一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统和方法技术方案

本发明专利技术属于含油污水处理技术领域，提供了一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统和方法，旨在解决现有油气水分离设备中水出口的含油浓度过高、以及传统污水处理方法无法处理水中溶解烃的问题。将水与适量的低沸点液体高强度剪切混合，形成微米级乳化液滴，然后，利用低沸点液体部分气化产生的微气泡实现三相分离器内水层中含油污水的气浮选本发明专利技术使得污水中溶解有机物更容易被低沸点液体制备的微液滴萃取，而利用低沸点液体部分气化制备的微气泡进行含油污水气浮选，彻底解决了传统气浮选污水处理设备回流比高带来的能耗高、处理能力低的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统和方法


[0001]本专利技术涉及含油污水处理
，特别涉及一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和含油污水中溶解油萃取处理方法。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]采出水是原油和天然气生产过程中的主要副产品。随油田进入开发后期，油田采出液中综合含水多数超过90%，需要处理的采出水量不断增加。含油污水中的油以悬浮油、分散油、乳化油、溶解油形式存在，另外还有溶解或不溶解的有机物，如有机酸、多环芳烃、酚类和石油烃等。传统油水分离和污水处理方法对悬浮油、分散油、乳化油的处理有效，但对溶解油的处理无能为力，对高度乳化的乳化油处理效果也会变差。
[0004]气浮选是通过微气泡捕获采出水中细小油滴来提高污水处理效果。该技术的基本原理是水中微小油滴粘附在微气泡上，形成密度小、体积大的油滴
‑‑
气泡聚集体，从而更容易浮升，提高污水处理效果。常用的气浮选设备有浮选池、浮选柱、浮选机和旋流气浮装置等，其技术核心是如何产生细小、密集的微气泡，且产生气泡消耗的能量要低。目前常用的微气泡产生方法有加压溶气气浮法和溶气泵溶气气浮法，加压溶气气浮和溶气泵溶气气浮都需要对部分污水或全部污水溶气，溶气过程消耗能量巨大。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水处理方法，利用萃取和浮选作用处理分离器内采出水中的溶解和分散的烃类，降低分离器水出口含油浓度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面，提供了一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，包括：三相分离器2、低沸点液体储罐4和文丘里管5；所述三相分离器2顶部设置有排气口23，上部设置有入口24，底部设置有底部入口26、排水口21、排油口22；所述生产井的来液管道与所述三相分离器的入口24相连，所述三相分离器2的排水管道与低沸点液体储罐4的出水管道在文丘里管5汇合，所述文丘里管5出水管道上设置有阀门10，并与生产井的来液管道汇合，所述文丘里管5出水管道还与三相分离器底部入口26相连。
[0007]本专利技术利用低沸点液体部分气化制备的微气泡进行含油污水气浮选，未气化液滴萃取污水中溶解有机物，彻底解决传统气浮选系统溶气能耗高、无法处理污水中溶解油的难题，应用前景广阔。
[0008]本专利技术公开了一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理方法，包括：三相分离器排水口21中的部分处理水经过增压进入文丘里管9，在文丘里管9喉管处形成负压，将低沸点液体吸入文丘里管9后与所述处理水混合，形成高度分散的低沸点液体
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水乳状液；所述高度分散的低沸点液体
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水乳状液，经过节流降压后，与生产井的来流混合，从三相分离器入口24进入三相分离器2；或，所述高度分散的低沸点液体
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水乳状液，经过节流降压后，经过三相分离器底部入口26注入三相分离器2底部水层；注入三相分离器2中的低沸点液滴部分气化，产生微气泡；未气化低沸点液滴吸附污水中的溶解烃；微气泡浮升到气液界面，进入三相分离器2中气相空间，与分离出的伴生气汇合，从排气口23排出；未气化的低沸点液滴进入三相分离器油层，从排油口22排出；处理后污水从排水口21排出。
[0009]本专利技术的基本原理，利用低沸点液体部分气化产生的微气泡实现三相分离器内水层中含油污水的气浮选。利用同系物相似、相溶原理，烃类同系物的液滴萃取污水中的细小油滴，形成大絮体，吸收水中的溶解烃；大絮体的形成大大增加了气泡
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絮体的碰撞概率，使得浮选效果显著提高。
[0010]本专利技术的有益效果（1）本专利技术流程简单，结构紧凑，在三相分离器内实现气浮选和浮选气体的回收，防止挥发性有机物逸散，有很高的推广应用价值。
[0011]（2）本专利技术在三相分离其中利用低沸点凝析液的部分计划制备油滴和气泡，利用凝析液滴和含油污水中油滴的相似性相溶原理，以及浮选的斯托克斯定律原理，在三相分离器内对乳化油滴和溶解烃进行萃取和浮选，这样一体化处理装置不仅节约设备占地面积，大大提高三相分离器的油水分离效率，而且低沸点凝析液汽化后在三相分离的出气口可直接回收，避免逸散。如在当前浮选池中则不具备挥发性有机物的回收功能。
附图说明
[0012]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0013]图1为本专利技术的文丘里管分散乳化工艺流程图，其工艺原理为利用一定比例的处理水作为动力流体与低沸点液体混合，经过文丘里管的射流剪切作用分散乳化低沸点液体。其中1、阀门a，2、油气水三相分离器，21、三相分离器排水口，22、三相分离器排油口，23、三相分离器排气口，24、三相分离器入口，25、隔油板，26、三相分离器底部进口，3、阀门b，4、阀门c，5、阀门d，6、低沸点液体储罐，7、阀门e，8、处理水回流泵，9、文丘里管，10、阀门f，11、阀门g。
[0014]图2为本专利技术的低沸点液体罐内分散乳化工艺流程图，其工艺原理为在低沸点液体罐中，把一定比例的水与低沸点液体高速搅拌剪切，制备低沸点液滴，经泵增压后，利用减压阀减压释放，实现低沸点液滴的部分气化。其中。其中1、阀门a，2、油气水三相分离器，
21、三相分离器排水口，22、三相分离器排油口，23、三相分离器排气口，24、三相分离器入口，25、隔油板，26、三相分离器底部进口，3、阀门b，4、阀门c，5、阀门d，6、低沸点液体储罐，7、高速搅拌器，8、泵，9、阀e，10、阀门f，11、阀门g。
[0015]图3为雾化喷嘴分散乳化工艺流程图，其工艺原理为利用雾化喷嘴的雾化功能实现低沸点液体分散乳化。其中。其中1、阀门a，2、油气水三相分离器，21、三相分离器排水口，22、三相分离器排油口，23、三相分离器排气口，24、三相分离器入口，25、隔油板，26、三相分离器底部进口，3、阀门b，4、阀门c，5、阀门d，6、低沸点液体储罐， 7、阀门e，8、泵，9、雾化喷嘴a，10、阀门f，11、阀门g，12、雾化喷嘴b。
[0016]图4为低沸点液体组分相图。在该含油污水处理工艺技术中，三相分离器的操作工况应处于低沸点液体相图中的气液两相区，有利于低沸点液体部分气化，制备出低沸点液滴和微气泡，并保持气泡和液滴的稳定性。
具体实施方式
[0017]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，包括：三相分离器（2）、低沸点液体储罐（4）和文丘里管（5）；所述三相分离器（2）顶部设置有排气口（23），上部设置有入口（24），底部设置有底部入口（26）、排水口（21）、排油口（22）；所述生产井的来液管道与所述三相分离器的入口（24）相连，所述三相分离器（2）的排水管道与低沸点液体储罐（4）的出水管道在文丘里管（5）汇合，所述文丘里管（5）出水管道上设置有阀门（10），并与生产井的来液管道汇合，所述文丘里管（5）出水管道还与三相分离器底部入口（26）相连。2.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述低沸点液体储罐（6）内设置有搅拌器。3.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述低沸点液体储罐（4）的出水管道上、与生产井的来液管道汇合处设置有雾化喷嘴（12）。4.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述三相分离器底部入口（26）设置有雾化喷嘴（9）。5.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述低沸点液体储罐（4）的出水管道上设置有增压泵（8）。6.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述三相分离器（2）的排水管道上设置有增压泵（8）。7.如权利要求1所述的基于低沸点液体部分气化的油气水分离设备内含油污水气浮选和萃取处理系统，其特征在于，所述三相分离器底部入口（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：何利民，吕宇玲，罗晓明，宋超，王策，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：