NO20120060A1 - Apparatur og fremgangsmate for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann - Google Patents

Apparatur og fremgangsmate for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann Download PDF

Info

Publication number
NO20120060A1
NO20120060A1 NO20120060A NO20120060A NO20120060A1 NO 20120060 A1 NO20120060 A1 NO 20120060A1 NO 20120060 A NO20120060 A NO 20120060A NO 20120060 A NO20120060 A NO 20120060A NO 20120060 A1 NO20120060 A1 NO 20120060A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tank
water
guide plate
outlet
gas
Prior art date
Application number
NO20120060A
Other languages
English (en)
Other versions
NO334291B1 (no
Inventor
Jorn Folkvang
Original Assignee
Ts Technology As
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 Ts Technology As filed Critical Ts Technology As
Priority to NO20120060A priority Critical patent/NO334291B1/no
Priority to EP12865978.6A priority patent/EP2804689B1/en
Priority to US14/360,551 priority patent/US9950281B2/en
Priority to CN201280071639.8A priority patent/CN104168975B/zh
Priority to SG10201505774RA priority patent/SG10201505774RA/en
Priority to BR112014017499A priority patent/BR112014017499A8/pt
Priority to PCT/US2012/066820 priority patent/WO2013109345A1/en
Priority to SG11201404136TA priority patent/SG11201404136TA/en
Priority to CA2861886A priority patent/CA2861886A1/en
Publication of NO20120060A1 publication Critical patent/NO20120060A1/no
Publication of NO334291B1 publication Critical patent/NO334291B1/no

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0205—Separation of non-miscible liquids by gas bubbles or moving solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/02—Froth-flotation processes
    • B03D1/028—Control and monitoring of flotation processes; computer models therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1412—Flotation machines with baffles, e.g. at the wall for redirecting settling solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1443—Feed or discharge mechanisms for flotation tanks
    • B03D1/1475—Flotation tanks having means for discharging the pulp, e.g. as a bleed stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1493—Flotation machines with means for establishing a specified flow pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/24—Pneumatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40—Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/04—Separation devices for treating liquids from earth drilling, mining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/36—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds
    • C02F2103/365—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the manufacture of organic compounds from petrochemical industry (e.g. refineries)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/40—Liquid flow rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Abstract

Foreliggende oppfinnelse vedrører en apparatur for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann som omfatter: en separasjonstank, minst ett innløpsrør (22, 27), minst en forgreningsanordning (6) som fordeler strømmen av produsert vann, minst en utløpsdyse (7) og minst en ledeplate (8.1) montert under hvert innløp og som leder vann over den neste utløpsdysen; minst ett utløp (12) i 10 bunnen av tanken for renset vann og minst ett utløp (9, 35, 36) for uttømming avgass med påhengte oljedråper, minst en ledeskinne (39) er anordnet helt eller delvis langs innsiden av minst en ledeplate (8.1) i en vinkel på 30° og 150° i forhold til ledeplaten (8.1). Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann.

Description

Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann.
Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for separasjon
av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann samt apparatur for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann.
Bakgrunn
Globalt er vannproduksjonen knyttet til olje & gass produksjonen mer enn tre ganger høyere enn oljeproduksjonen. Dette gir en gjennomsnittlig vannandel på rundt 75 % av det som produseres fra brønnene. Vann-prosenten fortsetter å øke. For ca ti år siden var den ca. 70 %. Vannandelen øker etter hvert som oljefeltene blir eldre og reduserer etter hvert som bedre metoder for å håndtere reservoaret utvikles og etter hvert som nye felt introduseres. Samtidig blir miljøkravene strengere og mer kompliserte å
møte. Utfordringene blir større for operatørene og behovet for bedre, forminskede og mer kostnadseffektive teknologier øker. Kostnadene til vannbehandling er med på å bestemme hvor høyt vanninnhold det er økonomisk lønnsomt å produsere. Dette vil også avhenge av oljeprisen.
Formålet med foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe et rensesystem for produsertvann med hovedfokus på oljeinstallasjoner på land og til havs verden over. Produsertvann som kommer opp fra brønnen med brønnstrømmen, blir separert fra oljen og gassen, deretter renset og sluppet ut til sjøen eller reinjisert i reservoaret. Produsertvann er en blanding av formasjonsvann, rester av produksjonskjemikalier og reinjisert vann (på de installasjonene der dette gjøres). Innholdene og sammensetningen av produsertvann varierer fra felt til felt og fra brønn til brønn innenfor det samme feltet. I tillegg vil også sammensetningen variere over tid i én og samme brønn. Hvert minutt behandler norske oljeplattformer ca 400 m<3>
vann. En stadig mer moden norsk sokkel med mindre olje og mer vann har ført til en kraftig økning av produsertvann. I 2007 ble det behandlet ca. 200 millioner m<3>produsertvann på norsk sokkel. Rundt 90 prosent av dette ble sluppet ut i sjøen.
Den norske patentsøknaden, NO20091364, vedrører en fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann, hvori i et første trinn det hydrokarbonholdige produserte vannet tilføres og blandes med en gassholdig komponent, hvorpå den gass- og hydrokarbonholdige produsertvannblandingen mates til et innløpsrør i senteret av en tank, hvorpå nevnte blanding fordeles tangentielt langs tankveggen via minst ett rør med minst én utløpsdyse og minst én ledeplate, montert under hvert innløp, som leder vann over det neste innløp, hvorpå hydrokarboner og gass med vedhengte oljedråper vil stige til minst ett utløp fra tanken og blir tømt; og renset vann føres til et utløp i bunnen av tanken.
Fremgangsmåten omfatter videre et andre trinn hvor en andel av en
gassholdig vannblanding fra bunnutløpet resirkuleres via en strøm og mates et annuluskammer og videre mates tangentielt via minst én dyse og minst én ledeplate motstrøms eller medstrøms den nedadgående vannblandingen fra det første trinnet. Vannblandingen fra første trinn mates til minst ett separat
trinn, via minst én separasjonsplate og minst ett annuluskammer, og fordeles videre tangentielt via minst én dyse og minst én ledeplate. En nedadgående vannblanding kan mates over et sjikt av et pakkemateriale.
For store flotasjonstanker, over ca. 50 m<3>har ikke fremgangsmåten og apparaturen i NO 20091364 fungert optimalt fordi vannstrømmen fra ett fordelingsrør ikke er blitt ordentlig blandet med det innkommende vannet fra det neste fordelingsrøret.
For å oppnå optimal blanding og følgelig optimal rensing av produsertvannet, har oppfinneren funnet at ledeskinner eller ringformede vegger som er anordnet på innsiden av ledeplaten(e) 8.1 i en vinkel på 30° til 150° i forhold til ledeplatene 8 sikrer en jevn strøm i den ytre del av flotasjons-tanken. Vannet styres langs hele ledeplaten 8.1 og dermed møter den innkommende strømmen fra det neste fordelingsrør. Denne løsningen har vist seg å være effektiv for bedre rensing av prosessvannet, og er ikke avhengig av størrelsen av tanken.
I den foreliggende oppfinnelsen kan trinnene nevnt ovenfor utføres i den rekkefølge som anses egnet for formålet med oppfinnelsen. Videre kan de ulike trinnene gjentas en rekke ganger dersom dette anses å være egnet.
Den foreliggende oppfinnelse beskriver apparatur for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann hvor apparaturen omfatter det følgende:
- en separasjonstank,
- minst ett innløpsrør,
- minst en forgreningsanordning som fordeler strømmen av produsert vann, minst ett fordelingsrør som ender i en utløpsdyse og minst én ledeplate, - minst én ledeskinne anordnet helt eller delvis langs den minst ene ledeplaten i en vinkel i forhold til den minst ene ledeplaten mellom 30° og 150°, - minst ett utløp fra tanken for renset vann;
- minst ett utløp for separerte hydrokarboner.
Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann, hvori det hydrokarbonholdige produsertvannet tilføres og blandes med en gassholdig komponent, hvorpå blandingen av gass og hydrokarbonholdig produsertvann mates til et innløpsrør inn i tanken, hvorpå nevnte blanding via en forgreingsanordning fordeles tangentielt langs tankveggen via minst ett fordelingsrør med minst én utløpsdyse og minst én ledeplate montert under hver utløpsdyse, en ledeskinne leder vannet over den neste utløpsdysen, hvorpå hydrokarboner og gass med påhengte oljedråper vil stige opp til minst ett utløp fra tanken og tømmes ut, og renset vann føres til et utløp i bunnen av tanken.
Kort beskrivelse av figurene
Utførelsesformer av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med referanse til
de følgende figurene:
Figur 1 viser rensesystem for produsertvann.
Figur 2 viser detalj som vedrører toppen av en dyse.
Figur 3 viser et rensesystem med tre trinn hvor trinn 37 vist i figur 4 er
et separat trinn som er gjentatt to ganger.
Figur 4 viser et separat trinn 37 som kan gjentas så mange ganger som ønskelig. Figur 5 viser to seksjoner inne i en separatortank med en ledeskinne i form av en indre ringformet vegg. Figur 6 viser de samme seksjonene inne i en separatortank som i figur 5, sett nedenfra. Figur 7: Diagram som viser effekten av en separasjonsprosess.
Detaljert beskrivelse
Formålet ved foreliggende oppfinnelse kan oppnås ved de karakteristiske egenskaper som vist i den følgende beskrivelsen av oppfinnelsen.
I figur 1 kan produsertvann fra olje/ vann separator eller annet renseutstyr som hydrosykloner, avgassingstank eller lignende mates inn
gjennom innløp 1. Dette vannet tilføres med gass via gassinjeksjonspunkt 2 og blandes sammen med innkommende vann i en gassblander 3. Alternativt erstattes gassblanderen 3 med en injektor (ejektor) med innkommende vann som drivende kraft og som suger gass gjennom røret 4 fra toppen av tanken. Typiske gassmengder tilsatt eller sirkulert er fra 0,02 til 0,2 Sm<3>pr. m<3>vann. Dette vil variere med hvor mye restgass som er tilstede i det innkommende vannet. Denne blandingen av gass og oljeholdig vann blir matet inn i et indre rør i tanken via bunnen 5. I toppen av det indre røret er det en forgreningsanordning 6 som fordeler vannet til ett eller flere fordelingsrør 40 med utløpsdyser 7 for kontroll av hastigheten på gass/vannblanding inn i tanken. Disse ender tangentielt langs tankveggen. På grunn av den tangentielle avslutning på rør/dyser i tanken, oppnås det en sirkulasjon i tanken som gir en blanding av vann, gass og olje. Dette medfører god kontakt mellom gassbobler og oljedråper. For å unngå at vannet fra dysene ikke skal gå direkte nedover i tanken, men blandes med innkommende vann/gass er en ledeplate 8 montert under hvert av utløpsdysene, som er innløpene for strømmen inn i tanken. Dette leder vannet over det neste innløpet slik at vann hvor store gassbobler er frigjort blir blandet sammen med innkommende vann for bedre blanding/kontakt mellom gass og oljedråpene. En ledeskinne 39 anordnes på innsiden av ledeplaten 8.1 med en vinkel på 30° til 150° i forhold til ledeplaten 8.1 for å sikre at strøm fra én
utløpsdyse 7 møter strøm fra den neste utløpsdysen 7. Dette arrangementet er vist i figur 5. I denne utførelsesformen er ledeskinnen 39 festet som en indre ringformet vegg i en nær vertikal stilling (ca. 90°) i forhold til ledeplaten 8.1. Ledeskinnen 39 kan også være diskontinuerlig anordnet på innsiden av ledeplate 8.1.
For å få god blanding også i senteret av tanken er en regulerbar dyseanordning 26 montert på toppen av innløpsrøret, se figur 2 og 3. Denne sprer væske/gassblandingen fra senteret og utover, og blander denne med væske/ gassblandingen fra utløpsdysene 7. Gass med påhengte oljedråper vil stige til væskeoverflaten i tanken og sammen med noe vann bli tatt ut i et nedsenket utløp 9 i toppen av tanken. Denne tømmingen blir kontrollert ved hjelp av en ventil 10. Blandingsforholdet olje/vann i denne strømmen er avhengig av ventilåpningen.
Vannet med gassbobler som har mindre stigehastighet enn vannhastigheten nedover i tanken vil passere en "seng" av pakkematerialer valgt fra gruppen omfattende bl.a. Raschig ringer 11 eller lignende, og til hvilke gassbobler med påhengt olje er festet til, for så å vokse sammen og dermed oppnå en oppdrift som overstiger den nedadgående vannhastigheten og flyter opp til overflaten. Rent (behandlet) vann som kommer ut fra denne "sengen" vil føres ut i utløpet 12 i bunnen av tanken og videre til utslipp 13 eller eventuelt injeksjon inn i reservoaret som trykkstøtte. Denne mengden måles på strømningsmåleren 14. En delstrøm 15 fra vannutløpet fra tanken vil ved hjelp av en pumpe 16 bli sirkulert tilbake til tanken. Mengden som resirkuleres styres ved hjelp av en ventil 17. Gass via et injeksjonspunkt 18 blir tilsatt og mates deretter gjennom en blander 19 som blander gassen inn i vannet. Alternativt kan gass suges fra toppen av tanken 20 ved hjelp av en injektor som erstatter blanderen 19. Typisk gassmengde vil være 0,05 til 0,3 Sm<3>pr. m<3>vann. Typisk resirkulasjonsmengde vil være 30 til 70 % av maksimum designrate for tanken. Resirkulasjonsmengden vil bli avlest på strømningsmåler 21. Utenpå det indre røret 22 i tanken er det et ytre rør som er tett mot det indre røret i begge ender. Det dannes derved et kammer 23 mellom disse rørene som resirkuleringsstrømmen 15 går inn i. I toppen av dette kammeret er det en forgreningsanordning 24 som fordeler vannet til ett eller flere rør med utløpsdyser 25 for kontroll av hastigheten på gass/vannblandingen inn i tanken. Disse ender tangentielt langs tankveggen. For å unngå at vannet fra dysene ikke skal gå direkte nedover i tanken, men blandes med innkommende vann/gass er minst en ledeplate 8.2 montert under hvert av innløpene. Denne leder vannet over neste innløp slik at vann hvor store gassbobler er frigjort blir blandet sammen med innkommende vann for bedre blanding/kontakt mellom gass og oljedråpene. Alternativt kan denne strømmen fordeles tangentielt i hvilken som helst avstand fra innløpsrøret med underliggende ledeplate og en ytre vertikal vegg. Alternativt kan denne strømmen også fordeles vertikalt oppover fra utløpet av røret. Alternativt kan de ovenfor nevnte fordelingene rettes motstrøms av den beskrevne fordelingen som vedrører utløpsdysene 7. På denne måten vil vann som blir separert ut fra det øvre dysesett/blanding tilført rent vann/ gassblanding og olje som måtte følge dette vannet på ny komme i kontakt med gassbobler som blir blandet inn i vannet og dermed oppnå en ny kontaktsone for olje/gass som medfører bedre rensing. Alternativt kan en delstrøm av innkommende vann mates gjennom det samme innløpet. Vannet som mates via resirkuleringen følger vannfasen ut i bunnen 12 av tanken. For å øke oljedråpestørrelsen i det innkommende vannet kan kjemikalier tilsettes, som for eksempel flokkulanter, oppstrøms fra enheten.
For ytterligere rensing kan flere tanker kobles i serie.
Alternativt kan hver enkel dyse ha en injektor som suger gass via et rør 4 fra toppen av tanken. Dette røret kan være plassert utvendig eller innvendig i tanken.
Alternativt kan innløpsrøret strekke seg fra toppen av tanken og nedover. Alternativt kan vannet renses i flere trinn internt i tanken ved at vann fra det øvre rensetrinnet via utløpsdyser 7 føres via et annuluskammer 28 mellom tilførselsrøret 27 og et utenpåliggende rør 29 og hvor det øvre kammeret er adskilt ved hjelp av en plate 30, se figur 3. Et detaljert utsnitt av annuluskammeret er vist i figur 4. En separasjonstank kan inkludere flere seksjoner separert av en plate og annuluskammeret som vist i figur 4. Før vannet kommer inn i nevnte annuluskammer er en virvelbryter 38 tilstede som hindrer vann fra senteret av tanken i å komme inn i annuluskammeret. Dette er for å hindre medrivning av olje fra toppen av tanken. Vannet føres derfra via forgreningsanordningen 31 som fordeler vannet til ett eller flere rør med utløpsdyser 32 for kontroll av hastigheten på gass/vannblanding inn i et nytt kammer. Disse dysene ender tangentielt langs tankveggen. Alternativt kan gass tilføres til denne strømmen via gasstilsats 34. En typisk gass vil være nitrogen, hydrokarbongass(brenngass), CO2, men er ikke begrenset til disse. Olje og gass, som skilles ut i dette kammeret, tas ut via rejektutløp 36 og kombineres med rejektutløp 20 og 35. Alternativt kan det installeres flere separate trinn som beskrevet tidligere under hverandre hvor disse trinnene har den samme funksjonen. Figur 5 som beskrevet over viser et snitt av to seksjoner inne i en separasjonstank. Den indre ringformede vegg/ledeskinne 39 er festet på innsiden av ledeplatene 8.1, rettet oppover. I denne utførelsesformen er den ringformede veggen anordnet nesten 90° på ledeplatene 8.1. Høyden av ledeskinnen 39 kan være nesten enhver høyde, men generelt er det foretrukket at den korresponderer med bredden på ledeplatene 8.1. Innløps-røret 27 og annuluskammeret 28 er vist i figuren. Figur 6 viser den samme utførelsesformen som figur 5, men fra en annen vinkel. Her kan ledeplatene 8.1 sees nedenfra. Gass kan injiseres gjennom rør 34 til annuluskammeret. Olje og gass som separeres i dette kammeret fjernes via rejektutløpet 36.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en løsning som gjør at installasjonen blir mer kompakt og mer effektiv. Dagens kjente teknologi innenfor dette område bruker flere rensetrinn i serie. Den foreliggende løsningen har flere rensetrinn i samme tank. Videre skal det presiseres at den foreliggende oppfinnelsen kan utøves med de ovenfor omtalte rense-trinnene i den rekkefølgen og i det antallet som anses hensiktsmessig. Dette vil redusere kostnadene, redusere nødvendig plasskrav og derfor være hensiktsmessig forflere kunder. Pga. dens utforming vil den være enklere å bygge og også lettere å tilpasse i eksisterende installasjoner enn tanker med for eksempel utvendig tangentielt innløp.
Foreliggende fremgangsmåte og apparatur omfatter følgende:
Fremgangsmåte og apparatur for separasjon av olje/ hydrokarboner i væske- eller gassform fra produsertvann i oljeproduksjon, separasjon av andre væsker /gasser med egenvektforskjell og som ikke er oppløst i hverandre, som består av: a. En vertikal trykktank med forskjellig høyde/ diameter forhold avhengig av det som skal separeres. b. Hvor innløpsstrømmen, bestående av det som skal separeres, mates inn i et innløpsrør i tanken med mulighet for tilsetting av gass via resirkulering fra toppen av tanken via en ejektor (avleder) eller ekstra ekstern gass som f.eks. nitrogen, karbondioksid, hydrokarbongass som f.eks. separeres ut fra produksjonsseparatorer, men er ikke begrenset til disse. c. En fordelingsanordning i toppen av beskrevet innløpsrør i punkt b ovenfor og som fordeler tilførselen i ett eller flere fordelingsrør som ender opp tangentielt langs rørveggen og minst én ledeplate under disse strekker seg nær horisontalt, noe oppover. En ringformet vegg eller ledeskinner er festet til ledeplater på innsiden rettet oppover i en vinkel på mellom 30° og 150° helt eller delvis langs lengdene av ledeplatene. Dette arrangementet sikrer at strømmen fra minst ett fordelingsrør rettes over det neste fordelingsrør for å skape et spinn (sirkulasjon) i tanken og en homogen strøm som gir god blanding av gass/ væske i denne del av tanken. d. En regulerbar dyseanordning montert på toppen av innløpsrøret beskrevet i punkt b ovenfor. Denne anordning sprer væske/gassblandingen fra senteret og utover i tanken og blandes med væske/ gassblandingen fra dyserøret beskrevet i punkt c.
e. Et rør utenpå tilførselsrøret beskrevet i punkt c og som er tett i begge ender mot tilførselsrøret beskrevet i c og danner et annuluskammer hvor en resirkulert strøm fra renvannsutløpet kan resirkuleres sammen med gass tilsatt i en blander eller med resirkulert gass fra toppen av tanken via en ejektor. Alternativt kan en del av tilførselsstrømmen mates inn i det beskrevne annulusrøret.
f. Der hvor det beskrevne annulusrøret har en fordelingsanordning som beskrevet i punkt c, men plassert lavere enn fordelingsrøret beskrevet i c der matestrømmen kan fordeles tangentielt i hvilken som helst avstand fra
senterrøret mot tankveggen retningsstyrt medstrøms eller motstrøms fordelingsstrømmen beskrevet i punkt c. Ledeplaten har en ytre vertikal vegg som er 2 til 10 ganger høyere enn fordelingsrøret ved fordeling nærmere enn tankvegg. Alternativt kan fordelingsrørene rettes horisontalt oppover.
g. Hvor renset væskeutløp er i bunnen av tanken.
h. Hvor nedovergående væskestrøm passerer en "seng" av gass-koaliserende materiale (pakkemateriale) hvor små gassbobler med påhengte dråper/partikler bygger seg sammen til større og får oppdrift til å stige til overflaten. i. Hvor gass og olje som er separert blir fjernet fra toppen av tanken via et neddykket rør i en høyde mellom 5 og 20 % av tankhøyden fra toppen av tanken hvor mengden som fjernes reguleres ved hjelp av en ventil.
j. En gass"pute" i toppen av tanken dannes på grunn av røret beskrevet i punkt (i), som er buffer for resirkulering av gass.
k. Hvor trykket i tanken kontrolleres ved hjelp en ventil i utløpsrøret.
Eksempel 1:
Eksempel 1 viser rensing av vann fra en avgassingstank hvor de øverste kurvene viser hydrokarboninnhold i produsertvann som føres inn i tanken.
Figur 7 viser effekten av fremgangsmåten for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann hvor vannet har blitt tilført en gassholdig komponent, og hvor den gass- og hydrokarbonholdige produsertvannblandingen har blitt matet til et innløpsrør i senter av en tank. Videre har den nevnte blandingen blitt fordelt tangentielt via minst én dyse og minst én ledeplate, og de fraseparerte hydrokarbonene har blitt ført til et utløp fra tanken og renset vann har blitt ført til et utløp fra tanken. Kurvene nederst viser det gjenværende innholdet av hydrokarboner som har blitt ført til et utløp for renset vann.
Det er viktig å merke seg at ytterligere rensetrinn kan utføres i henhold til de ulike trinnene og utførelsesformene som beskrevet i det foregående.
Når foretrukne utførelsesformer ved foreliggende oppfinnelse er beskrevet, vil det være åpenbart for fagfolk at andre utførelsesformer som inkorporerer konseptene kan anvendes. Disse og eksempel illustrert i det foregående er tenkt bare som eksempel og det faktiske omfang av oppfinnelsen skal bestemmes fra de følgende patentkrav.

Claims (7)

1. Apparatur for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann som omfatter: - en separasjonstank, - minst ett innløpsrør (22, 27), - minst én forgreningsanordning (6) som fordeler strømmen av produsertvann, minst ett fordelingsrør (40) som ender i en utløpsdyse (7) og minst én ledeplate (8.1) montert under hvert innløp og som leder vann over den neste utløpsdysen; - minst ett utløp(12) i bunnen av tanken for renset vann og -minst ett utløp (9, 35, 36) for uttømming av stigende gass med påhengte oljedråper, karakterisert vedat minst én ledeskinne (39) er festet helt eller delvis langs innsiden av minst én ledeplate (8.1) i en vinkel på 30° til 150° i forhold til den minst ene ledeplaten (8.1).
2. Apparatur ifølge krav 1, hvori ledeskinnen (39) strekker seg oppover fra den minst ene ledeplaten (8.1) i en avstand tilsvarende bredden av den minst ene ledeplaten (8.1).
3. Apparatur ifølge krav 1 eller 2, hvori ledeskinnen er anordnet på innsiden av minst en ledeplate (8.1) i en vinkel på 50° til 120°.
4. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3, hvori ledeskinnen er i form av en ringformet vegg, festet til den minst ene ledeplaten.
5. Apparatur ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4, hvori minst én plate (30) separerer separasjonstanken i minst to kamre.
6. Apparatur ifølge krav 5, hvori apparaturen videre omfatter minst én virvelbryter (38) og minst ett annuluskammer (28) som omslutter innløpsrøret (22, 27) og som har minst én forgreningsanordning (31).
7. Fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsertvann i en trykktank, hvori det hydrokarbonholdige produsertvannet tilføres og blandes med en gassholdig komponent, hvorpå blandingen av gass og hydrokarbonholdig produsertvann mates til et innløpsrør (22, 27) i senter av en tank, hvorpå nevnte blanding via en forgreingsanordning (6) fordeles tangentielt langs tankveggen via minst ett fordelingsrør (40) med minst én utløpsdyse (7), karakterisert vedat nevnte blanding ledes over det neste innløp ved minst én ledeplate(8.1) montert under hvert innløp og minst én ledeskinne (39) festet til minst én ledeplate i en vinkel på 30 til 150°, hvorpå hydrokarboner og gass med påhengte oljedråper vil stige opp til minst ett utløp (9, 35, 36) fra tanken og tømmes ut; og renset vann føres til et utløp (12) i bunnen av tanken.
NO20120060A 2012-01-19 2012-01-19 Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann NO334291B1 (no)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20120060A NO334291B1 (no) 2012-01-19 2012-01-19 Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann
EP12865978.6A EP2804689B1 (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water
US14/360,551 US9950281B2 (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water
CN201280071639.8A CN104168975B (zh) 2012-01-19 2012-11-28 用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的设备和方法
SG10201505774RA SG10201505774RA (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water
BR112014017499A BR112014017499A8 (pt) 2012-01-19 2012-11-28 aparelho e método para separação de hidrocarbonetos de água produzida contendo hidrocarbonetos
PCT/US2012/066820 WO2013109345A1 (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water
SG11201404136TA SG11201404136TA (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water
CA2861886A CA2861886A1 (en) 2012-01-19 2012-11-28 Apparatus and method for separation of hydrocarbons from hydrocarbon-containing produced water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20120060A NO334291B1 (no) 2012-01-19 2012-01-19 Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20120060A1 true NO20120060A1 (no) 2013-07-22
NO334291B1 NO334291B1 (no) 2014-01-27

Family

ID=48799574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20120060A NO334291B1 (no) 2012-01-19 2012-01-19 Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9950281B2 (no)
EP (1) EP2804689B1 (no)
BR (1) BR112014017499A8 (no)
CA (1) CA2861886A1 (no)
NO (1) NO334291B1 (no)
SG (2) SG11201404136TA (no)
WO (1) WO2013109345A1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013184814A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 The Regents Of The University Of California Crossflow filtration particle separator
NO335255B1 (no) 2012-12-28 2014-10-27 Ts Technology As Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av olje fra oljeholdig produsertvann
EP3046645A4 (en) * 2013-08-19 2017-02-15 Schlumberger Norge AS Water treatment system for treating water from oil production streams
NO20150044A1 (en) 2015-01-08 2016-07-11 Stauper Offshore As Hydrocarbon-water separator
RU2612737C2 (ru) * 2015-05-26 2017-03-13 Общество с ограниченной ответственностью "Волжский научно-исследовательский и проектный институт топливно-энергетического комплекса" (ООО "Волга НИПИТЭК") Вертикальный нефтегазовый сепаратор
CA2929414C (en) * 2015-06-29 2023-08-22 SegreTECH Inc. Method and apparatus for removal of sand from gas
US10301190B2 (en) 2016-03-17 2019-05-28 Cameron Solutions, Inc. Pressure controlled gas flotation
WO2017164747A1 (en) 2016-03-23 2017-09-28 Stauper Offshore As Hydrocarbon-water separator
NO341434B1 (en) 2016-03-23 2017-11-13 Stauper Offshore As Hydrocarbon-water separator
US11040900B2 (en) 2018-01-14 2021-06-22 Hydrozonix, Llc Dynamic produced water treatment apparatus and system
US20210261451A1 (en) 2020-02-20 2021-08-26 Hydrozonix, Llc Combined aeration and nanobubble delivery system for water treatment and carbon capture
US11168544B2 (en) 2018-10-23 2021-11-09 Hydrozonix, Llc System for friction reduction using nano-bubbles
WO2020219976A1 (en) 2019-04-24 2020-10-29 Hydrozonix, Llc Dynamic produced water treatment apparatus and system with oxygen recovery
NO344801B1 (en) 2019-09-06 2020-05-04 Stauper Offshore As A separation apparatus with insert

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3754656A (en) 1970-09-28 1973-08-28 Kurita Water Ind Ltd Floatation separators
CH562627A5 (no) 1973-09-13 1975-06-13 Escher Wyss Ag
NO308157B1 (no) 1998-05-28 2000-08-07 Nor Instr As FremgangsmÕte og anordning for separering av vann fra olje
DE19948176B4 (de) 1999-10-07 2004-05-13 Voith Paper Patent Gmbh Flotationsvorrichtung zur Störstoff- insbesondere Druckfarbenentfernung aus Papierfasersuspensionen
CA2565546C (en) 2004-01-20 2013-09-17 M-I Epcon As Separation of crude oil at the well head
EP1782870A1 (en) 2005-10-28 2007-05-09 M-I Epcon As A separator tank
CN104984565B (zh) * 2009-01-12 2017-05-17 Ts技术公司 用于把油从含有油的水中分离出来的装置及方法
EP2263768A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-22 M-I Epcon As A separator tank for separating oil and gas from water
EP2263767A1 (en) * 2009-06-17 2010-12-22 M-I Epcon As A separator tank for separating oil and gas from water
NO335255B1 (no) * 2012-12-28 2014-10-27 Ts Technology As Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av olje fra oljeholdig produsertvann

Also Published As

Publication number Publication date
CA2861886A1 (en) 2013-07-25
EP2804689A1 (en) 2014-11-26
BR112014017499A8 (pt) 2017-07-04
NO334291B1 (no) 2014-01-27
US9950281B2 (en) 2018-04-24
EP2804689B1 (en) 2019-04-17
EP2804689A4 (en) 2015-09-09
US20140346118A1 (en) 2014-11-27
SG11201404136TA (en) 2014-08-28
CN104168975A (zh) 2014-11-26
BR112014017499A2 (pt) 2017-06-13
SG10201505774RA (en) 2015-09-29
WO2013109345A1 (en) 2013-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20120060A1 (no) Apparatur og fremgangsmate for separasjon av hydrokarboner fra hydrokarbonholdig produsert vann
US10369495B2 (en) Cleaning of oleaginous water III
NO20121561A1 (no) Apparatur og fremgangsmåte for separasjon av olje fra oljeholdig produsertvann
CN101330953B (zh) 用于分离井产流体的分离罐及分离方法
CN102574027B (zh) 用于将油气与水分离的分离罐
AU2006310156C1 (en) A method of separating a mixture, and a plant for separating a mixture comprising water, oil and gas
NO331822B1 (no) Fremgangsmate og apparat for a fjerne hydrokarboner fra vann
US20110174693A1 (en) Method for separating oil from water by injecting simultaneously a liquified gas into the gravity separation device
NO337692B1 (no) Apparatur for separasjon av olje fra oljeholdig vann
CA2585004A1 (en) Apparatus and method for processing fluids from oil wells
RU2281155C1 (ru) Газожидкостной реактор
CN104168975B (zh) 用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的设备和方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees