專利名稱：基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境應(yīng)急技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置與方法。
背景技術(shù)：
石油是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，隨著石油エ業(yè)的發(fā)展，原油和成品油的儲存及運(yùn)輸日益頻繁，由于船舶故障、操作不當(dāng)、風(fēng)浪、觸礁等引發(fā)的溢油事故日益增多，造成水體的污染和生態(tài)環(huán)境的破壞。例如2010年4月20日，美國墨西哥灣“深水地平線”石油鉆井平臺發(fā)生爆炸，油井連續(xù)泄漏86天，對墨西哥灣沿岸的生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)造成重大影響；再如2010年7月16日，中石油大連大孤山新港(大窯灣)一條輸油管線發(fā)生爆炸起火，部分原 油入海，造成近百平方公里海域被污染。常用溢油處理方式是物理回收、可控燃燒和噴灑消油齊U，其中物理回收既能回收能源，又能有效避免二次污染，因而成為溢油處理的首選方法。目前，物理回收的主要裝置是收油機(jī)，收油機(jī)的類型主要有堰式、轉(zhuǎn)盤式、毛刷式、繩式及真空式等，其中堰式收油機(jī)具有技術(shù)簡單、制造成本低、收油速度快、占地空間小等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足現(xiàn)階段我國大規(guī)模配備的需求。然而，當(dāng)溢油厚度較薄或風(fēng)浪較大時(shí)，堰式收油機(jī)回收的溢油含水率較高，因此在堰式收油機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)高效率的溢油回收裝置具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置；該裝置能夠提高回收溢油的含油濃度，最大限度的利用污油倉；特別是在船舶上使用時(shí)，可減少船舶往返次數(shù)，提高收油效率。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供ー種利用上述裝置回收溢油的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明ー種基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置，包括堰式收油機(jī)、油水分離裝置、溶氣系統(tǒng)和污油倉；所述堰式收油機(jī)底部設(shè)有容積泵，該容積泵通過管道與油水分離裝置連接相通；所述油水分離裝置包括殼體、進(jìn)水口、斜板、隔油板、分水板和回流水出ロ ；所述進(jìn)水口設(shè)置在殼體的前端；所述斜板設(shè)置在殼體內(nèi)且向后端傾斜，該斜板與殼體頂部之間有開ロ，該斜板左側(cè)與殼體形成的空間為接觸區(qū)；所述斜板的右側(cè)設(shè)有隔油板，隔油板與殼體的頂壁及側(cè)壁相連，僅在下部留有開ロ，所述斜板右側(cè)和隔油板左側(cè)形成的空間為油水分離區(qū)；所述隔油板的右側(cè)設(shè)有分水板，該分水板與殼體的底部及側(cè)壁相連，僅在上部留有開ロ ；所述回流水出口設(shè)置在殼體最后端的下部；所述溶氣系統(tǒng)包括多相介質(zhì)泵和溶氣釋放頭，所述多相介質(zhì)泵的進(jìn)ロ通過管道與回流水出口連接相通，所述多相介質(zhì)泵的出口通過管道與溶氣釋放頭連接相通，所述溶氣釋放頭設(shè)置在接觸區(qū)的底部；保證釋放的氣泡在上升的過程中與溢油充分接觸；所述油水分離裝置的殼體頂壁上設(shè)有排氣管、儲油罐和排水管；所述儲油罐通過排油管與污油倉連接相通。優(yōu)選地，所述儲油罐位于隔油板的前方，高度為O. 2 I. Om ;優(yōu)選地，所述隔油板距殼體的底部的高度為O. I O. 5m。優(yōu)選地，所述排氣管設(shè)有兩個(gè)，分別位于隔油板的兩側(cè)，所述排氣管的高度為
O.5 I. 5m,高于排油管O. 3 O. 5m。優(yōu)選地，所述的排水管上設(shè)有出水閥門；通過出水閥門的開啟大小控制排水量，進(jìn)而調(diào)節(jié)排油管的出油量。即控制排油管的排油量與出水ロ的排水量之比為進(jìn)入堰式收油機(jī)的油水混合物中的含油量。優(yōu)選地，所述斜板與水平面的夾角為45 90度。
優(yōu)選地，所述油水分離裝置和溶氣系統(tǒng)為一體撬裝式結(jié)構(gòu)。ー種利用上述裝置回收溢油的方法，包括如下步驟I)將堰式收油機(jī)放入溢油水體，收集油水混合物進(jìn)入堰式收油機(jī)；2)開啟堰式收油機(jī)底部的容積泵將油水混合物泵入油水分離裝置的接觸區(qū)；在接觸區(qū)，油水混合物與來自多相介質(zhì)泵釋放的氣泡相互粘附，形成溢油一氣泡復(fù)合體，上浮后進(jìn)入分離區(qū)；3)隨著進(jìn)油量的增多，分離區(qū)的油層增加至一定厚度形成過濾層，使油水在分離區(qū)充分分離，分離上浮的溢油進(jìn)入儲油罐，在壓カ的作用下經(jīng)排油ロ進(jìn)入污油倉；4)分離區(qū)內(nèi)的油水充分分離后，分離水層先通過隔油板下端，然后再上升自分水板頂端流入油水分離裝置最右端；5)將油水分離裝置中的分離水層通過多相介質(zhì)泵和引入空氣一起輸送到接觸區(qū)底部。優(yōu)選地，所述多相介質(zhì)泵采用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將引入的空氣切割成微小的氣泡，氣泡的直徑為20-50 μ m;進(jìn)入多相介質(zhì)泵的回流水量為進(jìn)入油水分離裝置中油水混合物總量的10%-30%。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)I、堰式收油機(jī)回收的溢油進(jìn)入油水分離反應(yīng)器進(jìn)行二次分離，回收溢油的含油濃度大于90%。2、溢油在油水分離裝置中形成溢油-氣泡復(fù)合體，分離速度快，水力停留時(shí)間小于IOmin,能夠?qū)崿F(xiàn)溢油的快速高效回收。3、裝置體積小且為撬裝式，便于運(yùn)送到溢油現(xiàn)場，特別適合船舶安裝。


圖I為基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置示意圖。
實(shí)施例參見圖I所示，一種基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置，包括堰式收油機(jī)100、油水分離裝置200、溶氣系統(tǒng)300和污油倉400 ；所述堰式收油機(jī)100底部設(shè)有容積泵101，該容積泵101通過管道102與油水分離裝置200的進(jìn)水口 202連接相通；
所述油水分離裝置200包括殼體201、進(jìn)水口 202、斜板203、隔油板204、分水板205和回流水出口 206 ；所述進(jìn)水ロ 202設(shè)置在殼體201的前端；所述斜板203設(shè)置在殼體201內(nèi)且向后端傾斜，該斜板203與殼體201頂部之間有開ロ 207，該斜板203左側(cè)與殼體201形成的空間為接觸區(qū)208，所述斜板203因向后端傾斜，空間不斷増大，溢油-氣泡復(fù)合體在上升過程速度逐漸變小，避免氣泡從復(fù)合體脫落；所述斜板203的右側(cè)設(shè)有隔油板204，隔油板204與殼體201的頂壁及側(cè)壁相連以阻隔溢油，分離水從隔油板204下部進(jìn)入油水分離裝置200后部；該隔油板204自殼體201頂部向下，與殼體201的頂壁及側(cè)壁相連，僅在下部留有開ロ 209，所述斜板203右側(cè)和隔油板204左側(cè)形成的空間為油水分離區(qū)210 ;所述隔油板204的右側(cè)設(shè)有分水板，該分水板205固定在殼體200底部上，與殼體201的底部及側(cè)壁相連，僅在上部留有開ロ 211，所述分水板205用以保持反應(yīng)裝置中的最低水位，防止因水位下降產(chǎn)生的湍流影響油水分離效 果；所述回流水出ロ 206設(shè)直在殼體201最后端的下部；所述溶氣系統(tǒng)300包括多相介質(zhì)泵301和溶氣釋放頭302，所述多相介質(zhì)泵301的進(jìn)ロ通過管道與回流水出口 206連接相通，所述多相介質(zhì)泵301的出口通過管道303與溶氣釋放頭302連接相通，所述溶氣釋放頭302設(shè)置在接觸區(qū)208的底部；保證釋放的氣泡在上升的過程中與溢油充分接觸；所述油水分離裝置200的殼體201頂壁上設(shè)有排氣管212、儲油罐213和排水管214 ;所述儲油罐213通過排油管215與污油倉400連接相通。所述儲油罐213位于隔油板204的前方，高度為O. 2 I. Om ;所述隔油板204距分離裝置的底部的高度為O. I O. 5m。所述排氣管212設(shè)有兩個(gè)，分別位于隔油板204的兩側(cè)，所述排氣管212的高度為
O.5 I. 5m,高于排油管O. 3 O. 5m。所述的排水管214上設(shè)有出水閥門216 ;通過出水閥門216的開啟大小控制排水量，進(jìn)而調(diào)節(jié)排油管215的出油量。即控制排油管215的排油量與出水ロ的排水量之比為進(jìn)入堰式收油機(jī)的油水混合物中的含油量。 所述斜板203與水平面的夾角為45 90度。ー種利用上述裝置回收溢油的方法，包括如下步驟I)將堰式收油機(jī)100放入溢油水體，收集油水混合物進(jìn)入堰式收油機(jī)100 ；2)開啟堰式收油機(jī)100底部的容積泵101將油水混合物泵入油水分離裝置200的接觸區(qū)208 ;在接觸區(qū)208，油水混合物與來自多相介質(zhì)泵釋放的氣泡相互粘附，形成溢油一氣泡復(fù)合體，溢油一氣泡復(fù)合體上浮后進(jìn)入油水分離區(qū)210 ；3)隨著進(jìn)油量的增多，油水分離區(qū)210的油層增加至一定厚度形成過濾層，使油水在油水分離區(qū)210充分分離，分離上浮的溢油進(jìn)入儲油罐213，在壓カ的作用下經(jīng)排油管215進(jìn)入污油倉400 ；4)油水分離區(qū)210內(nèi)的油水充分分離后，分離出的水層先通過隔油板204下端，然后再上升自分水板205頂端流入油水分離裝置200最右端；5)將油水分離裝置200中的分離出的水層通過多相介質(zhì)泵301和引入空氣一起輸送到接觸區(qū)208底部。
所述多相介質(zhì)泵301采用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將引入的空氣切割成微小的氣泡，氣泡的直徑為20-50 μ m ;進(jìn)入多相介質(zhì)泵301的回流水量為進(jìn)入油水分離裝置200中油水混合物總量的10%-30%。用上述裝置和方法回收密度為O. 91g/cm3，運(yùn)動(dòng)粘度為980mPa · s的原油模擬溢油，設(shè)定為靜水條件，原油厚度為5mm，通過多相介質(zhì)泵的溶氣水回流量約為10%，經(jīng)上述裝置分離后，排油ロ含油濃度為98. 4%。實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1，其不同之處在于，回收密度為O. 85g/cm3，運(yùn)動(dòng)粘度為632mPa · s的原油模擬溢油，采用槳板攪拌機(jī)造浪，浪高O. 5m,原油厚度為Imm,通過多相介質(zhì)泵的溶氣水回流量約為20%，經(jīng)分離后，排油ロ含油濃度為96. 6%。實(shí)施例3 重復(fù)實(shí)施例1，其不同之處在于，回收密度為O. 85g/cm3，運(yùn)動(dòng)粘度為632mPa · s的原油模擬溢油，采用槳板攪拌機(jī)造浪，浪高O. 5m,原油厚度為IOmm,通過多相介質(zhì)泵的溶氣水回流量約為30%，經(jīng)分離后，排油ロ含油濃度為95. 8%。下文中所采用的描述方位的詞語“上”、“下”、“左”、“右”等均是為了說明的方便基于附圖中圖面所示的方位而言的，在實(shí)際裝置中這些方位可能由于裝置的擺放方式而有所不同。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置，其特征在于，包括堰式收油機(jī)、油水分離裝置、溶氣系統(tǒng)和污油倉； 所述堰式收油機(jī)底部設(shè)有容積泵，該容積泵通過管道與油水分離裝置連接相通； 所述油水分離裝置包括殼體、進(jìn)水口、斜板、隔油板、分水板和回流水出ロ ；所述進(jìn)水口設(shè)置在殼體的前端；所述斜板設(shè)置在殼體內(nèi)且向后端傾斜，該斜板與殼體頂部之間有開ロ，該斜板左側(cè)與殼體形成的空間為接觸區(qū)；所述斜板的右側(cè)設(shè)有隔油板，隔油板與殼體的頂壁及側(cè)壁相連，僅在下部留有開ロ，所述斜板右側(cè)和隔油板左側(cè)形成的空間為油水分離區(qū)；所述隔油板的右側(cè)設(shè)有分水板，該分水板與殼體的底部及側(cè)壁相連，僅在上部留有開ロ ；所述回流水出ロ設(shè)置在殼體最后端的下部； 所述溶氣系統(tǒng)包括多相介質(zhì)泵和溶氣釋放頭，所述多相介質(zhì)泵的進(jìn)ロ通過管道與回流水出口連接相通，所述多相介質(zhì)泵的出口通過管道與溶氣釋放頭連接相通，所述溶氣釋放頭設(shè)置在接觸區(qū)的底部；保證釋放的氣泡在上升的過程中與溢油充分接觸； 所述油水分離裝置的殼體頂壁上設(shè)有排氣管、儲油罐和排水管；所述儲油罐通過排油管與污油倉連接相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溢油回收裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述儲油罐位于隔油板的前方，高度為O. 2 1.0m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的溢油回收裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述隔油板距殼體的底部的高度為O. I O. 5m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溢油回收裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述排氣管設(shè)有兩個(gè)，分別位于隔油板的兩側(cè)，所述排氣管的高度為O. 5 I. 5m,高于排油管O. 3 O. 5m。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溢油回收裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述的排水管上設(shè)有出水閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溢油回收裝置，其特征在于優(yōu)選地，所述斜板與水平面的夾角為45 90度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的溢油回收裝置，其特征在于所述油水分離裝置和溶氣系統(tǒng)為一體撬裝式結(jié)構(gòu)。
8.利用權(quán)利要求I 7中任一所述溢油回收裝置進(jìn)行回收溢油的方法，其特征在于，包括如下步驟 1)將堰式收油機(jī)放入溢油水體,收集油水混合物進(jìn)入堰式收油機(jī)； 2)開啟堰式收油機(jī)底部的容積泵將油水混合物泵入油水分離裝置的接觸區(qū)；在接觸區(qū)，油水混合物與來自多相介質(zhì)泵釋放的氣泡相互粘附，形成溢油一氣泡復(fù)合體，上浮后進(jìn)入油水分離區(qū)； 3)隨著進(jìn)油量的增多，油水分離區(qū)的油層增加至一定厚度形成過濾層，使油水在油水分離區(qū)充分分離，分離上浮的溢油進(jìn)入儲油罐，在壓カ的作用下經(jīng)排油ロ進(jìn)入污油倉； 4)油水分離區(qū)內(nèi)的油水充分分離后，分離水層先通過隔油板下端，然后再上升自分水板頂端流入油水分離裝置最右端； 5)將油水分離裝置中分離出的水層通過多相介質(zhì)泵和引入空氣一起輸送到接觸區(qū)底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于優(yōu)選地，所述多相介質(zhì)泵采用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將引入的空氣切割成微小的氣泡，氣泡的直徑為20-50 μ m ;進(jìn)入多相介質(zhì)泵的回流水量 為進(jìn)入油水分離裝置中油水混合物總量的10%-30%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于堰式收油機(jī)的溶氣式溢油回收裝置，包括堰式收油機(jī)、油水分離裝置、溶氣系統(tǒng)和污油倉；所述堰式收油機(jī)底部設(shè)有容積泵，該容積泵通過管道與油水分離裝置連接相通；所述油水分離裝置包括殼體、進(jìn)水口、斜板、隔油板、分水板和回流水出口；所述溶氣系統(tǒng)包括多相介質(zhì)泵和溶氣釋放頭，所述多相介質(zhì)泵的進(jìn)口通過管道與回流水出口連接相通，所述溶氣釋放頭設(shè)置在接觸區(qū)的底部；所述油水分離裝置的殼體頂壁上設(shè)有排氣管、儲油罐和排水管。本發(fā)明溢油二次分離，回收溢油的含油濃度大于90%；溢油在油水分離裝置中形成溢油-氣泡復(fù)合體，能夠?qū)崿F(xiàn)溢油的快速高效回收；裝置體積小且為撬裝式，便于運(yùn)送到溢油現(xiàn)場，特別適合船舶安裝。
文檔編號B01D17/035GK102864763SQ201210334210
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者周志國, 馬傳軍, 牟桂芹, 郭亞逢, 丁祿斌 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院