[发明专利]一种海上溢油回收及回收污油的破乳和分离系统

说明书

本发明公开了一种海上溢油回收及回收污油的破乳和分离系统，包括：自吸式轴向涡流分离器在水下对撇油器撇出的含水污油进行脱水处理，脱水处理出的水排出到水体中，而脱水处理出的油被送入到高压/高频静电聚结破乳分离器中，形成上船污油；高压/高频静电聚结破乳分离器对上船污油进行破乳分离，破乳分离出的油被送入到油舱中，而破乳分离出的水被送入低剪切动态离心分离器中；低剪切动态离心分离器对破乳分离出的水进行净化处理，净化处理后的水经低剪切动态离心分离器的出水口排出到水体中。本发明不仅工艺流程简单、操作方便、造价低、占地面积小、能够安装在撇油船上进行破乳和分离作业，而且水力停留时间短、处理后外排水满足国家相关标准要求，适合长周期运转。

技术领域

本发明涉及海上溢油回收技术领域，尤其涉及一种海上溢油回收及回收污油的破乳和分离系统。

背景技术

海上溢油事故一旦发生，不仅会污染周边海域环境、破坏生态平衡，而且会造成重大的经济损失。随着我国海洋石油资源开发力度的加大，海上原油钻采和原油运输迅速增加，海上溢油事故的应急处理和保障技术的建设亟待完善。

采用撇油船进行撇油回收是海上溢油应急处理的主要手段之一，然而，撇油作业时，撇出物的含水量高(例如：在2010年“4.20”超大型溢油事件中，撇出物的含水率高达90％)，尤其是水面油膜较薄时回收物的含水率更无法控制。撇油船上的储油空间有限，因此撇油船不得不频繁往返运输含有大量水份的撇出物。为了减少撇油船往返次数、提高撇油效率，在撇油船上对撇出物进行初步分离，并将分离后清洁水回排入水体的方案，无疑是解决撇油船作业效率低的有效措施。但受到撇油船作业空间小、操作人员少的限制，目前油田和炼化企业大规模应用的重力沉降、气浮、化学、生化等处理系统工艺流程长、操作复杂、占地面积大，无法安装在撇油船上，因此研发在撇油船上应用的操作简便、占地面积小、流程短的紧凑型油水离心分离技术受到了广泛关注。

然而，在风浪作用下，溢油后的油和水交界面处会逐渐乳化，形成油水乳化液(ASM标准的F1780-97(2010)提出溢油后12小时，油层会逐渐形成含水30％的油水乳化液)；日光作用下，上层原油的轻相挥发，油品会逐渐老化，进而导致撇出的含水污油乳化严重、油相密度增高、含水率加大等，因此撇出的含水污油油水分离难度大。采用常规紧凑型分离设备处理后的水相含油量很难满足15mg/L的船舶外排水国家标准要求。

专利公开号为CN102989200A的《一种溢油回收机器人用油水分离工艺及设备》采用水力旋流器+带有聚结填料的重力沉降分离器来对撇出物进行浓缩，然而并没有对浓缩后外排水进行处理，排海的污水含油量高达10000mg/L(1％)。为满足船舶外排水达标排放的限制，国内主要采用气浮和过滤两种方案。专利公开号为CN102864763B的《基于堰式收油的溶气式溢油回收装置与方法》和专利公开号为CN105731578A的《一种基于气浮式溢油分离的船载溢油回收系统》采用溶气泵溶气，并对溶气后的溢油回收物进行气浮分离，溶气泵对气体有较好的剪切作用，但也导致了分散油滴的破碎，由于油水界面张力远小于气水界面张力，因此破碎的油滴粒径远小于气泡粒径，进而会导致油水的乳化，后续分离难度增加；且常规气浮方式分离油水时要达到出水15mg/L的要求也需要较大的水力停留时间。专利公开号为CN10544251A的《一种基于文丘里效应的海上溢油回收气浮处理装置》采用射流泵收集浮油，射流动力源为气体，从而实现了收集和注气的同时进行。专利公开号为CN103343528B的《一种快速水面溢油回收系统》中将粗粒化和气浮相结合，旨在将排水含油量降低到10mg/L以下。然而，气浮分离一般用在低含油量的污水除油作业中，面对大型海上溢油时，回收物含油量较高(10％)，如此高含油量下并不适合直接采用气浮进行油水分离作业。另外，常规气浮除油工艺的水力停留时间较长，一般在20分钟以上，因此大处理量下，体积较大的气浮设备很难在船舶上安装使用。