能够将含水污油泵（2）输送过来的含水污油加热到50℃～85℃。

6.根据权利要求1所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述超声波作用器（5）的出料口通过管道与位于脉冲式超声波破乳罐（6）下部的污油进口相连接。

7.根据权利要求1或6所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述脉冲式超声波破乳罐（6）的上部通过管道与沉降分离脱水罐（7）的上部相连通，将经过脉冲式超声波破乳罐（6）二次破乳后的污油送入沉降分离脱水罐（7）。

8.根据权利要求7所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述的沉降分离脱水罐（7）内的破乳后的含水污油经过一段时间沉降后分层为污油、污水和固体絮状杂质，位于沉降分离脱水罐（7）上部的污油自流进入成品污油罐（8）内并经污油外送泵（9）升压后送至焦化装置作为焦炭塔顶急冷油；污水及杂质从沉降分离脱水罐（7）底部通过管道经排污井进入澄清池，经澄清水泵送至调节池，达标合格后排放。

9.根据权利要求8所述的超大功率超声波污油破乳脱水装置，其特征在于：所述沉降分离脱水罐（7）的底部含水较多的可流动含渣流体经排污井送至“三泥”澄清池；不可流动的部分在进行沉降分离脱水罐（7）的罐体内清扫时排除，并外送处理。