用于把油从含有油的水中分离出来的装置及方法

摘要

本发明涉及一种用于把油从含有油的水中分离出来的装置及方法。本发明包括将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的一种方法和一种装置，在步骤1中，将气体成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物供应到罐中央的入口(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配。然后将所述分离后的碳氢化合物引导到所述罐的至少一个出口处，而将经过处理的水引导到所述罐的另一个出口(12)处。

权利要求

1.用于把油从含有油的水中分离出来的装置，其包括：包含上部室和下部室的容器，所述上部室和所述下部室流体连通；

连接到注气线的入口管，其经配置以将所述含有油的水和气体沿切线方向分配到所述上部室内；

上部喷嘴，其从所述入口管延伸至所述上部室内并经配置以将所述含有油的水和气体沿着罐壁在切线方向分配到所述上部室内；

在所述上部室内的上部油出口，其经配置以从所述上部室输出油及气体；及在所述下部室内的下部油出口，其经配置以从所述下部室输出油及气体。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括在所述下部室内的出水口，其经配置以从所述下部室输出水。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述容器包含界定所述上部室和所述下部室的隔板。

4.如权利要求1所述的装置，进一步包括多个上部喷嘴。

5.如权利要求1所述的装置，进一步包括在所述上部室内位于所述上部喷嘴下的挡板。

6.如权利要求3所述的装置，进一步包括从所述隔板延伸至所述下部室内的下部喷嘴，其经配置以将所述含有油的水和气体沿切线方向分配到所述下部室内。

7.如权利要求6所述的装置，进一步包括多个下部喷嘴。

8.如权利要求6所述的装置，进一步包括在所述下部室内于所述下部喷嘴下的挡板。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述入口管从所述容器的底部延伸。

10.如权利要求2所述的装置，进一步包括于所述下部室内的气体聚结材料的床，其经配置以使得所述水在流出所述出水口之前流经所述床。

11.如权利要求1所述的装置，进一步包括在所述上部室内的防涡器。

12.一种把油从在容器内的含有油的水中分离出来的方法，所述容器包含上部室和下部室，所述方法包括以下步骤：向所述含有油的水注入气体以产生含有油的水和气体的混合物；

沿切线方向分配所述含有油的水和气体的混合物至所述上部室内；

在所述上部室内从所述含有油的水和气体的混合物中分离出油和气体，以产生待分配到所述下部室的部分洁净的水；

透过上部油出口输出在所述上部室的经分离的油和气体；

沿切线方向分配所述部分洁净的水至所述下部室内；

在所述下部室内从所述部分洁净的水中分离出油和气体，以产生洁净的水；

透过下部油出口输出在所述下部室的经分离的油和气体。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括通过出水口输出在所述下部室内的所述洁净的水。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述容器进一步包含界定所述上部室和下部室的隔板。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述上部室和下部室流体连通。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述沿切线方向分配所述含有油的水和气体的混合物至所述上部室内的步骤包括通过上部喷嘴分配所述含有油的水，所述上部喷嘴位于所述上部室内并从穿过所述容器的入口管处延伸。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括多个上部喷嘴。

18.如权利要求12所述的方法，其中所述沿切线方向分配所述部分洁净的水至所述下部室内的步骤包括通过下部喷嘴分配所述部分洁净的水，所述下部喷嘴位于所述下部室内并从位于所述容器内的隔板处延伸。

19.如权利要求18所述的方法，进一步包括多个下部喷嘴。

20.如权利要求12所述的方法，进一步包括使所述洁净的水流过在所述下部室内的气体聚结材料的床。

21.如权利要求13所述的方法，进一步包括通过所述出水口上的阀门控制输出的所述洁净的水的流动。

22.如权利要求12所述的方法，其中所述在所述上部室内从所述含有油的水和气体的混合物中分离出油和气体，以产生待分配到所述下部室的部分洁净的水的步骤进一步包括使所述含有油的水和气体的混合物于所述上部室内的挡板之上通过。

23.如权利要求12所述的方法，其中所述在所述下部室内从所述部分洁净的水中分离出油和气体，以产生洁净的水的步骤进一步包括使所述部分洁净的水于所述下部室内的挡板之上通过。

说明书

用于把油从含有油的水中分离出来的装置及方法

[0001] 本申请是分案申请，原案的申请号为200980158019.6，申请日为2009年06月16日，发明名称为“含油水的净化III”。

技术领域

[0002] 本发明包含将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，以及将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置。

背景技术

[0003] 在全球，随着石油、天然气开采而采出的水量是石油产量的三倍以上。也就是说，水成分平均约占油井总采出物的75％。水的比例还在不断上升。大约十年前，这一数据约为70％。油田历史越久，水成分就成比例增加，而开发出来的油层处理方法越先进，勘探到的新油田越多，水成分也就成比例减少。与此同时，环境条件也愈加严苛、复杂，很难实现。操作员面临的挑战越来越多，人们愈发需要成本更低、效率更高的优秀技术。水处理的成本也会作为因素之一决定采出多少水量可以盈利。这也同时取决于油价。

[0004] 本发明的目的在于提供采出水的提纯系统，主要针对全球的陆上及近海石油设施。油井中的采出水和井内液气流会与石油及天然气分离，经过提纯后排入海中，或重新注入油层中。采出水是地层水、开采残余化学物质和重新注入水的混合物(在进行开采的设施中)。油田不同，采出水的所含物和成分也会有所不同，即使在同一个油田中，采出水的所含物和成分也会随油井的不同而变化。另外，在相同的油井中，成分还会随时间的变化而变化。挪威钻井平台每分钟要处理大约400m3的水。挪威陆架不断成熟，石油含量越来越少，导致采出水大幅度增加。在2007年，挪威陆架上处理了约2亿立方米采出水。其中约90％排入了海中。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种用于把油从含有油的水中分离出来的装置及方法，用于将液态或气态的油/碳氢化合物从石油开采的采出水中分离出来。

[0006] 为此，本发明提出一种用于把油从含有油的水中分离出来的装置，其包括：

[0007] 包含上部室和下部室的容器，所述上部室和所述下部室流体连通；

[0008] 连接到注气线的入口管，其经配置以将所述含有油的水和气体沿切线方向分配到所述上部室内；

[0009] 在所述上部室内的上部油出口，其经配置以从所述上部室输出油及气体；及[0010] 在所述下部室内的下部油出口，其经配置以从所述下部室输出油及气体。

[0011] 如上所述的装置，进一步包括在所述下部室内的出水口，其经配置以从所述下部室输出水。

[0012] 如上所述的装置，其中所述容器包含界定所述上部室和所述下部室的隔板。

[0013] 如上所述的装置，进一步包括从所述入口管延伸至所述上部室内的上部喷嘴，其经配置以将所述含有油的水和气体沿切线方向分配到所述上部室内。

[0014] 如上所述的装置，进一步包括多个上部喷嘴。

[0015] 如上所述的装置，进一步包括在所述上部室内位于所述上部喷嘴下的挡板。

[0016] 如上所述的装置，进一步包括从所述隔板延伸至所述下部室内的下部喷嘴，其经配置以将所述含有油的水和气体沿切线方向分配到所述下部室内。

[0017] 如上所述的装置，进一步包括多个下部喷嘴。

[0018] 如上所述的装置，进一步包括在所述下部室内于所述下部喷嘴下的挡板。

[0019] 如上所述的装置，其中所述入口管从所述容器的底部延伸。

[0020] 如上所述的装置，进一步包括于所述下部室内的气体聚结材料的床，其经配置以使得所述水在流出所述出水口之前流经所述床。

[0021] 如上所述的装置，进一步包括在所述下部室内的防涡器。

[0022] 本发明还提出一种把油从在容器内的含有油的水中分离出来的方法，所述容器包含上部室和下部室，所述方法包括以下步骤：

[0023] 向所述含有油的水注入气体以产生含有油的水和气体的混合物；

[0024] 沿切线方向分配所述含有油的水和气体的混合物至所述上部室内；

[0025] 在所述上部室内从所述含有油的水和气体的混合物中分离出油和气体，以产生待分配到所述下部室的部分洁净的水；

[0026] 透过上部油出口输出在所述上部室的经分离的油和气体；

[0027] 沿切线方向分配所述部分洁净的水至所述下部室内；

[0028] 在所述下部室内从所述部分洁净的水中分离出油和气体，以产生洁净的水；

[0029] 透过下部油出口输出在所述下部室的经分离的油和气体。

[0030] 如上所述的方法，进一步包括通过出水口输出在所述下部室内的所述洁净的水。

[0031] 如上所述的方法，其中所述容器进一步包含界定所述上部室和下部室的隔板。

[0032] 如上所述的方法，其中所述上部室和下部室流体连通。

[0033] 如上所述的方法，其中所述沿切线方向分配所述含有油的水和气体的混合物至所述上部室内的步骤包括通过上部喷嘴分配所述含有油的水，所述上部喷嘴位于所述上部室内并从穿过所述容器的入口管处延伸。

[0034] 如上所述的方法，进一步包括多个上部喷嘴。

[0035] 如上所述的方法，其中所述沿切线方向分配所述部分洁净的水至所述下部室内的步骤包括通过下部喷嘴分配所述部分洁净的水，所述下部喷嘴位于所述下部室内并从位于所述容器内的隔板处延伸。

[0036] 如上所述的方法，进一步包括多个下部喷嘴。

[0037] 如上所述的方法，进一步包括使所述洁净的水流过在所述下部室内的气体聚结材料的床。

[0038] 如上所述的方法，进一步包括通过所述出水口上的阀门控制输出的所述洁净的水的流动。

[0039] 如上所述的方法，其中所述在所述上部室内从所述含有油的水和气体的混合物中分离出油和气体，以产生待分配到所述下部室的部分洁净的水的步骤进一步包括使所述含有油的水和气体的混合物于所述上部室内的挡板之上通过。

[0040] 如上所述的方法，其中所述在所述下部室内从所述部分洁净的水中分离出油和气体，以产生洁净的水的步骤进一步包括使所述部分洁净的水于所述下部室内的挡板之上通过。

[0041] 本申请的第一个实施例涉及一种用于把油从含有油的水中分离出来的装置，包括：罐，其具有侧壁和空心的内部；注气线；入口管，其延伸到所述罐的内部并连接到所述注气线；分离板，其将所述罐的内部分成多个罐室；第一喷嘴，其从所述入口管延伸到第一罐室；第二喷嘴，其从所述分离板延伸到第二罐室；在所述罐的底部的出口；以及在所述罐的顶部的出口。

[0042] 本申请的第一个实施例进一步包括在所述第一罐室中的挡板，其相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸。

[0043] 本申请的第一个实施例进一步包括在所述第二罐室中的挡板，其相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸。

[0044] 本申请的第一个实施例进一步包括所述罐的侧壁，其被配置以使得具有附着油的气体与沿侧壁流下的水分离开。

[0045] 本申请的第一个实施例进一步包括出口管，该出口管连接到所述罐的底部的所述出口。

[0046] 本申请的第一个实施例进一步包括在所述罐的顶部的出口，该出口被配置以允许被分离的气和油流出所述罐。

[0047] 本申请的第一个实施例进一步包括所述第一喷嘴，其具有彼此不相互平行的第一和第二部分。

[0048] 本申请的第一个实施例其中所述入口管从所述罐的底部开始延伸。

[0049] 本申请的第一个实施例其中所述入口管从所述罐的顶部开始延伸。

[0050] 本申请的第一个实施例进一步包括在所述罐的底部的气体聚结材料的床，其被配置以使得所述水在流出所述罐的底部的出口之前流经所述床。

[0051] 本申请的第一个实施例进一步包括：所述分离板，所述分离板包括中心部分，该中心部分形成围绕所述入口管的环室；所述第二喷嘴，所述第二喷嘴与所述环室流体连通，并具有彼此不平行的第一和第二部分。

[0052] 本申请的第一个实施例进一步包括相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸的挡板。

[0053] 本申请的第一个实施例进一步包括在所述罐的底部的出口和在所述罐的底部的气体聚结材料的床。

[0054] 本申请的第二个实施例涉及用于把油从含有油的水中分离出来的装置，包括：罐，其具有侧壁和空心的内部；注气线；入口管，其延伸到所述罐的内部并连接到所述注气线；喷嘴组，其从所述入口管开始延伸；在所述罐的底部的出口；以及在所述罐的顶部的出口。

[0055] 本申请的第二个实施例进一步包括挡板，其相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸。

[0056] 本申请的第二个实施例进一步包括所述罐的侧壁，其被配置以使得具有附着油的气体与沿侧壁流下的水分离开。

[0057] 本申请的第二个实施例进一步包括出口管，该出口管连接到所述罐的底部的所述出口。

[0058] 本申请的第二个实施例进一步包括在所述罐的顶部的出口，该出口被配置以允许被分离的气和油流出所述罐。

[0059] 本申请的第二个实施例进一步包括具有彼此不相互平行的第一和第二部分的喷嘴。

[0060] 本申请的第二个实施例进一步包括多于一组的沿所述入口管相互间隔开的喷嘴。

[0061] 本申请的第二个实施例其中所述入口管从所述罐的底部开始延伸。

[0062] 本申请的第二个实施例其中所述入口管从所述罐的顶部开始延伸。

[0063] 本申请的第二个实施例进一步包括在所述罐的底部的气体聚结材料的床，其被配置以使得所述水在流出所述罐的底部的出口之前流经所述床。

[0064] 本申请的第二个实施例进一步包括：外管，其在所述罐的内部环绕所述入口管的一部分以形成室；再循环管，其连接到所述出口管和所述罐的内部的室；第二喷嘴组，其从所述外部开始延伸，并具有彼此不平行的第一和第二部分；以及挡板，其相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸。

[0065] 本申请的第二个实施例中出自所述喷嘴组的流与出自所述第二喷嘴组的流方向相反。

[0066] 本申请的第二个实施例进一步包括在所述罐的底部的气体聚结材料的床，其被配置以使得所述水在流出所述罐的底部的出口之前流经所述床。

[0067] 本申请的第二个实施例进一步包括：分离板，其将所述罐的内部分成多个罐室，所述分离板包括中心部分，该中心部分形成围绕所述入口管的环室；分离板喷嘴，其与所述环室流体连通，并具有彼此不平行的第一和第二部分；以及挡板，其相对于所述罐的侧壁径向地向里延伸。

[0068] 本申请的第二个实施例进一步包括在所述罐的底部的气体聚结材料的床，其被配置以使得所述水在流出所述罐的底部的出口之前流经所述床。

[0069] 本发明涉及将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，在阶段1中，将气体成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐中央的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配，最后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口(10)处，而将经过提纯(经过处理)的水输送到罐的出口(12)处。本发明还包含阶段2，其中将从出口(12)流出的一部分含有气体的水混合物通过流(15)再循环，输送到环室中，再通过至少一个喷嘴(25)和至少一块挡板(8.2)沿切线方向逆流或顺流输送到从阶段1下来的水混合物中。本发明的阶段3包含将阶段1的水混合物通过至少一块隔板(30)和至少一个环室(28)输送到至少一个单独的阶段中，然后通过至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)沿切线方向分配水混合物。本发明的阶段4还包含将下来的水混合物输送到填充材料层(11)上。在本发明中，可以按照适用于本发明目的的顺序实施以上各级。另外，如果适用，各级还可以重复若干次。

[0070] 执行本发明用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的一项实施例包含阶段1和阶段2，在阶段1中将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐中央的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配；在阶段2中，将从出口(12)流出的一部分含有气体的水混合物通过流(15)再循环，输送到环室中，再由至少一个喷嘴和至少一块挡板沿切线方向逆流或顺流输送到从阶段1下来的水混合物中，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口处，而将经过提纯(经过处理)的水输送到罐的出口(12)处。

[0071] 本发明的一项实施例包含将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，其中包含阶段1、阶段2和阶段4，在阶段1中将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口处，而从罐的出口(12)输送经过提纯(经过处理)的水；在阶段2中，将从出口(12)流出的一部分含有气体的水混合物通过流(15)再循环，输送到环室(23)中，再由至少一个喷嘴(25)和至少一块挡板(8.2)沿切线方向逆流或顺流输送到阶段1中下降的水混合物中；在阶段4中，将下降的水混合物输送到填充材料层(11)上，将经过提纯(经过处理)的水输送到出口(12)处。

[0072] 本发明的一项实施例涉及将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，其中包含阶段1和阶段3，在阶段1中将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配，最后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口处；在阶段3中，将阶段1中的水混合物通过至少一块隔板(30)和至少一个环室(28)输送到至少一个单独的阶段中，再通过至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)进一步沿切线方向分配，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口(35、36)处，而将经过提纯(经过处理)的水输送到罐的出口(12)处。

[0073] 在一项实施例中，本发明包含将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，其中包含阶段1、阶段3和阶段4，在阶段1中将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口处；在阶段3中，将阶段1中的水混合物通过至少一块隔板(30)和至少一个环室(28)输送到至少一个单独的阶段中，再通过至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)进一步沿切线方向分配，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口(35、36)处；在阶段4中，将下降的水混合物输送到填充材料层(11)上，将经过提纯(经过处理)的水输送到罐的出口(12)处。

[0074] 在实施例中，用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的本过程包含阶段1和阶段4，在阶段1中将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐的入口管(22、27)，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)沿切线方向分配，然后将分离后的碳氢化合物输送到罐的至少一个出口处；在阶段4中，将下降的水混合物输送到填充材料层上，将经过提纯的水输送到罐的出口(12)处。

[0075] 在本发明中，进一步通过入口管(22、27)顶部的至少一个分支构件(26)分配含有碳氢化合物的采出水。在环室(28)中进一步供气(34)。在上述发明中，含有气体的成分是从外部供应源(2)供应的，或者是从罐顶部(4)再循环。可以从包含以下气体的组中选择要进一步的气体供应源：氮气、碳氢化合物(燃料气体)和CO2。

[0076] 另外，此处介绍了本发明的实施例，在至少一个单独的阶段中，阶段1中的水混合物会输送/流入环室，再进入入口管，之后水混合物会通过至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)沿切线方向分配。

[0077] 在本发明的实施例中，可以从入口管(22、27)在上游添加凝聚剂，以便于输出。

[0078] 本发明介绍用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置，其中所述装置包含以下部分：

[0079] -压力罐；

[0080] -罐中的至少一个入口管(22、27)；

[0081] -入口管顶部的至少另一个分支构件(26)，至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)；

[0082] -罐上用于经过提纯的水的至少一个出口(12)；

[0083] -用于分离后的碳氢化合物的至少一个出口(10、35、36)。

[0084] 根据本发明的装置还包含环室(23)，该环室包围入口管(22)，包含至少一个高度上的至少一个分支构件(24)，还包含至少一个喷嘴(25)，并选择性地被筛选构件和至少一块挡板(8.2)包围。所述装置还包含至少一块隔板(30)和包围入口管(27)且带有至少一个高度上的至少一个分支构件(31)的至少一个环室(28)，环室包含至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)。另外还根据本发明介绍了包含填充材料的层。

[0085] 用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置包含以下部分：

[0086] -压力罐；

[0087] -罐中的至少一个入口管(22、27)；

[0088] -入口管顶部的至少另一个分支构件(26)，至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)；

[0089] -罐上用于经过提纯的水的至少一个出口(12)；

[0090] -用于分离后的碳氢化合物的至少一个出口(10、35、36)；

[0091] -包围入口管(22)且包含至少一个高度上的至少一个分支构件(24)的环室(23)，环室还包含至少一个喷嘴(25)，并选择性地被筛选构件和至少一块挡板(8.2)包围。

[0092] 另外，用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的本装置介绍了以下部分：

[0093] -压力罐；

[0094] -罐中的至少一个入口管(22、27)；

[0095] -入口管顶部的至少另一个分支构件(26)，至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)；

[0096] -罐上用于经过提纯的水的至少一个出口(12)；

[0097] -用于分离后的碳氢化合物的至少一个出口(10、35、36)；

[0098] -包围入口管(22)且包含至少一个高度上的至少一个分支构件(24)的环室(23)，环室还包含至少一个喷嘴(25)，并选择性地被筛选构件和至少一块挡板(8.2)包围；

[0099] -包含填充材料的层。

[0100] 另外，本发明介绍的用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置包含以下部分：

[0101] -压力罐；

[0102] -罐中的至少一个入口管(22、27)；

[0103] -入口管顶部的至少另一个分支构件(26)，至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)；

[0104] -罐上用于经过提纯的水的至少一个出口(12)；

[0105] -针对分离后的碳氢化合物的至少一个出口(10、35、36)；

[0106] -至少一块板(30)和包围入口管(27)且带有至少一个高度上的至少一个分支构件(31)的至少一个环室(30)，环室包含至少一个喷嘴(32)和至少一块挡板(8.2)。

[0107] 根据本发明的用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置包含以下部分：

[0108] -压力罐；

[0109] -罐中的至少一个入口管(22、27)；

[0110] -入口管顶部的至少一个分支构件(26)，至少一个喷嘴(7)和至少一块挡板(8.1)；

[0111] -罐上用于经过提纯的水的至少一个出口(12)；

[0112] -用于分离后的碳氢化合物的至少一个出口(10、35、36)；

[0113] -包含填充材料的层。

[0114] 本发明包含以下部分：

[0115] 用分三级的过程将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程，其中[0116] -将含有气体的成分供应到含有碳氢化合物的采出水中，然后将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物通过罐底输送到入口管(22、27)处，之后将所述混合物通过至少一个喷嘴(7)沿切线方向分配；

[0117] -通过至少一个喷嘴(25)沿切线方向逆流或顺流供应并分配含有气体的水混合物；

[0118] -将下降的液流输送到填充材料层(11)上。

[0119] 另外，还通过入口管(26)顶部上的至少一个喷嘴构件分配含有碳氢化合物的采出水。

[0120] 本发明包含用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的装置，其中包含：

[0121] -压力罐；

[0122] -罐底部的至少一个入口中心管；

[0123] -中心管外部的环室/管，带有包含至少一个喷嘴的分支构件(24)；

[0124] -填充材料(11)。

[0125] 根据本发明的装置还包含中央管(26)顶部上的分配构件。

附图说明

[0126] 现在将参照以下附图说明本发明的实施例：

[0127] 图1展示采出水的提纯系统。

[0128] 图2展示与喷嘴顶部有关的详情。

[0129] 图3展示分三级的提纯系统，其中图4展示的级(37)是单独的一阶段，重复两次。

[0130] 图4展示可根据需要重复多次的单独的一阶段(37)。

[0131] 图5展示本发明的使用效果示意图。

具体实施方式

[0132] 通过以下对本发明的说明中展示的特性可实现本发明的目的。

[0133] 在图1中，来源于油/水分离器或水力旋流器、脱气罐等其他类似提纯设备的采出水可以通过入口(1)输送进来。通过注气点(2)向采出水中供应气体，采出水会与气体混合器(3)中的进水混合。或者，气体混合器(3)可以替换成以进水为驱动力的注射器(喷射器)，所述注射器(喷射器)可以从罐顶部(4)吸取气体。添加或循环的通常气体量为每立方米水0.02至0.2Sm3。这一数据会随着进水中存在的残余气体量的不同而变化。气体和含油水的混合物会从底部(5)输送到罐的内部中央管中。在内部中央管的顶部，向一个或一个以上管分配水的分支构件(6)带有出口喷嘴(7)，用于控制向罐中输送气/水混合物的速度。这些喷嘴的末端方向为罐壁的切线方向。由于罐中管/喷嘴的末端方向为切线方向，因此罐中可以实现循环，提供水、气和油的混合物。这样可使气泡与油滴接触良好。为了让喷嘴中的水在罐中不直接向下流，而是与进水/气混合，每个入口的下方都安装了挡板(8)。这样可使水进入下一个入口，从而使已释放了大气泡的水能与进水混合，以便气体和油滴更好地混合/接触。为了使罐中央的气体和油滴也能良好混合，入口管(中央管、输送管)的顶部安装了可调节的喷嘴构件(26)，参见图2。这样可从中央向外分配液体/气体混合物，并将其与喷嘴管(7)中的液体/气体混合物混合。粘附着油滴的气体会上升到罐中液体的表面上，然后与部分水一起通过罐顶部的液下出口(9)输送出。排出操作是由阀门(10)控制的。所述流中的油/水混合比例取决于阀门开度。

[0134] 带有气泡且上升速度小于罐中下降水的速度的水会通过填充材料“床”，填充材料可从其中包含拉西环(11)或类似材料的组中选择。粘附着油的气泡会附着在填充材料上，水会继续聚集，其浮力随即会超过下降水的速度，上浮到表面上。该“床”提供的纯净(经过处理的)水会通过罐底的出口(12)流出，之后纯净水会被排出(13)，也可以注入油层以提供压力。该数值是通过流量计(14)测得的。来源于罐中水出口的部分流(15)会借助泵(16)循环回到罐中。再循环的量是由阀门(17)控制的。气体会通过注入点(18)供应到所述流，之后所述流会输送通过混合器(19)，混合器将气体混合到水中。或者可以借助替代混合器(19)的注射器从罐顶部(20)吸取气体。通常气体量为每立方米水0.05至0.3Sm3。通常的再循环量为罐的最大设计速度的30％至70％。再循环的量可以从流量计(21)上读出。内管(22)的外部是两端均与内管密封的外部管。因此两管之间便形成了室(23)，再循环流(15)会进入该室。该室的顶部有分支构件(24)，其向一个或一个以上管分配水且带有出口喷嘴(25)，用于控制向罐中输送气/水混合物的速度。这些喷嘴的末端方向为罐壁的切线方向。为了让喷嘴中的水在罐中不直接向下流，而是与进水/气混合，每个入口的下方都安装了至少一块挡板(8.2)。这样可使水进入下一个入口，从而使已释放了大气泡的水能与进水混合，以便气体和油滴更好地混合/接触。或者可以在与中央管(入口管、输送管)相隔任意一段距离的位置沿切线方向分配所述流，所述中央管下方有挡板和外部垂直壁。或者还可以从中央管的出口处垂直向上分配所述流。或者，上述分配的方向可以为所述与出口喷嘴(7)相关的分配的逆流方向。就这一点而言，从上部喷嘴系统分离的水，或与纯净水/气混合物和油混合提供的水(纯净水/气混合物和油可能沿所述水流动)，会再次接触与水混合的气泡，随即为油/气形成新的接触区域，从而改善提纯效果。或者还可以通过同样的入口输送进水成分流。通过再循环输送的水会沿罐底的分期排水管(12)流动。要增加进水中油滴的大小，可以从单元在上游添加凝聚剂等化学物质。

[0135] 为了改善提纯效果，可以将多个罐串联。

[0136] 或者，每个单独的喷嘴都可以带有一个注射器，所述注射器可以通过管从罐顶部吸取气体。所述管可以位于罐内或罐外。

[0137] 或者，入口管可以从罐顶部向下延伸。或者，水可以在罐内部的多级中进行提纯，在罐中，通过喷嘴(7)从上部提纯级中排出的水会经过输送管(27)和位于其外部的管(29)之间的环室(28)，环室与上部室以板(30)分隔。水进入所述环室之前，装置内的防涡器(38)会防止罐中央的水进入环室。这是为了防止罐顶部的油被流体带走。分支构件(31)会向一个或一个以上管分配水且带有出口喷嘴(32)，用于控制向新室中输送气/水混合物的速度，水会通过所述分支构件从所述位置输送。这些喷嘴的末端方向为罐壁的切线方向。或者可以通过添加气体(34)向流中提供气体。典型的气体为氮气、碳氢化合物气体(燃料气体)和CO2，但并不局限于上述几种。在所述室中分离的油和气会通过废渣出口36排出，并通过废渣出口20和35结合。或者可以上下安装前述的多个拥有类似功能的单独的阶段。

[0138] 因此，本发明提供了能使安装更紧凑、更有效的解决方案。本领域中现有技术会使用串联的多个提纯级。在本解决方案中，同一个罐中拥有多个提纯级。需要进一步指明的是，本发明可以通过使用者认为数量合适的上述提纯级按使用者认为合适的顺序实施。这样可以缩减成本，减少所需的必要空间，因此适合更多客户使用。由于设计出色，因此与带有外部切向入口等的罐相比，本装置更易于建造(制造)，也更易于与现有设施相适应。

[0139] 本过程和装置包含以下内容：

[0140] 用于将液态或气态的油/碳氢化合物从石油开采的采出水中分离，以及用于将各自比重不同且不能互相溶解的其他液体/气体分离的过程和装置，其中包含：

[0141] a.垂直压力罐，高度/直径比可能不同，具体取决于要分离的物质。

[0142] b.包括要分离物质的入口流会输送到罐底部的中央管(入口管、输送管)中，可能还会添加通过喷射器(排放器)从罐顶部再循环的气体，或者从生产分离器中分离，包括但不限于氮气、二氧化碳和碳氢化合物气体的额外外部气体。

[0143] c.上面第b项中所述的入口管顶部的分配构件，所述分配构件会将输送物质分配到一个或一个以上输送管中，输送管的末端方向为罐上部的管壁的平行方向，输送管的下方还有至少一块挡板。挡板会使至少一个分配管中的流进入下一个分配管，以便在罐中形成旋转(循环)，并形成可以使这一部分罐中的气体/液体充分混合的同质流。

[0144] d.安装在上面第b项中所述的入口管顶部的可调节喷嘴构件。所述构件在罐中从中央向外分配液体/气体混合物，将其与第c项中所述的喷嘴管中的液体/气体混合物混合。

[0145] e.第c项中所述的输送管外部的管，两端均与第c项中所述的输送管密封，形成环室，在环室中，经过提纯的水出口中的再循环流可通过喷射器与添加到混合器中的气体或罐顶部的再循环气体一起进行再循环。或者，输送流的一部分可以输送到所述环管中。

[0146] f.其中所述环管拥有第c项中所述的分配构件，但分配构件的位置低于第c项中所述的分配管，在分配管中，可以在与中央管相隔任意一段距离的位置沿切线方向向罐壁分配输送流，其方向可控制为第c项中所述的分配流的顺流方向或逆流方向。挡板带有外部垂直壁，因为靠近罐壁分配，所以外部垂直壁的高度是分配管的2至10倍。或者，分配管的方向可以为水平向上。

[0147] g.其中经过提纯的液体的出口位于罐底。

[0148] h.其中向下流的液体流会通过气体聚结材料(填充材料)“床”，粘附着液滴/颗粒的小气泡会聚集成大气泡并获得浮力，上升到表面上。

[0149] i.其中已分离的气和油会通过距罐顶的距离为罐总高度5％至20％的液下管从罐顶部排出，排出量由阀门调节。

[0150] j.由于装置中存在第i项中所述的用作气体再循环缓冲的管，因此罐顶部会形成气“垫”。

[0151] k.其中罐内的压力是由出口管中的阀门控制的。

[0152] 实例1：

[0153] 实例1说明对脱气罐中水的提纯，其中图5中顶部的曲线展示输送到罐中的采出水中所含的碳氢化合物含量。附图说明用于将碳氢化合物从含有碳氢化合物的采出水中分离的过程的效果，其中将含有气体的成分供应到水中，将含有气体和碳氢化合物的采出水混合物输送到罐中央的入口管处。另外，所述混合物通过至少一个喷嘴和至少一块挡板沿切线方向分配，分离后的碳氢化合物输送到罐的出口处，经过提纯的水输送到罐的出口处。底部的曲线说明输送到经过提纯的水出口处的碳氢化合物的残余量。

[0154] 请注意，可以依据上文所述的各级和各种实施例实施进一步提纯级。

[0155] 介绍了本发明的优选实施例时，所属领域的技术人员可以显而易见地认识到还可以使用其他包含所述概念的实施例。上文所述的概念和实例仅可用作实例，本发明的实际范围应由以下所附权利要求书确定。