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    用于开采、分离、净化的离心机处理方法的新举措

    来宝网2007年11月2日 9:39 点击:1590

    翻译: 杨晓芳
    校对: 马颖洁 

     摘要 最初设计用于核工艺, 后来期望处理大量原油溢出, 该离心机技术已经有效地应用于包括清洁船底污水、回收完井液、清除固体颗料等许多方面。

    主题词 离心机 工作原理 应用


            多年来, 离心机一直应用于采矿业及其相关的工艺。但是, 离心机的投资费、频繁高额的维修保养费和对工艺变化的敏?#34892;?#37117;制约着离心机技术的广泛应用。座落于休斯顿的Costner Indust riesTexas , L P (CIT) 公司面向油田推出了一种简单、易操作、安全可靠的离心机。离心机设计的最新改进, 加之在油水分离中所获得的经验, 为采油作业提供了?#21830;?#20195;的处理方法。

    一、背景资料
            30 多年来, 美国能源部(DOE) 所属的各个实验室一?#36125;?#20107;环形离心机接触器的设计和开发。人们将该技术用于对核工业有价值的金属进行溶剂萃取。该技术操作简单, 设计所需维护保养?#23454;?对于放射性操作工艺的远程作业很重要。1990 年取得从水中?#20013;?#20998;离出烃类物的专利后, 这项技术投入市场。现在, 离心机的设计已经得到进一步完善, 流量处理规模增加到每天几千桶。
            奥斯卡金像奖获得者凯文•克?#22266;?#32435;想要为全球工业找出一种能更有效净化环境的方法, 并试图从中赚钱。克?#22266;?#32435;的理想是把环境保护与经济效益有机地结合起来。CIT 公司是一家?#25509;?#30340;股份制公司, 克?#22266;?#32435;拥有绝大部分股份。在获得美国能源部对该离心机颁发的许可证后, 该公司于7 年前成立。公司的主要业务是生产最新式的流体离心处理设备, 并为工业生产提供全程处理方法。液/ 液分离技术已经广泛应用于包括食品、药品、印刷以及采矿等许多工业领域, 现已在全球许多行业中安装了几百台CIT 离心机, 近来又开始在油田中应用。
    二、工作原理
            环形离心机是一种立式、?#36125;⒌退?#31163;心机,在同一装置中即能混合流体, 又能分离流体。在原发明基础上加以?#23454;?#30340;改进后, 增强了分离两相液体的能力和效率。
            旋转转筒内两?#32622;?#24230;不同的流体, 密度较大的流体在离心力的作用下靠向转筒内壁, 而密度较小的流体则靠向转筒中心(如图1) 。通过一个或两个输入口注入的流体可能是混合的(进行分离处理) , ?#37096;?#33021;是单一的(进行提取处理) 。在套筒和转筒之间的环空区域内进行混合, 然后通过转筒底部的入口输入转筒内。分流盘把输入的流体直接导入转筒套筒内。流体输入后, 转筒内的流体上升至转筒的流堰。密度小的流体向转筒中心靠近, 经密度较小的流体出口超过轻相流堰从转筒中流出。密度较大的流体穿过分离物继续向转?#37319;?#26041;流动, 然后超过重相流堰排出。
            采用?#36864;?#28151;合模式, 由于工艺条件不同, 分离后出口水包油的浓度通常在15~150ppm 之间。在重质库存油中, 能够获得油?#20449;?#24230;低于1 %的油脚和水, 甚至要比轻质原油和炼制产品的浓度低。最新式的离心机设计无需调整就能够对输入油水比在0 %~100 %之间变化的流体进行处理。
            典型的转筒?#26412;?#23610;寸为2~20in 不等, 装置的高度为2~10ft , 功率为01125~60hp , 重达25~6850lb , 生产能力为17~6800bbl/ d。目前正在研制一台重达12000lb、转桶?#26412;?#20026;36in、功率100hp 、日产量20500bbl 的巨型离心机。
    三、维修简单
            就地清洗和易拆卸的转?#37319;?#35745;使维修简单化。
    1 , 就地清洗转筒
            巨型、大容量的环形离心机接触器需要安装一个转筒底部尾轴, 用以增强稳定性。这些转筒悬挂在上下轴承之间, 并都具有?#27426;?#30340;体积和重量, 不可能经常拆卸清?#30784;?#29616;已研制出就地清洗的转筒,并获得了专利。该装置由许多喷嘴组成, 安装在转筒中央空心轴上。它将清洗液导入转筒内部, 可有效清除固体颗料。清洁多个离心机的整个过程是自动、连续的, 全过程仅需5min。
    四、转筒拆卸设计
            许多工艺物流中含有少量的固体颗粒和小微粒, 它们可能集结在转筒内壁上, 最终将影响离心机的分离效果。清洗的周期要依据工艺物流中微粒的含量。清洁环形离心机接触器有两种方法。以两个最小的样机(日产量大约为170bbl) 为例, 可把转筒完全拆卸下来, 并用简单工具将其从机罩内取出进?#24515;?#37096;清洗或检查。这两个装置都采用一个悬挂在上部轴承机罩的转筒, 增强了装置的可拆性并简化了设计。
    五、应用实例
            表1 列举了此项技术在油田领域的应用。

    1 , 完井液回收
            从事采油的操作人员正在使用CIT 离心机将各种工艺物流中油和水进行分离。采用酸化处理的生产井增产措施会在酸性液体和海水中产生弥散油, 这种混合物在正常的重力倾析作用下通常分离缓慢, 因污水排放受限, 因此影响工作进?#21462;?#22312;一此海上区域采用?#26412;?#20026;16in 和20in 的转筒模型,通过ETT ?#20302;?#23545;典型的50~70gal/ min 工艺流量进行了成功分离, 该?#20302;?#26159;由墨西哥湾一家修井设备供应商提供的。
            另外, 该?#20302;?#36824;成功地从油脂混合流体中分离和回收了完井液, 缩短了检修时间, 不必再将流体输送到海岸进行分离、回收和处理。该技术因其灵活、简单、易操作且具有在不同流量条件下处理组分中100 %油水比波动的能力而非常适用于上述及其他类似的应用。
    2 , 反洗水应用
            为了符合当今海洋污水排放标准, 许多生产者正采用核桃皮过滤器, 以?#32321;?#25490;放出的污水浓度不超过5ppm。与此同时, 生产者有时也使用可回洗的过滤器, 清洗这些过滤器需水量很大。新式离心机将用于处理回洗过滤器的污水, 并能处理入海水, 只处理过滤后的固体?#24615;?BR>        在近期的一个实例中, 由一次过滤器产出的900bbl 回洗水由于含有固体颗料将不得不回输至海岸。采用离心机后, 污水中固体含量由高于4 %降到低于01001 % , 很容易通过产出水主?#20302;?#36827;行再处理, 只留下固体杂质, 处理后的水排到海里。
    3 , 污油坑
            为实现Costner 的?#32321;?#29702;想, 该公司将提供处理污油坑的一整套措施。在许多情况下, 污油坑都?#32531;?#30053;了, 从而导致地面污染。CIT 公司研制了一种及时、有效且可靠的回收?#20302;?#35013;置。通过加热、添加化学药及采用离心分离工艺的地面补救措施,CIT 可以实现?#32321;?#30446;标, 同时还从回收污油中获得了额外的经济效益。
            该公司相信其只有?#27426;?#30340;竞争优势, 因为它所提供的工艺技术简单, 所需维修保养和监管最少,最重要的是可在有限的场地进行使用。

    (来源: 来宝网 )


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