[发明专利]一种油气水分离装置

权利要求书

1.一种油气水分离装置，其特征在于，包括对采出液进行油气水初级分离的初级分离组件、对初级分离的含油污水进行破乳及分离的二次除油组件、对初级分离的含水原油进行破乳及分离的二次除水组件，以及将初级分离的气体排出的排气组件，所述初级分离组件包括旋流腔体及设于旋流腔体内的旋流分离器，所述二次除油组件位于所述二次除水组件的下方，并均与所述旋流腔体连通；所述排气组件与所述旋流腔体的顶端连通，

所述二次除油组件及二次除水组件均包括仿生超浸润膜部件，所述仿生超浸润膜部件包括滚筒及具有不同分离特性的超浸润膜，所述超浸润膜包括覆盖于所述滚筒表面的浸润膜本体，以及多个沿浸润膜本体周向布置的弧形叶片；所述滚筒上设有供超浸润膜处理后的液体流入滚筒内部的贯通部，以及供滚筒内部的液体流出并产生旋流的倾斜出水孔。

2.根据权利要求1所述的油气水分离装置，其特征在于，所述二次除油组件的仿生超浸润膜部件为四组，四组所述仿生超浸润膜部件的超浸润膜分别为沿含油污水输送方向依次布置的破乳膜、第一亲水疏油膜、除重金属膜及除盐膜，且所述超浸润膜的目数沿含油污水的输送方向依次增高；所述二次除水组件的仿生超浸润膜部件为两组，两组所述仿生超浸润膜部件的超浸润膜分别为沿含水原油输送方向依次设置的破乳膜及第一亲油疏水膜，所述第一亲油疏水膜的目数高于所述破乳膜的目数。

3.根据权利要求2所述的油气水分离装置，其特征在于，还包括将二次除油组件分离的油排出的排油组件、将二次除水组件分离的水排出的排水组件，以及对超浸润膜去除的杂质进行收集的废渣收集器，其中，所述排油组件包括排油管道及第二亲油疏水膜，所述排油管道设于二次除油组件上，并位于设置破乳膜、第一亲水疏油膜的仿生超浸润膜部件的上方，所述第二亲油疏水膜设于所述排油管道内；所述排水组件包括排水管道及第二亲水疏油膜，所述排水管道设于二次除水组件上，并位于两组仿生超浸润膜部件的下方，所述第二亲水疏油膜设于所述排水管道内；所述废渣收集器设于各所述仿生超浸润膜部件的下方。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的油气水分离装置，其特征在于，所述二次除油组件及二次除水组件还包括依次连通的进液通道、分离通道及出液通道，所述进液通道的直径小于所述分离通道的直径，所述进液通道通过锥形旋流段与所述分离通道连通；所述仿生超浸润膜部件设于所述分离通道内。

5.根据权利要求4所述的油气水分离装置，其特征在于，所述二次除油组件还包括用于保证水质达到排放标准的水质检测部件，所述水质检测部件包括水质检测仪、回流管道、三通阀及单向阀，所述水质检测仪设于所述二次除油组件的出液通道上；所述回流管道的一端位于水质检测仪的下游，另一端位于仿生超浸润膜部件的上游；所述三通阀设于所述回流管道与出液通道的连通位置；所述单向阀设于所述回流管道内。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的油气水分离装置，其特征在于，还包括控制器、检测旋流腔体内液面高度的液面检测件、设于排气组件上的气体调节阀、设于二次除油组件进液端的出水调节阀，以及设于二次除水组件进液端的出油调节阀；所述控制器的输入端与液面检测件连接，所述控制器的输出端与气体调节阀、出水调节阀及出油调节阀连接；所述控制器根据所述液面检测件的液面检测值控制所述气体调节阀、出水调节阀及出油调节阀的开度。

7.根据权利要求6所述的油气水分离装置，其特征在于，所述二次除油组件及二次除水组件的进液端均设有检测输入压力的压力传感器；所述旋流腔体的底端连通有旁通管，所述旁通管上设有旁通阀门；所述控制器的输入端与压力传感器连接，所述控制器的输出端与旁通阀门连接；当所述压力传感器检测到压力快速升高时，所述控制器控制所述旁通阀门打开，并控制所述出水调节阀及出油调节阀关闭。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的油气水分离装置，其特征在于，所述旋流分离器为叶片式旋流器，所述叶片式旋流器的叶片呈螺旋状布置，且所述叶片螺旋线的切向与叶片轴的夹角为15°～75°。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的油气水分离装置，其特征在于，所述初级分离组件的底部设有向旋流腔体输入采出液的U形输入管、去除采出液固相杂质的杂质去除组件、以及对采出液进行初步油水分离的破乳孔板，其中，所述U形输入管与初级分离组件的底部连通；所述杂质去除组件包括沿所述U形输入管进液至出液方向依次设置的二氧化碳加料口、废渣收集件及过滤网；所述破乳孔板设于U形输入管的输出端与旋流腔体之间。