利用再循环气体的过滤器床反冲洗系统和方法技术方案

根据各个方面和各个实施方案，提供了用于使气体在反冲洗工艺中再循环的系统(100)和方法(200)。反冲洗工艺(200)可以包括在水处理工艺中从过滤介质(160)的床中去除污染物。该方法(200)可以包括：从反冲洗工艺中产生(202)混合液‑气流(140)；从反冲洗工艺中抽出(204)混合液‑气流(140)；将混合液‑气流(140)分离(206)成液体(150)和气体(145)；以及使分离的气体(145)中的至少一部分再循环至水处理装置(105)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用再循环气体的过滤器床反冲洗系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求申请日为2015年3月12日的美国临时申请第62/132097号和申请日为2015年3月13日的美国临时申请第62/133117号的权益，上述申请中的每一者的全部内容通过参引并入本文中。
各个方面总体上涉及使气体在水处理工艺中再循环，并且更特别地涉及使气体从去除过滤介质的床中的污染物的反冲洗工艺中再循环。
技术介绍
油气工业处理通常分为三个主要部分：上游、中游和下游。上游处理通常包括：寻找潜在的地下的或水下的原油和天然气田；钻探探井；以及对井进行随后的钻探及操作，从而开采原油和/或粗天然气并将原油和/或粗天然气运送至表面。中游处理通常包括：运输(通过管道、铁路、驳船、油罐车或卡车)；储存；以及从生产地向炼油厂批发销售原油，并将各种精炼产品输送至下游分销商。天然气管道网络将天然气净化厂的天然气集合并将其输送至下游客户，如地方用户。下游处理部分通常涉及石油原油的精炼、粗天然气的加工和净化、以及源自原油和天然气的产品的分配。又被简称为“介质”的过滤介质可用于各种各样的加工技术及应用，包括过滤、聚结、分离、增加液体在包含介质的容器中的停留时间、以及用作吸附剂或吸收剂。例如，过滤介质可以用于将液体与气体分离；将液体与其他液体分离；以及将悬浮固体、胶体和颗粒物质与流体流分离。此外，过滤介质可用于将液体中的一种或更多种组分的较小液滴聚结成较大液滴。例如，介质过滤器可用于去除一种或更多种溶液中的悬浮固体和游离油。包含胡桃壳过滤器的过滤介质可用于去除炼油厂中的水中的游离油和悬浮固体以及可用于陆地产出的水处理比如以上讨论的上游处理、中游处理和下游处理。例如，过滤介质可用作整体处理列的遵循上游和/或下游除油技术的一部分。使用过滤介质的过滤可包括引导水向下流过吸附油和过滤器悬浮固体的过滤介质的床。过滤介质对油和水具有相等的亲和力，并且因此油可以被捕获在过滤介质的表面上。在油和固体正在过滤的向前流动操作期间，可以将系统加压，并且迫使水流过过滤介质的足以获得期望性能的床深度。一旦发生床的压降，或者一旦启动定时序列，就可以采用反冲洗工艺，以物理地去除过滤介质的表面的油并且逐出捕获的悬浮固体。
技术实现思路
根据一个或更多个实施方案，提供了一种用于使气体在反冲洗工艺中再循环的方法。反冲洗工艺可以包括去除位于水处理装置中的过滤介质的床中污染物。该方法可以包括：从反冲洗工艺中产生混合液-气流；从反冲洗工艺中抽出混合液-气流；将混合液-气流分离成液体和气体；以及使分离的气体中的至少一部分再循环至水处理装置。根据一些实施方案，将混合液-气流分离包括将混合液-气流引导至分离装置。根据某些实施方案，使分离的气体中的至少一部分再循环包括将分离的气体加压。根据另一实施方案，将分离的气体加压包括通过鼓风机、压缩机和泵中的至少一者来供给分离的气体。根据至少一个实施方案，反冲洗工艺包括提供一定体积的气体以使过滤介质的床翻滚(roll)。根据另一实施方案，使分离的气体中的至少一部分再循环包括提供所述一定体积的气体中的至少一部分。根据又一实施方案，该方法还包括向所述一定体积的气体提供补充气体。根据一个或更多个实施方案，提供了一种用于使来自混合液-气流的气体再循环的系统。该系统包括：分离容器，该分离容器具有与混合液-气流流体连通的入口、液体出口、以及气体出口，该分离容器构造成将混合液-气流分离成与液体出口连通的液体以及与气体出口连通的气体；以及水处理装置，该水处理装置包含过滤介质并且构造成在反冲洗工艺期间产生混合液-气流，并且该水处理装置具有与分离的气体中的至少一部分流体连通的气体入口以及与混合液-气流流体连通的混合液-气流出口。根据一些实施方案，该系统还包括加压装置，该加压装置与气体流体连通并且构造成使与水处理装置的气体入口流体连通的气体加压。根据另一实施方案，过滤介质在反冲洗工艺期间与气体中的至少一部分流体连通。根据另一实施方案，水处理装置还包括定位在过滤介质内的引流管。根据另一实施方案，引流管构造成使过滤介质的床翻滚。根据至少一个实施方案，分离装置的气体出口包括定位在分离装置的上部中的喷嘴。根据某些实施方案，气体是氮气和燃料气体中的至少一者。根据其他实施方案，气体是空气。根据某些实施方案，气体入口还与补充气体源流体连通。根据各个实施方案，水处理装置是过滤器装置和聚结器中的至少一者。以下将详细讨论其他方面、其他实施方案、以及这些示例性方面和实施方案的优点。此外，应当理解的是，上述信息和以下详细描述仅仅是各个方面和各个实施方案的说明性实例，并且意在提供用于理解所要求保护的方面和实施方案的性质和特征的概述或框架。本文中公开的实施方案可以与其他实施方案组合，并且提及的“实施方案”、“实例”、“一些实施方案”、“一些实例”、“替代性实施方案”、“各个实施方案”、“一个实施方案”、“至少一个实施方案”、“本实施方案和其他实施方案”、“某些实施方案”等不一定是相互排斥的，并且意在指示所描述的特定特征、结构或特性可以包括在至少一个实施方案中。本文中出现的这些术语不一定都指的是同一实施方案。附图说明以下参照附图讨论至少一个实施方案的各个方面，这些附图无意于按比例绘制。附图被包括以提供对各个方面和各个实施方案的说明及进一步理解，并且附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分，但附图不意于作为对任何特定实施方案限制的限定。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施方案的原理和操作。在附图中，各图中所示的各个相同或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。为了清楚起见，可以不在每个附图中标出每个部件。在附图中：图1是根据本公开的一个或更多个方面的水处理工艺的示意图；图2是示出根据本公开的一个或更多个方面的方法的工艺流程图；以及图3是根据本公开的一个或更多个方面的水处理装置的示意图。具体实施方式本公开的各个方面针对的是用于使气体在包括反冲洗工艺的水处理工艺中再循环的方法和系统。反冲洗工艺可以包括去除位于水处理装置中的过滤介质的床中的污染物，如烃和悬浮固体。根据各个方面，并且如以下进一步解释的，在反冲洗期间，气体可以被引入到引流管中，所述引流管引起空气提升泵送机制以及随后的搅动，其搅动和/或混合过滤介质并逐出污染物，污染物然后被冲洗出系统。反冲洗工艺产生混合液-气流。如本文中所使用，术语“混合液-气流”和“液-气混合物”可以互换使用并且指的是包含液相和气相的流。根据应用，气体与液体之间的比例以体积计可以在1.5与2之间。混合液-气流可以从反冲洗工艺中抽出，并且然后分离成液体和气体。目前，分离的液相通过将其泵送至上游分离步骤或将其泵送至用于处置(disposal)的污水箱，并将可能包含硫化氢气体和烃的分离的气相被送至气体处置装置如洗涤器或火炬(flare)。这些方法中的两者都需要待安装的大量的管道和其他基础设施以转移液体和气体。这产生了与水处理工艺相关的附加制造成本和加工成本。根据本文中所讨论的一个或更多个实施方案，分离的气体可以被再循环并用作在反冲洗期间用于产生空气提升泵送机制的一定体积气体的全部或部分。因此，再循环气体可以然后被再循环回至水处理装置，以便在反冲洗处理期间被一再重复使用。这不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使气体在反冲洗工艺中再循环的方法(200)，所述反冲洗工艺包括从水处理装置(105)中的过滤介质(160)的床去除污染物，所述方法(200)包括：从所述反冲洗工艺中产生(202)混合液‑气流(140)；从所述反冲洗工艺中抽出(204)所述混合液‑气流(140)；将所述混合液‑气流(140)分离成液相(150)和气相(145)；以及使所分离的气相(145)中的至少一部分再循环至所述水处理装置(105)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.12 US 62/132,097;2015.03.13 US 62/133,1171.一种用于使气体在反冲洗工艺中再循环的方法(200)，所述反冲洗工艺包括从水处理装置(105)中的过滤介质(160)的床去除污染物，所述方法(200)包括：从所述反冲洗工艺中产生(202)混合液-气流(140)；从所述反冲洗工艺中抽出(204)所述混合液-气流(140)；将所述混合液-气流(140)分离成液相(150)和气相(145)；以及使所分离的气相(145)中的至少一部分再循环至所述水处理装置(105)。2.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，将所述混合液-气流分离包括将所述混合液-气流(140)引入至分离装置(115)。3.根据权利要求1所述的方法(200)，其中，使所分离的气相(145)中的至少一部分再循环包括对所分离的气相(145)进行加压。4.根据权利要求3所述的方法(200)，其中，对所分离的气相(145)进行加压包括通过鼓风机、压缩机和泵中的至少一者来供给所分离的气相(145)。5.根据权利要求1所述的方法(200)，还包括反冲洗所述过滤介质(160)，其中，所述反冲洗工艺包括提供一定体积的气体(185)以使所述过滤介质(160)的床翻滚。6.根据权利要求5所述的方法，其中，使所分离的气体(145)中的至少一部分再循环包括提供所述一定体积的气体(185)中的至少一部分。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所分离的气体(145)包含选自由氮气和燃料气体组成的组中的成员。8.一种用于使来自混合液-气流(140)的气体再循...

【专利技术属性】
技术研发人员：沙德·L·费尔希，斯图尔特·J·芒森，
申请(专利权)人：西门子能源有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US