[发明专利]一种利用冷气气浮除油的方法及其装置

说明书

本发明提供一种利用冷气气浮除油的方法和装置，其中，方法包括步骤：经制冷设备制备的冷气分为两路，其中，第一路冷气通向含有生产水的溶气水发生器，第二路冷气经微气泡发生器通向气浮罐；生产水在第一路冷气作用下析出溶解态油，第一路冷气在高压下溶解到生产水中，经减压阀释放到气浮罐中；第二路冷气在微气泡发生器内产生低温微气泡，低温微气泡进入气浮罐后进一步析出生产水中的溶解态油；溶解态油粘附微气泡上升经气浮罐排出；经处理的生产水从气浮罐的下部排出。装置包括制冷设备、分别与所述制冷设备连接的溶气水发生器和微气泡发生器，以及分别与所述溶气水发生器和微气泡发生器连接的气浮罐。本发明的结构简单、经济、高效且适应性强。

技术领域

本发明属于油水分离技术领域，具体涉及一种利用冷气气浮除油的方法及其装置，适用于陆地、海上油气田开采过程中生产水的高效除油过程，还适用于煤化工、餐饮等行业在含油废水的气浮处理过程。

背景技术

当今社会仍然处于工业社会阶段，世界经济总体上处于较快发展期，对油气需求量巨大，但石油和天然气等工业生产中会产生大量的生产水，由于不同地点的生产水水质受到油气田开采时长、地理位置、油藏等多参数影响，因此，随着生产年龄的增长，采出水量通常会增加，这将导致采出液中含水量进一步增大和油水乳化问题加剧。若含油污水直接排放流入海洋湖泊等水体中，则会对生态环境造成严重破坏。

现有技术的生产水处理中，经过重力沉降可以分离粒径100μm以上的游离态油滴，水力旋流可去除粒径15-30μm以上的油滴，而对于5μm到20μm粒径的油滴需要气浮处理。气浮除油的本质在于，气泡与油滴的碰撞机理和粘附机理，由于空气微气泡能与疏水性的油滴结合在一起，带着油滴一起上升，浮升速度增大，同时利用微气泡数量多，比表面积大的特点，因此，油水分离效率得到提升。但是，传统气浮法经常与化学药剂结合使用，使化学药剂在生产水中大量残留，不利于环保。

CN102626560A公开了一种旋流气浮油水分离装置和气浮发生器，其结构简单，解决了气浮处理含油量浓度范围小的缺点。但是，以上专利技术均是针对气浮装置的结构进行优化修改，还未见针对油在水中的溶解度受温度影响的特点进行技术改进。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，利用水温对油在水中的溶解度变化原理，提供一种利用冷气气浮除油的方法及其装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用冷气气浮除油的方法，包括以下步骤：

(1)将空气或压缩空气导入制冷设备，经制冷设备制备的冷气分为两路，其中，第一路冷气通向含有生产水的溶气水发生器，第二路冷气经微气泡发生器通向气浮罐；

(2)生产水在第一路冷气作用下析出溶解态油，第一路冷气在高压下溶解到生产水中，经减压阀释放到气浮罐中；

(3)第二路冷气在微气泡发生器内产生低温微气泡，低温微气泡进入气浮罐后进一步析出生产水中的溶解态油；

溶解态油粘附微气泡上升经气浮罐排出；经处理的生产水从气浮罐的下部排出进入下一级工序。

其中，生产水是指油气田进行油气分离之后，含有油类和其他杂质的生产伴生水。

本发明进一步设置为，在步骤(2)中，添加一定量化学药剂后，再经减压阀释放到气浮罐中；然后，在步骤(3)中，溶解态油粘附微气泡上升的同时，溶解态油在化学药剂作用下发生絮凝。

本发明进一步设置为，所述制冷设备的进口压力为0.6-1Mpa，气量为2-4m³/min。

本发明进一步设置为，所述第一路冷气为总气量的30-50％，所述第二路冷气为总气量的50-70％。

本发明进一步设置为，所述生产水进入所述气浮罐的处理量为30-200m³/h。