原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法制造方法及图纸

原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置，所述装置包括从上往下依次排列并贯通的轻相气浮脱除系统、油水分离系统和重相气浮脱除系统；油水分离系统内填装聚结分离填料，轻相气浮脱除系统包括至少两级轻相气浮脱除段，均填充气浮填料，并在底部设置气泡发生器；重相气浮脱除系统具有相同的结构。利用本发明专利技术的装置可以实现对原油的脱除悬浮物和油水分离。将原油中脱悬浮物和油水深度分离耦合至一个整体的处理装置中，使脱除悬浮物和油水分离过程同时进行、互相促进，可以高效脱除悬浮物和实现油水深度分离，同时也实现了脱盐，并能防止气浮填料被悬浮物堵塞甚至堵死，保证长周期高效运行。

【技术实现步骤摘要】
原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置和方法
本专利技术属于石油化工
，具体为一种原油脱盐脱悬浮物与油水分离耦合的装置，及利用它进行悬浮物脱除和油水分离的方法。
技术介绍
近年来，随着原油劣质化、重质化趋势的加强，较多原油中含有一定量的悬浮物，给原油脱水脱盐、油水分离及后续加工装置带来较多的问题，主要表现如下：（1）原油中的胶质悬浮物成片状悬浮在油品尤其是原料油中，容易堵塞流经设备及管线、造成加热设备结垢、系统压降升高等问题；（2）这些胶质悬浮物在传统的电脱盐过程中不易被极化，因而影响电脱盐效果，使电脱盐后的油品中盐含量超标，造成后续加工装置腐蚀严重；（3）由于胶质悬浮物为大分子物质，很多悬浮物的比重都介于油和水之间的范围，因此在油水分离时，胶质悬浮物较多悬浮于油水界面处，造成油水分离界面较为浑浊，难以实现油水彻底分离，分离后的两相互相夹带较为严重；（4）这些胶质悬浮物的去除以及油水分离过程，采用传统的方法（过滤、聚结分离等）极易造成过滤器堵塞、聚结材料堵塞等问题。现有技术中的原油现有技术中的原油的预处理一般都是采用电脱盐方法，该方法中首先向油品中先注入少量水，以对油品中的盐类进行洗涤溶解，然后再利用电脱盐脱水技术进行油水分离。当前，随着原油质量的越来越差，油品的乳化较为严重，且含有大量的悬浮物，导致在电脱盐脱水后油水分离界面不清晰、盐含量指标不合格、油水两相互相夹带十分严重等问题。因此，若要使重劣质原油预处理（脱胶质悬浮物、油水分离（脱盐））达到理想的效果，需要开发新的工艺和设备，解决原油预处理过程中油水分离效率低、脱盐效果差、油水两相互相夹带严重等问题。CN201310214820.6提出了原油电脱盐方法及电脱盐装置，该原油第一级电脱盐方法是在不加入洗涤水或仅加入少量洗涤水的条件下，将待脱盐的原油与破乳剂混合，然后在合适的温度下注入电脱盐罐，进而在电脱盐罐中实现油水分离，分离出的油通过位于该电脱盐罐内或外的过滤器以滤除其中的固体盐类物质后成为第一级净化原油，分离出的水在电脱盐罐中沉降后排出。由于过滤器的设置，原油中的固体盐类物质不再需要用洗涤水来进行溶解，因此不加入洗涤水或仅加入少量洗涤水，从而相可降低甚至取消洗涤水的使用量，由此也就降低了污水的排放量。该方法为电脱盐+过滤的方法实现原油脱盐脱固，对于重劣质原料油及含有胶质悬浮物的原油是不适用的，存在脱盐指标不合格、过滤设备易堵塞、油水分离不彻底的问题。CN201280072453.4提出了一种用于过滤悬浮物的过滤器装置和方法，其中过滤器装置具有由至少一凹板和相邻的凹板组成的板组，所述板组在固定的头件和可动的尾端件之间，过滤器装置具有用于将悬浮物的第一流从头件用管输送至板组中的悬浮物管，所述悬浮物管穿过所述板组延伸到尾端件，其中过滤器装置具有用于将悬浮物的第二流用管输送至悬浮物管中的供给管，所述连供给管接于尾端件，其中在所述凹板和所述相邻的凹板之间形成过滤器腔，所述凹板和/或所述相邻的凹板具有凹部，其中凹板具有用于将悬浮物从悬浮物管输送至过滤器腔内的悬浮物导管，过滤器装置具有用于从悬浮物中过滤出固体成分的至少一个过滤布。该方法的原理是采用过滤布原理来过滤悬浮物，仍然存在过滤布容易堵塞、不能长期使用的问题。综上所述，若要使重劣质原油的预处理达到良好的效果，脱悬浮物和油水分离效果都十分重要，由于悬浮物的存在是影响油水分离效果的，而物料中水分的存在也同样是影响脱悬浮物效果的，那么无论是先脱悬浮物还是先脱水都将降低脱水或脱悬浮物的效率，为此，需要开发新的工艺及设备，使脱悬浮物和脱水效率都大幅度提高，解决现有传统工艺中脱悬浮物不想理、易造成过滤设备堵塞、油水两相互相夹带严重等问题。
技术实现思路
针对现有技术中原油脱悬浮物和油水分离的过程互相影响，致使单独处理效率都一定程度的降低的问题，本专利技术提供一种原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置及方法，不仅有效脱除原油中悬浮物，还同时实现油水深度分离，提高了处理效率。本专利技术的技术目的通过以下技术手段实现：本专利技术第一方面的技术目的是提供一种原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置，所述装置包括从上往下依次排列并贯通的轻相气浮脱除系统、油水分离系统和重相气浮脱除系统；所述油水分离系统包括油水分离填料层，其内填装聚结分离填料，其侧面设置待处理原油进料口；所述轻相气浮脱除系统包括至少两级轻相气浮脱除段，最下层为一级轻相气浮脱除段，所述轻相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率总是小于其下层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级轻相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器，最上层的轻相气浮脱除段顶部设置气体出口和处理后轻相出口；所述重相气浮脱除系统包括至少两级重相气浮脱除段，最上层为一级重相气浮脱除段，所述重相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率总是大于其下层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级重相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器并连接进气装置，最下层的重相气浮脱除段底部设置处理后重相出口。进一步的，所述油水分离填料层内的聚结分离填料为自由散装非固定状态，所述聚结分离填料为片状、棒状、球状、长方体状、四面体状或六面体状，是由亲油疏水纤维材料和亲水疏油纤维材料混合编织为成含有致密凹凸结构的X型、V型、8型、Ω型、水滴形或菱形结构后组装而成，所述亲油疏水纤维材料与亲水疏油纤维材料的比例1:1～1:100，优选1:2～1:10。所述亲油疏水纤维材料选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类、尼龙和表面经过亲油疏水处理的材料中的至少一种，如聚酯纤维、尼龙纤维、聚氨酯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维和聚氯乙烯纤维等；所述亲水疏油纤维材料选自由主链或侧链带有羧基、氨基或羟基的天然高分子聚合物或者表面经过亲水疏油处理的材料，如丙纶纤维。聚结分离填料为自由散装非固定状态，在进行油水分离过程中，可以防止被悬浮物堵塞。进一步的，所述轻相气浮脱除系统和重相气浮脱除系统中的填料为低密度型填料，密度为50kg/m3～900kg/m3，优选300kg/m3～600kg/m3的填料。所述填料在气浮脱除段内为非固定状态。所述填料由亲油材料或经改性亲油材料制成，选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类和尼龙中的至少一种，或选自材料表面经过亲油处理的材料。所述填料可以是任何形状，如大孔蜂窝状填料、大孔丝网状填料、空心状填料、织物填料和波纹齿角填料中的任意一种类型。进一步的，一级轻相气浮脱除段和一级重相气浮脱除段内填料的孔隙率为50%～95%，优选60%～80%；最上层的轻/重相气浮脱除段内填料的孔隙率为10%～50%，优选20%～40%。进一步的，所述轻相气浮脱除系统和重相气浮脱除系统中的气浮脱除段设置2~4级。进一步的，所述气泡发生器为能产生微小气泡作为气浮气体使用的装置，其可以是一个或多个装置的组合，例如使用单独的微气泡发生器，或将分布器和溶气装置组合使用，均能达到为体系提供微气泡的目的。所述分布器选自管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置，其特征在于，所述装置包括从上往下依次排列并贯通的轻相气浮脱除系统、油水分离系统和重相气浮脱除系统；/n所述油水分离系统包括油水分离填料层，其内填装聚结分离填料，其侧面设置待处理原油进料口；/n所述轻相气浮脱除系统包括至少两级轻相气浮脱除段，最下层为一级轻相气浮脱除段，所述轻相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率总是小于其下层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级轻相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器，最上层的轻相气浮脱除段顶部设置气体出口和处理后轻相出口；/n所述重相气浮脱除系统包括至少两级重相气浮脱除段，最上层为一级重相气浮脱除段，所述重相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率总是大于其下层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级重相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器并连接进气装置，最下层的重相气浮脱除段底部设置处理后重相出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种原油脱悬浮物与油水分离耦合的装置，其特征在于，所述装置包括从上往下依次排列并贯通的轻相气浮脱除系统、油水分离系统和重相气浮脱除系统；
所述油水分离系统包括油水分离填料层，其内填装聚结分离填料，其侧面设置待处理原油进料口；
所述轻相气浮脱除系统包括至少两级轻相气浮脱除段，最下层为一级轻相气浮脱除段，所述轻相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率总是小于其下层的轻相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级轻相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器，最上层的轻相气浮脱除段顶部设置气体出口和处理后轻相出口；
所述重相气浮脱除系统包括至少两级重相气浮脱除段，最上层为一级重相气浮脱除段，所述重相气浮脱除段内均填充气浮填料，上层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率总是大于其下层的重相气浮脱除段内填料的孔隙率；各级重相气浮脱除段的底部均设置有气泡发生器并连接进气装置，最下层的重相气浮脱除段底部设置处理后重相出口。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油水分离填料层内的聚结分离填料为自由散装非固定状态。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述聚结分离填料为片状、棒状、球状、长方体状、四面体状或六面体状，是由亲油疏水纤维材料和亲水疏油纤维材料混合编织为成含有致密凹凸结构的X型、V型、8型、Ω型、水滴形或菱形结构后组装而成。


4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述亲油疏水纤维材料与亲水疏油纤维材料的比例1:1～1:100，优选1:2～1:10。


5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述亲油疏水纤维材料选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类、尼龙和表面经过亲油疏水处理的材料中的至少一种所述亲水疏油纤维材料选自由主链或侧链带有羧基、氨基或羟基的天然高分子聚合物或者表面经过亲水疏油处理的材料。


6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气浮脱除段内的填料非固定状态。


7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气浮脱除段内的填料为低密度型填料，密度为50kg/m3～900kg/m3，优选300kg/m3～600kg/m3。


8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述填料由亲油材料或经改性亲油材料制成，选自聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸类和尼龙中的至少一种，或选自材料表面经过亲油处理的材料。


9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，一级轻相气浮脱除段和一级重相气浮脱除段内填料的孔隙率为50%～95%。


10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，最上层的轻/重相气浮脱除段内填料的孔隙率为10%～50%。


11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述轻相气浮脱除系统和重相气浮脱除...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮宗琳，杨秀娜，何佳，李经伟，金平，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11