聚结器装置和分离方法制造方法及图纸

总的来说，本发明专利技术涉及聚结器装置，以及利用所述聚结器装置从乳液中聚结包含分散液相的材料的分离方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景专利
总的来说，本专利技术涉及聚结器装置以及利用所述聚结器装置从乳液中聚结包含分散液相的材料的分离方法。相关技术描述化学和相关工业需要从包含分散液相和连续液相的乳液中分离或聚结分散液相，其中所述分散和连续液相基本上彼此不混溶。这样的乳液的典型实例是油-水乳液。从油藏获取的原油典型地以油-水乳液的形式污染有水。事实上，水是油和天然气生产商产生的最大体积的废液流。在原油可以被运输或精炼之前，并且为了在将水排放之前满足清洁水标准，必须从油-水乳液中除去原油。这样的乳液的其他实例包括各种不混溶的有机和/或含水相，例如异丙醇-己烷、甲苯-水和甲基丙烯酸酯-水。 在分离技术术语中，“完全分割(perfect cut) ”是指将所有分散相与连续相分离开，其中所述分散相与连续相构成乳液。例如，对于油-水乳液来说，完全分割意味着在分离的油层和分离的水层之间存在清晰的分界线，在它们之间没有混杂层(rag layer)。取决于油-水乳液包含水基连续相中的油基分散相还是与之相反，混杂层将包含少量分散在水中的油或与之相反。在分批和连续重力分离过程中，实现完全分离花费的时间过长，并且产生的被分离材料得率的增量过低。因此对于采油工业中的油-水分离过程来说，实际目标是如果情况允许的话，维持可接受的小尺寸混杂层并获得令人满意的分离的油、水或两者的质量(例如可以从分离罐顶部获取分离的油，从分离罐底部获取水，或两者)。分流比和油分离效率是可用于表征油-水分离过程的有效性和从其获得的分离层的纯度的两个参数。在工业中，已经在商业化规模上尝试了多种用于此目的的分散液相分离器装置和分离方法。这样的用于分离油-水乳液的装置和方法的实例是基于重力的分离和倾析方法；使用聚结器装置例如静电聚结器系统(ESCS);井下油水分离器(DOWS)例如旋液分离器装置；以及双作用泵送系统(DAPS)。工业利用聚结器装置加速油滴的聚结速率。旋液分离器装置利用离心力将较重的水驱赶至装置的外部区域，将较轻的油留在装置的内部区域中。双作用泵送系统利用向上泵送操作将油和极少量水(例如淡水或海水)泵送至表面，然后将大多数向上泵的水向下泵送到水井中。尽管所述聚结器装置(例如ESCS)、DOffS和DAPS与使用仅基于重力的装置的分离相比提高了油与水的分离，并且油分离速率的即使几个百分点的小幅提高对于这些工业来说也是显著和有价值的，但聚结器装置、DOffS和DAPS仍然相对慢、低效或两者兼有。已尝试了用于从油-水乳液分离油的其他油-水分离器装置和分离方法。它们中的至少一种利用引流管(draft tube)。日本专利申请号JP 55-132608在其中提到一种用于油和水的分离器，其通过在配置于外筒中的引流管(即“导流筒”)中使用空气进料形成空气上升的机制来分离油。外筒用于排出液体并流通排出的液体，并具有多种筒结构。引流管通过交替连接的蜂窝状填充狭隘部分和锥形的伸出部分构造而成。引流管的构造被设计成使流过它的液体受到空气柱的作用，所述空气柱施加高压、剪切应力和其他力。引流管也使用在用于将液体混合在一起的装置中。美国(U. S.)专利号4，981，366在其中提到了用于在容器内混合液体的混合装置。所述装置利用至少一个与容器中的液体流体连通的泵，产生进入配置在容器内的引流管中的液体流量，从而将液体混合。US 4，981，366的引流管和JP 55-132608的装置各自缺少配置在其中的叶轮。然而，配置在引流管中的叶轮已知用于将气体与液体混合。其中配置有叶轮的引流管已在溶剂脱除装置中用作将空气与污染的干洗液混合的装置，并被操作以从水中脱除比水重的液体。德国专利申请号DE 3401934A1在其中提到一种溶剂脱除装置，其用于处理较高比重的液体污染的水，例如来自于干洗操作的废水。参考在DE 3401934A1的图I中示出的溶剂脱除装置的编号和未编号的部件，所述溶剂脱除装置除了其他部件之外包含内部容器(11)。内部容器(11)在其中配置有钟状物(bell) (38) 和管体(34)。管体(34)在其中配置有输送装置，其包含在底端具有推进器(49)的轴(48)。曝气室被配置在内部容器(11)的钟状物(38)中液体表面(36)的上方。在溶剂脱除装置运行期间，空气流通过钟状物(38)中的曝气室，同时输送装置(48/49)将液体(污染的水)从内部容器(11)喷射到空气流中，由此将污染的水与空气流混合在一起，并允许从污染的水中脱除比重较高的液体。其中配置有叶轮的引流管也已被用于将气体与液体混合在一起的另一种装置中。再公告美国专利号RE 32，562及其母专利US4，454077在其中提到了一种用于将气体与液体混合在一起的装置。所述装置除了其他部件之外还包含容器、两端开口并具有锥形张开的上端的引流管(即“柱状空心导流元件”)、以及位于所述引流管内并与可旋转轴相连的轴向下降流第一叶轮。正如在唯一的图中所示，第一叶轮可以是螺旋形叶轮(6)。因此，上述技术显示，包含其中配置有叶轮的引流管的装置可使用在将气体与液体进行混合的装置中，所述混合本身作为最终目标或作为从得到的含有比水重的溶剂的空气/污染混合物中脱除水的前奏。所述技术没有讲授或建议，也不会启发本
的普通专业人员去尝试或了解如何构造包含其中配置有叶轮的引流管的聚结装置，或将其使用在将两种基本上不混溶的液体彼此分离开的聚结方法中。化学和相关工业需要用于从包含分散液相和连续液相的乳液中移除分散液相的改进的，其中所述分散和连续液相基本上彼此不混溶。优选情况下，所述改进的聚结器装置构造简单，在机械上易于操作，产生每单位体积聚结的不连续液相具有较小的不动产机体，并提供相对快速有效且不使用高压或高通气的分离方法。更优选情况下，这样的聚结器装置和方法可改造以适用于陆基或海上采油操作。专利技术简述在第一实施方案中，本专利技术是一种聚结器装置，其包含容器、引流管和产生竖直流体流的装置(竖直流产生装置)，所述引流管配置在所述容器内部；所述竖直流产生装置配置在所述引流管内部并可操作以产生通过其(即通过引流管)的竖直流体流，当乳液以与所述引流管和竖直流产生装置操作性接触的方式置于所述容器中时，所述聚结器装置可操作以从所述乳液聚结第一液体。在第二实施方案中，本专利技术是一种从乳液分离第一液体的方法，所述方法包括激活配置在引流管内的产生竖直流体流的装置(竖直流产生装置)，所述引流管转而浸泡在容器中包含的乳液中；所述乳液包含分散相中的第一液体和连续相中的第二液体，所述第一和第二液体基本上彼此不混溶；所述乳液具有初始第二液体含量并需要被分离；所述引流管基本上竖直定向于所述乳液中，并且所述激活的竖直流产生装置引起所述乳液通过所述引流管的竖直导向的流动，从而将来自于所述乳液的至少一些所述第一液体聚结在一起，以便形成具有降低的第二液体含量的聚结的第一液体层，所述聚结的第一液体层的降低的第二液体含量低于所述乳液的初始第二液体含量。在第三实施方案中，本专利技术是一种从液体分离固体粒子的方法，所述方法包括激活配置在引流管内的产生竖直流体流的装置(竖直流产生装置)，所述引流管转而浸泡在容器中包含的固体粒子在液体中的混合物中；所述混合物具有初始固体粒子含量和初始液体含量并需要被分离；所述引流管基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：K·K·卡尔，M·索玛斯，R·F·科普，K·E·尼斯，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：