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海底井口污水除油旋流器分离效率与参数优化研究

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海底井口污水除油旋流器分离效率与参数优化研究

作者：林高钦浙江大学

学位级别：硕士

随着各国石油开采的趋势向深海领域发展,水下生产系统产生的含油污水的处理将是各国石油行业面临的一个问题和挑战。相比其他污水处理设备,水力旋流器作为一种用于油水分离的高效装置,以其特殊的分离原理和简单的结构在两相分离的各个... 详细信息

随着各国石油开采的趋势向深海领域发展,水下生产系统产生的含油污水的处理将是各国石油行业面临的一个问题和挑战。相比其他污水处理设备,水力旋流器作为一种用于油水分离的高效装置,以其特殊的分离原理和简单的结构在两相分离的各个领域里得到了极其广泛的应用。本文针对深水油田水下生产系统中采油井口的除油型水力旋流器的实际工作环境与参数限制等问题做了分析研究,提出了该除油型旋流器的整体结构方案,并通过CFD数值模拟软件FLUENT对旋流器的结构以及操作参数进行了探索分析,并通过对它们的优化研究得到该除油旋流器的整体优化组合结构。最后对该海底井口除油型旋流器进行了流场的仿真分析并通过样机试验验证仿真结论。全文各个章节内容如下：第一章首先介绍了水力旋流器课题的研究背景,在水力旋流器的综述部分中对水力旋流器的分类及各自的优缺点做了阐述;其次,介绍了水力旋流器的国内外发展历史及新近概况;最后简要说明了本文研究的目的、意义及主要内容。第二章针对深水油田中采油井口的实际工作环境和参数要求,结合传统静态式和动态式旋流器的各自优点,提出一种用于污水除油旋流器的整体结构方案。并通过选择及确定其合适的模型与参数对旋流器进行CFD建模第三章通过CFD仿真对旋流器的关键部件进行优化研究,重点介绍了旋流器的核心部件旋转栅与收油嘴结构的优化分析;其次,通过正交仿真试验确定涡流前推锥段与稳流段的最优尺寸;最后结合以上分析,确定海底采油井口除油用旋流器整体优化后的尺寸结构。第四章对结构优化后除油旋流器在实际工况下的流场进行仿真分析,探索研究其流场中各个参数的具体分布与影响;并分析转速、流量及进口压力等操作参数对旋流器分离效率的影响。第五章搭建旋流器样机性能测试台架,通过对本文研究的海底采油井口除油旋流器样机进行现场试验来验证CFD仿真结论。第六章对全文的研究内容进行总结,并展望水力旋流器的后续研究。

关键词：水力旋流器污水除油油水分离 CFD仿真结构优化

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污水除油水力旋流器的研究和应用

油田建设设计 1996年第2期 19-24页

作者：何同何桂华

胜利石油管理局设计院自１９９４年起开展了污水除油水力旋器的研究工作。本文介绍了水力旋流器的结构，原理及分离效果的因素。完成的设计系列，参数及在几个工程的实践和取得的经济效益。

关键词：污水除油水力旋流器油水分离油井

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污水除油和原油破乳的综合处理分析

云南化工 2020年第3期47卷 127-128,130页

作者：王勇刘志光中海油(天津)油田化工有限公司天津300450

分别对污水除油与原油破乳的技术现状进行分析,并阐述除油和破乳的主要影响因素,力求通过采用油包水乳化剂、加入药剂、发展油水分离设备等方式,使二者得到综合有效处理。

关键词：污水除油原油破乳综合处理

延迟焦化装置含硫污水除油破乳剂的实验及应用

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石油技师 2019年第3期 73-75,78页

作者：徐先财曹雪乌鲁木齐石化公司炼油厂

延迟焦化装置是炼油二次加工的重要装置之一。随着原油品质日益变差,硫含量及其他杂质的不断增高,导致焦化分馏塔顶分液罐沉降后排出的含硫污水乳化严重。

关键词：延迟焦化装置二次加工焦化分馏塔破乳剂含硫污水污水除油分液罐原油品质

水环境保护视域下原油集输脱水处理过程污水除油措施研究

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环境科学与管理 2022年第2期47卷 88-92页

作者：李亚奇长庆油田分公司第六采油厂陕西榆林718606

若油田排放的污水内含油,则会通过渗透原理对地下水产生污染。为此,针对原油集输脱水处理过程污水除油措施展开研究。结合超声-汽浮法,分析功率强度、频率、反应器结构等因素对超声波空化作用产生的影响。为提高空化效果,构建空化泡运... 详细信息

若油田排放的污水内含油,则会通过渗透原理对地下水产生污染。为此,针对原油集输脱水处理过程污水除油措施展开研究。结合超声-汽浮法,分析功率强度、频率、反应器结构等因素对超声波空化作用产生的影响。为提高空化效果,构建空化泡运动方程,得到不同液体介质在超声波作用下的位移计算公式,实现水油有效分离。然后设置气泡尺寸、气水比等工艺参数,选取助凝剂、调节剂等相关药剂,确保分散油粘附在气泡附近,促使净化水从反应容器底部流出。实验证明了超声波污水除油的有效性。

关键词：水环境保护原有集输脱水污水除油超声波汽浮技术

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高效密闭污水除油器

中国乡镇企业信息 1995年第4期 16-17页

高效密闭污水除油器用干处理含油污水,以除去水中分散油分。该除油器具有处理量大、除油效率高、自动化程度高、操作密闭等优点。规格有5、10、20、30、50及75M^3/h 等系列。高效密闭污水除油器为机电一体化设备。

关键词：除油器密闭含油污水处理同类产品高效一体化设备污水除油除油效率处理量主要技术指标

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胜利设计院研制出新型污水除油水力旋流器

中国海洋平台 1995年第3期10卷 49-49页

作者：王勇

用水力旋流器处理采出水是国外80年代一项新技术。与其它采出水处理设备相比,它具有体积小、重量轻、处理量大、除油率高、无可动部件和运行安全可靠等优点而广泛应用于世界各地的海上和陆地油田,倍受人们重视。近年来,胜利油田先后从... 详细信息

用水力旋流器处理采出水是国外80年代一项新技术。与其它采出水处理设备相比,它具有体积小、重量轻、处理量大、除油率高、无可动部件和运行安全可靠等优点而广泛应用于世界各地的海上和陆地油田,倍受人们重视。近年来,胜利油田先后从国外引进数套水力旋流器处理采出水并取得了良好的经济效益。为使该技术在国内推广。

关键词：水力旋流器污水除油设计院胜利油田采出水处理处理量陆地油田可动部件经济效益除油率

PO2421破乳剂在催化污水处理装置的应用和技术探讨

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工业水处理 1997年第2期17卷 27-29页

作者：汪玮于喜贵锦西炼油化工总厂

锦西炼油化工总厂在催化污水处理装置上成功应用ＰＯ２４２１破乳剂，达到了污水除油的目的，改变了加入破乳剂前，硫化氢汽提塔和脱氨塔塔顶温度、压力控制不住的局面，产品质量得到很大改观。

关键词： PO2421破乳剂污水处理装置污水除油废水处理

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污水过滤装置数值模拟及分析

石油矿场机械 2013年第3期42卷 32-37页

作者：程雪赵志顶何建设王奎升北京化工大学机电工程学院北京100029 中国石油长城钻探工程公司顶驱技术分公司北京100101 总后勤部油料研究所北京102300

应用Gambit软件对污水除油装置进行建模,并利用Fluent软件中的SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对污水过滤装置内部的流场进行数值模拟计算。研究装置内部流体运动规律和流速分布情况,并从处理量、管道直径、入口位置等方面考虑参数筛选和... 详细信息

应用Gambit软件对污水除油装置进行建模,并利用Fluent软件中的SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对污水过滤装置内部的流场进行数值模拟计算。研究装置内部流体运动规律和流速分布情况,并从处理量、管道直径、入口位置等方面考虑参数筛选和结构改进,为污水过滤装置结构优化及合理选择初始条件提供相应的理论支持。

关键词：污水除油数值模拟过滤参数选择流场分析