Нефтеотделитель
Настоящая полезная модель относится к области очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения, и может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Целью полезной модели является создание конструкции аппарата большой производительности с высокой эффективностью очистки. С этой целью внутреннее пространство корпуса нефтеотделителя разделено по длине на ячейки, в каждой из которых перпендикулярно горизонтальной оси нефтеотделителя размещены тонкослойные блоки с пластинами, расположенными под углом, а устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды расположены вдоль боковых стенок корпуса и выполнены в виде коллекторов с патрубками, подсоединенными к каждой из ячеек.
Настоящая полезная модель относится к области очистки сточных вод, содержащих взвешенные загрязнения, в том числе: масла, нефтепродукты и другие мелко- и крупнодисперсные взвеси, и может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности.
В индустриально развитых странах главным потребителем воды и самым крупным источником стоков является промышленность. Промышленные стоки в реки по объему в три раза превышают коммунально-бытовые.
Более половины стоков, поступающих в водоемы, дают четыре основные отрасли промышленности: целлюлозно-бумажная, нефтеперерабатывающая, промышленность органического синтеза и черная металлургия (доменное и сталелитейное производства).
В процессе добычи и переработки нефти, значительное количество воды выбрасывается в виде эмульсии, что наносит серьезный ущерб окружающей среде. С другой стороны, за счет неполного разделения эмульсий большие количества нефти закачиваются обратно в пласт. Из-за растущего объема промышленных отходов нарушается экологическое равновесие многих озер и рек. Повышение уровня добычи и переработки нефти требует значительного увеличения потребления воды, тем самым увеличиваются объемы сточных вод предприятий, усложняются схемы водоснабжения и канализации. На нефтеперерабатывающих заводах во время хранения и переработки нефти и нефтепродуктов, промежуточных и побочных продуктов происходит неизбежное загрязнение используемой воды углеводородами и твердыми частицами.
Таким образом, одной из проблем, возникающих при очистке сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, является большое количество образующихся сточных вод, что вызывает потребность в аппаратах большой производительности.
Вместе с тем нефтеперерабатывающие заводы относятся к предприятиям повышенной взрывопожароопасности, поэтому, при оснащении их оборудованием, предпочтительна поставка аппаратов полной заводской готовности, что практически исключает проведение сварочных работ при монтаже на месте установки. При этом, габаритные размеры аппаратов полной заводской готовности ограничены условиями их доставки железнодорожным и автотранспортом.
Известен нефтеотделитель-отстойник, включающий цилиндрический корпус, установленный в корпусе блок тонкослойных модулей, выполненный из продольных пластин, устройства для подачи исходной нефтесодержащей воды и отвода очищенной воды и узлы отвода нефти и шлама. (RU 2145513).
Основным недостатком аппарата является низкая эффективность его работы при больших объемах образующихся сточных вод. Повышение эффективности работы нефтеотделителя влечет за собой снижение производительности аппарата, увеличение количества аппаратов и занимаемых ими площадей.
Наиболее близким к предложенному является нефтеотделитель, содержащий горизонтальный корпус, размещенные внутри корпуса тонкослойные блоки с пластинами, расположенными под углом, распределительные перфорированные перегородки на входе и выходе потока, устройства для подвода исходной и отвода очищенной воды, узлы для удаления нефти и шлама (RU 2206369).
Недостатком этого устройства также является ограниченная производительность. Возможное увеличение производительности за счет длины аппарата приводит к увеличению скорости движения нефтесодержащей воды в тонкослойном модуле, что влечет за собой снижение эффективности очистки.
Увеличение производительности аппарата за счет увеличения площади рабочего сечения (ширины и высоты) затруднит доставку аппарата в готовом виде или потребует проведения сборочных (в т.ч. сварочных) работ на месте установки.
Обычно выделение загрязнений из нефтесодержащей воды в тонкослойном модуле происходит под действием силы тяжести, что требует определенного времени, которое зависит от гидравлической крупности частиц загрязнений. Важным фактором также является скорость потока воды в тонкослойном модуле.
Таким образом, большие объемы водонефтяных сточных вод требуют создание аппаратов большой производительности и возможности их доставки на нефтеперерабатывающие предприятия в полной заводской готовности. При этом, конструкция нефтеотделителя должна создавать оптимальные условия для эффективного выделения загрязнений из воды, наиболее полного использования его полезного объема, создания соответствующих условий осаждения взвешенных частиц, ввода и вывода потоков.
Технической задачей настоящей полезной модели является решение вопроса очистки больших объемов сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, что влечет за собой необходимость создания аппаратов большой производительности при одновременном сохранении высокой эффективности очистки сточных вод.
Целью полезной модели является создание конструкции аппарата большой производительности с высокой эффективностью очистки.
С этой целью в нефтеотделителе, включающем горизонтальный корпус, размещенные внутри корпуса тонкослойные блоки с пластинами, расположенными под углом, распределительные перфорированные перегородки на входе и выходе потока, устройства для подвода исходной и отвода очищенной воды, узлы для удаления нефти и шлама, внутреннее пространство корпуса разделено по длине на ячейки, в каждой из которых перпендикулярно горизонтальной оси нефтеотделителя размещены тонкослойные блоки с пластинами расположенные под углом, а устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды расположены вдоль боковых стенок корпуса и выполнены в виде коллекторов с патрубками, подсоединенными к каждой из ячеек. При этом нефтеотделитель может быть снабжен диффузорами, установленными перед и после распределительных перфорированных перегородок.
Предлагаемый аппарат представлен на чертежах, где на фиг.1 схематично показан общий вид нефтеотделителя, на фиг.2 - поперечное сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1, на фиг 4 и фиг.5 - узлы В и Г.
Нефтеотделитель-отстойник содержит корпус 1, разделенный перегородками 2 ячейки 3; установленные в ячейках 3 тонкослойные блоки 4 с пластинами, расположенными под углом к вертикальной оси блока; приемную камеру 5 исходной воды и камеру 6 сбора очищенной воды, распределительные перфорированные перегородки 7 и 8, установленные перед тонкослойными блоками 4 и после них, устройства для подачи исходной нефтесодержащей воды 9 и отвода очищенной воды 10, патрубки для удаления нефти 11 и шлама 12. Устройства 9 для подачи исходной нефтесодержащей воды и 10 отвода очищенной воды выполнены в виде коллекторов 13 и 14 с патрубками 15 и 16 соответственно, установленных на входе и выходе в каждой ячейке 3. Патрубки отвода нефти 11 и шлама 12 расположены в верхней и нижней частях каждой из ячеек 3 соответственно и подсоединены через запорную арматуру (на чертежах не показано) к отводящим трубопроводам 17 и 18. Нефтеотделитель снабжен отбойниками 19 и 20, установленными на входе и выходе потоков соответственно, и диффузорами 21 и 22, расположенными между распределительными перфорированными перегородками 7 и 8 и тонкослойными блоками 4. В нижней части корпуса 1 под тонкослойными блоками 4 расположена система гидросмыва осадка 23 (полностью на чертеже не показана). Перегородки 2 между корпусом 1 и распределительными перфорированными перегородками 7 и 8 снабжены окнами 24 и 25, соединяющими между собой все приемные камеры исходной воды 5 и все камеры сбора очищенной воды 6 соответственно. Ячейки 3 могут быть образованы как перегородками 2, так и корпусами тонкослойных блоков 4, установленных последовательно по длине корпуса 1 нефтеотделителя-отстойника.
Нефтеотделитель-отстойник работает следующим образом.
Исходная нефтесодержащая вода по коллектору 13 через патрубки 15 поступает в приемные камеры 5 ячеек 3 к распределительной перфорированной перегородке 7. Окна 24, расположенные в перегородках 2 между корпусом 1 и распределительными перфорированными перегородками 7 способствуют равномерному распределению потока исходной нефтесодержащей воды по всем параллельно работающим ячейкам 3. После распределительной перфорированной перегородки 7, через диффузоры 21, равномерно распределенная по площади живого сечения ячеек исходная вода поступает в тонкослойные блоки 4. В тонкослойных блоках 4, при горизонтальном потоке воды, происходит отделение от воды всплывающих и оседающих загрязнений. Всплывающие загрязнения собираются в верхней части нефтеотделителя, а оседающие - в нижней. После тонкослойных блоков 4 очищенная вода, через диффузоры 22 и распределительную перфорированную перегородку 8, поступает в камеры 6 сбора очищенной воды, которые соединены между собой окнами 25 в перегородках 2 между корпусом 1 и распределительными перфорированными перегородками 8, что способствует равномерному сбору очищенной воды из ячеек 3. Затем очищенная вода отводится в коллектор сбора очищенной воды 14 через патрубки 16.
Отвод всплывших и осевших загрязнений производится по мере их накопления через патрубки 11 и 12 по подсоединеным к ним через запорную арматуру (на чертеже не показана) трубопроводам 17 и 18 соответственно под гидростатическим давлением. Смыв накопившихся в нижней (донной) части нефтеотделителя осевших загрязнений производится при помощи системы гидросмыва 23.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет создать аппарат большой производительности с ограниченными габаритами по ширине и высоте (из условий ж/д и автоперевозки) при одновременном повышении эффективности его работы за счет создания оптимальных условий для эффективного выделения загрязнений из воды, наиболее полного использования его полезного объема, создания соответствующих условий осаждения взвешенных частиц в блоке тонкослойных модулей и обеспечении равномерного распределения по объему аппарата при вводе исходной и отводе очищенной воды.
1. Нефтеотделитель, включающий горизонтальный корпус, размещенные внутри корпуса тонкослойные блоки с пластинами, расположенными под углом, распределительные перфорированные перегородки на входе и выходе потока, устройства для подвода исходной и отвода очищенной воды, узлы для удаления нефти и шлама, отличающийся тем, что внутреннее пространство корпуса нефтеотделителя разделено по длине на ячейки, в каждой из которых перпендикулярно горизонтальной оси нефтеотделителя размещены тонкослойные блоки с пластинами, расположенными под углом, а устройства для подачи исходной и отвода очищенной воды расположены вдоль боковых стенок корпуса и выполнены в виде коллекторов с патрубками, подсоединенными к каждой из ячеек.
2. Нефтеотделитель по п.1, отличающийся тем, что тонкослойные блоки снабжены диффузорами, установленными перед и после распределительных перфорированных перегородок.
