เครื่องแยกน้ำมันและน้ำคืออะไร: หลักการทำงาน ประเภท และการใช้งาน

ตอบคําถามหลัก:เครื่องแยกน้ํามันเป็นอะไร และมันทํางานอย่างไรเครื่องแยกน้ํามันเป็นภาชนะหรือช่องทางที่กําจัดน้ํามันอิสระและกระจายจากน้ําเสียอุตสาหกรรมโดยใช้ความแตกต่างความหนาแน่นระหว่างสองระยะที่ไม่สามารถผสมผสานกันได้การแยกแยกตามกฎสโตค, ที่ความเร็วของการเพิ่มของน้ํามันฝรั่งคือ v = g x d2 x (rho_water - rho_oil) / (18 x mu), ดังนั้นน้ํามันฝรั่ง 150 ไมโครเมตรของ 850 kg / m3 น้ํามันในน้ําเพิ่มขึ้นโดยประมาณ 3-4 mm / s.เครื่องแยกต้องช้าของของเหลวจํานวนมากพอที่จะกระป๋องถึงพื้นผิว ก่อนที่น้ําจะออกดังนั้น เครื่องแยกแรงโน้มถ่วงแบบปกติ API 421 จํากัดความเร็วแนวราบเป็น 0.9 m/min (3 ft/min) ทําให้จํานวนเรย์โนลด์ต่ํากว่า 2000, และใช้สัดส่วนความลึกกับความกว้าง 0.3-0.5หน่วยขนาดที่เหมาะสมลดน้ํามันที่เข้าจาก 100-1,000 mg/L เป็น 10-50 mg/L ขณะที่ระยะการเคลือบบรรลุขั้นต่ําการปล่อย 10-15 ppm ที่กําหนดโดยผู้กํากับและ IMO MEPC107 ((49) สําหรับน้ําบีลจ์บนเรือ.

หลักการทางฟิสิกส์สี่ประการตัดสินว่า เครื่องแยกตรงกับรายละเอียดของช่องออกหรือไม่

• ความแตกต่างความหนาแน่นและกฎสโตคส์ทุกอย่างเริ่มต้นจากความแตกต่างความหนาแน่นระหว่างระยะน้ําและน้ํา. น้ํามันแร่ทั่วไปนั่งที่ 820-880 กิโลกรัม / m3 เมื่อเทียบกับน้ําที่ประมาณ 1,000 กิโลกรัม / m3, ซึ่งให้ความแตกต่างการขับเคลื่อน 0.12-0.18 g/cm3เนื่องจากความเร็วการเพิ่มขึ้นจะปรับขนาดตามกําลังสองของกว้างของน้ําตกการลดขนาดของน้ําตกลงเป็นครึ่ง: น้ําตกขนาด 300 ไมโครเมตรขึ้นประมาณ 12 มิลลิเมตร/วินาที ในขณะที่ น้ําตกขนาด 75 มิลลิเมตรจัดการเพียง 1 มิลลิเมตร/วินาทีและทําไมอุปกรณ์ด้านบนของสายน้ําที่ตัดน้ําตาลเล็กกว่า, เช่นปั๊มหลุดศูนย์กลางหรือวาล์วดึง, เสียงเงียบทําลายการทํางานของแยกลําดับล่าง.
• ระยะเวลาที่พักและการเคลื่อนไหวที่เงียบสงบเครื่องแยกเป็นอุปกรณ์สําหรับการซื้อเวลา น้ําเหลวต้องอยู่ในภาชนะนานพอสําหรับกระป๋องออกแบบที่จะเดินทางจากด้านล่างของเส้นทางการไหลเวียนสู่พื้นผิวซึ่งในเครื่องแยก API หมายถึง จากด้านกลับสู่พื้นผิวน้ําโดยทั่วไป 1.5-3 m ด้วยความเร็วการขึ้น 3 mm/s ที่ต้องการ 500-1,000 วินาทีของการยึดถือ หรือ 8-17 นาทีและความยาวของภาชนะมาจากการหารความยึดที่ต้องการด้วยความเร็วแนวราบที่อนุญาตความวุ่นวายทําลายการคํานวณนี้ ดังนั้นการจําหน่ายช่องทางเข้า ช่องขัด perforated และโซนการหยุดยั้งยาวและนักออกแบบตรวจสอบผลการทํางานโดยตรวจสอบว่าจํานวนเรย์โนลด์ อยู่ต่ํากว่า 2000 และดีที่สุดต่ํากว่า 500 ในเขตแยก
• การรวมตัวและการเติบโตของน้ําตกลงแรงโน้มถ่วงเพียงลําพังไม่สามารถกําจัดน้ําฝนที่อยู่ใต้ขนาดประมาณ 50-60 ไมโครเมตรในบานขนาดพอสมควร ดังนั้น เครื่องแยกส่วนใหญ่ที่ทันสมัยจึงเพิ่มสื่อการรวมตัวในแผ่น corrugated interceptor น้ําไหลผ่านก้อนของแผ่นที่ห่างกัน 20-40 มม ตั้งที่ 45-60 องศาน้ําตกลงไปทางด้านล่างของแผ่นเพียงระยะสั้น ๆ มากกว่า, ผสมรวมเป็นหนัง, และหนังจากนั้นระบายขึ้นตามแผ่นไปยังช่องการรวบรวมเนื่องจากระยะทางการตั้งค่าที่มีประสิทธิภาพ ลดลงจากเมตรเป็นเซนติเมตร, CPI ประสบความสําเร็จการแยกเดียวกันใน 20-50% ของรอยเท้าของสระ API เปิดซึ่งต้องระบายน้ําเป็นประจํา ไม่งั้นค้อนของดินจะพังและสูญเสียประโยชน์ทั้งหมด.
• การลอยน้ําและการช่วยเหลือทางเคมีเมื่อน้ํามันถูกผสมผสานหรือน้ําฝนถูกทําให้มั่นคงด้วยสารทํางานบนผิว การแยกทางแรงโน้มถ่วงล้มเหลวและโรงงานเปลี่ยนไป flotationการระบายอากาศที่ละลาย saturates กระแสรีไซเคิลด้วยอากาศที่ 300-600 kPa และปล่อยมันผ่านวาล์วเข็มหรือศึกษาที่แรงดันชั้นบรรยากาศ, ผลิตเมฆของ 10-100 ไมโครเมตร Bubbles ที่ติดกับน้ํามันฝรั่งและนําพวกเขาไปยังพื้นผิว, ที่ skimmer กําจัด float. การช่วยเหลือทางเคมีเกือบเสมอคู่กับมัน:โพลีเอเลคโทรลิตคาทิออนิกหรืออะนิออนิก ทําลายเอมูลชั่น, และสารประกอบเกลือเหล็กหรือเกลืออลูมิเนียมทําให้การชาร์จไม่มั่นคง DAF ที่ปริมาณถูกต้องทําให้น้ํามันออก 10-30 mg / Lแต่การเติมยาเกินระดับ จะทําให้น้ํายาระคายน้ําได้มั่นคงใหม่ และทําให้น้ํายาระคายน้ําแย่กว่าการไม่รักษา.

การคัดเลือกถูกขับเคลื่อนโดยปริมาณน้ํามันในช่องเข้า การกระจายขนาดของน้ําตัวกระจก พื้นที่ที่ใช้ได้ และขอบเขตการปล่อยที่ต้องปฏิบัติตาม

• เครื่องแยกแรงโน้มถ่วง API:การออกแบบมาตรฐานสําหรับน้ํามันโรงชําระและน้ํามันเชื้อเพลิง ที่ได้รับมาตรฐานใน API 421 และใช้มาเป็นเวลานานเป็นระยะแรกของการรักษาเป็นบานคอนกรีตทรงสี่เหลี่ยมยาวๆ ที่มี เครื่องล้างน้ํามันที่เคลื่อนไหวไปยังท่อที่สล็อตในปลายลําธาร, และเครื่องกวาดสลัดที่เคลื่อนย้ายของแข็งที่ติดตั้งไปยังฮอปเปอร์ที่ทางเข้า. ข้อแข็งแกร่งของมันคือความเรียบง่าย, ความอดทนต่อภาระและของแข็ง, และการกําจัดน้ํามันอิสระที่คาดการณ์ได้ 60-99%ความอ่อนแอของมันคือร่องรอย: การบําบัด 1000 m3/h ถึงการตัด 150 ไมโครเมตรต้องใช้ถังยาวประมาณ 40-60 เมตร
• เครื่องรับจอดแผ่นกระบวน และ เครื่องรับจอดแผ่นหัน:CPI หรือ TPI แพ็คหลักการแยกเดียวกันในถังเหล็กขนาดเล็กน้อย โดยใช้สตั๊กแผ่นขนานที่อธิบายข้างต้นระยะห่างของแผ่น 20-40 มิลลิเมตรและความชัน 45-60 องศา ปล่อยให้ของแข็งย้ายลงในขณะที่หนังน้ํามันย้ายขึ้นหน่วยเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นในโรงงาน ติดสกิ๊ด และโดยทั่วไปรักษา 5-500 m3/h ซึ่งทําให้พวกเขาเป็นตัวเลือกมาตรฐานสําหรับแพลตฟอร์มในทะเลและการปรับปรุงโรงงานที่ถังคอนกรีตใหม่ไม่สามารถเทพวกเขามีความชุ่มชื่นต่อการบดด้วยวัสดุแข็งและไขมันหนักมากกว่าถังที่เปิด ดังนั้นการกรองด้านบนและการทําความสะอาดจานเป็นประจําจึงไม่ต่อรองได้
• การลอยอากาศละลายและการลอยก๊าซที่ผลักดันหน่วยระบายน้ําบํารุงสิ่งที่แรงโน้มถ่วงไม่สามารถบํารุงได้: น้ํามันระบายน้ํามันและน้ําฝนกระจายละเอียดในช่วง 5-50 ไมโครเมตรDAF ใช้กระแสรีไซเคิลแบบกดดันที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ และเป็นเรื่องปกติในโรงงานชําระน้ําและการบําบัดน้ําล้างปิโตรเคมีเป็นขั้นตอนที่สองหลังจากเครื่องแยก API. IGF แทนที่จะกระจายก๊าซทางกลด้วยตัวศึกษาที่ผลักดันโดยหมุนหรือหมุนที่กระจาย, หลีกเลี่ยงภาชนะและปั๊มปั๊มและอดทนต่อสารแข็งที่สูงกว่าทั้งคู่จะผลิตน้ํามันลดลื่น 1-5% ซึ่งต้องนํากลับเพื่อการฟื้นฟูหรือกําจัด, และทั้งคู่มีความรู้สึกต่อการไหลเวียน, ดังนั้นการปรับระดับในระดับต้น ๆ เป็นความต้องการการออกแบบมากกว่าเป็นตัวเลือก.
• ไฮโดรไซคลอน เครื่องบดน้ําและเครื่องเคลือบเปลือก:ในที่ที่พื้นที่มีค่าพิเศษ เช่นบนแพลตฟอร์มนอกประเทศไฮโดรไซคลอนของเหลว-เหลวหมุนกระแสด้วยความเร็วสูง ดังนั้นน้ําที่หนักกว่าจะถูกโยนไปยังผนัง และแกนน้ํามันที่เบากว่าจะถูกดึงออกผ่านตัวค้นหาหมุนเวียนมันคอมแพคตและไม่มีส่วนเคลื่อนไหว แต่มันต้องการความดันลดลง 200-500 kPa ไม่อดทนต่อสารแข็งและก๊าซและผลประกอบการของพวกมันลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อลดลงต่ํากว่า 40-50% ของกระแสการออกแบบสําหรับการเคลือบระดับต่ํามาก เครื่องกรองกล่องสับสน หรือหน่วยกรอง ultrafiltration หรือเซรามิก Membrane สามารถนําน้ํามันต่ํากว่า 5-10 ppmในราคาของการเปลี่ยนสื่อปกติและกระแสเนื้อที่ต้องจัดการ.

Q: ความแตกต่างระหว่างเครื่องแยกน้ํามันและเครื่องแยก API คืออะไร?

A: เครื่องแยกน้ํามันเป็นหมวดหมู่ทั่วไปที่ครอบคลุมอุปกรณ์ใด ๆ ที่แยกน้ํามันจากน้ําขณะที่เครื่องแยก API เป็นการออกแบบแรงโน้มถ่วงเฉพาะหนึ่งที่มาตรฐานโดยสถาบันน้ํามันอเมริกันใน API 421. เครื่องแยก API เป็นบานทรงสี่เหลี่ยมยาวที่มีเครื่องสกิมเมอร์การบินและเครื่องฉีดสลัดขนาดในการกําจัดน้ําตกลงเหนือ 150 ไมโครเมตร โดยปกติจะถือความเร็วแนวราบเป็น 0.9 m/min และจํานวนเรย์โนลด์ต่ํากว่า 2,000เนื่องจากมันเป็นบานที่เปิดมันทนภาระ slug และของแข็งได้ดี แต่มันต้องการพื้นที่ที่ดินที่ใหญ่ในปฏิบัติการ API แยกเป็นระยะการรักษาหลักและหน่วย CPI, DAF,hydrocyclones และ coalescers เป็นขั้นตอนรองหรือการเคลือบที่ตามมา.

คําถาม: เครื่องแยกน้ํามันสามารถบรรลุปริมาณน้ํามันได้เท่าไร?

ตอบ: มันขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีและการกระจายขนาดน้ําตกในช่องทางเข้า เครื่องแยกแรงดัน API ที่ใช้ได้ดีมักจะส่ง 50-150 mg/L จากช่องทางเข้าหลายร้อยถึงหลายพัน mg/Lเนื่องจากมันกําจัดน้ํามันอิสระเท่านั้น- เครื่องตัดแผ่นท่อลื่นปรับปรุงให้ดีขึ้นเป็น 20-60 mg/L. การเพิ่ม DAF ที่ได้รับการช่วยเหลือทางเคมีทําให้น้ําเสียอยู่ในช่วง 10-30 mg/Lและขั้นตอนการเคลือบผสมผสานหรือผนังสามารถลดต่ํากว่า 5-10 mg/Lสําหรับน้ําในลําเรือ ปริมาณขีดจํากัดตามกฎหมายคือ 15 ppm ตาม IMO MEPC.107 ((49)ซึ่งได้รับการตอบสนองด้วยเครื่องแยกน้ําที่มีน้ํามันพิเศษ โดยใช้ระยะการรวมและกรอง ตามด้วยเครื่องตรวจสอบปริมาณน้ํามันและวาล์วอัตโนมัติเหนือเรือ.

คําถาม: ทําไมเครื่องแยกน้ํามันถึงหยุดทํางานทันที?

ตอบ: มีสาเหตุ 4 ประการ ที่ทําให้เกิดความล้มเหลวส่วนใหญ่วาล์วควบคุมการบดน้ํามันหรือขีดจํากัดปิดบางส่วน ทําให้น้ํามันเปลือกเป็นน้ําตกลงต่ํากว่าขนาดตัดแบบออกแบบการสะสมของสารแข็ง: ลวด, ละอองและสลัด เติมถังหรือสะพานข้ามแผ่นพัสดุ, ลดปริมาณที่ใช้ได้และกระแสสั้นอุณหภูมิตก: ความแน่นของน้ําเพิ่มขึ้นอย่างคม เมื่อมันเย็นลง และเนื่องจากความเร็วในการเพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนกับความแน่นของน้ําสารประกอบผิวใหม่, สารทําความสะอาดหรือสารยับยั้งการกัดกร่อนในกระแสของขยะ

คําถาม: เครื่องแยกน้ํามันควรมีขนาดเท่าไร?

ตอบ: เริ่มจากขนาดตัดน้ําฝนแบบออกแบบ โดยปกติ 150 ไมโครเมตรสําหรับ API dutyและคํานวณความเร็วการเพิ่มขึ้นด้วยกฎของสโตค โดยใช้ความหนาแน่นของน้ํามันและน้ําที่จริงที่อุณหภูมิการทํางานแทนที่กําหนดความเร็วแนวราบไม่เกิน 0.9 m/min และสัดส่วนความลึกกับความกว้างระหว่าง 0.3 และ 0.5, จากนั้นตรวจสอบว่าจํานวนเรย์โนลด์น้อยกว่า 2,000. ความยาวของภาชนะมาจากความเร็วแนวราบคูณกับเวลาที่ต้องการในการเก็บรักษา ซึ่งเป็นความลึกของการแยกแยกด้วยความเร็วการเพิ่มน้ําตก. ใช้ปัจจัยความปลอดภัยเสมอ 1.5-2.0 สําหรับความวุ่นวายในช่องเข้า ยืนยันว่าการลดลดลดลดลดลงถึง 30-40% ของระดับการกระแสที่ออกแบบ และเพิ่มสัญญาณเตือนระดับน้ํามันและการควบคุมการลดน้ํามันอัตโนมัติเพื่อป้องกันการลดน้ํามันในระหว่างการบรรทุกน้ํามัน