NO790642L

NO790642L - PROCEDURE AND DEVICE FOR SEPARATION OF OIL FROM A MIXTURE OF OIL AND WATER

Info

Publication number: NO790642L
Application number: NO790642A
Authority: NO
Inventors: John Paulding Warne Jr
Original assignee: Continental Oil Co
Priority date: 1978-04-21
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1979-10-23
Also published as: GB2019238A; DE2905017A1; NL7903083A; BE875735A; JPS54141458A; FR2423250A1

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og en innretning for fraskillelse og fjerning av olje fra blandinger av olje og vann. Ifølge en mer spesiell side angår oppfinnelsen fraskillelse av olje og partikkelformedede stoffer fra oljeholdige og skitne vannblandinger som produseres samtidig med olje på fralandsplattformer. The invention relates to a method and a device for separating and removing oil from mixtures of oil and water. According to a more specific aspect, the invention relates to the separation of oil and particulate matter from oily and dirty water mixtures that are produced simultaneously with oil on offshore platforms.

De fleste separatorer som benyttes for å fjerne olje fra olje- og vannblandinger som produseres i tilknytning til produksjon av jordolje, og som vanligvis kalles skummere ("skimmere") eller bunnfellingstanker har enten horisontal eller vertikal, sylindrisk utforming og installeres ofte på oppstrømssiden av en avsluttende vannrensingsinnretning, særlig på fralandsplattformer. Most separators used to remove oil from oil-water mixtures produced in connection with the production of petroleum, and which are usually called skimmers ("skimmers") or sedimentation tanks, are either horizontal or vertical, cylindrical in design and are often installed on the upstream side of a final water treatment facility, especially on offshore platforms.

Av omgivelsesmessige og naturvernmessige grunnerFor environmental and nature conservation reasons

er sådanne skummere vesentlige for å fjerne olje fra det produserte vann. Dersom f.eks. det produserte vann skal tømmes ut i sjøen, krever omgivelses- og naturvernhensyn at den i vannet medførte olje blir fjernet. Det er helt nødvendig at en vesentlig del av oljen fjernes fra sådanne blandinger av olje og vann for å unngå over-belastning av rengjøringsinnretninger som renser.vannet ytterligere. are such skimmers essential for removing oil from the produced water. If e.g. the produced water is to be emptied into the sea, environmental and nature conservation considerations require that the oil entrained in the water be removed. It is absolutely necessary that a significant part of the oil is removed from such mixtures of oil and water in order to avoid overloading of cleaning devices which clean the water further.

For tiden tilgjengelige skummere har horisontal strømning i horisontale beholdere med få eller ingen innvendige anordninger, eller de har vertikal nedstrømning i vertikale beholdere. Beholdere med horisontal strømning er mer effektive enn beholdere med vertikal strømning då fluidumstrømmen er perpen-dikulær på oljedråpeoppstigningen og ikke motvirker denne. Spe-sielt for offshore-bruk krever imidlertid en horisontal beholder betydelig mer av ytterst sparsom og kostbar dekksplass enn de vertikale konstruksjoner, og er mer tilbøyelig til indre blanding på grunn av bevegelse av produksjonsfartøyet eller plattformen. Currently available skimmers have horizontal flow in horizontal containers with few or no internal devices, or they have vertical downflow in vertical containers. Containers with horizontal flow are more efficient than containers with vertical flow as the fluid flow is perpendicular to the oil droplet ascent and does not counteract this. Especially for offshore use, however, a horizontal container requires significantly more of the extremely scarce and expensive deck space than the vertical constructions, and is more prone to internal mixing due to movement of the production vessel or platform.

For tiden tilgjengelige, vertikale skummer-beholdere har vanligvis innløpet nær toppen og vannutløpet nær bunnen. Den nedadrettede strøm i sådanne beholdere resulterer i en vannhastighet som direkte motsetter seg oljedråpe-fIotasjonstendens og følgelig krever mer retensjonstid og en mye større beholder som på sin side opptar mer plass enn dersom strømmen var horisontal. Currently available vertical skimmer containers usually have the inlet near the top and the water outlet near the bottom. The downward flow in such containers results in a water velocity that directly opposes the oil droplet flotation tendency and consequently requires more retention time and a much larger container which in turn takes up more space than if the flow were horizontal.

Olje- og vannblandinger som krever separasjon i tilknytning til produksjon av olje, vil også ofte ha kraftige belastninger av partikkelformede faste stoffer, såsom smuss og sand av forskjellige størrelser. Med de for tiden tilgjengelige, vertikale beholdere faller de faste stoffer som kommer inn ved toppen ned gjennom beholderens innhold mot bunnen, slik at de rører om innholdet og fører oljedråper tilbake i suspensjon eller bringer oljedråpene nær eller gjennom vannutløpet. Oil and water mixtures that require separation in connection with the production of oil will also often have heavy loads of particulate solids, such as dirt and sand of various sizes. With the currently available vertical containers, the solids entering at the top fall through the contents of the container to the bottom, stirring the contents and bringing oil droplets back into suspension or bringing the oil droplets near or through the water outlet.

En fordelaktig måte å gripe problemene an på medAn advantageous way to approach the problems

for tiden tilgjengelig utstyr som er omtalt foran, er vist i US patent 3 933 654 som viser en oljeseparator hvor innløpet leder olje-vann-blandingen til en stillestående sone med oppad og horisontalt diagonal strømning gjennom et sammenløpende område med gjenvinning av oljen gjennom et utløp og gjenvinning av vannet etter passering gjennom en vertikalt omveiledende rute som er definert ved ledevegger, og deretter gjennom et utløp. Selv om teknikken ifølge US patent 3 933 654 frembyr en viss fordel i forhold til konvensjonelle, horisontale skummerkonstruksjoner, Currently available equipment discussed above is shown in US Patent 3,933,654 which shows an oil separator where the inlet leads the oil-water mixture to a stagnant zone with upward and horizontal diagonal flow through a confluent area with recovery of the oil through an outlet and recovery of the water after passing through a vertically diverting route defined by baffles, and then through an outlet. Although the technique according to US patent 3,933,654 offers a certain advantage compared to conventional, horizontal foam constructions,

eller konvensjonelle, vertikale skummerkonstruksjoner, foregriper eller antyder den ikke de uventet overlegne resultater som oppnås i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse. or conventional vertical foam constructions, it does not anticipate or suggest the unexpectedly superior results obtained in accordance with the present invention.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning for fraskillelse av olje fra blandinger av olje og vann. It is an object of the invention to provide a method and a device for separating oil from mixtures of oil and water.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning for fraskillelse av olje og partikkelformede faste stoffer fra blandinger av olje, A further object of the invention is to provide a method and a device for separating oil and particulate solids from mixtures of oil,

vann og partikkelformede faste stoffer.water and particulate solids.

Ifølge oppfinnelsen, er det tilveiebrakt en vertikal oljeseparator med innvendige ledevegger og horisontal strømning som er effektiv for separasjon av olje fra en blanding av olje og vann. Separatoren omfatter en vertikalt langstrakt beholder som har et innløp for en olje-vann-blanding på én vertikal side, en anordning for gjenvinning av olje fra vannets overflate og et ut- According to the invention, there is provided a vertical oil separator with internal baffles and horizontal flow which is effective for separating oil from a mixture of oil and water. The separator comprises a vertically elongated container which has an inlet for an oil-water mixture on one vertical side, a device for recovering oil from the surface of the water and an outlet

løp for den gjenvundne olje i fluidumforbindelse med gjenvinningsanordningen, et vannutløp som ligger vesentlig under oljeutløpet, run for the recovered oil in fluid connection with the recovery device, a water outlet located substantially below the oil outlet,

og ledevegger innvendig i beholderen og mellom innløpet og utløpene, slik at oljen og vannet må strømme i en i hovedsaken horisontal retning, slik at den horisontale strømningsretning endres med totalt minst 360° mellom innløpet og utløpene, slik at den midlere horisontale avstand for væskestrømmen er minst tre ganger dén midlere horisontale avstand mellom innløpet og utløpene, og slik at separasjonen av olje- og vannblandingen kan skje under den horisontale strømning for å danne et øvre oljelag og et nedre vannlag. and guide walls inside the container and between the inlet and the outlets, so that the oil and water must flow in a mainly horizontal direction, so that the horizontal direction of flow changes by a total of at least 360° between the inlet and the outlets, so that the average horizontal distance for the liquid flow is at least three times the average horizontal distance between the inlet and the outlets, and so that the separation of the oil and water mixture can take place during the horizontal flow to form an upper oil layer and a lower water layer.

I én utførelse kan beholderen ha en felle eller fraskiller under innløpet som er innrettet for tilbakeholdelse av partikkelforme-t faste stoffer som bunnfelles fra de horisontalt strømmende fluida. In one embodiment, the container may have a trap or separator below the inlet which is designed to retain particulate solids that settle to the bottom from the horizontally flowing fluids.

I en annen utførelse kan separatoren ha en fluidumfordeler i fluidumkommunikasjon med innløpet, slik at fluidene fordeles over det vertikale intervall av det horisontalt strømmende væsketverrsnitt. In another embodiment, the separator can have a fluid distributor in fluid communication with the inlet, so that the fluids are distributed over the vertical interval of the horizontally flowing fluid cross-section.

In en ytterligere utførelse kan separatoren ha en sammenløpende anordning montert mellom ledeveggene slik at den horisontale fluidumstrøm må passere gjennom denne for å øke separasjonen. In a further embodiment, the separator can have a confluent device mounted between the guide walls so that the horizontal fluid flow must pass through this to increase the separation.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et delvis skjematisk sideriss av den vertikale oljeseparator ifølge oppfinnelsen som har bortskårne partier for å vise visse indre trekk, fig. 2 viser et riss av separatoren på fig. 1 sett ovenfra, fig. 3 viser et horisontalt tverrsnitt av separatoren etter linjen 3 - 3 på fig. 1, fig. 4 The invention will be described in more detail in the following in connection with design examples with reference to the drawings, where fig. 1 shows a partially schematic side view of the vertical oil separator according to the invention which has sections cut away to show certain internal features, fig. 2 shows a diagram of the separator in fig. 1 seen from above, fig. 3 shows a horizontal cross-section of the separator along the line 3 - 3 in fig. 1, fig. 4

viser et. vertikalt tverrsnitt av separatoren etter linjen 4-4shows a vertical cross-section of the separator along line 4-4

på fig. 2, fig. 5 viser i vertikalt tverrsnitt etter linjen 5-5on fig. 2, fig. 5 shows a vertical cross-section along the line 5-5

på fig. 3 en foretrukket utførelse av en vertikal oljefordeler for inn-løp inne i separatoren, fig. 6 viser et horisontalt tverrsnitt on fig. 3 a preferred embodiment of a vertical oil distributor for inlet inside the separator, fig. 6 shows a horizontal cross-section

av separatoren etter linjen 6 - 6 på fig. 1, fig. 7 viser et halv-skjematisk perspektivriss av separatoren ifølge fig. lm.fl. med utvalgte bortskårne partier for bedre å vise den innvendige, of the separator according to the line 6 - 6 in fig. 1, fig. 7 shows a semi-schematic perspective view of the separator according to fig. ch.fl. with selected parts cut away to better show the interior,

rorrtlige utforming av ledeveggene og visse andre deler av separatoren, fig. 8 er et skjematisk toppriss som viser den horisontale, romilige sammenheng mellom innløp, utløp, ledevegger og samler i en separator av liknende utførelse som den som er vist på fig. 1 - 7, og fig. 9, 10, 11, 12, 13 og 14 er skjematiske toppriss som er analoge med fig. 8 og viser visse alternative utførelser av oppfinnelsen. movable design of the guide walls and certain other parts of the separator, fig. 8 is a schematic top view showing the horizontal, spatial connection between inlet, outlet, guide walls and collectors in a separator of similar design to that shown in fig. 1 - 7, and fig. 9, 10, 11, 12, 13 and 14 are schematic top views which are analogous to fig. 8 and shows certain alternative embodiments of the invention.

På fig. 1 - 8 er vist en for tiden foretrukket ut-førelse av den vertikale oljeseparator ifølge oppfinnelsen. På fig. 1 - 8 er benyttet samme henvisningstall for å betegne de samme deler. In fig. 1 - 8 shows a currently preferred embodiment of the vertical oil separator according to the invention. In fig. 1 - 8, the same reference numbers are used to denote the same parts.

En vertikal oljeseparator som er effektiv for separasjon av olje fra en blanding av olje og vann, omfatter en vertikalt langstrakt separatorbeholder 1 som er fremstilt av en sylindrisk sammenføyd, vertikal sidevegg 2 som har en tilnærmet halvkuleformet topp 3 og en tilnærmet halvkuleformet bunn 16 som er sammenføyd, f.eks. ved sveising i væsketett forbindelse, for å danne en væsketett beholder, og som er understøttet på en basis 4 som på sin side er understøttet av en støtteanordning 5 som kan være en dekks-del, en betongplate eller liknende. A vertical oil separator effective for the separation of oil from a mixture of oil and water comprises a vertically elongated separator vessel 1 which is made of a cylindrical jointed vertical side wall 2 having an approximately hemispherical top 3 and an approximately hemispherical bottom 16 which is joined, e.g. by welding in a liquid-tight connection, to form a liquid-tight container, and which is supported on a base 4 which is in turn supported by a support device 5 which can be a deck part, a concrete slab or the like.

Som vist har separatorbeholderen 1 et innløp 6 for olje-vann-sand-blandingen som skal separeres, hvilket innløp er innsatt i fluidumtett forbindelse i beholderens vertikale sidevegg 2 og ved hjelp av et knerør 8 er koplet til en vertikal fluidumfordeler 9 for tilførsel av olje-vann-sand-blandingen til separatoren som vist gjennom en åpen luke 11 (åpen bare for illu-strasjonsformål) og en bortskjæring 12. Fordeleren 9 har slisser 10 for passasje av blandingen inn i beholderen (vist på fig. 4). Innløpet 6 er ved hjelp av en koplingsflens 7 og via en elektrisk styrt ventil 206 forbundet med tilførselskilden 'for olje-vann-sand-blandingen (ikke vist). Separatoren har en annen adkomstluke 13 i toppen og en tredje adkomstluke 15 (vist bare på fig. 3 og 4). Bunnen 16 har en åpning 24 som leder'gjennom et T-rør 25 (fig. 4) utover gjennom utløp 20 og 21 via flenser 22 og 23 og deretter via ventiler 221 og 220 til rørinnretninger (ikke vist) som er egnet for spyling eller tømming av beholderen. As shown, the separator container 1 has an inlet 6 for the oil-water-sand mixture to be separated, which inlet is inserted in a fluid-tight connection in the vertical side wall 2 of the container and is connected by means of an elbow pipe 8 to a vertical fluid distributor 9 for the supply of oil - the water-sand mixture to the separator as shown through an open hatch 11 (open only for illustration purposes) and a cutout 12. The distributor 9 has slots 10 for passage of the mixture into the container (shown in Fig. 4). The inlet 6 is connected by means of a coupling flange 7 and via an electrically controlled valve 206 to the supply source for the oil-water-sand mixture (not shown). The separator has another access hatch 13 at the top and a third access hatch 15 (shown only in Figs. 3 and 4). The bottom 16 has an opening 24 which leads through a T-tube 25 (Fig. 4) outwards through outlets 20 and 21 via flanges 22 and 23 and then via valves 221 and 220 to pipe devices (not shown) which are suitable for flushing or emptying the container.

Slik som best vist på fig. 7, danner indre ledevegger 26 og 30, som er forenet med hverandre og med bunnen og den vertikale sidevegg 2 av beholderen, en felle eller fraskiller for sand 300 som under drift synker mot bunnen av fraskilleren. Det skal bemerkes at ledeveggen 2.6 (så"vel som ledevegger 27, 28 og 29) strekker seg over overflaten av oljen og vannet, mens ledeveggen 30 strekker seg oppover bare tilstrekkelig til å danne en sand-felle. As best shown in fig. 7, inner guide walls 26 and 30, which are united with each other and with the bottom and the vertical side wall 2 of the container, form a trap or separator for sand 300 which during operation sinks towards the bottom of the separator. It should be noted that baffle 2.6 (as well as baffles 27, 28 and 29) extends above the surface of the oil and water, while baffle 30 extends upwards only sufficiently to form a sand trap.

En åpning 19 (best vist på fig. 4) nær det laveste punkt av den således dannede felle er koplet via et utløp 17 og en koplingsflens 18 og via en elektrisk styrt ventil 217 (best vist på fig. 1) til fjernings-rørinnretninger (ikke vist) for de partikkelformede faste stoffer. Slik som vist på fig. 1, blir den elektrisk styrte bryter 217 via en elektrisk ledning 309 styrt ved hjelp av en kontroller 54 som over en elektrisk ledning 308 An opening 19 (best shown in Fig. 4) near the lowest point of the thus formed trap is connected via an outlet 17 and a coupling flange 18 and via an electrically controlled valve 217 (best shown in Fig. 1) to removal pipe devices ( not shown) for the particulate solids. As shown in fig. 1, the electrically controlled switch 217 via an electrical line 309 is controlled by means of a controller 54 which over an electrical line 308

er koplet til en føler 50, slik at når oppsamlingen av faste stoffer når et forutbestemt nivå, detekterer føleren 50 dette og kontrolleren 54 åpner ventilen 217 for å tømme ut de oppsamlede faste stoffer. is connected to a sensor 50, so that when the collection of solids reaches a predetermined level, the sensor 50 detects this and the controller 54 opens the valve 217 to empty out the collected solids.

Idet det nå særlig henvises til fig. 7, og supplerende til de andre figurer ettersom det passer, har separatoren vertikale ledevegger 26, 27, 28 og 29 som er forenet på passende måte til den vertikale sidevegg 2 som vist og til beholderens bunn i væsketett forbindelse, for å avgrense en omvei-bane for fluidene som beveger seg fra innløpsfordeleren 9 som vist med piler 400, i en i hovedsaken horisontal retning, slik at den horisontale strømningsretning endres totalt minst 360° mellom innløpet og utløpene, slik at den midlere horisontale avstand for fluidum-strømmen er minst tre ganger den midlere horisontale, rettlinjede avstand mellom innløpet og utløpene, og slik at oljen separeres for å danne et lag på toppen av vannet før den når sonen mellom den uforenede side av ledeveggen 29 og den nærmeste adkomst til den vertikale side 2. Ifølge en for tiden foretrukket utførelse er den midlere dybde av det horisontale strømningstverrsnitt større enn den midlere bredde av tverrsnittet av den horisontale fluidum-strøm, og den kan være minst dobbelt så stor.. As reference is now particularly made to fig. 7, and supplementing the other figures as appropriate, the separator has vertical guide walls 26, 27, 28 and 29 which are suitably joined to the vertical side wall 2 as shown and to the bottom of the container in liquid-tight connection, to define a by-pass path for the fluids moving from the inlet distributor 9 as shown by arrows 400, in a mainly horizontal direction, so that the horizontal direction of flow changes a total of at least 360° between the inlet and the outlets, so that the average horizontal distance for the fluid flow is at least three times the mean horizontal, rectilinear distance between the inlet and the outlets, and so that the oil separates to form a layer on top of the water before it reaches the zone between the unjoined side of the baffle 29 and the nearest approach to the vertical side 2. According to a for In the currently preferred embodiment, the average depth of the horizontal flow cross-section is greater than the average width of the cross-section of the horizontal fluid flow, and it can be honor at least twice as great..

Slik som foran angitt, avsettes sand eller andre partikkelformede faste stoffer i fellen som i hovedsaken er avgrenset av ledeveggen 26 og ledeveggen 30. Bortskjæringen 49 i den vertikale side 2, bortskjæringen 42 i ledeveggen 29, bortskjæringen 44 i ledeveggen 27 og bortskjæringen 43 i ledeveggen 26 er benyttet bare for bedre å vise den romlige sammenheng mellom separatorens særtrekk. As indicated above, sand or other particulate solids are deposited in the trap, which is mainly delimited by the guide wall 26 and the guide wall 30. The cutout 49 in the vertical side 2, the cutout 42 in the guide wall 29, the cutout 44 in the guide wall 27 and the cutout 43 in the guide wall 26 is used only to better show the spatial connection between the separator's distinctive features.

En ledevegg 31 som er vertikalt forenet med ledeveggen 29 og beholderens sidevegg 2, og på bunnen med en ledevegg 40 som har en utløpsåpning 41, danner en samlebrønnanordning for opptagelse av olje som har steget opp til vannets overflate og passerer over en demning, som er avgrenset av ledeveggens 31 overkant. A guide wall 31 which is vertically united with the guide wall 29 and the side wall 2 of the container, and on the bottom with a guide wall 40 which has an outlet opening 41, forms a collecting well device for absorbing oil that has risen to the surface of the water and passes over a dam, which is bounded by the upper edge of the guiding wall 31.

Idet det nå særlig henvises til fig. 1 og 2, er åpningen 41 til et utløp 45 ved hjelp av en koplingsflens 46 via en elektrisk styrt ventil 245 forbundet med en gjenvinningsan-ordning for oljen (ikke vist). As reference is now particularly made to fig. 1 and 2, the opening 41 of an outlet 45 is connected by means of a coupling flange 46 via an electrically controlled valve 245 to a recovery device for the oil (not shown).

Den elektrisk styrte ventil 245 som benyttes for å styre oljenivået, styres av en kontroller 54 ved hjelp av en elektrisk ledning 305. Kontrolleren 54 er over ledninger 304, 303, 302, 301 og 300 forbundet med respektive følere 507, 508, 509, 510 og 511 som tilfører data angående hhv. stans ved høyt væskenivå, vannivåkontroll, stans ved lavt væskenivå, oljenivå-kontroll og oljenivåstans. The electrically controlled valve 245, which is used to control the oil level, is controlled by a controller 54 using an electric line 305. The controller 54 is connected via lines 304, 303, 302, 301 and 300 to respective sensors 507, 508, 509, 510 and 511 which adds data regarding respectively shutdown at high liquid level, water level control, shutdown at low liquid level, oil level control and oil level shutdown.

Kontrolleren 54 opprettholder olje- og vannivåene innenfor riktige grenser ved å styre tilførselshastigheten for olje-vann-blanding via innløpet 6 ved hjelp av ventilen 206 som er koplet til kontrolleren ved hjelp av en elektrisk ledning 307, ved å styre oljeutmatningshastigheten gjennom utløpet 45 ved hjelp av ventilen 245 som er koplet til kontrolleren over den elektriske ledning 305, og ved å styre vannutmatningen gjennom et vannutløp 51 som er forbundet med en elektrisk styrt ventil 251 ved hjelp av en flens 52 med elektrisk kontakt til ventilen 251 ved hjelp av en elektrisk ledning 306; The controller 54 maintains the oil and water levels within proper limits by controlling the rate of supply of oil-water mixture via the inlet 6 by means of the valve 206 which is connected to the controller by means of an electrical line 307, by controlling the rate of oil discharge through the outlet 45 by of the valve 245 which is connected to the controller via the electrical line 305, and by controlling the water discharge through a water outlet 51 which is connected to an electrically controlled valve 251 by means of a flange 52 with electrical contact to the valve 251 by means of an electrical line 306;

Et høynivå-vannstandsglass (ikke vist) er koplet til måleglass-tilkoplinger 501 og' 502, et mellomnivå-vannstandsglass (ikke vist) er koplet til måleglass-tilkoplinger 512 og 513, et oljestandsglass (ikke vist) er koplet til måleglass-tilkoplinger 503 og 505, og et lavnivå-vannstandsglass (ikke vist) er koplet til måleglasstilkoplinger 504 og 514. Måleglassene (ikke vist) som tilkoples til koplingsstykker for overvåkning og kontroll av tilstander i separatoren, er konvensjonelle vannstandsglass fra det amerikanske Daniel Company og er katalogvarer som er tilgjengelige fra lager. A high level water level glass (not shown) is connected to gauge glass connections 501 and' 502, an intermediate level water level glass (not shown) is connected to gauge glass connections 512 and 513, an oil level glass (not shown) is connected to gauge glass connections 503 and 505, and a low-level water level sight glass (not shown) is connected to sight glass connections 504 and 514. The sight glasses (not shown) which are connected to connectors for monitoring and controlling conditions in the separator are conventional water level sight glasses from the American Daniel Company and are catalog items that are available from stock.

Luftehull 506 er anordnet i sideveggen 2 under bunnen 16. Air hole 506 is arranged in the side wall 2 below the base 16.

En trykkstyreventil 408 og avlastningsventiler 406A pressure control valve 408 and relief valves 406

og 407 så vel som løfteringer 405 er nyttige under drift og an-bringelse av separatoren. and 407 as well as lifting rings 405 are useful during operation and installation of the separator.

Et gassutløp 14 er vist ved toppen av beholderen.A gas outlet 14 is shown at the top of the container.

En stige og et rekkverk .47 er vist på fig. 2 og 3. A ladder and a railing .47 are shown in fig. 2 and 3.

Idet det nå særlig henvises til fig. 5, er en vertikal olje-vann-fordeler 9 med slisser 10 styrbar med hensyn til utgangs-hastighet og volum ved hjelp av en krage eller hylse 65 som er glidbart montert på denne og har slisser 67 som kan innrettes med slissene 10 ved vertikal og/eller horisontal orientering slik at det dannes åpningsslisser med varierende størrelse ved innstilling som kan fikseres ved hjelp av settskruer 66. As reference is now particularly made to fig. 5, a vertical oil-water distributor 9 with slots 10 is controllable with regard to output speed and volume by means of a collar or sleeve 65 which is slidably mounted thereon and has slots 67 which can be aligned with the slots 10 by vertical and /or horizontal orientation so that opening slots of varying size are formed during adjustment which can be fixed using set screws 66.

En sammenløpnings- eller samleranordning 48 kan festes mellom ledeveggene som vist på fig. 3 og 4, for å samle fin-fordelte oljedråper til større dråper og bidra, til gravitasjons-separasjon. Anordningen er fortrinnsvis montert slik at i hovedsaken hele volumet av væsker passerer gjennom denne. A confluence or collector device 48 can be attached between the guide walls as shown in fig. 3 and 4, to collect finely divided oil droplets into larger droplets and contribute to gravity separation. The device is preferably mounted so that essentially the entire volume of liquids passes through it.

Fig. 8 er et skjematisk toppriss som viser den horisontale, romii<c>re sammenheng mellom innløp, utløp, ledevegger Fig. 8 is a schematic top view showing the horizontal, spatial connection between inlet, outlet, guide walls

og samler i en separator av liknende utførelse som den som er vist på fig. 1-7. På figuren er benyttet tilsvarende henvisningstall som på de tidligere figurer. and collects in a separator of similar design to that shown in fig. 1-7. The figure uses the same reference numbers as in the previous figures.

Fig. 9, 10, 11, 12, 13 og 14 viser liknende skjematiske toppriss som fig. 8 og viser den horisontale, romilige sammenheng mellom innløp, utløp, ledevegger og samler i alternative utførelser av oppfinnelsen. Fig. 9, 10, 11, 12, 13 and 14 show similar schematic top views as fig. 8 and shows the horizontal, spatial connection between inlet, outlet, guide walls and collectors in alternative embodiments of the invention.

Idet det således.henvises til fig. 9, betegner 106 innløpet, 130 er en ledevegg analog med ledeveggen 30, og ledeveggen 126 er en ledevegg som er analog med ledeveggen 26. Samlerdelen 148 er analog med samlerdelen 48 på fig. 8. På liknende måte As reference is thus made to fig. 9, 106 denotes the inlet, 130 is a guide wall analogous to the guide wall 30, and the guide wall 126 is a guide wall which is analogous to the guide wall 26. The collector part 148 is analogous to the collector part 48 in fig. 8. Similarly

s icl&vscrcTsn 2s icl&vscrcTsn 2

er en vertikal sidedel 102 analog med ledeveggene 127, 128 og 129 er analoge med ledeveggene 27, 28 og 29, en ledevegg 131 er analog is a vertical side part 102 analogous to the guiding walls 127, 128 and 129 are analogous to the guiding walls 27, 28 and 29, a guiding wall 131 is analogous

med ledeveggen 31, et oljeutløp 145 er analogt med oljeutløpet 45 og et vannutløp 151 er analogt med vannutløpet 51. Fig. 10 viser en annen utførelse hvor den benyttede nummerering er analog med den nummerering som er benyttet på'fig. 9. with the guide wall 31, an oil outlet 145 is analogous to the oil outlet 45 and a water outlet 151 is analogous to the water outlet 51. Fig. 10 shows another embodiment where the numbering used is analogous to the numbering used on'fig. 9.

Fig. 11 viser en ytterligere utførelse hvor denFig. 11 shows a further embodiment where the

samme nummerering er benyttet for å angi analoge elementer, bortsett fra at ledevegger 0127 og 1270 så vel som ledevegger 0129 og 1290 er analoge med ledeveggene 127 hhv. 129 på fig. 9 og 10. Fig. 12 viser enda en utførelse hvor det er benyttet samme henvisningstall bortsett fra at ledevegger 80, 90, 100 og 101 er benyttet i stedet for ledeveggene 126, 127, 128 og 129, slik som på fig. 8, 9 og 10. the same numbering is used to indicate analogous elements, except that guide walls 0127 and 1270 as well as guide walls 0129 and 1290 are analogous to guide walls 127 and 129 on fig. 9 and 10. Fig. 12 shows yet another embodiment where the same reference number is used except that guide walls 80, 90, 100 and 101 are used instead of guide walls 126, 127, 128 and 129, as in fig. 8, 9 and 10.

Fig. 13 og 14 viser ytterligere utførelser hvorFig. 13 and 14 show further embodiments where

samme henvisningstall angir analoge elementer, bortsett fra at ledeveggene 126, 127, 128 og 129 er erstattet med ledevegger 1260, 1270, 0127, 1280, 1290, 0129, 1300, 1310, 0130 og 1320, slik som vist. the same reference numerals indicate analogous elements, except that the guide walls 126, 127, 128 and 129 are replaced by guide walls 1260, 1270, 0127, 1280, 1290, 0129, 1300, 1310, 0130 and 1320, as shown.

Idet det særlig henvises til fig. 7 og supplerende til fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 og 8 ettersom det passer, skal separatorens virkemåte, beskrives i det følgende. As particular reference is made to fig. 7 and supplementary to fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 8 as appropriate, the operation of the separator shall be described in the following.

En blanding av olje, vann og sand strømmer gjennom A mixture of oil, water and sand flows through

. innløpet 6 inn i separatorbeholderen 1 gjennom slissene 10 i. the inlet 6 into the separator container 1 through the slots 10 i

den vertikale fluidumfordeler 9 i en retning som er rettet mot den buede, vertikale sidevegg 2 nær ledeveggen 26. the vertical fluid distributor 9 in a direction directed towards the curved, vertical side wall 2 near the guide wall 26.

Sand 300 avsetter seg i den felle som er dannet av ledeveggene 30 og 26. Ledeveggen 30 strekker seg oppover bare tilstrekkelig til å danne en felle for sanden som synker ned. Sand 300 settles in the trap formed by the guide walls 30 and 26. The guide wall 30 extends upwards only sufficiently to form a trap for the sinking sand.

Sand og andre partikkelstoffer blir via utløpet 17 periodisk fjernet fra fellen: som er dannet av ledeveggene 30 og 26. Sand and other particulate matter are periodically removed from the trap via the outlet 17: which is formed by the guide walls 30 and 26.

Etter at væskene er tilført via den vertikale fluidumfordeler 9, strømmer væskene i den generelle retning som er angitt ved pilene 400, idet de først reverserer strømningsretningen i forhold til retningen for innmatning i separatoren, deretter strømmer rundt kanten av ledeveggen 26, deretter gjennom passasjen mellom ledeveggene 26 og 27 rundt kanten av ledeveggen 27, der-.etter gjennom passasjen mellom ledeveggene 27 og 28 rundt kanten avledeveggen 28, og deretter gjennom den forholdsvis store, stillestående sone som er generelt avgrenset mellom ledeveggen 28, den vertikale sidevegg 2 og ledeveggen 29, og generelt utover fra den utragende ende av ledeveggen 29. Ved dette tidspunkt har separa- , sjon inntruffet. After the fluids are supplied via the vertical fluid distributor 9, the fluids flow in the general direction indicated by the arrows 400, first reversing the direction of flow relative to the direction of input into the separator, then flowing around the edge of the guide wall 26, then through the passage between the guide walls 26 and 27 around the edge of the guide wall 27, then through the passage between the guide walls 27 and 28 around the edge of the guide wall 28, and then through the relatively large, stagnant zone which is generally defined between the guide wall 28, the vertical side wall 2 and the guide wall 29 , and generally outwards from the projecting end of the guide wall 29. At this point, separation has occurred.

Oljen gjenvinnes over demningen som er dannet av ledeveggens 31 overkant, til en oljegjenvinningsfelle som er avgrenset av horisontale sider som omfatter ledeveggen 31, ledeveggen 29 og den vertikale sidevegg 2, sammen med bunnledeveggen 40. Ved hjelp av den således dannede samlebrønn fjernes oljen ved hjelp av åpningen 41 via utløpet 45. The oil is recovered over the dam formed by the upper edge of the guide wall 31, to an oil recovery trap which is bounded by horizontal sides comprising the guide wall 31, the guide wall 29 and the vertical side wall 2, together with the bottom guide wall 40. With the help of the sump thus formed, the oil is removed using of the opening 41 via the outlet 45.

Vannet som er blitt fraskilt, fjernes fra speara-toren via vannutløpet 51. The water that has been separated is removed from the spearator via the water outlet 51.

I en for tiden foretrukket utførelse er en samleranordning 48 montert i separatoren slik at olje-vann-blandingen passerer gjennom denne. Samleren forårsaker sammenløpning av oljedråpene og fremmer separasjon. Hvilket som helst av et antall konvensjonelle sammenløpningsmaterialer kan benyttes i samleren, såsom åpencellet polyuretanskum., polyesterfibre, polyethylenf ibre, polypropylenstrimler, vinylfibre, partikkelformede ionebyttehar-pikser og liknende. In a currently preferred embodiment, a collector device 48 is mounted in the separator so that the oil-water mixture passes through it. The collector causes coalescence of the oil droplets and promotes separation. Any of a number of conventional confluence materials may be used in the collector, such as open cell polyurethane foam, polyester fibers, polyethylene fibers, polypropylene strips, vinyl fibers, particulate ion exchange resins, and the like.

Olje- og vann-nivåene og separatorens virkemåte kan styres automatisk ved hjelp av følere og kontrollere slik som beskrevet foran. Sådanne følere og kontrollere er konvensjonelle artikler som er velkjente for fagfolk på området, og som er generelt tilgjengelige som lagerartikler. The oil and water levels and the operation of the separator can be controlled automatically using sensors and controllers as described above. Such sensors and controllers are conventional items well known to those skilled in the art and are generally available as stock items.

Det automatiske styresystem som benytter elektrisk styrte ventiler, kontrolleren og følerne er ønskelige, men separatoren kan også drives manuelt dersom dette ønskes, selv om det nor-malt ikke ville være økonomisk gjennomførlige å gjøre dette. The automatic control system that uses electrically controlled valves, the controller and the sensors are desirable, but the separator can also be operated manually if this is desired, although it would not normally be economically feasible to do this.

I overensstemmelse med en annen for tiden foretrukket utførelse benyttes pneumatiske kontrollere og ventiler for automatisk styring av separatorens funksjon. In accordance with another currently preferred embodiment, pneumatic controllers and valves are used for automatic control of the separator's function.

Når separatoren eller skummeren benyttes i forbindelse med hydrokarbonproduksjon,er det ofte fordelaktig å la innkommende fluidumhastigheter variere i overensstemmelse med optimal brønn-produksjon og/eller væskekontroll på oppstrømsbeliggende behand-lingsutstyr . When the separator or skimmer is used in connection with hydrocarbon production, it is often advantageous to allow incoming fluid velocities to vary in accordance with optimal well production and/or fluid control on upstream treatment equipment.

Når pneumatiske kontrollere og ventiler benyttes,When pneumatic controllers and valves are used,

er naturgass under trykk som er tilgjengelig fra produksjonen, et passende og bekvemt arbeidsfluidum i det pneumatiske system. is natural gas under pressure available from production, a suitable and convenient working fluid in the pneumatic system.

I overensstemmelse med én utførelse og driftsmodus ledes naturgass med et trykk på ca. 2,1 kg/cm 2 til en nivåkontrol-ler som, reaksjon pa en føler for vann-olje-nivagrenseflaten i separatorbeholderen, styrer en pneumatisk drevet vannrenneventil. I overensstemmelse med en pneumatisk styrt utførelse ledes naturgass med et trykk på ca. 2,1 kg/cm 2til en tonivåers stengekon-troller som, som reaksjon på en føler som avføler at det totale øvre væskenivå i separatoren stiger over et forutbestemt nivå, av-stenger gasstrykket til et sikkerhetsstyresystem som tillater ut-tapning og lukning av sikkerhetsstengeanordningen. In accordance with one embodiment and operating mode, natural gas is led with a pressure of approx. 2.1 kg/cm 2 to a level controller which, reacting to a sensor for the water-oil level interface in the separator container, controls a pneumatically operated water drain valve. In accordance with a pneumatically controlled design, natural gas is led with a pressure of approx. 2.1 kg/cm 2 to a two-level shut-off controller which, in response to a sensor sensing that the total upper liquid level in the separator rises above a predetermined level, shuts off the gas pressure to a safety control system that allows draining and closing of the safety shut-off device .

I sådanne pneumatiske styresystemer benyttes konvensjonelle, pneumatiske styreorganer. In such pneumatic control systems, conventional pneumatic control devices are used.

På tegningene er også vist visse andre trekk hvis hensikt og virkemåte fremgår av den foregående beskrivelse. The drawings also show certain other features whose purpose and mode of operation are apparent from the preceding description.

Separatoren kan.fremstilles av konvensjonelle mate-rialer, såsom stålplater, ved hjelp av konvensjonelle metoder, såsom sveising og liknende. The separator can be manufactured from conventional materials, such as steel plates, using conventional methods, such as welding and the like.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med separering av blandinger av olje, vann og sand, er det lett å innse at rammen for oppfinnelsen er ment å dekke separasjon av blandinger av to ublandbare væsker som ha r forskjellige tettheter. Det er også sørget for foranstaltninger for valgfri separasjon av partikkelformede faste stoffer fra sådanne blandinger av ublandbare væsker, dersom sådan separasjon av partikkelformede faste stoffer er nødvendig eller ønskelig. Although the invention has been described in connection with the separation of mixtures of oil, water and sand, it is easy to realize that the scope of the invention is intended to cover the separation of mixtures of two immiscible liquids having different densities. Provision is also made for the optional separation of particulate solids from such mixtures of immiscible liquids, if such separation of particulate solids is necessary or desirable.

Det innses således lett at oppfinnelsen er effektiv ved separasjon av blandinger av ublandbare væsker ved forskjellige industrielle anvendelser så vel som ved separasjon av petroleums-væsker fra saltvann eller vann i overensstemmelse med de foran beskrevne utførelser og driftsmåter. It is thus easily realized that the invention is effective in the separation of mixtures of immiscible liquids in various industrial applications as well as in the separation of petroleum liquids from salt water or water in accordance with the previously described designs and modes of operation.

Det etterfølgende eksempel er tilveiebrakt for virkemåten av en skummer, såsom den som er beskrevet på fig. 1 - 8, ved separasjon av olje fra vann på en plattform i Mexi-Cogulfen. Det må imidlertid være klart at virkemåten bare er angitt som et eksempel og ikke må tolkes som begrensende for oppfinnelsen. The following example is provided for the operation of a frother such as that described in fig. 1 - 8, by separating oil from water on a platform in the Mexi-Cogulf. However, it must be clear that the mode of operation is only given as an example and must not be interpreted as limiting the invention.

Over en periode av kjøringer som strekker seg over ■ mange dager, indikerer infrarød analyse av de tilførte væsker i forhold til vann som fjernes fra skummeren, at en stor del av oljen konsekvent fjernes fra de tilførte væsker. Over a period of runs spanning many days, infrared analysis of the feed fluids relative to water removed from the skimmer indicates that a large portion of the oil is consistently removed from the feed fluids.

Claims

1. Device for separating oil from a mixture of oil and water, characterized in that it comprises a vertically elongated container which has an inlet for the oil and water mixture on one vertical side, a device for recovering oil from the water surface and an outlet for the recovered oil in fluid connection with the recovery device, a water outlet located substantially below the oil recovery device, and guide walls inside the container and between the inlet and the outlets, so that the oil and water must flow in a mainly horizontal direction, so that the horizontal direction of flow changes by a total of at least 3 60° between the inlet and the outlets, so that the average horizontal distance for the liquid flow is at least three times the average horizontal, rectilinear distance between the inlet and the outlets, and so that the separation of the oil and water mixture can take place during the horizontal flow to form an upper oil layer and a lower water layer.

2. Device according to claim 1, characterized in that the inlet is in fluid connection with a vertical distributor for the oil and water mixture, which distributor; has openings above the vertical fluid interval in the container so that the oil and water mixture is supplied over a significant part of the vertical interval, and that the container below the inlet has a trap which is designed to retain particulate solids that sink down from the horizontally flowing fluids.

3. Device according to claim 2, characterized in that a collector device is mounted between the guide walls so that the horizontal fluid flow must pass through this.

4. Device according to claim 3, characterized in that the vertically elongated container has a cylindrical shape, that the oil recovery device comprises a dam with an underlying collection well space and an oil outlet. from the collecting well space to the outside of the container, that the water outlet is controlled by a valve device which in turn is controlled by water level sensors that are operatively connected to the drains and that the oil outlet is controlled by a valve device located in this which is controlled by means of oil level sensors that are operatively connected with this one.

5. Method for separating oil from a mixture of oil and water, characterized in that the mixture is supplied to a vertical oil separator which has internal guide walls and horizontal flow and which comprises a container which has an inlet for an oil and water mixture on a vertical side , a device for recovering oil from the surface of the water and an outlet for the recovered oil in fluid connection with the recovery device, a water outlet that lies substantially below the oil recovery device, and guide walls inside the container and between the inlet and the outlets, so that the oil and water mixture flows in a mainly horizontal direction during the separation, so that the horizontal flow direction changes by a total of at least 360° between the inlet and the outlets, so that the average horizontal distance for the liquid flow is at least three times the average horizontal, rectilinear distance between the inlet and the outlets, and so that the separation of the oil and water mixture occurs during the horizontal flow to form an upper oil layer and a lower water layer.

6. Method according to claim 5, characterized in that the inlet is in fluid connection with a vertical distributor for the oil and water mixture, which distributor has openings over the vertical fluid interval in the container so that the oil and water mixture is supplied over essentially the entire vertical interval, and that the container under the inlet has a trap which is designed to retain particulate solids which sink down from the horizontally flowing fluids.

7. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the horizontal fluid flow is led through a collector device which is mounted between the guide walls.

8. Method according to one of claims 5-7, characterized in that the vertically elongated container has a cylindrical shape, that the oil recovery device comprises a dam with an underlying sump well space and an oil outlet from the sump well space to the outside of the container, that the water outlet is controlled by a valve device which in turn is controlled by water level sensors that are operatively connected to this, that the oil outlet is controlled by a valve device located in this that is controlled by oil level sensors that are operatively connected to this, and that the average depth of the cross section of the horizontal fluid flow is greater than the average width of the cross section of the horizontal fluid flow.