IT202000015379A1 - Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid - Google Patents

Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid Download PDF

Info

Publication number
IT202000015379A1
IT202000015379A1 IT102020000015379A IT202000015379A IT202000015379A1 IT 202000015379 A1 IT202000015379 A1 IT 202000015379A1 IT 102020000015379 A IT102020000015379 A IT 102020000015379A IT 202000015379 A IT202000015379 A IT 202000015379A IT 202000015379 A1 IT202000015379 A1 IT 202000015379A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
tank
water
graphene
phase
flow
Prior art date
Application number
IT102020000015379A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Giampiero Albai
Antonello Liberotti
Original Assignee
Nonna Antoniana Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nonna Antoniana Srl filed Critical Nonna Antoniana Srl
Priority to IT102020000015379A priority Critical patent/IT202000015379A1/en
Publication of IT202000015379A1 publication Critical patent/IT202000015379A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B9/00Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/08Cleaning containers, e.g. tanks
    • B08B9/093Cleaning containers, e.g. tanks by the force of jets or sprays
    • B08B9/0933Removing sludge or the like from tank bottoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/283Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/38Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
    • C02F1/385Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation by centrifuging suspensions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/32Hydrocarbons, e.g. oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/32Hydrocarbons, e.g. oil
    • C02F2101/325Emulsions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/008Mobile apparatus and plants, e.g. mounted on a vehicle
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/009Apparatus with independent power supply, e.g. solar cells, windpower, fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Descrizione Description

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione trova applicazione nel settore del trattamento delle acque reflue industriali ed ha per oggetto un dispositivo capace di operare un efficace separazione degli idrocarburi contenuti in acque reflue di diversa natura e origine, tramite l?azione combinata di grafene e trattamenti meccanici. L?esempio riportato riguarda la depurazione delle acque di lavaggio interno dei serbatoi di olio combustibile, permettendo anche l?estrazione dell?olio residuo. The present invention finds application in the industrial waste water treatment sector and relates to a device capable of effectively separating the hydrocarbons contained in waste water of various nature and origin, through the combined action of graphene and mechanical treatments. The example shown concerns the purification of the internal washing water of the fuel oil tanks, also allowing the extraction of the residual oil.

Stato della tecnica State of the art

Le sempre pi? severe normative sulla tutela delle acque dall?inquinamento sono inquadrate all?interno di una sempre pi? ampia e attenta attenzione alle tematiche di impatto ambientale causato delle attivit? antropiche. Tale aspetto, combinato al fatto che spesso l?acqua ? un bene prezioso quanto limitato, conferisce grande importanza ad una corretta ed efficiente gestione del ciclo dell?acqua industriale. The more and more strict regulations on the protection of water from pollution are framed within an increasingly wide and careful attention to the issues of environmental impact caused by the activities anthropogenic. This aspect, combined with the fact that often the water? a precious but limited asset, gives great importance to a correct and efficient management of the industrial water cycle.

L?olio combustibile appartiene alla categoria dei distillati pesanti ottenibili dal petrolio e trova principale impiego come combustibile nella produzione di energia elettrica, nella propulsione delle navi, nel riscaldamento e nella produzione del vapore di processo necessario in svariate attivit? industriali. A differenza del carbone, il contenuto di ceneri nell?olio combustibile ? assai modesto, generalmente pari allo 0,1%, mentre quello dello zolfo si aggira tra il 2 e il 5%. Una caratteristica dell?olio combustibile ? invece la presenza di acqua per una quantit? in genere pari allo 0,1%, derivata dal trasporto e stoccaggio, e sedimenti. Tali sedimenti possono essere di due tipi, non solubili nel benzolo e solubili nel benzolo ma non solubili nell?eptano, i due idrocarburi principali nella miscela dell?olio. I primi sono formati da coke, idrocarburi instabili e sali, e il loro contenuto non supera lo 0,1%; mentre i secondi, la cui presenza pu? arrivare fino al 7%, sono formati da sostanze a alto peso molecolare, di colore bruno o nero, che prendono anche il nome di asfalto duro. Fuel oil belongs to the category of heavy distillates obtainable from petroleum and is mainly used as a fuel in the production of electricity, in the propulsion of ships, in heating and in the production of process steam necessary for various industrial activities. industrial. Unlike coal, the ash content in fuel oil is ? very modest, generally equal to 0.1%, while that of sulfur is between 2 and 5%. A characteristic of the fuel oil ? instead the presence of water for a quantity? generally equal to 0.1%, derived from transport and storage, and sediments. Such sediments can be of two types, insoluble in benzene and soluble in benzene but insoluble in heptane, the two main hydrocarbons in the oil mixture. The former are formed by coke, unstable hydrocarbons and salts, and their content does not exceed 0.1%; while the latter, whose presence can? up to 7%, are formed by substances with a high molecular weight, brown or black in colour, which also take the name of hard asphalt.

Il potere calorifico dell?olio combustibile varia tra 39 e 42 MJ/kg, mentre la sua densit? a 15 ?C tra 0,90 e 0,98, in dipendenza dalla composizione in idrocarburi e dal contenuto di ceneri, acqua e sedimenti. Le denominazioni largamente usate in tutti i paesi per distinguere i vari tipi di olio combustibile, entrate nell?uso tecnico e nella classificazione commerciale, distinguono l?olio in fluidissimo, leggero, fluido, denso o extradenso. Tale denominazione ? purtroppo fuorviante, in quanto con ci? ci si riferisce alla viscosit?, e non alla densit?, come farebbero ritenere le denominazioni stesse. The calorific value of fuel oil varies between 39 and 42 MJ/kg, while its density? at 15 ?C between 0.90 and 0.98, depending on the hydrocarbon composition and the ash, water and sediment content. The denominations widely used in all countries to distinguish the various types of fuel oil, entered into technical use and commercial classification, distinguish the oil into very fluid, light, fluid, thick or extra thick. This denomination? unfortunately misleading, as with the ci? we refer to the viscosity, and not to the density, as the denominations themselves would suggest.

Tematica delicata per quanto riguarda l?olio combustibile ? la pulizia dei serbatoi che lo contengono, sia essi siano in acciaio o in calcestruzzo, in genere di forma cilindrica. La periodica pulizia ? fondamentale per tenere il serbatoio in condizioni ottimali prevenendo l?usura, in genere manifestata attraverso fori alle pareti, causa di infiltrazioni o, molto peggio, sversamenti di combustibile all?esterno. Sversamenti di combustibile, che raggiunto il terreno, si infiltra contaminando le falde acquifere sotterranee, sono causa di notevoli danni ambientali. Altro problema legato ai serbatoi di olio combustibile ? la formazione di condensa, dovuta all?umidit?, al loro interno. A causa dell?invecchiamento naturale dell?olio combustibile, fenomeno che si verifica anche nel gasolio, si formano depositi solidi che si accumulano sul fondo e legandosi all?acqua di condensa formata generano una melma oleosa. Tale melma, se aspirata, ostruisce i condotti del bruciatore e i relativi filtri e ugelli, causando malfunzionamenti nell?impianto, oppure, con il passare del tempo, forma residui corrosivi che aumentano l?usura del serbatoio, nonch? tossici per l?ambiente e le falde acquifere in caso di sversamento o perdita del serbatoio stesso. Delicate issue regarding fuel oil? the cleaning of the tanks that contain it, whether they are made of steel or concrete, generally cylindrical in shape. Periodic cleaning? essential for keeping the tank in optimal condition by preventing wear, generally manifested through holes in the walls, causing infiltrations or, much worse, fuel spills outside. Fuel spills, which once reached the ground, infiltrate contaminating the underground aquifers, causing considerable environmental damage. Another problem related to fuel oil tanks? the formation of condensation, due to humidity, inside them. Due to the natural aging of the fuel oil, a phenomenon which also occurs in diesel fuel, solid deposits form which accumulate on the bottom and by binding to the condensation water formed, they generate an oily sludge. This sludge, if sucked in, clogs the burner ducts and the relative filters and nozzles, causing malfunctions in the system, or, over time, forms corrosive residues which increase wear on the tank, as well as toxic for the environment and the groundwater in the event of spillage or loss of the tank itself.

Allo stato attuale, non esiste un numero elevato di tecniche o procedure da perseguire per la pulizia di serbatoi adibiti al contenimento di olio combustibile e altri combustibili di derivazione petrolifera, come gasoli o benzine. At present, there is not a large number of techniques or procedures to be followed for the cleaning of tanks used to contain fuel oil and other petroleum-derived fuels, such as diesel or petrol.

Il lavaggio dell?ambiente di un serbatoio pu? essere articolato in pi? fasi: Washing the environment of a tank can? be articulated in more? phases:

? lavaggio preliminare, in cui una squadra di operatori specializzati e dotati di tutti i dispositivi di protezione necessari, apre i passi d?uomo del serbatoio e verifica l?esplosivit? o eventuale presenza di esalazioni tossiche nell?atmosfera interna; ? preliminary washing, in which a team of specialized operators equipped with all the necessary protective devices, opens the manholes of the tank and checks the explosiveness of the tank. o possible presence of toxic fumes in the internal atmosphere;

? aspirazione dei residui pompabili; ? suction of pumpable residues;

? frantumazione di residui solidi e fondami e successiva pulizia delle pareti interne per mezzo di lance flessibili per indirizzare getti di fluidi ad alta pressione (150 bar e superiori) sulla superficie interna del serbatoio, getti fluidi a base di acqua e detergenti enzimatici a alto potere sgrassante, capaci di rompere le lunghe catene molecolari di idrogeno e carbonio; ? crushing of solid residues and sludge and subsequent cleaning of the internal walls by means of flexible lances to direct jets of high pressure fluids (150 bar and higher) on the internal surface of the tank, water-based fluid jets and enzymatic detergents with high degreasing power , capable of breaking the long molecular chains of hydrogen and carbon;

? lavaggio finale con acqua calda, che porta in galleggiamento ulteriori frazioni oleose da estrarre, creando cos? una miscela di acqua e olio; ? final washing with hot water, which floats further oily fractions to be extracted, thus creating a mixture of water and oil;

? vuotamento del serbatoio tramite aspirazione dei reflui di lavaggio e conseguente smaltimento degli stessi presso impianti adatti; ? emptying of the tank by aspiration of the washing waste and consequent disposal of the same in suitable plants;

? apertura dei passi d?uomo per effettuare una ventilazione forzata che allontani i vapori presenti, rendendo cos? possibile l?ingresso del personale all?interno del serbatoio per la rimozione manuale, se necessario, dei residui tramite raschiatura. ? opening of the manholes to carry out a forced ventilation that removes the vapors present, thus making the it is possible for personnel to enter the tank for the manual removal, if necessary, of the residues by scraping.

Presentazione dell?invenzione Presentation of the invention

Scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un?apparecchiatura e un metodo per il trattamento di un fluido composto da due fasi liquide non miscibili fra loro, in grado di separare efficacemente tali fasi, separando inoltre le particelle solide eventualmente presenti; tutto ci? reso possibile dall?azione combinata di grafene e trattamenti meccanici di diversa natura. Purpose of the present invention? that of making available an apparatus and a method for the treatment of a fluid composed of two liquid phases which are not miscible with each other, capable of effectively separating these phases, furthermore separating any solid particles present; all that? made possible by the combined action of graphene and mechanical treatments of various kinds.

Uno scopo particolare riguarda il lavaggio interno dei serbatoi di olio combustibile, in grado di sfruttare efficacemente le propriet? assorbenti del grafene. In questa invenzione grafene e trattamenti meccanici operano in sinergia per una ottimale separazione dell?olio combustibile presente nei reflui di lavaggio, al fine di ottenere olio di buona qualit? e riutilizzabile. A particular purpose concerns the internal washing of fuel oil tanks, able to effectively exploit the properties? graphene absorbents. In this invention graphene and mechanical treatments operate in synergy for an optimal separation of the fuel oil present in the washing waste, in order to obtain good quality oil. and reusable.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un?apparecchiatura compatta, che possa essere trasportata agevolmente nel luogo in cui si renda necessaria e che sia auto-sufficiente dal punto di vista energetico. Another object of the present invention ? that of providing compact equipment that can be easily transported to the place where it is needed and that is self-sufficient from an energy point of view.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un?apparecchiatura per la purificazione di un fluido economica e del tutto affidabile. Un altro scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione un?apparecchiatura per la purificazione di un fluido, la quale consenta di essere impiegata in modo versatile anche in ambiti applicativi diversi da quello esposto nell?esempio, regolata e adattata agevolmente per ottimizzare il suo rendimento energetico e di captazione in ogni applicazione in cui si presta a essere adoperata. Uno scopo ulteriore della seguente invenzione ? quello di mettere a disposizione un?apparecchiatura e un metodo che trovino applicazione nella rimozione di oli o idrocarburi anche in corsi d?acqua o falde acquifere, mantenendo lo schema funzionale e i componenti studiati per il trattamento dei serbatoi e modificando solo la modalit? di raccolta dell?acqua contaminata da trattare. Another object of the present invention ? that of providing an economic and completely reliable apparatus for the purification of a fluid. Another object of the present invention ? that of making available an equipment for the purification of a fluid, which allows it to be used in a versatile way even in application fields other than the one shown in the example, easily regulated and adapted to optimize its energy efficiency and capture in every application in which it lends itself to being used. A further object of the following invention ? that of making available an equipment and a method which find application in the removal of oils or hydrocarbons also in streams or aquifers, maintaining the functional diagram and the components studied for the treatment of the tanks and modifying only the modality? of collection of the contaminated water to be treated.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano alcune forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui: The technical characteristics of the invention, according to the aforesaid aims, can be clearly seen from the contents of the claims reported below and the advantages of the same will become more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent some purely exemplary embodiments thereof and non-limiting, in which:

? La Fig. 1 illustra lo schema a blocchi mostrante i vari componenti funzionali dell?apparecchiatura per il trattamento dell?acqua reflua di pulizia interna dei serbatoi, secondo la presente invenzione. ? Fig. 1 illustrates the block diagram showing the various functional components of the apparatus for the treatment of waste water for internal cleaning of tanks, according to the present invention.

Descrizione dettagliata di un esempio di realizzazione preferito Detailed description of a preferred embodiment

Con riferimento alle figure allegate ? illustrato un esempio di apparecchiatura per la purificazione di un fluido, oggetto della presente invenzione. L?esempio descritto riguarda il trattamento dell?acqua di lavaggio interno di un serbatoio di olio combustibile. Da quanto descritto appare evidente che lo strumento secondo l?invenzione raggiunge gli scopi prefissati. With reference to the attached figures? illustrated an example of apparatus for the purification of a fluid, object of the present invention. The example described concerns the treatment of the internal washing water of a fuel oil tank. From what has been described it is clear that the instrument according to the invention achieves the pre-established purposes.

L'oggetto dell?invenzione ? suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione. The object of the invention? susceptible to numerous modifications and variations, all falling within the inventive concept expressed in the attached claims. All the details may be replaced by other technically equivalent elements, and the materials may be different according to requirements, without departing from the scope of protection of the present invention.

Anche se l'oggetto ? stato descritto con particolare riferimento alle figure allegate, i numeri di riferimento usati nella descrizione e nelle rivendicazioni sono utilizzati per migliorare l'intelligenza dell?invenzione e non costituiscono alcuna limitazione all'ambito di tutela rivendicato. Even if the object ? been described with particular reference to the accompanying figures, the reference numbers used in the description and in the claims are used to improve understanding of the invention and do not constitute any limitation to the claimed scope of protection.

L?apparecchiatura si presenta come un insieme di elementi formanti un vero e proprio impianto idrico-meccanico. Tale impianto assume dimensioni abbastanza compatte da essere trasportato tramite 2 rimorchi stradali, potendo cos? raggiungere tutte le zone servite da rete stradale. The equipment is presented as a set of elements forming a real water-mechanical system. This plant takes on compact enough dimensions to be transported via 2 road trailers, thus being able to reach all areas served by the road network.

I reflui di lavaggio, composti da una miscela di acqua, olio combustibile e residui solidi di idrocarburi (sostanzialmente i sedimenti dell?olio stesso), confluiscono in una vasca di raccolta ubicata sul fondo del serbatoio oggetto di intervento. In tale vasca viene aggiunta la miscela di acqua e grafene, prelevata direttamente dalla vasca di miscelazione grafene. The washing waste, made up of a mixture of water, fuel oil and solid hydrocarbon residues (basically the sediments of the oil itself), flow into a collection tank located on the bottom of the tank subject to intervention. The mixture of water and graphene, taken directly from the graphene mixing tank, is added to this tank.

La miscela cos? composta da acqua, olio, residui solidi e grafene, viene movimentata tramite una pompa ed inviata nella vasca di decantazione, dove ? tenuta a temperatura controllata attraverso un serpentino di acqua calda munito di pressostato e valvola elettropneumatica. Nell?esempio riportato la vasca di decantazione ha capacit? pari a 4000 litri, mentre la temperatura di esercizio oscilla tra 60 e 80 ?C. Nella suddetta vasca, l?olio, i residui di idrocarburi e il grafene si stratificano per differenza di peso specifico; gli aggregati di particelle inquinanti aventi maggior peso e dimensioni si depositano sul fondo, le molecole dei componenti pi? leggeri come olio e grafene galleggiano in superficie (l?olio e il grafene hanno infatti densit? specifica inferiore rispetto all?acqua). La vasca ? inoltre dotata di valvola e rubinetto per lo spurgo occasionale dei fanghi depositati sul fondo. What is the mixture? composed of water, oil, solid residues and graphene, it is moved by a pump and sent to the decantation tank, where? temperature controlled through a hot water coil equipped with pressure switch and electro-pneumatic valve. In the example shown, the settling tank has capacity? equal to 4000 litres, while the operating temperature varies between 60 and 80 ?C. In the aforementioned tank, the oil, the hydrocarbon residues and the graphene stratify due to the difference in specific weight; the aggregates of polluting particles having greater weight and dimensions are deposited on the bottom, the molecules of the components more? as light as oil and graphene, they float on the surface (in fact, oil and graphene have a lower specific density than water). The tub ? also equipped with a valve and tap for the occasional drainage of the sludge deposited on the bottom.

La patina superficiale creatasi ? spinta allo stramazzo attraverso un flap rotante, da cui confluisce in una tramoggia che scarica all?interno di una vasca intermedia, dalla capienza di 1000 litri, in cui avviene l?omogeneizzazione del prodotto attraverso un miscelatore sommerso, movimentato dal motore M1 avente potenza pari a 0,7 kW. In questa sezione, l?azione del miscelatore permette la creazione di legami tra il grafene presente in soluzione e gli idrocarburi residui (si ricorda che una quantit? nota di grafene pu? assorbire, mediamente, una quantit? di idrocarburi pari a 80 volte il suo peso). Completata l?omogeneizzazione, il prodotto viene inviato ad un separatore trifase attraverso una pompa sommersa. The surface patina created? pushed to the weir through a rotating flap, from which it flows into a hopper which unloads into an intermediate tank, with a capacity of 1000 litres, in which the homogenization of the product takes place through a submerged mixer, moved by the M1 engine having equal power at 0.7 kW. In this section, the action of the mixer allows the creation of bonds between the graphene present in solution and the residual hydrocarbons (remember that a known quantity of graphene can absorb, on average, a quantity of hydrocarbons equal to 80 times the its weight). Once the homogenization is completed, the product is sent to a three-phase separator through a submersible pump.

Il separatore trifase ? un separatore centrifugo ad asse orizzontale che, raggiungendo elevate velocit? di rotazione, ? in grado di separare, grazie alla forza centrifuga, le fasi che compongono la miscela in entrata. Nello specifico, tale componente ? un apparecchio progettato per la separazione simultanea di tre fasi, una solida e due liquide, restituendo in uscita le componenti separate in flussi distinti. Affinch? il sistema funzioni, ? necessario che le tre fasi soddisfino alcuni requisiti, ad esempio le due fasi liquide abbiano diversa densit? specifica e non siano miscibili tra di loro, mentre la fase solida sia presente come la pi? pesante delle tre. The three-phase separator? a horizontal axis centrifugal separator which, reaching high speeds? of rotation, ? able to separate, thanks to the centrifugal force, the phases that make up the incoming mixture. Specifically, this component? an apparatus designed for the simultaneous separation of three phases, one solid and two liquids, returning the separated components in distinct streams at the outlet. so that does the system work? It is necessary that the three phases satisfy some requirements, for example the two liquid phases have different densities? specific and are not miscible with each other, while the solid phase is present as the pi? heavy of three.

Il separatore separa perci? le seguenti fasi: The separator therefore separates? the following stages:

? la frazione solida, costituita dal grafene che ha assorbito gli idrocarburi nella vasca di omogeneizzazione, divenendo la fase pi? pesante tra le tre, viene recuperata tramite un?elica trasportatrice e inviata alla vasca di miscelazione grafene; ? the solid fraction, made up of graphene which has absorbed the hydrocarbons in the homogenization tank, becoming the lowest phase? heavy among the three, it is recovered by means of a conveyor screw and sent to the graphene mixing tank;

? la frazione liquida leggera, costituita dall?olio combustibile, viene recuperata tramite pompa centripeta e inviata al serbatoio di recupero olio; ? the light liquid fraction, consisting of fuel oil, is recovered by means of a centripetal pump and sent to the oil recovery tank;

? la frazione liquida pesante, costituita principalmente da acqua e in piccola parte da residui solidi di olio e grafene, recuperata anch?essa tramite la pompa centripeta, viene inviata alla centrifuga verticale. ? the heavy liquid fraction, consisting mainly of water and a small part of solid residues of oil and graphene, also recovered by means of the centripetal pump, is sent to the vertical centrifuge.

La separazione ottimale delle due fasi liquide avviene grazie al sistema di regolazione di cui ? dotata la pompa centripeta: modificando la posizione della sezione di aspirazione della pompa, il liquido defluisce con vari diametri, tramite la movimentazione di una leva dall?esterno. Inoltre, un?opportuna regolazione della pompa centripeta ottimizza le prestazioni di separazione poich? ? possibile reagire rapidamente a diverse propriet? dei prodotti in ingresso. Tale componente ? dimensionato per una portata di fluido che si aggira attorno ai 6 m<3>/h, i restanti componenti dell?impianto sono dimensionati in modo da rispettare tale valore all?ingresso del separatore. The optimal separation of the two liquid phases takes place thanks to the regulation system of which ? equipped with a centripetal pump: by modifying the position of the suction section of the pump, the liquid flows out with various diameters, by moving a lever from the outside. Furthermore, a proper regulation of the centripetal pump optimizes the separation performances since ? Is it possible to react quickly to different properties? of incoming products. This component? sized for a fluid flow rate of around 6 m<3>/h, the remaining components of the system are sized so as to respect this value at the inlet of the separator.

L?olio accumulato nel serbatoio di recupero ? a tutti gli effetti olio combustibile, con composizione in idrocarburi che pu? variare rispetto a quella iniziale ma che pu? ancora trovare utilit? come combustibile. Le sue propriet? possono essere migliorate mescolandolo con gasolio in proporzioni adeguate al bruciatore di impiego. Tracce di grafene, materiale non tossico e non corrosivo, non compromettono il suo impiego in maniera apprezzabile. The oil accumulated in the recovery tank? to all intents and purposes fuel oil, with hydrocarbon composition that can? vary from the initial one, but that can? still find utility? as fuel. Its properties? they can be improved by mixing it with diesel in proportions suitable for the burner used. Traces of graphene, a non-toxic and non-corrosive material, do not appreciably compromise its use.

La centrifuga ad asse verticale separa dalla frazione liquida pesante (sostanzialmente acqua) le particelle micrometriche (residui di olio e grafene) non separate nel precedente trattamento. Tali particelle vengono poi inviate alla vasca di miscelazione grafene, mentre l?acqua chiarificata in uscita ? inviata in parte al recettore finale con caratteristiche idonee secondo quanto previsto dal D. Lgs. 152/06 parte terza All.5 Tab.3, in parte alla vasca miscelazione grafene. The vertical axis centrifuge separates from the heavy liquid fraction (basically water) the micrometric particles (oil and graphene residues) not separated in the previous treatment. These particles are then sent to the graphene mixing tank, while the outgoing clarified water is ? sent in part to the final receptor with suitable characteristics according to the provisions of Legislative Decree 152/06 third part All.5 Tab.3, in part to the graphene mixing tank.

Nella vasca di miscelazione grafene confluisce grafene recuperato dai vari processi e una percentuale di prodotto tal quale in arrivo dal serbatoio di stoccaggio. A tale vasca confluisce anche una parte dell?acqua chiarificata in ingresso in modo da avere una determinata composizione di acqua e grafene a seconda delle necessit?. Il composto in uscita viene inviato attraverso una pompa sommersa P1 alla vasca di recupero delle acque di lavaggio del serbatoio, dove viene amalgamato prima di essere rinviato alla vasca di decantazione. Tale pompa P1 possiede una potenza di 1,5 kW, movimentando una portata compresa tra 4 e 5 m<3>/h alla pressione di 0,8 bar. La vasca di miscelazione grafene ? equipaggiata con un serpentino, in cui fluisce acqua calda per il controllo della temperatura della miscela, dotato di termostato e valvola elettropneumatica. Tale vasca possiede inoltre una presa di recupero del grafene, il quale, svolto un determinato numero di cicli e arrivato a saturazione della sua capacit? assorbente, deve essere recuperato e trattato in un apposito impianto non compreso nella seguente invenzione. L?impianto ? completato da una sezione di supporto alla linea di trattamento appena descritta adibita alla produzione dell?acqua calda necessaria al riscaldamento delle serpentine delle due vasche e al lavaggio del serbatoio. Tali due vasche vengono mantenute a una temperatura di trattamento compresa tra 60 e 80 ?C. Il calore necessario ? prodotto recuperando parte del calore posseduto dai gas di scarico del gruppo elettrogeno all?interno dello scambiatore di calore. La potenza del gruppo elettrogeno ? pari a 250 kVA, sufficiente per coprire il fabbisogno elettrico dei vari componenti dell?impianto. Il fluido vettore riscaldato nello scambiatore cede perci? tale calore al serbatoio di acqua calda, mantenendo la temperatura desiderata all?interno di questo. L?acqua in alimento al serbatoio di acqua calda proviene dalla rete, passando per un intermedio serbatoio di acqua fredda. L?acqua calda in uscita invece, prelevata da una pompa P2, avente portata pari a 12 m<3>/h e pressione di esercizio pari a 3,2 bar, si divide in tre flussi, due destinati alle due serpentine delle vasche di decantazione e miscelazione grafene, il terzo destinato al lavaggio del serbatoio. 2 pompe a alta pressione P3 incrementano la pressione del terzo flusso al valore ottimale per il sistema di lavaggio usato. L?impianto descritto in questo esempio alimenta 4 ugelli rotanti, 2 per ogni pompa, per il lavaggio dei serbatoi con una pressione di 150 bar e una portata di 30 l/min. Graphene recovered from the various processes and a percentage of the product as it comes from the storage tank flows into the graphene mixing tank. A part of the incoming clarified water also flows into this tank in order to have a specific composition of water and graphene according to needs. The outgoing compound is sent via a submerged pump P1 to the tank washing water recovery tank, where it is mixed before being sent back to the settling tank. This pump P1 has a power of 1.5 kW, moving a flow rate between 4 and 5 m<3>/h at a pressure of 0.8 bar. The graphene mixing tank ? equipped with a coil, in which hot water flows to control the temperature of the mixture, equipped with a thermostat and electro-pneumatic valve. This tank also has a graphene recovery outlet, which, after a certain number of cycles has reached saturation of its capacity, absorbent, must be recovered and treated in a suitable plant not included in the following invention. The plant? completed by a support section for the treatment line just described, used for the production of the hot water necessary for heating the coils of the two tanks and for washing the tank. These two tanks are kept at a treatment temperature between 60 and 80 ?C. The heat needed? produced by recovering part of the heat possessed by the exhaust gases of the generator set inside the heat exchanger. The power of the generator set? equal to 250 kVA, sufficient to cover the electrical needs of the various components of the system. Does the carrier fluid heated in the exchanger therefore give way? this heat to the hot water tank, maintaining the desired temperature inside this. The water fed to the hot water tank comes from the mains, passing through an intermediate cold water tank. On the other hand, the outgoing hot water, drawn by a P2 pump, with a flow rate of 12 m<3>/h and an operating pressure of 3.2 bar, is divided into three flows, two destined for the two coils of the settling tanks and graphene blending, the third intended for tank washing. 2 P3 high pressure pumps increase the pressure of the third flow to the optimum value for the washing system used. The system described in this example supplies 4 rotating nozzles, 2 for each pump, for washing the tanks with a pressure of 150 bar and a flow rate of 30 l/min.

Completano l?impianto i necessari collegamenti e dispositivi elettrici, di sicurezza e controllo, nonch? valvole, regolatori, indicatori e tutto il necessario ritenuto utile al buon funzionamento dell?impianto stesso, secondo la descrizione appena esposta. Do the necessary electrical, safety and control connections and devices complete the system, as well as? valves, regulators, indicators and everything else deemed useful for the proper functioning of the system itself, according to the description just given.

Claims (6)

RivendicazioniClaims 1. Dispositivo per la separazione di una miscela di idrocarburi da un fluido in ingresso comprendente, in ordine di trattamento del fluido:1. Device for separating a mixture of hydrocarbons from an incoming fluid comprising, in order of fluid treatment: - Una prima Vasca di Recupero, atta allo stoccaggio del fluido da trattare nelle successive apparecchiature;- A first Recovery Tank, suitable for storing the fluid to be treated in the subsequent equipment; - Una seconda Vasca di Decantazione, dalla capienza compresa tra 3000 e 5000 litri, dotata di fondo convergente a imbuto in cui trova collocazione il rubinetto per lo scarico dei fanghi accumulati sul fondo, dotata altres? di serpentina interna per il mantenimento, al suo interno, tramite circolazione del fluido termovettore, ovvero acqua, della temperatura di trattamento, compresa tra 60 e 80 ?C;- A second Decantation Tank, with a capacity between 3000 and 5000 litres, equipped with a converging funnel bottom in which the tap for discharging the sludge accumulated on the bottom is located, also equipped internal coil for maintaining, inside it, through the circulation of the heat transfer fluid, i.e. water, the treatment temperature between 60 and 80°C; - Una terza Vasca di Omogeneizzazione, dalla capienza compresa tra 1000 e 2000 litri, alimentata dal fluido tracimante dalla Vasca di Decantazione, e dotata di agitatore a immersione al suo interno, movimentato dal motore M1 avente potenza compresa tra 0,5 e 1 kW;- A third Homogenization Tank, with a capacity of between 1000 and 2000 litres, fed by the fluid overflowing from the Settling Tank, and equipped with an immersion stirrer inside it, moved by the M1 motor with power between 0.5 and 1 kW; - Separatore Trifase, a asse orizzontale del tipo a coclea e tamburo, dimensionato per una portata totale in ingresso compresa tra 5 e 10 m<3>/h, dotato altres? di disco di separazione regolabile, costruito per separare le tre differenti fasi da una miscela trifase composta da una fase liquida leggera, una fase liquida pesante e una frazione solida, dotato di tre differenti uscite, ciascuna adibita a raccogliere il flusso di una specifica fase;- Three-phase separator, with horizontal axis of the screw and drum type, sized for a total inlet flow rate between 5 and 10 m<3>/h, also equipped with adjustable separating disc, built to separate the three different phases from a three-phase mixture composed of a light liquid phase, a heavy liquid phase and a solid fraction, equipped with three different outlets, each used to collect the flow of a specific phase; - Un Serbatoio atto a raccogliere il flusso della frazione liquida leggera uscente dal separatore trifase, coincidente con Olio, o pi? propriamente miscela di idrocarburi; - Un Separatore Bifase, adibito alla raccolta del flusso della frazione liquida pesante, o pi? propriamente acqua, del tipo a girante su asse verticale interna al tamburo, dimensionato per una portata totale in ingresso compresa tra 5 e 10 m<3>/h, costruito per separare le due differenti fasi da una miscela bifase composta da una fase solida e una fase liquida, dotato di due differenti uscite, ciascuna adibita a raccogliere il flusso di una specifica fase.- A tank suitable for collecting the flow of the light liquid fraction coming out of the three-phase separator, coinciding with oil, or more? properly mixture of hydrocarbons; - A two-phase separator, used to collect the flow of the heavy liquid fraction, or more? specifically water, of the impeller type on a vertical axis inside the drum, sized for a total inlet flow rate between 5 and 10 m<3>/h, built to separate the two different phases from a two-phase mixture composed of a solid phase and a liquid phase, equipped with two different outlets, each used to collect the flow of a specific phase. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di adoperare il grafene, stoccato e rifornito tramite apposito Serbatoio Grafene, come assorbente degli idrocarburi presenti nel fluido in trattamento.2. Device according to claim 1, characterized in that it uses graphene, stored and supplied through a suitable Graphene Tank, as an absorbent of the hydrocarbons present in the fluid being treated. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 e la rivendicazione 2, caratterizzato dalla presenza di una apposita Vasca Miscelazione Grafene, dotata di fondo convergente a imbuto, atto a raccogliere i due flussi delle frazioni solide provenienti dal separatore trifase e dal separatore bifase, dotata altres? di serpentina interna per il mantenimento, al suo interno, tramite circolazione del fluido termovettore, ovvero acqua della stessa tipologia usata per la Vasca di Decantazione, della temperatura di trattamento, il cui flusso in uscita sul fondo, composto da acqua e grafene, ? condotto, tramite pompa di circolazione P1, avente pressione di esercizio compresa tra 0,5 e 1 bar e portata tra 4 e 5 m<3>/h, alla Vasca di Recupero.3. Device according to claim 1 and claim 2, characterized by the presence of a special Graphene Mixing Tank, equipped with a converging funnel bottom, able to collect the two flows of solid fractions coming from the three-phase separator and from the two-phase separator, also equipped of internal coil for maintaining, inside it, through circulation of the heat transfer fluid, i.e. water of the same type used for the Decantation Tank, the treatment temperature, whose outgoing flow on the bottom, composed of water and graphene, ? conducted, via circulation pump P1, having an operating pressure between 0.5 and 1 bar and a flow rate between 4 and 5 m<3>/h, to the Recovery Tank. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 e la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il flusso della fase liquida, pi? propriamente acqua, in uscita dal Separatore Bifase ? separato in due flussi distinti, di cui il primo risulta essere acqua chiarificata come risultato finale del processo di trattamento, mentre il secondo ? di alimento alla Vasca Miscelazione Grafene.4. Device according to claim 1 and claim 3, characterized in that the flow of the liquid phase, more? properly water, leaving the Two-Phase Separator ? separated into two distinct streams, of which the first is clarified water as the final result of the treatment process, while the second is ? of feed to the Graphene Mixing Tank. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 e la rivendicazione 3, dotato di Serbatoio Acqua Calda, il cui ingresso ? un flusso di acqua prelevata dalla rete di alimento, passante per il Serbatoio Acqua Fredda, e la cui uscita ? un flusso di acqua calda, dalla portata compresa tra 10 e 15 m<3>/h, la cui temperatura ? compresa tra 60 e 80 ?C, prelevato tramite pompa di circolazione P2 alla pressione compresa tra 2 e 4 bar, diramato a sua volta in due flussi, il primo consistente nel fluido termovettore che scorre nelle serpentine adibite al mantenimento della temperatura di trattamento in Vasca di Decantazione e Vasca Miscelazione Grafene, il secondo, movimentato a sua volta da 2 pompe a alta pressione P3, aventi pressione di esercizio compresa tra 120 e 160 bar e portata compresa tra 20 e 40 l/min ciascuna, diretto verso un utenza che necessita il lavaggio tramite ugelli funzionanti a tale pressione, come l?interno di un serbatoio adibito allo stoccaggio di combustibile. 5. Device according to claim 1 and claim 3, equipped with a Hot Water Tank, the inlet of which is? a flow of water taken from the supply network, passing through the Cold Water Tank, and whose outlet is? a flow of hot water, with a flow rate between 10 and 15 m<3>/h, whose temperature is ? between 60 and 80 ?C, drawn by circulation pump P2 at a pressure between 2 and 4 bar, branched in turn into two flows, the first consisting of the heat transfer fluid flowing in the coils used to maintain the treatment temperature in the tank Decantation and Graphene Mixing Tank, the second, moved in turn by 2 P3 high pressure pumps, with operating pressure between 120 and 160 bar and flow rate between 20 and 40 l/min each, directed towards a user that needs washing through nozzles operating at this pressure, like the inside of a tank used for fuel storage. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 e la rivendicazione 5, caratterizzato dalla presenza di un gruppo elettrogeno, con PRP (Prime Power), secondo il significato espresso dalla norma ISO 8528, compresa tra 200 e 300 kVA, alimentato a gasolio, adibito alla produzione dell?energia elettrica necessaria al funzionamento dell?impianto, i cui gas di scarico alimentano uno Scambiatore di Calore in cui ? fatto circolare un fluido termovettore che successivamente riscalda l?acqua presente nel Serbatoio Acqua Calda. 6. Device according to claim 1 and claim 5, characterized by the presence of a generator set, with PRP (Prime Power), according to the meaning expressed by the ISO 8528 standard, between 200 and 300 kVA, fueled by diesel, used for the production of the electric energy necessary for the operation of the plant, whose exhaust gases feed a heat exchanger in which circulated a heat transfer fluid which subsequently heats the water in the Hot Water Tank.
IT102020000015379A 2020-06-29 2020-06-29 Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid IT202000015379A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000015379A IT202000015379A1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000015379A IT202000015379A1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000015379A1 true IT202000015379A1 (en) 2021-12-29

Family

ID=73038298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000015379A IT202000015379A1 (en) 2020-06-29 2020-06-29 Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid

Country Status (1)

Country Link
IT (1) IT202000015379A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276561A (en) * 1993-04-02 1994-10-05 Squid Systems Pty Ltd Continuous separation of immiscible liquids
WO2000029334A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Alfa Laval Ab Method and plant for treatment of water contaminated with oil and sludge
EP2522635A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-14 Ekoport Turku Oy A method and an arrangement for treatment of bilge water
WO2014051415A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 Agricode Sdn. Bhd. An oil recovering system from waste effluent

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276561A (en) * 1993-04-02 1994-10-05 Squid Systems Pty Ltd Continuous separation of immiscible liquids
WO2000029334A1 (en) * 1998-11-13 2000-05-25 Alfa Laval Ab Method and plant for treatment of water contaminated with oil and sludge
EP2522635A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-14 Ekoport Turku Oy A method and an arrangement for treatment of bilge water
WO2014051415A1 (en) * 2012-09-25 2014-04-03 Agricode Sdn. Bhd. An oil recovering system from waste effluent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10125325B2 (en) Process for treating high paraffin diluted bitumen
JP4227752B2 (en) Method to remove sludge in crude oil tank and recover oil from the removed sludge
WO2013091032A1 (en) Method for processing of oil sludge and oil sediments
JP6004562B2 (en) Oil recovery equipment for crude oil sludge
CN104944619B (en) Electric Desalting Wastewater deoiling method in heavy crude process
US5085242A (en) Method and apparatus for the removal of black oil residues from tanks
CN100460626C (en) Ultrasonic crude-oil, gas and sand separator
US4897205A (en) Method for treating waste material
CN104291542A (en) Equipment and method for clearing away and recovering sludge at bottom of crude oil storage tank
US11179654B2 (en) Methods and systems for processing a vapor stream from a thermal desorption process
JP5925189B2 (en) Oil recovery method in crude oil sludge
IT202000015379A1 (en) Device for the separation through graphene of the hydrocarbons present in a fluid
CN107265799A (en) Oil-containing solid waste comprehensive processing technique and device
CN207294540U (en) Oil-containing solid waste Integrated Processing Unit
KR102235719B1 (en) Wastewater regeneration device of oil sand plant
Khatib et al. Field evaluation of disc-stack centrifuges for separating oil/water emulsions on offshore platforms
RU2732242C1 (en) Method for producing black oil from steaming and washing mixtures of oil products
CN204111677U (en) A kind of impurity treatment device of coal-tar pitch
CN115403243B (en) Fatlute processing system
CN111826192B (en) Sludge extraction unit, sludge extraction assembly, sludge treatment device and sludge treatment method
CA3057120C (en) System and method for shortened-path processing of produced fluids and steam generation
US20220154085A1 (en) Processes for converting petroleum based waste oils into light and medium distillate
CN205948402U (en) Fractionating tower drainage device for petroleum processing
CA2821783A1 (en) Oil sands tailings handling system and method
CN111943125A (en) Tank bottom oil residue recovery device in skid-mounted refueling device