海上生产污水气浮旋流分离装置设计及试验

为提高海上平台生产污水的处理效率,研发了气浮旋流分离装置。通过气浮旋流分离流场分析,设计入口流速、管径及罐体直径等关键参数,依据多相流场数值模拟结果优化分离装置结构及其处理量,根据试验分析结果确定分离装置的最佳操作条件,并通过现场试验检测生产污水的除油效果。研究结果表明:稳流内筒采用喇叭口且朝上布置时的除油率最高,随生产污水含油量的提高,除油率先迅速增大而后趋于稳定,随生产污水注气比的增大,除油率先逐渐减小而后趋于稳定;气浮旋流分离装置采用两级串联模式运行性能平稳,且除油效果较显著。现场测试数据表明除油后的生产污水含油质量分数可以控制在(10~19)×10^(-6)之间,分离装置的平均除油率达到92.3%。

新型气浮旋流水处理设备放大实验研究

针对常规水处理设备数量多、体积大、质量大,引起海上平台造价高的不足,发挥气浮和旋流协调作用,研制了新型紧凑式气浮旋流水处理设备,并进行了现场放大设备实验。研究结果表明,设备水力停留时间仅为210 s的情况下,当入口油的质量浓度在240～400 mg/L时,设备除油率可达85%以上。设备处理效果达到国外同类产品技术水平,可为下一步工业化应用奠定基础。

新型气浮旋流水处理装置海上油田现场试验研究

海上油田后期生产井液含水大幅上升，处理难度加大，往往需要通过延长水力停留时间、增大设备体积来应对。但由于海上平台空间紧张，因此开发紧凑高效型水处理设备来大幅度减少空间占用、节省生产成本，成为迫切需要解决的问题。中海油研究总院和北京石油化工学院合作研制开发的新型气浮旋流水处理装置进行了海上现场试验，取得了良好的效果。并且通过海上现场试验，对气浮旋流设备的实际操作参数进行了探索和优化，为未来设备在海上实际生产中应用创造了条件。

新型两级气浮旋流设备结构优化与性能研究

为使现有的两级气浮旋流设备作用效果更佳,利用流体分析软件Fluent6.3.26对其进行结构优化和性能研究。研究结果表明,在一定的入口流量下,存在最优一级旋流管径,该管径可使一级油水分离效果最优;两级气浮旋流设备中罐的旋流流场由弯头决定,当弯头的轴向位置离罐底较高时,可使含油污水充分经过气浮作用而得到净化;弯头离轴心的最佳径向位置约为半径的0.36倍,这样可使油水分离性能最佳;当两级气浮旋流设备的最佳入口流速小于2 m/s时,可使油水分离性能最优。现场试验结果表明,新型两级气浮旋流设备能将污水中含油体积分数降到20.00×10^(-6)以下,说明新型两级气浮旋流设备能够进行有效的污水处理,这对我国自主研发气浮旋流处理含油污水技术具有积极的促进作用。

加气方式对气浮旋流设备分离效果的影响浅析

文章介绍了目前国内外应用不同的加气方式及设备,对不同的加气方式方式进行了详细对比和分析,提出了不同加气方式对分离效果的影响。结果表明小气泡的加气方式对分离产生正影响,产生气泡的均匀性对分离的影响也是正向关系。

PID控制在气浮旋流系统的应用

气浮旋流橇采用新型高效分离技术使油水分离,是海洋石油平台水处理工艺的关键设备。排放系统的流量、压力控制直接影响着油水分离的效果,传统方法依靠人工控制阀门的开度调节流量、压力,效率很低。本文介绍了PID控制算法在西门子S7-300 PLC中的应用,采用FB41模块对罐体内部压力模拟量实现闭环控制,根据现场实际工况动态调节PID参数,实现废液排放调节阀的开度控制,达到油水分离的最优化。

气浮旋流一体化油水分离器结构选型模拟研究

采用FLUENT模拟技术,应用可靠的物理模型、划分结构化网格,选用合理的模拟方法,对两种不同结构分离器单相流场和油气水三相分离效率开展了模拟研究,结果表明:两种结构分离器切向速度流场衰减速度均较慢,采用渐缩式内筒结构的“2”型分离器切向速度对称性、极大值均优于“1”型分离器;两种结构分离器均存在两组“零轴速包络面”,不利于分离器收油操作,需设计特殊的收油装置、收油结构;两种结构分离器分离效率均随处理量、溶气水量、分流比以及溶气比的增加而增加,但“2”型分离器分离效率明显高于“1”型,“2”型分离器溶气水量、分流比最优值明显小于“1”型分离器。

卧式紧凑型旋流气浮装置旋流筒结构优化数值模拟研究

由于油田开发采出液含水率上升和海上平台空间的限制,亟需紧凑型污水处理设备用于对海上油田含油污水处理。对此设计了卧式紧凑型旋流气浮装置,通过Fluent数值模拟方法对该装置旋流筒区域的流场分布及油水分离性能开展了系统研究,探究了旋流筒结构、入口管径、含油污水入口速度和入口含油率等因素对油水分离效果的影响。结果表明,在入口管径为20 mm,含油污水入口速度为2 m/s时,采用导流叶片的旋流筒结构能获得较好的流场分布;含油污水入口速度越大切向速度衰减越严重;旋流筒在高度为100~300 mm时切向速度衰减较大,在高度为300~650 mm内衰减较小;相同含油污水入口速度下,增大入口管径能使旋流筒内油相体积分数增大;增大含油污水入口速度反而会导致旋流筒内油相体积分数减小;旋流筒内油相体积分数呈“U”型分布,且随入口含油率增大而增大,与入口含油率成正比。

紧凑型旋流气浮一体化技术的国产化研究进展与主体结构浅析

作为一种新型高效的油田采出水处理技术,紧凑型旋流气浮一体化技术近10年来在国外得到了商业化应用,国内虽然已经对该热点技术予以关注,但总体上尚处于产品放大试验阶段。笔者根据不设内筒式、内筒内旋式、内筒外旋式3大类,对国内业已公开的12家单位的结构方案进行系统介绍,针对旋流气浮一体化主体设备的内筒外旋流式气旋浮结构方案、微孔介质产生的微细气泡发泡方案、微细气泡与含油污水混合的罐外混合方案进行深入的理论或实验研究,以尽快推动该技术国产化和工业应用进程。

旋流气浮分离器在含聚污水中的试验研究

针对注聚油田污水处理采出液存油水分离困难的问题,根据含聚污水水质特征,设计了一套改进型旋流气浮分离装置,并在某油田处理站进行试验,考察了污水处理量、回流比、分流比、气泡粒径对气浮旋流效果的影响。结果表明,在含聚污水处理量为7m3·h^(-1),20%的回流比,11%的分流比,较大气泡粒径工况条件下,处理后的污水含油量从500.6mg·L^(-1)下降至45.75mg·L^(-1),悬浮物含量从601.7mg·L^(-1)下降至206.1mg·L^(-1),达到了进入过滤流程的要求。

立式微旋流气浮除油装置实验研究

针对目前含油污水处理量多、处理难度大且单一传统处理方式不达标的问题,采用气浮-旋流耦合处理技术,设计开发了一种新型的多管式微旋流气浮除油装置,并通过射流器与分布盘的组合优化微气泡发生过程,利用射流气浮技术进行除油实验,研究了各参数对气浮装置除油效果的影响规律。实验结果表明:多管式微旋流气浮装置对含油污水有较好的处理效果,除油效率随着气液比和进水流量的增大,呈现先上升后下降的趋势,而且对污水含油浓度的变化有较好的适应性。在不加破乳剂的前提下,当pH值为6~8、进水含油浓度为200 mg/L、气液比为15%、进水流量为1.5 m^(3)/h时,出口含油浓度为39.4 mg/L,除油率达到80.3%。

旋流加气浮选器处理渤海S油田含聚污水

为了更有效地处理渤海S油田含聚污水,使得注水水质达标,渤海S油田I期中心处理平台在投产期间启用新型的旋流加气浮选器进行有针对性的处理。与常规的气体浮选器相比,旋流气浮节省操作空间,自动化程度高,分离效率高,且能够适应污水流程波动的影响。现场调试中,旋流加气浮选器压力、水相液位、油相液位和收油时间是其设备调节的主要参数,有机絮凝剂可有效协助旋流加气浮选器净化含油污水,使设备出口污水含油值在20 mg/L以下。

新型多功能旋流澄清气浮池

针对水质随季节变化大的原水 ,将高浊度水处理技术与气浮技术相结合设计出旋流澄清气浮池 ,并对其工艺设计、工作原理、工程实例、技术参数进行了介绍。该池适用于对高浊度水和低温、低浊水及轻度油污染原水的处理。

旋流加气浮选器处理渤海S油田含聚污水的解析

为了实现对渤海S油田含聚污水的高效处理,使注水水质达到标准要求,最终决定将旋流加气浮选器投入到渤海S油田开发的实际工作当中。相比常规的气体悬浮器,旋流加气浮选器可以节省尽可能多的操作空间,同时可以实现高度自动化、高效分离率,面对流水流程波动的造成的影响也可以实现适应。在旋流加气浮选器正式投产之前,需要对旋流加气浮选器进行调试,其中需要重点调节的参数包括压力、水相液位、油相液位、收油时间等等。为了强化旋流加气浮选器对含油污水的净化,可以使用适量的有机絮凝剂,经过处理后的污水在旋流加气浮选器的排水口处,检测到的污水含油值需要小于20mg/L。

海上平台生产水处理的工业侧线试验研究

设计了组合纤维聚结(CFC)油水分离器、自适应微气浮旋流除油(AMFD)高效分离器2型油水分离设备,并在南海某平台进行了为期36 d的工业侧线试验,以验证新型油水分离技术针对海上平台生产水的处理效果。试验结果表明:CFC油水分离器设备入口平均含油341.03 mg/L,出口平均含油9.43 mg/L,平均分离效率97.2%,且可取消化学破乳剂的使用,除油效率高、设备体积小,可用于替代“水力旋流器+撇油罐”,具备向各类有生产处理需求的海上油田平台进行推广应用的价值;AMFD高效分离器与生产分离器串联,当流量小于5 m3/h时,进口平均含油364.4 mg/L,出口平均含油19.0 mg/L,平均分离效率94.4%,通过重力沉降法计算得出AMFD高效分离器和生产分离器出口水相油滴的中位粒径分别为13.0μm和14.5μm,即AMFD高效分离器对于分散油分离效果较好,可应用于油水快速粗分离。

渤海油田常用气体浮选技术应用进展

渤海采油处理综合平台的气浮选技术经历了由传统的溶气式气浮选处理技术向旋流式气浮选技术的发展。根据海上平台的现场情况,对溶气式气浮T—301的影响因素开展研究,通过现场试验,确定在目前的工况下溶气罐压力为500 kPa(A),气液比在0.38,絮凝剂BHQ—10浓度为30 mg/L时除油率可达到90%;回流比根据水质的优劣进行调节,当入口污水含油量较小时,可降低回流比,当水质相对较差时,可适当提高回流比。旋流式加气浮选装置由加药系统、气泡产生系统、循环射流泵及加气浮选器等几部分组成,其原理是通过诱导气浮和旋流来增强油水的分离过程。

电脱盐污水处理新进展

炼化厂传统电脱盐污水处理技术油水分离效果不高,停留时间较长,装置易结垢堵塞。针对传统处理技术存在的不足,深圳科力迩科技有限公司优化改进高效聚结压力除油器,研究开发旋流溶气气浮,推出聚结压力除油器+旋流溶气气浮应用于电脱盐污水处理的专利设备,并成功投产于中石化沧州石化炼厂和中石油四川石化炼厂常减压电脱盐污水处理项目。设备平稳高效运行表明该专利设备对电脱盐污水处理效果明显,出水石油类指标小于150 mg/L,抗冲击性能强。

Aspiration spiral-flow type centrifugal flotation machine

Aspiration spiral flow type centrifugal flotation machine takes full advantage of centrifugal force field and gravitational field, and strengthens flotation of coal slurry. As a new-type flotation machine of high efficiency, its key component is bubble generator. Which completes the process of ore pulp inflation and liberalization. The design, parameters and working principle of bubble generator provide the design of the same device in similar equipment with reference. The result of industrial operation shows that this machine is of such features as small occupational area, greater concentration ratio, high processing capacity, high efficiency and lower investment etc.

Effect of a cyclonic flotation column on the separation of magnesium from phosphate ore

This study was performed to investigate the effects of the cyclonic separation mechanism on the removal of magnesium from phosphate ore. An analysis of the particle-bubble collision mechanism in a cyclonic force field was used to design two different pulp circulation systems for a cyclonic-static micro-bubble flotation column （FCSMC）. Experiments comparing the two conditions were then conducted. Size analysis of the feed and separated products was conducted with a BXF cyclone size analyzer. The results show that about 34.60% of the total MgO content in the feed exists in the -10 μm fraction. This demonstrates that magnesium removal from phosphate ore has the characteristics of a micro-fine particle flotation problem. Under conditions of cyclonic circulation the MgO level of the concentrate is 1.74g, which is lower than that obtained from the column operated in direct-flow circulation by 0.34%, These results indicate that the cyclonic circulation mechanism of the FCSMC can promote removal of micro-fine particles containing magnesium. This is attributed to the function of surface flotation and to the reduction of the lower separation limit under conditions of cyclonic circulation.