[发明专利]用于液体分离的系统和方法

说明书

相关申请

本申请依35U.S.C.§119(e)要求名称为“SEPARATIONOF HYDROCARBONFROMANAQUEOUSENVIRONMENT(从含水环境 中分离烃)”，申请日为2007年4月3日的美国临时申请序列号60/909769 的优先权，其以其全部以参考形式引入本文中。

发明背景

技术领域

本发明涉及用于分离流体混合物中的组分的系统和方法，特别是涉 及用于分离具有不同密度的流体的系统和方法。

背景技术

在多个工业中，包括例如油气、食品加工、海洋运输和发电工业中 存在着公知的净化或者修复在这些工业中利用的加工设备或者其它设 备所产生的水的要求。生产用水是这些工业中常见的操作副产物，所述 生产用水经常含有污染物，包括烃类例如油，以及其它污染物和悬浮的 固体。具体的，油气井的生产和这些流体的精制产生了被烃污染的废水。

典型的，使用许多装置和系统来通过将废水中的油与水进行分离， 来促进被污染的废水中水的回收。这样的装置包括水力旋流器，重力分 离设备，空气/气体浮选系统，和油/气体撇油器系统。

发明内容

依照一种或多种实施方案，本发明通常涉及分离流体混合物中的组 分，例如从水中分离油和固体污染物的系统和方法。根据本发明的一种 实施方案，用于分离流体混合物的设备包含：容器，布置在该容器中的 具有锥形壁的涡流发生区，和以一定的角度延伸到该涡流发生区中的流 体入口，该角度具有在涡流发生区内壁紧邻于该流体入口的点上与该内 壁相切的分量。该设备进一步包含延伸到该涡流发生区中的气体入口， 和与该容器流体连接的流体出口。

根据本发明的一种实施方案，所述锥形壁包含一定的角度来提高流 体混合物流过该涡流发生区的旋转速度，其中该锥形壁包含相对于垂直 轴为0-大约14度的角度，其中不包括0度，并且该流体入口在第二角 度延伸到该涡流发生区中，来引起流体混合物向上流动，其中该第二角 度的范围是水平面以上0-大约10度，优选地该第二角度的范围是水平 面以上0-大约5度，其中都不包括0度。

根据本发明的另外一种实施方案，用于分离流体混合物的设备包 含：容器，布置在该容器中的具有锥形壁的涡流发生区，和与该涡流发 生区流体连通的分离区，该分离区布置在该容器中，并且处于该涡流发 生区之外。该设备还包含与该涡流发生区流体连通的气体入口，和与该 分离区流体连通的流体出口。

本发明另一方面涉及分离流体混合物的方法。该方法包含提供包含 第一组分和第二组分的流体混合物，该第一组分的密度不同于该第二组 分的密度，和将该流体混合物引入到布置在容器中的包含锥形壁的涡流 发生区中。该方法进一步包含引起该流体混合物在涡流发生区中向上流 动，将限定的旋转动量施加到涡流发生区中的该第一组分和该第二组 分，和将气体引入到涡流发生区中的流体混合物中。该方法还包含释放 该流体混合物的限定的旋转动量，来形成第一区和第二区，该第一区包 含富含第一组分的流体混合物，该第二区包含富含第二组分的流体混合 物，和从容器的第一流体出口中排出至少一部分的富含第一组分的流体 混合物。

从下面本发明的详细说明以及结合考虑附图，本发明其它的优势、 新颖的特征、和目标将变得显而易见。

附图说明

该附图目的并非按照比例绘制。在所述附图中，在不同的图中所示 的每个相同的或者近乎相同的部件是用相似的附图标记来表示的。为了 清楚起见，在每个图中并非每个部件都被标注。本发明优选的非限定性 实施方案将参考所述附图进行描述，在其中：

图1是根据本发明一种实施方案的设备的侧横截面图；

图2是根据本发明一种实施方案，在容器中流体旋转速度对壁锥度 的图表；

图3是根据本发明另外一种实施方案的设备的侧横截面图；

图4是根据本发明进一步的实施方案的设备的侧横截面图；

图5是根据本发明一种实施方案的图4设备的沿着线5-5的俯视横 截面图；

图6是根据本发明另一种实施方案的设备的部分横截面图；

图7是示意图，说明了在其上能实施本发明的一种或多种实施方案 的计算机系统；