NL8100927A

NL8100927A - Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van een vloeistof.

Info

Publication number: NL8100927A
Application number: NL8100927A
Authority: NL
Original assignee: Pielkenrood Vinitex Bv
Priority date: 1981-02-25
Filing date: 1981-02-25
Publication date: 1982-09-16
Also published as: SG70584G; DE3206000A1; MY8500907A; GB2093443A; NO820579L; GB2093443B

Description

t ί

Lx 5770 t

Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van een vloeistof.

Voor het uit onderaardse gesteentelagen verdrijven van daar-= in aanwezige aardolie worden putten in de desbetreffende laag geboord , waarvan sommige winningsputten zijn terwijl andere worden gebruikt om stoom of heet water onder druk in deze laag te persen, 5 teneinde aldus de olie uit het gesteente naar een winningsput te verdringen, waaruit dan een mengsel van water en olie, soms gemengd met vaste bodemresten, naar boven komt· Hieruit kan dan de olie worden ·'. .. afgescheiden, waarna het water weer naar een invoerput kan worden teruggevoerd, nadat eventueel warmteverlies door bijverwarming is aan-10 gevuld· Aldus kan met zo min mogelijk warmtetoevoer worden gewerkt.

Het teruggevoerde water bevat echter dikwijls nog resten van olie en vaste stof, en bovendien zuurstof, hetgeen tot gevolg heeft, dat op de duur verstopping kan optreden, in het bijzonder wegens groei van mikro-organismen, kalkafzetting en dergelijke· Daar-15 door gaat de opbrengst geleidelijk achteruit, zodat de put moet worden gereinigd, bijvoorbeeld met een zuurbehandeling. Dit is niet alleen op zichzelf al een kostbare zaak, doch leidt bovendien tot een aanmerkelijke werkonderbreking, en dus tot prodnktieverlies. Tot nu toe is hiervoor nog geen geschikte oplossing gevonden· 20 De uitvinding verschaft echter een werkwijze, waarmede deze moeilijkheden kunnen worden vermeden, waarbij is uit gegaan van het inzicht, dat de rondvoer van water zonder zuurstoftoevoer dient te geschieden. De door de uitvinding verschafte oplossing is overigens niet tot het voornoemde toepassingsgebied beperkt, doch kan overal 25 worden toegepast, waar soortgelijke omstandigheden worden aangetrof-fen.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor het zuiveren van een vloeistof in een kringloop, welke werkwijze als kenmerk heeft, dat de vloeistof in een gesloten afscheider van daarin gesuspendeerde 30 bestanddelen wordt ontdaan, waarbij de ruimte boven de vloeistof met een zuurstofvrij gas gevuld wordt gehouden,en dit(bij voorkeur onder enige overdruk, teneinde het binnendringen van lucht onder alle omstandigheden te voorkomen.

In het bijzonder vindt de afscheiding tenminste voor een 35 aanmerkelijk gedeelte door opdrijving met behulp van zeer fijne gasbelletjes plaats, waarbij als opdrijfgas hetzelfde gas wordt gebruikt, 8100927 - 2 - * 4 dat boven de vloeistof in de afscheider aanwezig is·

Doordat aldus wordt voorkomen, dat de vloeistof met lucht in aanraking komt, kan deze zonder bezwaar in de bodem worden terug» gevoerd· 5 In het bijzonder kan als bescherraings- en opdrijfgas aard gas worden gebruikt, dat dikwijls al ter plaatse onder druk aanwezig is*

Voor het verkrijgen van de gewenste gasbelopdrijving dient een vloeistof onder druk met het gas te worden verzadigd, waarbij 10 dan na ontspanning van deze vloeistof daarin zeer fijne gasbelletjes ontstaan. Als vloeistof wordt in het bijzonder de gezuiverde vloeistof onder druk in een mengvat verstoven, waarin zich het gas onder druk bevindt, hetgeen in het bijzonder bij onder druk aanwezig aardgas gunstig is, daar dan het gebruik van een mengpomp kan worden ver-15 meden, hetgeen namelijk tot ontploffingsgevaar zou kunnen leiden, terwijl voorts een dergelijke pomp ongunstig is, wanneer aantastende stoffen, bijvoorbeeld zwavelverbindingen, in het water aanwezig zijn, die de pomp zouden kunnen aantasten.

De op deze wijze gezuiverde vloeistof wordt bij voorkeur 20 nog aan een ontgassingsbewerking onderworpen, alvorens verder te worden gebruikt.

Een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze omvat een afscheider met een gasdicht afgesloten omhulling, die boven het normale vloeistofpeil van een gesloten gasruimte is voorzien, die is 25 ingericht voor het daarin handhaven van een in hoofdzaak vaste hoeveelheid gas, waarbij deze gasruimte in het bijzonder door middel van een drukregelklep met een gastoevoer en/of -afvoer is verbonden*

Bij voorkeur wordt deze afscheider ingericht voor gasbelopdrijving, waarbij middelen aanwezig zijn om het gas, dat aan de 30 gasruimte van de afscheider wordt toegevoerd, onder druk verzadigd in de aan de afscheider toe te voeren vloeistof op te lossen. Deze middelen omvatten in het bijzonder een mengvat, dat van een verstuiver is voorzien, waarmede de vloeistof, en in het bijzonder een deel van de in de afscheider gezuiverde vloeistof, onder druk kan worden 35 verstoven, welke ruimte voorts is voorzien van„een aansluiting voor het toevoeren van het gas onder druk, en voor het afvoeren van de . aldus met gas verzadigde vloeistof.

De uitvinding zal in het onderstaande nader worden toegelicht aan de hand van een schematische weergave van een inrichting 8100927 - 3 - volgens de uitvinding·

Poor een leiding 1 wordt de te behandelen vloeistof toegevoerd, in welke leiding niet nader aangeduide pompen zijn opgenomen, welke leiding naar een afscheider voert. Deze vloeistof is bijvoor-5 beeld heet water, dat afkomstig ia van een aardoliewinningsput, waarin de door elders in de bodem ingevoerde stoom verdrongen olie gemengd met water wordt verzameld.

De afscheider omvat een normale bak 2, waarin een hellend platensamenstel 3, in het bijzonder met gegolfde platen, is opgesteld. 10 Dergelijke platensamenstellen zijn voor afscheidingsdoeleinden in verschillende vorm bekend, zodat daarop niet nader behoeft te worden ingegaan.

De afgeheelde afscheider is ingericht voor afscheiding door opdrijving. Door middel van twee schotten k en 5 ie «en opdrijfkamer 15 é boven het platensamenstel 5 begrensd, waarbij het laatstgenoemde schot als een overloop is uitgevoerd, waarover een op de vloeistof ia de kamer 6 drijvende drijflaag 7 van opgedreven bestanddelen naar een afvoerruimte 8 kan aflopen, waarbij eventueel van schrapers of dergelijke gebruik kan worden gemaakt. De ruimte 8 staat ia verbin-20 ding met een van een afsluiter 9 voorziene afvoerleiding 10.

De toevoerleiding 1 mondt bij 11 uit in het puntige gedeelte 12 van de opdrijfkamer 6, dat wordt begrensd door het schot k en de bovenwand van het samenstel 3® Het bij 11 toegevoerde water moet dan door de tussenruimte tussen de platen van het samenstel 3 25 stromen, en komt vervolgens in een afvoerkamer 13 terecht, op de bo- dem waarvan zich bovendien eventueel in het samenstel 3 afgescheiden bezinksel kan verzamelen, dat door middel van een van een afsluiter 1^· voorziene afvoerleiding 15 kan worden afgevoerd.

Aan het boveneinde van de afvoerkamer 13 bevindt zich een 30 enkel- of meervoudige overloop 16, bijvoorbeeld zoals afgeheeld in de vorm van een of meer buizen met een ronde overlooprand, die,' zoals gebruikelijk, verstelbaar is, teneinde het vloeistofpeil in de bak 2 naar behoefte te kunnen instellen. Op de overloop 16 sluit een afvoerruimte 17 aan, die met een afvoerleiding 18 voor de behandelde 35 vloeistof is verbonden. H

Voorts mondt in de leiding 1 nabij de bak 2 een van een ontspanningsklep 19 voorziene leiding 20 uit, waarmede in de te behandelen vloeistof en onder overdruk met een gas verzadigde vloeistof kan worden ingespoten, waarbij in de klep 19 de druk tot die in de 8100927 « ^ -Afleiding 1 wordt verlaagd, waardoor in de vloeistof een groot aantal zeer kleine gasbelletjes ontstaan, die samen met de vloeistof bij 11 in de ruimte 12 terechtkomen. Deze belletjes kunnen zich daar aan de in de vloeistof gesuspendeerde-deeltjes hechten, waardoor deze beter 5 opdrijvend worden, terwijl ook deeltjes, die zwaarder zijn dan de vloeistof, opdrijvend kunnen worden gemaakt. Op deze wijze kan het afscheidingseffect aanmerkelijk worden verbeterd.

De in de ruimte 12 opdrijvende deeltjes verzamelen zich in de drijflaag 7, terwijl in het samenstel 3 nog na-afscheiding van op-10 drijvende bestanddelen en eventueel nog meegesleepte gasbelletjes kan plaatsvinden· Zoals reeds is vermeld, kunnen zwaardere bestanddelen, die in het samenstel 3 worden afgescheiden, zich op de bodem van de kamer 13 verzamelen. lot zover is de werking van de inrichting vol- .. gens de uitvinding gelijk aan die van een soortgelijke bekende af-15 scheiden.

De onderhavige inrichting onderscheidt zich echter van de bekende doordat de bak 2 aan de bovenzijde door middel van een deksel 21 gasdicht is afgesloten, welk deksel ook de ruimten 8 en 1? afdekt. In het deksel 21 mondt een van een drukregelklep 22 voorziene gaslei-20 ding 23 uit, die van een niet nader aangeduide bron van gas onder druk afkomstig is, terwijl dit deksel 21 voorts is voorzien van een veiligheidsklep 24, die met een gasafvoerleiding 25 in verbinding staat, waarmede het door de klep 24 afgelaten gas kan worden afgevoerd, eventueel om weer onder een geschikte druk aan de leiding 23 te wor- 25 den toegevoerd. De kleppen 22 en 24 zijn zodanig ingesteld, dat een \ geschikte druk in de ruimte 26 tussen het deksel 21 en de vloeistof in de bak 3 wordt gehandhaafd.

Het door de leiding 23 toegevoerde gas is hetzelfde gas, -s»-' dat bij 19 in opgeloste toestand in de leiding 1 wordt ingevoerd. Het 30 bij 18 afgevoerde water kan na eventuele bijverwarming weer in de bodem worden teruggevoerd. Deze kringloop kan geheel gesloten zijn, zodat nu nergens meer luchtzuurstof kan toetreden. Onder dergelijke omstandigheden zullen de oliehoudende aardlagen en de toevoerpijp niet meer dichtlopen, in het bijzonder wanneer het behandelde water doel-35 treffend van olieresten en vaste bestanddelen isM ontdaan. Dit laatste wordt nu bewerkstelligd door de toegepaste gasbelopdrijving, terwijl de gasoverdruk ervoor zorgt, dat geen zuurstof in de kringloop kan binnendringen.

Als gas kan elk zuurstofvrij gas worden gebruikt. In de 8100927 * - 5 - praktijk zal* men daarvoor meestal ofwel stikstof gebruiken, ofwel aardgas, is bet bijzonder wanneer dit laatste al ter plaatse onder druk aanwezig is.

Set bij 18 afgevoerde water bevat uiteraard nog onder 5 enige druk opgelost gas. Dit wordt in een óntgasser 27 verwijderd, waarna bet ontgaste water door middel van een pomp 28 en een leiding 29 kgn worden afgevoerd. Set gas wordt door een leiding 30 afgevoerd, die in bet bijzonder met de leiding 25 in verbinding kan staan. Deze óntgasser 27 kan overigens worden weggelaten,wanneer in de ruimte 17 10 al voldoende ontgassing optreedt, welke laatste daartoe zonodig van de ruimte 26 kan worden gescheiden.

De leiding 20 kan op de gebruikelijke wijze met een perspomp zijn verbonden, die zuiver water en gas ónder de- gewenste druk gemengd kan toevoeren. Vanneer ecbter bet gas in de leiding 23 onder 15 boge druk staat, zoals bijvoorbeeld in bet geval van aardgas, kan bet mengen met water tot moeilijkheden leiden. Bovendien kan bet mengen van dit gas in een pomp wegens mogelijk ontploffingsgevaar en/of aantasting ongewenst zijn.

Onder alle omstandigheden kan echter een doeltreffende 20 menging van gas en vloeistof onder druk worden verkregen door toepassing van een bij 31 schematisch aangeduid mengvat, waarin bij 32 aan de ruimte 13 onttrokken zuiver water door middel van een pomp 33 en een terugslagklep 3b wordt toegevoerd, waarbij bet toegevoerde water bij 35 in bet bovengedeelte van bet vat 31 wordt verstoven.

25 In bet vat wordt gas uit de leiding 23» zonodig na drukverlaging in een smoorklep 38, toegevoerd, welk gas dan in bet verstoven water kan oplossen. Het onder druk met gas verzadigde water wordt dan door de leiding 20 weer afgevoerd. De toevoer van gas en water aan bet meng-vat 31 kan verder op geschikte wijze worden bestuurd, bijvoorbeeld 30 in overeenstemming met de hoeveelheid water in bet vat en de daarin heersende gasdruk.

De hoeveelheid bij 19 ingespoten vloeistof is geringer dan de hoeveelheid, die door de leiding 1 wordt toegevoerd· Wanneer de hoeveelheid van het in het bij 18 afgevoerde water, japgeloste gas gro-35 ter is dan de bij 19 ingevoerde gashoeveelheid, zal de hoeveelheid gas in de ruimte 7 afnemen, die dan door de klep 22 wordt aangevuld, terwijl onder tegengestelde omstandigheden de gasovermaat door de klep 2½ zal worden afgevoerd.

De afvoer van opdrijfbaar materiaal en van bezinksel ge- 81 009 2 7 ** 6 — schiedt door het bij tussenpozen openen van afsluiters 10 resp. 14, hetgeen onder de vloeistofspiegel plaatsvindt, waarbij wegens de overdruk geen lucht naar binnen kan dringen.

Het zal duidelijk zijn, dat binnen het kader van de uit-5 vinding nog vele wijzigingen mogelijk zijn. Zo kan bijvoorbeeld de gasinvoer voor de gasopdrijving ook rechtstreeks in de ruimte 12 plaatsvinden.

\ M.

t--.-.*·?

M

8100927

Claims

2· Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat » - de afscheiding door middel van opdrijving met zeer fijne gasbelle- / . tjes plaatsvindt, waarbij als opdrijfgas hetzelfde gas wordt gebruikt, dat boven de vloeistof aanwezig is. 10 3« Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het gas aardgas onder druk is.
4. Werkwijze volgens een van de conclusies 1..J, ae t he t kenmerk, dat de gezuiverde vloeistof onder druk in een mengvat wordt verstoven, waarin het gas onder druk wordt toegevoerd. 13 5· Werkwijze volgens een van de conclusies met het kenmerk, dat de gezuiverde vloeistof door een ontgasser wordt gevoerd.
6. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een van de conclusies 1..5, gekenmerkt door een afscheider met gas-20 dicht afgesloten omhulling, en met een boven het normale vloeistof-peil gelegen gasruimte, die is ingericht voor het daarin handhaven van een in hoofdzaak vaste hoeveelheid gas. 7* Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de gasruimte van de afscheider door middel van een drukregelklep met 25 een gastoevoer en/of gasafvoer is verbonden.
8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7» met het kenmerk, dat de afscheider is ingericht voor het daaraan toevoegen van een onder druk met gas verzadigde vloeistof na ontspanning daarvan. 9* Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat 30 het mengen van gas en vloeistof geschiedt in een mengvat, dat van een met een vloeistofperspomp verbonden vloeistofverstuiver is voorzien, alsmede van een toevoer voor gas onder druk. H 8 1 0 09 2 7