[发明专利]模块化海底海水脱盐系统

说明书

本发明涉及一种模块化的海底脱盐系统。海底脱盐模板包含海底脱盐模块区域41和模块流体联接器46。脱盐水出口在脱盐模块区域中与模块流体联接器46流体连接。具有反渗透筒23的海底脱盐模块5与海底模板流体联接器47、海水入口部段和浓缩海水出口部段流体连接。泵模块17中的用于脱盐水的传输泵组件48与海底脱盐模板1和脱盐模块5流体连接。海水循环泵49与至少一个反渗透筒23的海水侧流体连接。脱盐水管线2将流体从脱盐水传输泵组件48传送到海平面上方的位置。此外，本发明涉及一种脱盐模块5以及一种更换需要维修的海底脱盐模块5的方法。

本发明涉及一种模块化海底脱盐系统。所述系统包含海底模板，所述海底模板具有用于脱盐、泵送、控制、化学药品注入和流体传输的指定模块。本发明还涉及一种海底脱盐模块和更换这种模块的方法。

可以将反渗透(RO)膜在提供大于渗透压(π)的静水压力的水深处放置在海水中。可以将大于π的静水压力用于脱盐工序，以在无需额外压力的情况下推动水分子穿过RO膜。海底脱盐是有利的，这是因为提供流过RO膜的泵能够位于RO膜的下游，由此仅泵送脱盐的水流，而不是泵送全部海水流。

本发明基于上述原理。本发明的脱盐系统适应于位于海床上的指定水深处。循环泵驱动海水流过RO膜的阵列。RO膜的滞留物(浓缩海水)被就地排放。渗透液(脱盐的水)由传输泵泵送到脱盐水接收设施。传输泵产生压力差。这降低了泵的入口压力，由此RO膜的渗透压等于传输泵的入口压力。这在RO膜上提供了必要的压差，以驱动反渗透。利用这种设置，能够利用周围海水中存在的静水压力来对海水进行脱盐。

高生产量的脱盐工厂需要大量的陆地区域，并且在需要脱盐水的地方的附近这样的陆地区域通常难以获得或价格昂贵。因此，使脱盐工厂位于海底也是有利的。

因此，本发明涉及一种海底脱盐系统。所述海底脱盐系统包含适应于位于海床上的海底脱盐模板，所述海底脱盐模板包含至少一个海底脱盐模块区域、至少一个模块流体联接器以及与所述至少一个模块流体联接器流体连接的模板管道。至少一个可回收的海底脱盐模块适应于被放置在海底脱盐模板的所述至少一个海底脱盐模块区域中，并且包含海底模板流体联接器的所述至少一个可回收的海底脱盐模块适应于连接到所述至少一个模块流体联接器。至少一个反渗透筒与海底模板流体联接器流体连接。至少一个海水循环泵组件与所述至少一个反渗透筒的海水侧流体连接。循环泵组件可以在所述至少一个反渗透筒的上游侧和下游侧上。至少一个脱盐水传输泵组件与可回收的海底脱盐模块中的所述至少一个反渗透筒(23)的脱盐水侧和至少一个脱盐水管线流体连接。至少一个可回收的海底水泵模块包含所述脱盐水传输泵组件和所述至少一个海水循环泵组件中的至少一者。所述至少一个可回收的海底水泵模块上的至少一个模板流体联接器适应于与在具有泵模块区域的模板上的至少一个模块流体联接器连接。所述至少一个脱盐水管线延伸到海平面上方的位置。

海底脱盐系统还可以包含被固定到海床锚固元件的永久性海床基座，并且海底脱盐模板可以适应于位于永久性海床基座的顶部上。

海底脱盐模板可以适应于位于另外的基底模板上，所述另外的基底模板与脱盐水管线和浓缩海水出口流体连接。模板包含模板导管并且可以包含阀。

所述另外的海底基底模板可以适应于位于永久性海床基座的顶部上，并且可以包含模板导管和阀。

海底脱盐模板还可以包含被固定到海底脱盐模板的海床锚固元件。

海床锚固元件可以包含吸力锚。

所述具有泵模块区域的模板可以是脱盐模板。

所述至少一个海水循环泵组件和所述至少一个脱盐水传输泵组件可以位于公共的可回收的海底水泵模块中。

所述至少一个海水循环泵组件可以位于可回收的海水循环泵模块中。所述至少一个脱盐水传输泵组件可以位于可回收的海底脱盐水传输泵模块中。然后，可回收的传输泵模块位于脱盐水传输泵模块区域中，并且可回收的海底循环泵模块位于循环泵模块区域中。