用于蒸馏塔中除水的装置和方法制造方法及图纸

通过在分离到其中含油水被分离成水相和油相的外部分离器中期间从分离塔提取含油水而从在塔运行期间产生的含油水除水。然后将油相加热到有效产生驱动油相回到运行的塔的密度差的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及从含油水除水，且特别涉及从来自天然气和精炼分馏装备中的蒸馏塔的含油水除水。
技术介绍
从含油水中分离油和水是许多烃处理设施中的常见事项，且本领域中已知多种此 类分离的方式。例如，美国专利NO. 4，088，578描述了一种系统，在其中基于水和油的特定 比重采用沉降方案来分离油和水。作为备选，如美国专利No. 4，359，386中示例性地描述， 使用多个过滤器来将水与油分离。在又一种已知方法中，可如美国专利No. 5，368，700中所 述采用旋风汽提器组合装置。典型地以降低的压力进行蒸馏已在美国专利No. 5，980，694 中公开。类似的是，美国专利No. 4，089，662教导了一种联接在塔上以从塔中产生的含油水 中分离水相的蒸发器。在又一种已知方法中，美国专利No. 5，100, 546教导了采用化学吸附 齐U，而美国专利No. 5，188，742公开了在其中燃烧从含油水中分离出的油的处理。虽然大多数此类系统对于它们的预期目的而言至少在一定程度上有效，但是当用 于从塔中产生的含油水在线(on-line)分离水时，这些方法即使不是全部也大部分具有突 出的缺点。应当注意在精炼和天然气装备输送气体中溶解和夹杂的水经常引起分馏困难， 特别是在其中水趋于变得被堵住并且导致过量的内部回流和产品损耗的脱乙烷塔中。此 夕卜，来自塔的含油水通常不适合排出到下水道或环境中，因为这种水由于含硫化合物(例 如，硫醇和H2S)、重质烃(例如，苯和甲苯)和/或其它不希望的组分而受到污染。为了解决与分离塔中过量水相关的困难，通常增加塔底温度以将水分驱动到塔 顶。虽然这种方法在概念上相对简单并且通常从塔中除去了大量的水，但仍存在突出的运 行缺点。例如，对于这种运行而言通常要求较高的再沸器负荷，这增加了溢流和蒸汽需求。 此外，较高的底部温度还通常导致产品损耗。例如，在脱乙烷塔中将底部温度从220° F增 加到240° F通常证明有10%到20%的丙烷损耗。已证实其它已知的除水方法同样是低效 和昂贵的。例如，烟囱式塔盘可结合充足的滞留时间来进行水、油分离。然而，即使并非不 可能，分馏塔内部很少存在用于分离相所需的稳定区(例如，由于紊流环境)，导致此类备 选方案也通常是低效的。因此，虽然本领域中已知各种油水分离装置和方法，但其全部或几乎全部都有一 个或多个缺点，特别是在对于稳定的塔运行而言需要分离含油水的情况下。因此，仍然需要 改进的特别是用于分离塔的油水分离的构造和方法。
技术实现思路
本专利技术涉及通过在分离期间从分离塔提取含油水而优选地从在塔的运行期间产生的含油水中在线除水的构造和方法。这样提取的含油水然后在外部分离器中分离成水相 和油相，且然后加热油相以产生有效驱动油相回到运行的塔中的密度差。在本专利技术主题的一方面，用于在分离塔中除水的除水设备具有分离器，该分离器 流体地并且从外部联接在分离塔上，并且进一步地构造成用以允许从含油水中分离水以便 由此形成(最通常地通过被动的相分离)水相和油相。输送管线流体地联接在分离器和塔 上以将含油水提供给分离器，而返回管线流体地联接在分离器和塔上以使来自油相的油回 到塔。在最优选的方面，热控制单元热联接在返回管线上并且构造成用以升高返回管线中 的油的温度，以促使油从分离器经返回管线受密度驱动流回塔。最通常的是，分离器具有关于在塔中产生流动而选择的容积，用以允许含油水在 分离器中的有效允许各相进行重力分离的滞留时间(例如，至少15分钟)。通常还优选的 是，塔和分离器构造成以大致相同的压力运行(S卩，压力差不大于10磅/平方英寸(psi))。 在通常的示例性装置和方法中，分离器构造成以IOOpsi到500psi之间的压力运行。通常 还优选的是，热控制单元包括电加热器或蒸汽加热器，其中电加热器或蒸汽加热器构造成 用以允许相对于含油水中的油的温度以至少5° F的量(更通常为10-15° F，或甚至更高) 升高返回管线中的油的温度。热控制单元还可包括从返回管线中的油接收温度信息和流量 数据的控制回路。在希望的情况下，该设备还可包括联接在分离器上的油_水界面水平传 感器，和/或聚结元件或其它装置用以协助相分离。因此，在运行分离塔的同时从分离塔中产生的含油水除水的方法包括步骤从塔 提取含油水并且在处于塔外部的分离器中分离含油水，从而形成水相和油相。在另一步骤 中，将油相的至少一部分加热到有效产生足以使加热的油相移回至塔的密度差的温度。最优选的是，分离器具有关于在塔中产生流动的容积，从而允许含油水在分离器 中的有效用于各相进行重力分离的滞留时间(例如，至少15分钟)，和/或塔和分离器以 大致相同的压力运行。在本专利技术主题的优选方面，分离器以IOOpsi到500psi之间的压力 运行。通常还优选的是，使用电加热器或蒸汽加热器在返回管线中加热油相的至少一部分， 并且加热器相对于含油水中的油相的温度以至少5° F的量升高返回管线中的油相的温 度。在希望的情况下，可包括从返回管线中的油相接收温度信息和流量数据的控制回路，和 /或可包括油-水界面水平传感器。此外还构思出的是，可采用多种方式来分离含油水。然 而，特别优选的是，分离采用密度沉降和可选的聚结元件。根据以下对本专利技术的优选实施例的详细描述，本专利技术的各种目的、特征、方面和优 点将变得更加明显。附图说明图1是根据本专利技术主题的用于在蒸馏塔中对含油水除水的示例性构造。 具体实施例方式本专利技术涉及用于对来自蒸馏塔的含油水流进行外部水分离的装置和方法。优选而 言，分离是在线进行的，并且分离的油被送回至塔，同时从系统除去的水具有足以允许在设施中对水进行处理或重复利用的纯度。在一个特别优选的方面，所构思的装置包括将来自塔的含油水提供给含油水分离 器的含油水输送管线。分离器还包括出水管线以及构造成用以将油送回蒸馏塔的油返回管 线。最通常的是，分离器还包括聚结元件，用以进一步增强水/油分离。在特别优选的构造 和方法中，加热器(例如，电阻加热元件)热联接在油返回管线和/或分离器上，以允许将 油的温度升高到一定程度，有效地通过在返回管线中的分离的油与进入管线中的输送的含 油水之间的密度差来引起返回油流。图1中示出了一个示例性构造，其中，通过降液管12从蒸馏塔11的侧抽出喷嘴除 去含油水流1。虽然图1仅示出单个喷嘴，但应当理解的是，可采用两个并且最优选为三个 或更多个侧抽出喷嘴以确保从蒸馏塔完全除去水。同样，虽然图1仅示出在该水平除去含 油水的单个水平，但是也构思出的是在多个水平处除去含油水。在这种情形中，各水平可将 含油水输送到相同或不同的外部分离器。因此，也可清楚地构思出多个输送和返回管线。通 常以200磅/平方英寸(PSig)和100° F的流1流到分离器13。分离器13优选地构造成 使得分离器中的含油水具有充足的滞留时间(例如，15分钟或更多)，以允许含油水通过重 力分离成水相和油相。作为备选，或另外，聚结元件19可用于改善的和/或更快的分离。在特别优选的方面，经由流2从分离器13除去来自油相的油而不使用泵或其它机 械装置，并且最优选的是通过使用热机构，通过该热机构升高油返回管线中的油温，从而形 成流体密度差。随着加热的油上升，油被送回至塔。用于油加热的热源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在分离塔中除水的除水设备，包括：　　分离器，其流体地且从外部联接在所述分离塔上并且构造成用以允许将来自含油水的水分离成水相和油相；　　输送管线，其流体地联接在所述分离器和所述塔上使得所述输送管线将所述含油水提供给所述分离器；返回管线，其流体地联接在所述分离器和所述塔上使得所述返回管线将来自所述油相的油提供给所述塔；以及　　热控制单元，其热联接在所述返回管线上并且构造成以有效促使所述油受密度驱动经所述返回管线从所述分离器流至所述塔的量升高所述返回管线中的油的温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J马克，
申请(专利权)人：氟石科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]