[发明专利]一种基于聚结原理的油水分离装置及其分离方法

说明书

技术领域

本发明属于液体分离技术领域，涉及一种油水分离装置及其分离方法，尤其涉及一种基于聚结原理的高效油水分离装置及其分离方法。

背景技术

石油化工领域存在大量的油水分离过程，随着石油的深度开采、化工企业的大型化发展和对环境保护的严格要求，油水分离技术日益受到重视。目前油水分离的物理技术主要有重力沉降、旋流分离、聚结分离、膜分离、气浮等方法。

传统油水分离工艺采用两相分离器、大罐沉降及电脱设备相结合的方式，但气油水分离效率较低，其常压开式流程易造成气体损耗罐内析出的气体携带着油滴从量油孔中喷出，污染罐区环境；沉降处理所需的时间长。而卧式三相分离器的应用使得气油水分离效率达到较高水平，其密闭式流程可以有效降低气体的泄露量，而且处理时间短。但传统的卧式三相分离器仅依靠重力实现三相分离，当原油粘度较大时就需要较大的停留时间，因而只能依靠增加分离器长度来实现，增大了占地面积。

波纹板聚结油水分离技术是重力分离和聚结分离结合于一体的一项新型油水分离技术。目前，国内基于聚结技术的油水分离装置方案较多。

CN 203724817U公开了一种适用于陆上油田气油水分离的三相分离器，其技术方案是：筒体的左右两端分别设有左封头和右封头，左侧设有预旋流气液分离器，预旋流气液分离器的出气端通过输气管线连接除雾装置，出液端连接到筒体内腔的十字型入口布液构件，所述的筒体内腔由左到右依次设有入口区挡板、平行板式整流构件、斜板平行板式聚结构件和溢流挡板，溢流挡板将水室与油室分隔开，除雾装置设置在水室的上方；筒体的底部设有排砂口、出水口和出油口。

CN 101972559B公开了一种油水分离装置及油水分离方法，所述装置包括一个U形旋流器和一个卧式聚结油水分离器，卧式聚结油水分离器内部含不锈钢板波纹填料聚结区和聚丙烯丝网波纹填料聚结区，并设有气体发生器。

然而上述油水分离装置均结构复杂，并需额外设置其部件，如设U形旋流器及气体发生器等；其填料聚结区的材料单一，不具有表面自由能的高低区别，因而油水分离效果并不理想。

发明内容

针对现有油水分离装置中存在的结构复杂，需额外设置其部件，填料聚结区的材料单一，不具有表面自由能的高低区别等问题，本发明提供了一种油水分离装置及其分离方法。本发明通过对丝网聚结器的改进，提高了油水液滴在被捕获过程中的聚结速率，进而提高油水分离效率；同时，本发明所述装置结构简单，占地面积小，运行成本低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种油水分离装置，所述装置为卧式结构，包括筒体和接口，筒体顶部一侧设有原料液入口，筒体顶部与原料液入口相对的另一侧设有油相出口；筒体内由原料液入口一侧依次设波纹板聚结器和丝网聚结器；筒体底部于波纹板聚结器和丝网聚结器之间设有一级排污口，筒体底部与原料液入口相对一侧设有水相出口，筒体底部于丝网聚结器和水相出口之间设有二级排污口；

其中，所述丝网聚结器由表面自由能不同的至少两种材料编制而成。

本发明所述装置为多级分离装置，一级分离采用波纹板聚结器，可有效沉降油水混合物中的固体颗粒，并对油水进行初步分离；二级分离采用丝网聚结器，所述丝网聚结器所用材料的表面自由能不同，具有表面自由能的高低区别，因而可以使分散相得到有效的分离。同时，在液滴在丝网聚结器中被捕获的过程中，聚结效率在表面自由能不同的材料交汇处大幅提高，进而提高了油水分离效率。

本发明所述油水分离装置不包括U形旋流器以及气体发生器等装置，结构简单，但具有较高的油水分离效率。

以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

作为本发明优选的技术方案，所述丝网聚结器由表面自由能不同的两种材料编制而成。

优选地，所述表面自由能不同的两种材料为塑料纤维、金属丝、玻璃纤维或碳纤维中任意两种的组合。其中，塑料纤维还可为改性塑料纤维。

优选地，所述表面自由能不同的两种材料为金属丝和塑料纤维。

本发明所述丝网聚结器的编制材料并不仅限于金属丝和塑料纤维，其他表面自由不同的材料同样适用。所述材料以表面自由能相差越大分离效果越好。