CN214088102U - 一种用于油田的油水分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于油田的油水分离装置，涉及油田含油污水处理领域，包括罐体、加热装置、气动搅拌装置、气浮装置和刮油装置；罐体包括油水分离仓和储油仓，整体密封；加热装置包括一根排布成与罐体底部平行的若干层导热管；气动搅拌装置包括一风机和连接于风机出口的一主管路，该风机和主管路布置于罐体的顶部，主管路上连接若干排分支管路，每排分支管路连接若干根垂直于罐底的竖直管路；气浮装置包括位于罐体外侧的一气浮泵和连接该气浮泵的一主管路，主管路上连接若干排分支管路，分支管路布置于罐体内的底部并与底部平行，每排分支管路设置若干个气浮泵接头。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田含油污水处理领域，具体涉及一种油田专用高效油水分离装置。
背景技术
含油污水是含有一定量的原油和其它杂质的含油污水，对环境有巨大危害。其来源主要有两种：一是在油气生产过程中所产出的地层伴生水；二是油田开采过程中产生的含油污染物经部分工艺(例如：热解脱附)处理后产生的含油液相。
对含油污水进行油水分离处理不仅可以降低生产成本，节约水资源和能源，而且可以降低对水体的污染和减少对生态环境的破坏。
油水分离装置是油田废水处理系统中常用的设备，根据浅池沉淀理论，应用异向流分离原理以及紊流变层流的辩证关系，使污水流经油水分离器的过程中，流速降低，水流向下，油珠上浮，从而实现油水分离。
油水分离装置在水处理的过程中具有分离出含油污水中的油和水并分别储存的作用，以保持系统运行的稳定性，在油田废水处理过程中，油水分离装置必不可少。
现有的油水分离装置为敞口方罐或圆罐，使用重力式沉降分离(过程中，加入破乳剂，加快油水分离)，罐顶装有刮油器刮出析出到液面的油，罐底还设有排水口用于分离水。使用时油水混合液通过泵输至装置中，根据浅池理论，实现油水分离，分离后的油上浮至混合液表面后由刮油器刮至储油罐，待除油完毕后开启排水口进行排水。
目前，现有的油水分离装置存在以下不足：第一，油水分离效率低下，油水分离采用重力式沉降分离，油液上浮缓慢；第二，成本高，分离过程中需要添加破乳剂；第三，刮油装置效率低下，现有刮油装置采用链条带动刮油板(长条状钢板)刮油，刮油板每次刮过油层只有一少部分油溢流至储油仓；第四，液面位置难以确定，罐体没有液面观察窗，难以确定罐内液面高度。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型公开了一种用于油田高效油水分离装置，该装置解决了现有技术中油水分离效率低下、成本高、刮油装置效率低下、液面位置难以确定等问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种用于油田的油水分离装置，包括罐体、加热装置、气动搅拌装置、气浮装置和刮油装置；罐体包括油水分离仓和储油仓，整体密封；加热装置包括一根排布成与罐体底部平行的若干层导热管；气动搅拌装置包括一风机和连接于风机出口的一主管路，该风机和主管路布置于罐体的顶部，主管路上连接若干排分支管路，每排分支管路连接若干根垂直于罐底的竖直管路；气浮装置包括位于罐体外侧的一气浮泵和连接该气浮泵的一主管路，主管路上连接若干排分支管路，分支管路布置于罐体内的底部并与底部平行，每排分支管路设置若干个气浮泵接头。
进一步地，导热管的进水口和出水口穿过罐体的一侧壁。
进一步地，风机采用罗茨风机。
进一步地，气动搅拌装置的主管路等距连接若干排分支管路，每排分支管路等距连接若干根垂直于罐底的竖直管路。
进一步地，气动搅拌装置的分支管路通过三通、弯头、球阀连接竖直管路。
进一步地，气浮装置的主管路上等距连接若干排分支管路，每排分支管路等距设置若干个气浮泵接头。
进一步地，气浮装置的主管路包括管道、弯头、混合装置、球阀、异径三通、异径弯头，分支管路通过三通、弯头连接气浮泵接头。
进一步地，加热装置、气动搅拌装置和气浮装置的各条管路采用无缝钢管。
进一步地，刮油装置包括电机、若干个滚筒、若干个集油槽和汇总油槽；电机为滚筒提供转动动力；滚筒布置于罐体油水分离仓的顶部，通过转动刮油；集油槽布置于滚筒下方，用于收集滚筒刮出的油；汇总油槽连通于各个集油槽，并连通于罐体的储油仓。
进一步地，每个滚筒的下方的罐体上开设一液面观察窗，液面观察窗装有一种可抵御含油污水压强、高温和腐蚀的透明玻璃。
本实用新型提出的用于油田的油水分离装置的原理和优点如下：
(1)罐体采用密封罐体，减少罐内热量散失，其作用是提高加热装置的加热效率。
(2)加热装置的导热管内注入加热好的80-100℃高温热水(采用下进上出)，其作用是加热罐内含油污水，从而降低其粘度，提高油水分离效率。
(3)气动搅拌装置通过罗茨风机将大量空气经管线打入罐内，产生大量气泡，从而搅动罐内含油污水，其作用是含油污水均匀受热。
(4)气浮装置通过气浮泵将空气和水经管线打入罐内，产生大量微小气泡，带动含油污水中油分上浮，其作用是提高油水分离效率。
(5)刮油装置通过刮油滚筒将分离的油刮到集油槽，再通过集油槽输送到储油仓，其作用是高效收集分离出的油分。
附图说明
图1-2是实施例中的一种用于油田的油水分离装置结构图。
图中：1--气动搅拌装置，2--刮油装置，3--加热装置，4--气浮装置，5--储油仓，6--油水分离仓。
图3是导热管示意图。
图4是气动搅拌装置、刮油装置和气浮装置的结构和位置示意图。
图5是刮油装置的滚筒示意图。
图中：7--轴套，8--料斗，9--辐条，10--侧板。
具体实施方式
以下将结合实施例对本实用新型的具体实施方式做详细阐述，应当注意的是，所述实施例并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
本实施例公开一种用于油田的油水分离装置，其结构如图1-2所示，具体构成说明如下：
(1)罐体：整体密封，分为油水分离仓6和储油仓5。整体尺寸9000mm×2800mm×2600mm，油水分离仓6有效容积：46m3，储油仓5有效容积：6m3。
(2)加热装置3：罐体端面一侧设置导热管进水口和出水口，导热管位于罐体内部并平行于罐体底部(管路采用直径85mm，壁厚3mm的无缝钢管)且距罐底200mm，等距500mm分上下共三层排布，见图3。
(3)气动搅拌装置1：罐顶一端安装罗茨风机，风机出口连接主管路(采用直径85mm，壁厚3mm的无缝钢管)，主管路上等距连接6排分支管路(采用DN20无缝钢管)。每排分支管路使用三通、弯头、DN20球阀等管件等距布置5根垂直于罐底的竖直管路，管路末端距罐底100mm，见图4。
(4)气浮装置4：罐体一侧设置气浮泵，进风口和进水口均采用DN40无缝钢管，主管路采用DN40无缝钢管，以及弯头、混合装置、DN40球阀、异径三通、异径弯头组成，主管路上等距连接5排分支管路(采用DN25无缝钢管)。每排分支管路使用三通、弯头等距布置气浮泵接头，管路末端距罐底150mm，见图4。
(5)刮油装置2：一种新型油田含油污水的油水分离的高效刮油装置2，具体如下：
动力部分：罐外一侧安装电机(变频电机，保证滚筒转速为3-6r/min)，罐体油水分离仓6上部等距安装四根传动轴(直径45mm-60mm，由电机带动齿轮及链条同步驱动)，其上安装滚筒、齿轮及链条，电机直接驱动第一各传动轴，其余三根传动轴通过齿轮链条与第一根传动轴进行动力连接。
刮油部分：传动轴上安装滚筒(直径350mm-500mm，长度2200mm-2400mm)，滚筒包括与传动轴配合的轴套7、料斗8、辐条9和侧板10。侧板10为圆环状钢板，位于滚筒两端，作为料斗8侧壁，见图5。
集油部分：滚筒一侧安装集油槽(整体倾斜1°-3°，安装于滚筒中心与油面之间贴近滚筒外沿，一端焊接罐壁，一端伸出罐体与汇总油槽连通)，罐体一侧外壁安装汇总油槽(整体倾斜1°-3°，紧贴罐壁，末端开口与储油仓5连通)。
油面观察窗：罐体一侧，四个滚筒轴心垂直向下100-120mm处各开一长方形开口(长300mm，宽150mm)，安装一种高强度、耐腐蚀、耐高温的透明玻璃。
本装置的工作流程如下：
(1)添加物料：采用离心泵将含油污水(含油率10％-30％)由罐体上方的进液口泵输至本装置内；
(2)加热搅拌：步骤(1)完成后，打开加热装置3，往导热管内注入高温热水将罐内含油污水进行加热至60-80℃；同时，打开气动搅拌装置1，使罐内含油污水均匀受热。该步骤持续时间1小时，其目的是降低罐内含油污水粘度，提高步骤(3)中油水分离效率；
(3)气浮分离：步骤(2)完成后，关闭气动搅拌装置1，开启气浮装置4，进行油水分离，使含油污水中油分上浮形成油层，持续10min；
(4)刮油：步骤(3)完成后，打开刮油装置2，将油收集至罐体储油仓5内；
(5)通过油面观察口监测，待油面面低于刮油装置2时，关闭刮油装置2，开启排水口最大程度排出罐内剩余水分后，重复以上步骤。
Claims (9)
1.一种用于油田的油水分离装置，其特征在于，包括罐体、加热装置、气动搅拌装置、气浮装置和刮油装置；罐体包括油水分离仓和储油仓，整体密封；加热装置包括一根排布成与罐体底部平行的若干层导热管；气动搅拌装置包括一风机和连接于风机出口的一主管路，该风机和主管路布置于罐体的顶部，主管路上连接若干排分支管路，每排分支管路连接若干根垂直于罐底的竖直管路；气浮装置包括位于罐体外侧的一气浮泵和连接该气浮泵的一主管路，主管路上连接若干排分支管路，分支管路布置于罐体内的底部并与底部平行，每排分支管路设置若干个气浮泵接头；刮油装置包括电机、若干个滚筒、若干个集油槽和汇总油槽；电机为滚筒提供转动动力；滚筒布置于罐体油水分离仓的顶部，通过转动刮油；集油槽布置于滚筒下方，用于收集滚筒刮出的油；汇总油槽连通于各个集油槽，并连通于罐体的储油仓。
2.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，导热管的进水口和出水口穿过罐体的一侧壁。
3.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，风机采用罗茨风机。
4.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，气动搅拌装置的主管路等距连接若干排分支管路，每排分支管路等距连接若干根垂直于罐底的竖直管路。
5.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，气动搅拌装置的分支管路通过三通、弯头、球阀连接竖直管路。
6.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，气浮装置的主管路上等距连接若干排分支管路，每排分支管路等距设置若干个气浮泵接头。
7.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，气浮装置的主管路包括管道、弯头、混合装置、球阀、异径三通、异径弯头，分支管路通过三通、弯头连接气浮泵接头。
8.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，加热装置、气动搅拌装置和气浮装置的各条管路采用无缝钢管。
9.如权利要求1所述的用于油田的油水分离装置，其特征在于，每个滚筒的下方的罐体上开设一液面观察窗，液面观察窗装有一种可抵御含油污水压强、高温和腐蚀的透明玻璃。
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