[发明专利]多旋重力驱型油水聚结分离罐

说明书

一种多旋重力驱型油水聚结分离罐。主要目的在于提供一种用于处理油田采出液及地面污水实现油水高效快速分离的简易装置。其特征在于：分离罐罐体的内部分为气浮腔、入口腔、溢流腔、螺旋聚结腔和重力沉降腔；在罐体的内部设置有双管盘式气浮、沿圆周均匀分布的6个多级变径聚结内芯和环式减速板；所述多级变径聚结内芯的底流口指向所述罐体内圆心相反方向；多级变径聚结内芯，包括中心管、螺旋管和连接管；螺旋管为变径管，从入口到底流口的管径逐渐缩小；螺旋管的上1/3部分为螺旋聚结段，下2/3部分为螺旋分离段；螺旋管的下方经连接管与所述中心管相连通；环式减速板由倾斜板和中心柱焊接而成。

技术领域：

本发明涉及一种应用于石油、石化、化工和环保等领域中的用于油田采出液的预分离及污水处理方面的设备。

背景技术：

目前我国多数油田进入高含水开发周期，采出液水处理难度加大、成本增高。油田原有的以立式沉降罐和水力旋流器为主的传统分离设备存在极大的弊端。立式沉降罐仅靠重力作用难以将细小的油滴有效分离，使得沉降罐分离速率明显下降，在部分处理站分离速率仅为设计速率的30％-50％；而具有较高理论处理速率的水力旋流器在油滴粒径较小时适应性差，分离后水相含油量较高，对小于分割粒径的油滴无法分离，往往面对变处理需求的处理性能大幅度下降，从而难以满足生产需求。

发明内容：

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供了一种用于处理油田采出液及地面污水，可实现油水高效快速分离的简易装置。本发明解决了常规的重力沉降设备存在的占地面积大、分离速率慢、分离效率低并且不适用于分离油滴粒较小的油水混合液等问题。同时弥补了旋流分离设备单体处理量小、处理不稳定、受操作参数影响较大、对操作人员要求高等应用弊端。本发明基于旋流分离理论，应用螺旋聚结原理，设计了一种多级变径聚结内芯，并结合沉降理论，将螺旋、聚结、沉降等多重分离方法，通过多腔分隔实现了三位一体的高效高精度油水分离。

本发明的技术方案是：该种多旋重力驱型油水聚结分离罐，包括分离罐罐体，其特征在于：在所述分离罐罐体上接有油相出口管、双管盘式气浮、管热管、气浮腔水相出口管、入口管以及重力沉降腔水相出口管；所述分离罐罐体的内部分为气浮腔、入口腔、溢流腔、螺旋聚结腔和重力沉降腔，并开有导液孔；其中，在油相出口管、气浮腔水相出口管、入口管、重力沉降腔水相出口管上分别连接有调节阀；

在所述分离罐罐体的内部设置有双管盘式气浮、沿圆周均匀分布的6个多级变径聚结内芯和环式减速板；所述多级变径聚结内芯的底流口指向所述罐体内圆心相反方向；

所述多级变径聚结内芯，包括中心管、螺旋管和连接管；其中，所述螺旋管为变径管，从入口到底流口的管径逐渐缩小，以使混合液在所述螺旋管内加速流动并在螺旋管靠近底流口处获得更大的离心力；所述螺旋管的螺旋升角范围在27度-35度之间；所述螺旋管作为多级变径聚结内芯工作时混合液从入口流入后的经过通道；

所述螺旋管的上1/3部分为螺旋聚结段，所述螺旋管的下2/3部分为螺旋分离段；所述螺旋管的下方经连接管与所述中心管相连通；

所述环式减速板由倾斜板和中心柱焊接而成；所述中心柱用于支撑和固定环式减速板；

所述双管盘式气浮包括进气口、气浮盘和支架；所述气浮盘是两根相互连通的环形细管，并且在管壁上开有小孔。

本发明具有如下有益效果：应用本发明，混合液以一定速度从入口流入，密度较大的水相密集于螺旋管离心侧流动，密度较小的油相密集于螺旋管向心侧贴壁流动，细小油滴相互碰撞使得油滴之间的界面破裂,两个或多个油滴碰撞、聚结为较大的油滴从而实现油滴由小到大的聚结过程。通过连接在螺旋管向心侧的多个聚结导流管使向心侧液体流入中心管内，从而实现对来液中的细小油滴粗粒化及一次分离。一次分离后的油水两相分别通过多级变径聚结内芯的溢流口和底流口流进下一级分离装置行二次油水分离。溢流液经过环式减速板强化重力沉降过程，底流液经过双管盘式气浮分离底流液中的细小油滴，从而实现了油水两相高效高速分离。