DD283795A5

DD283795A5 - TWO-STAGE EQUIPMENT FOR WATER CLEANING OF PETROLEUM

Info

Publication number: DD283795A5
Application number: DD88328094A
Authority: DD
Inventors: Eduard K Blinov; Gennady I Vorobiev; Igor A Legansev; Vladimir A Proskuryakov; Igor V Chernyak; Galina G Darinskaya; Tatyana F Chubarova; Viktor L Kolin; Moisei Z Soroka
Original assignee: Baltiiskoe Morskoe Parokhodstvo,Su; Leningradsky Tekhnologichesky Institut Imeni Lensoveta,Su
Priority date: 1987-10-01
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1990-10-24
Also published as: FR2621306A1; DD275404A5; SU1662625A1; PL274987A1; FR2621306B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdoel. Diese enthaelt zwei Gehaeuse, deren Hohlraeume miteinander verbunden sind. Im Hohlraum des ersten Gehaeuses sind ein erstes Filterelement und eine Absetzkammer und im Hohlraum des zweiten Gehaeuses ein zweites Filterelement untergebracht. Das erste und das zweite Filterelement sind aus einem oleophylen Schaumstoff ausgefuehrt, der offene und blinde Poren mit einem Durchgangsquerschnitt von 10 bis 60 mm aufweist, wobei der gesamte Volumenanteil der besagten Poren wenigstens 45% des Filtermittelvolumens ausmacht und das Hoehenverhaeltnis des ersten und des zweiten Filterelementes 0,4 bis 0,65 betraegt. Figur{Wasserreinigung; Erdoel; Hohlraum; Filterelement; Schaumstoff; Poren; Durchgangsquerschnitt; Volumenanteil; Hoehenverhaeltnis}The invention relates to a two-stage device for water purification of petroleum. This contains two housings whose cavities are interconnected. In the cavity of the first housing a first filter element and a settling chamber and in the cavity of the second Gehaeuses a second filter element are housed. The first and second filter elements are made of an oleophilic foam having open and blind pores with a passage cross section of 10 to 60 mm, the total volume fraction of said pores constituting at least 45% of the filter medium volume and the height ratio of the first and second filter elements 0.4 to 0.65. FIG {water purification; Oil; Cavity; Filter element; foam; pores; Passage section; Volume fraction; Hoehenverhaeltnis}

Description

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Zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl Anwendungsgebiet der Erfindung Two-stage device for water purification of petroleum Field of the invention

Die Erfindung betrifft das Gebiet einer Wasserreinigung und insbesondere eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl.The invention relates to the field of water purification, and more particularly to a two-stage water purification apparatus.

Characteristic of the known state of the art

Bei einer Wasserreinigung von Erdöl, wobei in diesem Falle λ unter dem Begriff "Erdöl" das eigentliche Roherdöl, die aus Erdöl ausgeschiedenen flüssigen Kohlenwasserstoffe und verschiedenartige Öle zu verstehen sind, sind Erdölfilme, größere Erdöltropfen sowie emulgiertes Erdöl auszuscheiden. Erdölfilme und große Erdöltropfen können ohne besondere Schwierigkeiten nach bekannten Verfahren, z. B. durch Abklären entfernt werden. Bedeutend schwieriger ist es, aus Wasser emulgiertes und insbesondere feinemulgiertes Erdöl auszuscheiden. Das gebräuchlichste Verfahren zur Wasserreinigung von emulgiertem Erdöl ist eine Filtration.In a water purification of petroleum, in which case λ by the term "petroleum" the actual crude oil, the liquid hydrocarbons separated from petroleum and various oils are to understand oil films, larger petroleum droplets and emulsified petroleum segregate. Petroleum films and large petroleum droplets can be prepared without special difficulties by known methods, for. B. be removed by clarification. It is much more difficult to eliminate petroleum emulsified from water and, in particular, finely emulsified. The most common method of water purification of emulsified petroleum is filtration.

( Es ist eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von ( Erdöl bekannt (SU, A, 271804). Diese bekannte Einrichtung enthält ein erstes Gehäuse, in dessen Hohlraum das erste Filterelement untergebracht ist, und ein zweites Gehäuse, in dessen Hohlraum das zweite Filterelement untergebracht ist. Der Hohlraum des ersten Gehäuses ist über eine Rohrleitung mit dem Hohlraum des zweiten Gehäuses verbunden. Das erste Filterelement ist aus einem grobkörnigen Stoff hergestellt und bildet zusammen mit dem Hohlraum des ersten Gehäuses die erste Reinigungsstufe. Das zweite Filterelement enthält einen feinkörnigen Stoff, der zwischen zwei Schichten eines grobkörnigen Stoffes angeordnet ist. Das zweite Filterelement(There is a two-stage device for purifying water of (petroleum known (SU, A, 271804). This known device comprises a first housing in the cavity of the first filter element is accommodated, and a second housing, in the cavity of the second filter element is accommodated . the cavity of the first housing is connected via a pipeline to the cavity of the second housing. the first filter element is made of a coarse fabric and forms, together with the cavity of the first housing, the first purification step. the second filter element comprises a fine-grained substance which between two layers of a coarse-grained substance is arranged

bildet zusammen mit dem Hohlraum des zweiten Gehäuses die zweite Reinigungsstufe. Sas Wasser wird zuerst von Erdölfilmen und -tropfen gereinigt und danach durch die erste und die zweite Reinigungsstufe gepumpt, wodurch ein wesentlicher Anteil des emulgierten Erdöls in den Filterelementen der ersten und der zweiten Stufe zurückgehalten wird.forms together with the cavity of the second housing, the second cleaning stage. The water is first cleaned of petroleum films and drops and then pumped through the first and second purification stages, thereby retaining a substantial portion of the emulsified petroleum in the first and second stage filter elements.

Diese bekannte zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl ermöglicht aber keine Wasserreinigung von feinemulgiertem Erdöl, weil v;ader das erste noch das zweite Filterelement imstande ist, Erdölpartikel mit Abmessungen unter 50/um zu absorbieren.However, this known two-stage device for water purification of petroleum does not allow water purification of fine emulsified petroleum, because v or the first nor the second filter element is able to absorb petroleum particles with dimensions below 50 / um.

Object of the invention

Die .Erfindung hat zum Ziel, eine Wasserreinigung von feinemulgiertem Erdöl mit er'.ner hohen Arbeitsproduktivität zu ermöglichen.The aim of the invention is to make it possible to purify water of finely emulsified crude oil with a high labor productivity.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl unter Anwendung eines Filtermittels zu schaffen, wobei ein Höhenverhältnis der Filterelemente der ersten und der zweiten Stufe derart geveählt wird und der Hohlraum des Gehäuses der ersten Stufe derart dimensioniert wird, daß eine Ausscheidung .und eine darauffolgende Beseitigung eines wesentlichen Anteils der emulgierten Erdölparuikel aus dem zu reinigenden Wasser nach dessen Durchlauf durch das Filterelement der ersten Stufe bewirkt wird und dadurch eine hohe Leistung im Prozeß einer Wasserreinigung von feinemulgierten Erdölpartikeln gewährleistet wird.The invention has for its object to provide a two-stage device for water purification of petroleum using a filter medium, wherein a height ratio of the filter elements of the first and the second stage is geveählt such and the cavity of the housing of the first stage is dimensioned such that an excretion ., And a subsequent elimination of a substantial proportion of the emulsified petroleum particles from the water to be purified after its passage through the filter element of the first stage is effected and thereby high performance in the process of water purification of fine emulsified petroleum particles is ensured.

Die Aufgabe wird d&durch gelöst, daß in einer zweistufigenThe problem is solved by that in a two-stage

Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl, enthaltend ein erstes Gehäuse, in dessen Hohlraum das erste Filterelement untergebracht ist, und ein zweites Gehäuse, in dessen Hohlraum das zweite Filterelement untergebracht ist und der Hohlraum des ersten Gehäuses mit dem Hohlraum des zweiten Gehäuses verbunden ist, erfindungsgemäß im Hohlraum des ersten Gehäuses eine Absetzkammer ausgeführt ist, wobei das Höhenverhältnis des ersten und des zweiten Filterelementes 0,4· bis 0,65 beträgt und das ersce und das zweite Filterelement aus einem oleophylen Schaumstoff ausgeführt sind, der offene und blinde Poren mit einem Durchgangsquerschnitt von 10 bis 60yum aufweist, und der gesamte Volumenanteil der besagten Poren 45 % des Filtermittelvolumens ausmacht.A device for water purification of petroleum, comprising a first housing, in the cavity of which the first filter element is housed, and a second housing, in the cavity of the second filter element is housed and the cavity of the first housing is connected to the cavity of the second housing, according to the invention Cavity of the first housing is carried out a settling chamber, wherein the height ratio of the first and the second filter element is 0.4 · to 0.65 and the ersce and the second filter element made of an oleophylen foam, the open and blind pores with a passage cross section of 10 to 60yum, and the total volume fraction of said pores constitutes 45 % of the filter medium volume.

In der zweistufigen Einrichtung zur Wasserreinigung von Erdöl beträgt das Höhenverhältnis des ersten und des zweiten Filterelementes 0,4 bis 0,65 und die erste Reinigungsstufe sieht eine Absetzkammer vor. Diese Konstruktionsausführung gewährleistet eine Zusammenballung eines wesentlichen Anteils der feinemulgierten Erdölpartikel beim Durchlauf des zu reinigenden Wassers durch das Filterelement der ersten Stufe und ein Auswaschen der zusammengeballten Partikel in die Absetzkammer und deren darauffolgende Entfernung aus der Absetzkammer, und eine volle Absorption der feinemulgierten Erdölpartikel durch das Filterelement der zweiten Stufe, die im gereinigten Wasser nach der ersten Reinigungsstufe zurückgeblieben sind.In the two-stage water purification apparatus, the height ratio of the first and second filter elements is 0.4 to 0.65, and the first cleaning step provides a settling chamber. This design provides for agglomeration of a substantial portion of the fine emulsified petroleum particles as the water to be purified passes through the first stage filter element and leaches the agglomerated particles into the settling chamber and their subsequent removal from the settling chamber, and full absorption of the finely emulsified petroleum particulates through the filter element the second stage remaining in the purified water after the first purification stage.

embodiment

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung zeigt, näher erläutert werden.The solution according to the invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawing, which shows a two-stage device for water purification.

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Eine zweistufige Einrichtung zur Wasserreinigung enthält eine Vorreinigungskammer 1, die mit Hilfe einer Rohrleitung mit einem ersten Gehäuse 3 verbunden ist. Im Hohlraum des ersten Gehäuses 3 sind ein erstes Filterelement A- und eine Absetzkammer 5 untergebracht. Die Absetzkammer 5 ist über eine Rohrleitung 6 mit der Vorreinigungskammer 1 verbunden. Die Ausgangsöffnung 7 des ersten Gehäuses 3 ist mit Hilfe einer Rohrleitung 8 mit der Eingangsöffnung 9 eines zweiten Gehäuses 10 verbunden. Im Hohlraum des Gehäuses 10 ist ein zweites Filterelement 11 untergebracht. Im Gehäuse 10 ist eine Auslaßöffnung 12 vorgesehen. Die Filterelemente 4 und sind aus einem oleophylen Schaumstoff ausgeführt, der offene und blinde Poren mit einem Durchgangsquerschnitt von 10 bis 60yum aufweist, wobei der gesamte Volumenanteil der erwähnten Poren wenigstens 45 % des Filtermittelvolumens beträgt. Das erste Filterelement 4 zusammen mit dem Hohlraum des ersten Gehäuses 3> worin die Absetzkammer 5 ausgeführt ist, stellt die erste Reinigungsstufe dar. Das zweite Filterelement 11 zusammen mit dem Hohlraum des zweiten Gehäuses 10 stellt die zweite Reinigungsstufe dar.A two-stage device for water purification contains a pre-cleaning chamber 1, which is connected by means of a pipeline to a first housing 3. In the cavity of the first housing 3, a first filter element A and a settling chamber 5 are housed. The settling chamber 5 is connected via a pipe 6 to the pre-cleaning chamber 1. The outlet opening 7 of the first housing 3 is connected by means of a pipe 8 to the inlet opening 9 of a second housing 10. In the cavity of the housing 10, a second filter element 11 is housed. In the housing 10, an outlet opening 12 is provided. The filter elements 4 and 8 are made of an oleophylene foam having open and blind pores with a passage cross-section of 10 to 60yum, the total volume fraction of said pores being at least 45 % of the filter medium volume. The first filter element 4 together with the cavity of the first housing 3> wherein the settling chamber 5 is executed, represents the first cleaning stage. The second filter element 11 together with the cavity of the second housing 10 represents the second cleaning stage.

Die zweistufige Einrichtung arbeitet wie folgt. Das zu reinigende Wasser gelangt zuerat in die Vorreinigungskammer, worin größere Erdöltropfen und Erdölfilme abgetrennt werden. Das von größeren Erdöltropfen und von Erdölfilmen gereinigte Wasser gelangt über die Rohrleitung 2 in den unteren Teil des Hohlraums im ersten Gehäuse 3> passiert das erste Filterelement 4 und gelangt über die Rohrleitung 8 in den oberen Teil des Hohlraums im zweiten Gehäuse 10, passiert dort das zweite Filterelement 11 und wird über die Auslaßöffnung 12 abgeleitet. Indem das Wasser das erste Filterelement passiert, fällt ein Teil der feinemulgierten Erdölpartikel in den Poren dieses Elementes aus, während der andere Teil zusammenballt und als große Tropfen durch den Wasserstrom in dieThe two-stage setup works as follows. The water to be purified passes zuerat in the Vorreinigungskammer, wherein larger petroleum droplets and petroleum films are separated. The purified from larger oil drops and petroleum films water passes through the pipe 2 in the lower part of the cavity in the first housing 3 passes through the first filter element 4 and passes through the pipe 8 in the upper part of the cavity in the second housing 10, passes there second filter element 11 and is discharged via the outlet opening 12. As the water passes through the first filter element, some of the fine emulsified petroleum particles precipitates in the pores of that element, while the other part collapses and as large drops through the flow of water into the

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Absetzkammer 5 gehoben wird. Aus der Absetzkammer 5 gelangt die obere Wasserschicht, worin große Erdöltropfen enthalten sind, über die Rohrleitung 6 in die Vorreinigungskammer 1. Auf diese Weise funktioniert das e:rste Filterelement auch als Koaleszenzelement. Mt anderen Worten wird das im zu reinigenden Wasser enthaltene Erdöl dem Filterelement 4 im emulgierten Zustand zugeführt und entströmt diesem als große Tropfen, die in der Vorreinigungskammer 1 leicht abgesetzt werden. In den Hohlraum des zweiten Gehäuses 10 gelangt Wasser, das nur einen kleineren Anteil des emulgierten Erdöls enthält. Das zweite Filterelement 11 funktioniert als Sättigungsfilter. In Versuchen stellte man fest, daß das Höhenverhältnis des ersten Filterelementes 4 und des zweiten Filterelementes 11 von 0,4 bis 0,65 betragen soll. Bei diesem Höhenverhältnis werden optimale Bedingungen zur Sättigung der Filterelemente 4$ 11 und" zum Ablauf eines Koaleszenzprozesses in der ersten Reinigungsstufe erzielt. Bei einem Höhenverhältnis der Filterelemente 4 und 11 kleiner als 0,4 wird infolge einer niedrigen Effektiyi- ' tat der Funktion des Filterelementes 4 als ein Koaleszenzelement die Betriebsdauer des Filterelementes 11 verkürzt und man wird gezwungen, es öfters zu regenerieren bzw. auszuwechseln.Settling chamber 5 is lifted. From the settling chamber 5, the upper water layer, in which large drops of petroleum are contained, passes via the pipeline 6 into the prepurification chamber 1. In this way, the first filter element also functions as a coalescing element. In other words, the oil contained in the water to be purified oil is supplied to the filter element 4 in the emulsified state and flows out of this as large drops that are easily deposited in the pre-cleaning chamber 1. In the cavity of the second housing 10 passes water containing only a minor portion of the emulsified petroleum. The second filter element 11 functions as a saturation filter. In experiments, it was found that the height ratio of the first filter element 4 and the second filter element 11 should be from 0.4 to 0.65. At this height ratio, optimum conditions are achieved for saturating the filter elements 4, 11 and at the time of a coalescence process in the first cleaning stage As a coalescing element, the service life of the filter element 11 is shortened and it is forced to regenerate or replace it more often.

Bei einem Höhenverhältnis der Filterelemente größer als" 0,65 nimmt der hydraulische Widerstand beim Wasserdurchlauf über das erste Filterelement 4 stark zu. In beiden Fällen wird die Leistung der Wasserreinigung herabgesetzt.With a height ratio of the filter elements larger than "0.65, the hydraulic resistance in the water passage through the first filter element 4 greatly increases, and in both cases, the performance of water purification is lowered.

Hierzu 1 Sorte Zeichnung.For this 1 species of drawing.

Claims

283798

- 1 patent claim

Two-stage device for water purification of petroleum, consisting of a first housing, \ ^r whose cavity is a first filter element is housed and a second housing, in whose 'cavity a second filter element is housed, wherein the cavity of the first housing with the cavity of the second housing is connected, characterized in that in the cavity of the first housing (5) a settling chamber (5) is carried out and in that the height ratio of the first (4) and the second (11) filter element is 0.4 to 0.65, the first (4) and second (11) filter element consists of an oleophilic foam having open and blind pores with a passage cross section of 10 to 60 / um, and the total volume fraction of said pores is at least 45% of the filter medium volume.

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