DK176468B1

DK176468B1 - Kombineret afgasnings- og flotationstank

Info

Publication number: DK176468B1
Application number: DK200300733A
Authority: DK
Inventors: Stein Egil Oseroed
Original assignee: M I Epcon As
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2008-04-07
Also published as: AU2001294085B2; NO20031021L; WO2002041965A3; DK1335784T3; EP1208897A1; BG107846A; ATE284258T1; CN1246064C; AU9408501A; GC0000238A; AR031735A1; CA2427240A1; BR0115499B1; IS2655B; NO324410B1; PT1335784E; DE60107714T2; EA005257B1; BG65013B1; US20060283804A1

Description

DK 176468 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en kombineret afgasnings-og flotationstank, der er særlig egnet til anvendelse i separationsprocesser, hvor en vandfase indeholdende olie og gas adskilles til disse bestanddele.

5 Opfindelsen er anvendelig indenfor et bredt område af industri er omfattende olieindustrien, herunder olieudvinding og produktion, raffinering, transport, oplagring, rensning af tanke og/eller udstyr osv.

I olieindustrien omfatter produktion af råolie pumpning af en blanding af olie, gas og vand fra underjordiske reservoirer. Ved boreho-10 vedet finder en indledende separation sædvanligvis sted, og råolien, der stadig indeholder noget gas og vand, behandles i en eller flere separatorer for at fjerne mere vand og gas, før råolien er klar til raffinering.

Ved offshore olieproduktion hældes vandfasen, der kommer fra separeringen ved borehovedet eller efterfølgende separatorer, sædvan-15 ligvis tilbage i havet efter en rensning, der omfatter den delvise fjernelse af gas, olie, kemikalier og andre urenheder. I dag opnås denne rensning ved brug af omfattende udstyr, såsom olie-/gasseparatorer, flotationstanke, hydrocykloner og afgasningstanke, der optager en væsentlig plads på produktionsplatformene.

20 Efterhånden som oliefelterne bliver gamle, finder man ofte, at mængden af vand, der følger med olien, bliver meget større, og således er der ofte behov for, at kapaciteten for vandbehandling øges for at behandle den øgede mængde af vand.

Yderligere er der en generel bekymring for, at olieproduktion 25 forårsager forurening af havet, især når olieproduktionen finder sted i områder, der anses for at være miljømæssigt skrøbelige, såsom arktiske områder eller fiskeriområder. I olieindustrien er der en frygt for, at et krav om en betydelig lavere grænse for udledning af olie vil gøre olieproduktionen fra et antal af de kendte reservoirer uøkonomisk, hvis 30 man er afhængig af det udstyr, der anvendes i dag. Derfor har industrien og myndighederne gjort et stort arbejde for at finde måder, hvorpå udledningen af olie under olieproduktion kan reduceres til overkommelige priser.

DK 176468 B1 2 På platforme til olieproduktion, der er beregnet tit anvendelse på havet, er der sædvanligvis en begrænset plads til rådighed. Derfor er der en meget kraftig begrænsning på den plads, der er til rådighed til installation af nyt udstyr, som kan være nødvendigt for at håndtere de 5 forøgede mængder af vand, især hvis man skal imødekomme den stigende bekymring for miljøet og reducere forureningen. En endnu større begrænsning af plads kan imødeses, hvis man påtænker etablering af olieproduktion på havbunden.

I den kendte teknik er et antal olie-gas-vand-separatorer kendt.

10 I US 4,424,068 er beskrevet en separator og en fremgangsmåde til adskillelse af en blanding af olie, gas og vand som den, der kan modtages fra en oliebrønd. Separatoren er i form af en beholder delt i separationskamre og forsynet med et antal afbøjningsplader og en dynamisk separator, hvor den indgående blanding skifter retning adskillige gange.

15 Skønt separatoren har været kendt i adskillige år, synes den ikke at have været meget anvendt. Da separatoren yderligere omfatter adskillige kamre og mange dele, vil vedligeholdelsen være tidskrævende, hvilket kan føre til kostbare stop af olieproduktion.

US 4,364,833 beskriver en separator, der omfatter en sektor 20 indeholdende adskillige plader anbragt horisontalt og parallelt for at give sammensmeltning af små oliedråber til større oliedråber, og en anden sektor indeholdende adskillige plader, der er anbragt vertikalt og parallelt for at lade de dannede større oliedråber stige til toppen, hvor de danner et olielag, der opsamles. Da separatoren indeholder et antal 25 snævre passager mellem de parallelle plader, er disse passager udsat for tilstopning af faste stoffer, der er indeholdt i den indgående strøm, hvilket kan føre til stop for rensning.

US 3,797,203 beskriver en separator, der indeholder et antal konisk formede skærme på overfladen, på hvilke små otiedråber kan 30 samle sig til større oliedråber, der stiger til toppen af separatoren, hvor de kan opsamles som en oliefase.

WO 99/20873 beskriver en sandfælde, der kan anbringes i en oliebrønd for at fjerne tungere partikler, såsom salt, før yderligere be- DK 176468 B1 3 handling af råolien. Indretningen har en munding mod en relativt snæver del af tanken med en rummelig forbindelse mod en relativt bredere del af tanken, hvor sand og tunge partikler udfælder.

På trods af antallet af olie-gas-vand-separatorer er der stadig 5 behov for en forbedret olie-gas-vand-separator med en bedre separation af faserne, der ikke kræver meget plads og kan betjenes kontinuert med lille behov for vedligeholdelse, og som kan fremstilles og betjenes til moderate priser.

Det har nu vist sig, at disse behov kan opfyldes ved ifølge op-10 findelsen at udforme en kombineret afgasnings- og flotationstank således, at den omfatter en i det væsentlige cylindrisk, vertikal tank, et tangentielt anbragt indløb, i det mindste et udløb til gas og olie i den øvre del af tanken, et udløb til vand placeret i den nedre del af tanken og en indre, koncentrisk, cylindrisk væg, der danner en flotations- og af-15 gasningszone mellem nævnte indre, koncentriske væg og tankens væg i den øvre del af tanken, hvor den koncentriske, cylindriske væg er dannet som en indre cylinder placeret i den øvre del af tanken, hvilket efterlader et åbent rum mellem nævnte cylinder og toppen af tanken, og yderligere omfatter en indløbsledeplade anbragt mellem tanken og den 20 indre cylinder, hvilket efterlader et åbent rum mellem den indre cylinder og indløbsledepiaden, og midler til at etablere en rolig strømning rundt om udløbet til vand.

Behovene kan også opfyldes ved ifølge opfindelsen at udforme en kombineret afgasnings- og flotationstank således, at den omfatter en 25 i det væsentlige cylindrisk, vertikal tank, et tangentielt anbragt indløb, et udløb til gas og olie anbragt i den øvre del af tanken, et udløb for vand anbragt i det væsentlige i centrum af bunden og mindst en i det væsentlige koncentrisk anbragt vertikal første ledeplade strækkende sig fra toppen af tanken, hvilket efterlader en passage til vand i den nedre 30 del af tanken og en passage til gas i den øvre del af tanken, og i det mindste en i det væsentlige koncentrisk, cylindrisk, vertikal ledeplade med en mindre diameter end i det mindste den ene ledeplade og strækkende sig fra bunden af tanken, hvilket efterlader en passage i den øvre DK 176468 B1 4 del af tanken, og yderligere omfattende en indløbsledeplade anbragt i forbindelse med indløbet, hvilket efterlader et åbent rum mellem indløbsledepladen og den første ledeplade.

Det har vist sig, at den kombinerede afgasnings- og flotations-5 tank ifølge den foreliggende opfindelse kan udføre den ønskede separering af en olie-/gasfase fra en vandfase med en overraskende høj effektivitet. Ved anvendelse til vandbehandling i olieproduktion kan tilbagebleven olie og gas fjernes fra den udgående vandfase og derved tilvejebringe en afløbsstrøm med et meget lavt indhold af carbonhydrider 10 samtidig med fjernelse af sand og andet partikelformet materiale. Da gennemløbet af tanken yderligere er meget højt, er pladskravene meget beskedne i forhold til mængden af behandlet vand.

I en foretrukket udførelsesform er en filterenhed, såsom en enhed af adsorptionsfiltertypen, forbundet til udløbet af den kombinerede 15 afgasnings- og flotationstank, hvilket fører til en meget effektiv og høj fjernelse af carbonhydrider fra vandet.

Den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen er især egnet til behandling af vandfasen, der stammer fra brøndhovedet eller fra efterfølgende separatorer, før vandfasen bliver hældt i 20 havet på offshore olieproduktionsanlæg.

Således udgør anvendelsen af den kombinerede afgasnings- og flotationstank i olieproduktion et andet foretrukket aspekt af opfindelsen.

25 Kort beskrivelse aftegning

Fig. 1 er et skematisk tværsnit gennem en kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen.

Fig. 2 er et skematisk tværsnit gennem en kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen forsynet med en centralt pla-30 ceret skærm 7 og et udløb for slam 8, der viser strømningen i tanken.

Fig. 3 er et skematisk tværsnit gennem en kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen, hvor en indre cylinder 10 er anbragt aksialt i den øvre del af tanken, hvilket efterlader et åbent rum DK 176468 B1 5 mellem cylinderen og toppen af tanken og strækker sig ca. 2/3 ned i tanken. Tanken er yderligere forsynet med en indløbsledeplade 11 og en horisontal, cirkulær plade 12 anbragt i den nedre del af tanken, hvilket efterlader et åbent rum mellem pladen og tankens væg.

5 Fig. 4. er en graf, der hører til eksperimentet forklaret i eksem plet nedenfor, der viser effektiviteten af den kombinerede afgasnings-og flotationstank ifølge opfindelsen.

Opfindelsen er baseret på den erkendelse, at flotation af oliedråber forbedres betydeligt ved samtidig opstigning af gasbobler. Da 10 den indgående væske i tanken ifølge den foreliggende opfindelse yderligere ledes ind i en opadgående spiralbevægelse, antages det, at pga. rotationen vil de lettere bestanddele, såsom oliedråber og gasbobler, blive tvunget imod centrum af tanken, indtil den indre, koncentriske, cylindriske væg mødes, hvor olie- og gasboblerne vil samles og stige pga.

15 den lavere densitet end det omgivende vand.

Samtidig tvinges sand og andre tunge partikler, der kommer ind med indgangsblandingen, mod væggen af tanken 1 og falder ned til bunden.

Således dannes ifølge opfindelsen en flotations- og afgasnings-20 zone i rummet mellem tanken og den indre, koncentriske, cylindriske væg i området fra indløbet og op.

I det væsentlige er indløbet til vand anbragt tangentielt for at tilvejebringe en roterende bevægelse af vandet i tanken.

En indløbsledeplade 11 kan være tilvejebragt i forbindelse med 25 indløbet 2 til forurenet vand. I denne forbindelse er en indløbsledeplade en vinge, der er anbragt i tankens væg for at lede det indkommende vand i en opadgående spiralstrøm. Indløbsledepladen kan være kort eller lang og strække sig fra 30-330° af omkredsen af tanken, foretrukket 90-300°, mere foretrukket 180-300°, mest foretrukket omkring 270°.

30 Indløbsledepladen er placeret, således at et åbent rum findes mellem vingen 11 og den indre, koncentriske, cylindriske væg.

Det indkommende vand ledes langs pladen hen til enden af pladen, hvor vandet fortsætter i et viftelignende mønster, hvor en del af DK 176468 B1 6 vandet "recirkuleres" i en anden runde langs pladen, hvorimod det tilbageblevne vand undslipper cirkuleringen. Den recirkulerende fraktion er i stor udstrækning bestemt ved vingens hældning. Ved eksperimenter er det blevet fastslået, at en egnet hældning for pladen er i området 5-5 15°, mere foretrukket 5-10° og mest foretrukket omkring 7°. Ved denne hældning opnås en hensigtsmæssig recirkuleringsfraktion samtidig med, at strømningen ikke ødelægges i for høj grad.

Udtrykket "i forbindelse med indløbet" er tilsigtet at betyde, at indløbsledepladen er anbragt således, at pladen møder det indkommen-10 de vand og leder det i en opadgående spiralstrømning.

Udløbet til vand er anbragt i den nedre del af tanken. Det er foretrukket at placere udløbet i et område, hvor vandet strømmer roligt for at sikre, at ingen olie- og gasdråber følger med pga. en høj strømningshastighed. Midler til at etablere en rolig strømning rundt om udlø-15 bet kan tilvejebringes for at undgå medrivning af oliedråber i en hurtig vandstrøm. Disse midler kan være designet som en horisontal, cirkulær plade, der efterlader et åbent rum mellem pladen og tanken, hvis udløbet i det væsentlige er anbragt i centrum af bunden, eller det kan være designet som en nedadgående, åben ring, der tiivejebringer en beskyt-20 telse for udløbet, hvis udløbet er anbragt som en eller flere udløb i den nedre del af siden af tanken.

Afhængig af beliggenheden af udløbet kan det faste materiale, der falder ned i bunden af tanken, danne slam. Depotet af slam og fast materiale i den nedre del af tanken er ufordelagtigt, da tankens separa-25 tionskapacitet sænkes.

Hvis udløbet til vand 4 er anbragt i tankens laveste punkt, vil det faldende, faste materiale hovedsageligt blive revet med vandet, der strømmer ud, og derved blive fjernet, forudsat at nævnte tank hverken er forsynet med ledeplader, der strækker sig fra bunden. Hvis 30 udløbet til vand er anbragt på et sted, der tillader deponering af slam, foretrækkes det at forsyne tanken med et udløb 8 til slam. Udløbet til slam kan designes til kontinuerlig eller diskontinuerlig fjernelse af slam.

Et eller flere udløb til olie og gas er tilvejebragt. Hvis der er til- DK 176468 B1 7 vejebragt mere end et udløb til olie og gas, kan et eller disse udløb tjene som udløb til gas, hvorimod andre kan tjene som udløb til olie.

I forbindelse med den foreliggende opfindelse betyder udtrykket "i det væsentlige cylindrisk", at tanken i det væsentlige er cirkulær og at 5 tankens top og bund er plan eller krum. I brug er tanken anbragt således, at aksen af cylinderen i det væsentlige er vertikal.

I udformningen vist i figur 3 er den kombinerede flotations- og afgasningstank forsynet med en indre cylinder 10 anbragt i den øvre del af tanken, der efterlader et åbent rum mellem nævnte cylinder og top-10 pen af tanken og omfatter yderligere en indløbsledeplade 11 anbragt mellem tanken 1 og den indre cylinder 10, der efterlader et åbent rum mellem indløbsledepladen og den indre cylinder og en horisontal, cirkulær plade 12, der efterlader en passage til vand mellem pladen og tanken.

15 Den indre cylinder 10 er anbragt således, at passage af olie, gas og vand tillades over toppen af cylinderen. Cylinderen kan strække sig ca. 72-¾ ned i tanken, fortrinsvis omkring 2/3 ned i tanken,

Forholdet af diameteren af den indre cylinder til tanken kan vælges mellem et bredt område af grænser, således at passagen af 20 vand ikke er begrænset. Fortrinsvis vælges forholdet mellem 0,3-0,75, mere foretrukket 0,4-0,6, og mest foretrukket omkring 0,5.

I udformningen vist i figur 1 og 2, er en tank 1 forsynet med et indløb 2 anbragt i den nedre del af tanken. Indløbet 2 er anbragt tan-gentialt, hvilket forårsager, at det vand, der løber ind i tanken, roterer 25 som illustreret i figur 2. Denne rotation skaber en centrifugalkraft, der tvinger de lettere oliedråber mod en ledeplade 5, hvor de samler sig og danner større dråber, der til sidst stiger op og samler sig på toppen af væsken mellem tankvæggen og den første ledeplade 5. Her fjernes olien via et udløb for olie og gas 3.

30 Vandet tvinges ind under den første ledeplade 5 og op mellem denne første ledeplade og udløbet 4 og/eller den indre ledeplade 6.

Vandet stiger til et vist niveau og forlader tanken via udløbet 4.

Ledepladerne er i det væsentlige udformet som cylindere, åbne 8 DK 176468 B1 i en ende og den anden lukket ved toppen eller bunden af tanken.

Den første ledeplade 5 strækker sig fra toppen af tanken og kan være anbragt således, at den danner en åbning mellem den første ledeplade 5 og toppen af tanken. Den første ledeplade 5 kan være dannet 5 med en ensartet diameter langs hele højden af ledepladen, eller den kan være dannet, så den har en større diameter i den nedre ende for at tilvejebringe en maksimal rotationshastighed af væsken i indgangszonen.

Den indre ledeplade 6 strækker sig fra bunden af tanken og er i en udførelsesform dannet ved en forlængelse af vandudløbet 4. I den 10 kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen tilvejebringer den indre ledeplade 6 en funktion som et overløb for tanken og bestemmer vandniveauet i tanken. Den indre ledeplade 6 kan være dannet af udgangsrøret 4, der strækker sig til det ønskede vandniveau.

Det foretrækkes, at vandniveauet bestemmes til at være på det 15 samme niveau som udløb for olie og gas 3 for at opnå en kontinuerlig fjernelse af olie og gas fra tanken og derved undgå ophobninger, der kan føre til reduceret separeringskapacitet.

Mellem den første ledeplade 5 og den indre ledeplade 6 kan der indsættes yderligere ledeplader, der fortrinsvis er anbragt således, at de 20 strækker sig på skift fra toppen og bunden af tanken, sådanne ledeplader vil tvinge vandet til at tage ekstra ture op og ned i tanken, hvilket vil tillade, at mere gas undslipper fra vandfasen.

Hver ledeplade er i det væsentlige anbragt koncentrisk med tanken og bør designes til at tillade passage af gas i den øvre ende.

25 Tanken betjenes ved lavt tryk for at gassen kan undslippe vandfasen. Ved lavt tryk menes et tryk under 10 bar, såsom mindre end 5 bar, eller endda ved atmosfærisk tryk. Ved sådan et lavt tryk vil det meste af gassen danne bobler i zonerne omkring indløbet (indløbszo-nen) og vil som oliedråberne blive tvunget til den første ledeplade 5, 30 hvor de stiger op til toppen af tanken, hvor gassen udledes via udløbet til olie og gas.

Dannelsen og opstigningen af gasbobler i indløbszonen imiterer yderligere virkninger, der skabes i traditionelle flotationstanke, hvor op- 9 DK 176468 B1 stigningen af bobler eller tilsat luft fører til en forøgelse af adskillelse af olie fra blandingen. Uden at ønske at være bundet til teorien, antages det, at dannelsen af bobler og efterfølgende opstigning af de dannede bobler i indløbszonen i den kombinerede afgasnings- og flotationstank 5 ifølge opfindelsen bidrager til den overraskende høje separationseffekt, der iagttages.

På grund af den nyttige virkning af de opstigende gasbobler, kan det endda være nyttigt at injicere yderligere gas i det forurenede vand, før det kommer ind i den kombinerede afgasnings- og flotations-10 tank, hvis mængden af gas i vandet er lav. Det ligger indenfor fagmandens kunnen at bestemme den optimale mængde af gas i en given forurenet vandkilde og fastsætte, om injektion af gas kan være fordelagtig for at opnå en ønsket rensning.

Den kombinerede afgasnings- og flotationstank kan være for-15 synet med en sigte til at fjerne fine partikler, såsom asphaltener, fra spildevandet. Sigten kan være anbragt integreret i tanken som en central, cylindrisk sigte 7, der danner et rør rundt om udløbet 4, det kan være placeret direkte monteret til udløbet eller som en separat enhed udenfor tanken forbundet med udløbet.

20 I en udførelsesform af den indre ledeplade 6, er den dannet af sigten 7, i hvilket tilfælde vandniveauet bestemmes ved strømmen gennem sigten 7.

Sigten er fremstillet som en konventionel sigte ved brug af kendte materialer og udformninger for sigter, som det vil være kendt 25 for fagmanden.

I tilfælde af en kombineret afgasning- og flotationstank udstyret med en indre ledeplade 6 og en central, cylindrisk sigte 7, er tanken hensigtsmæssigt forsynet med et udløb til fjernelse af materiale, der tilbageholdes af sigten (ikke vist i figurerne) placeret i bunden ved siden 30 af udløb 4 for spildevand.

Fagmanden vil forstå, at den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen kan anvendes til to, tre eller fire faseseparationer, hvor faserne kan vælges fra: vand, olie, gas og faste materialer, DK 176468 B1 10 hvor mindst en af faserne er en væske under driftsbetingelserne.

Dimensionerne af den kombinerede afgasnings- og flotationstank kan vælges afhængig af mængden af vand, der tilsigtes at blive behandlet. I drift har det vist sig, at en opholdstid i tanken for væske, 5 der skal behandles, kan vælges mellem 5-300 sekunder, foretrukket 5-150 sekunder, mere foretrukket 10-60 sekunder, endnu mere foretrukket 10-40 sekunder. En særlig foretrukket opholdstid er ca. 20 sekun der.

For den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge op-10 findelsen kan et effektivt flotationsvolumen beregnes som volumen af rummet bundet af tanken 1 og højden af væsken i tanken. Baseret på opholdstiden kan kapaciteten af tanken beregnes, f.eks. har en tank med en effektiv flotationsvolumen på 1 m3 og en opholdstid for væsken på 20 sekunder en kapacitet på 180 m3 pr. time.

15 Forholdet mellem højden og diamteren kan vælges inden for vi de grænser, foretrukket i området 1:1 til 4:1, mere foretrukket fra 1:1 til 2:1.

Det er indenfor fagmandens kunnen at vælge materialer, der kan anvendes til konstruktion af tanken baseret på de aktuelle betingel-20 ser for tilsigtet anvendelse, såsom mængden af væsken der skal behandles, sammensætningen af væsken, det valgte tryk, væskens temperatur og tilstedeværelsen af mulige korrosive kemikalier i en hvilken som helst af faserne i blandingen.

Den kombinerede afgasnings- og flotationstank er udformet på 25 en sådan måde, at alle overflader er vertikale eller har i det mindste en stejl hældning eller er udsat for en hurtig strømning, der forhindrer aflejring af faste stoffer med undtagelse af overfladerne i de områder, der er tilsigtet til opsamling af partikelformet materiale og slam, hvilke områder fortrinsvis også har udløb til fjernelse af disse materialer. Yderli-30 gere er der ingen snævre passager til stede i tanken. Således er der ingen steder i den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen, der er udsat for tilstopning af faste materialer. Derfor kan den kombinerede afgasnings- og flotationstank betjenes kontinuerligt eller 11 DK 176468 B1 med et minimalt behov for vedligeholdelse. Den nødvendige vedligeholdelse, såsom udskiftning af cylindrisk sigte, hvis en sådan er tilvejebragt, kan let udføres fra toppen af tanken, der fortrinsvis er konstrueret til at være aftagelig. Således har den kombinerede afgasnings- og 5 flotationstank ifølge opfindelsen en bemærkelsesværdig robusthed, dvs. den kan betjenes i lange perioder uden afbrydelser, og de få stop, der kan være nødvendige til vedligeholdelse, kan gøres korte.

Den store kapacitet kombineret med den lille plads samt robustheden af den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge op-10 findelsen gør den særlig egnet til anvendelse på offshore olieanlæg, såsom olieproduktionsplatforme. Yderligere er den også velegnet til anvendelse i olieproduktion i anlæg, der er anbragt på havbunden, idet der på sådanne steder er begrænsninger på plads, idet begrænsningerne af pladsen på sådanne steder er endnu større end i traditionelle oliepro-15 duktionsplatforme, og kapaciteten for vedligeholdelse kan være lavere.

Additiver, såsom flokkulerende midler, kan også tilsættes vandet, før det kommer ind i den kombinerede afgasnings- og flotationstank ifølge opfindelsen for at forbedre rensningseffektiviteten.

Under anvendelse reducerer den kombinerede afgasnings- og 20 flotationstank ifølge opfindelsen rutinemæssigt olieindholdet i en blanding af olie/vand til 20 mg/l eller mindre, startende fra adskillige hundrede mg/l, f.eks. 200-800 mg/l.

Test i fuld skala (mere end 150 m3/h) har vist, at olieindholdet kan sænkes fra adskillige tusind ppm ned til omkring 10 ppm, hvilket i 25 det væsentlige befrier vandet for gas.

I en foretrukket udførelsesform anvendes den kombinerede afgasnings- og flotationstank i kom-bination med en filterenhed, fortrinsvis af adsorptions-/absorptionstypen, hvilken filtreringsenhed yderligere kan reducere olieindholdet i spildevandet. En særlig egnet filtreringsen-30 hed for en sådan kombination er filtreringsenheden, der er beskrevet i europæisk patentansøgning nr. 00610080.4. Startende fra en blanding af olie/gas/vand indeholdende 400-800 mg carbonhydrider pr. liter, kan der rutinemæssigt opnås en reduktion af carbonhydrider til mindre end DK 176468 B1 12 20 mg/l efter den kombinerede afgasnings- og flotationstank og yderligere reduktion til 5 mg/l efter filtreringsenheden, mens det høje gennemløb opretholdes.

Selvom den kombinerede afgasnings- og flotationstank hoved-5 sageligt er blevet beskrevet med hensyn til anvendelse i olieproduktion, er opfindelsen ikke begrænset til en sådan anvendelse, men kan anvendes indenfor et bredt område af industrier, hvor adskillelse af væskeblandinger af vand, en væske der ikke kan opløses i vand og en gas finder sted.

10 Opfindelsen vil nu blive beskrevet ved et eksempel, der ikke skal anses som begrænsende for opfindelsen.

EKSEMPLER 15 Eksempel 1

En kombineret afgasnings- og fiotationstank svarende til figur 2 med en diameter på 500 mm, en højde på 1200 mm og en effektiv flotationsvolumen på 125 I blev testet på vandfasespildevand fra en andet trins olieseparator fra en kommerciel olieproduktionsplatform. Prøve-20 vandet indeholdt varierende mængder af olie og gas i området ækvivalent til ca. 50-200 mg carbonhydrider pr. liter. Indtaget varierede mellem 1,8 og 9,5 m3/h.

Det udgående vand indeholdt ca. 20 mg carbonhydrider pr. liter eller mindre, under det meste af eksperimenterne mindre end 20 mg/l.

25 Effektiviteten af rensningen beregnet som som en procentdel af den fjernede carbonhydrid var under det meste af eksperimentet mellem 80-90%.

De faktuelle data er vist i figur 4, som er en graf, der viser koncentrationen af carbonhydrider i indgangs- og spildevandsstrømmen for 30 den kombinerede afgasnings- og flotationstank målt med lige store intervaller under eksperimentet.

DK 176468 B1 13

Eksempel 2

En kombineret afgasnings- og flotationstank blev designet i det væsentlige som afbildet i figur 3 med følgende dimensioner: 5 Højde 2530 mm

Diameter af tank 1130 mm

Diameter af indre cylinder ca. 500 mm

Den indre cylinder strakte sig omkring 2/3 ned i tanken.

10 Denne kombinerede afgasnings- og flotationstank blev kørt i fuld skala med et indløb på 150 m3/h.

Anlægget var i drift kontinuerligt uden pauser i mere end 6 måneder med et indløb af vand forurenet med ca. 200-600 ppm carbon-hydridagtig olie og gas og et udløb indeholdende 5-10 ppm.

15 Denne undersøgelse bekræfter det høje gennemløb med høj rensningseffektiv i det væsentlige uden behov for mellemliggende pauser til vedligeholdelse.

Claims

1. Kombineret afgasnings- og flotationstank omfattende en i det væsentlige cylindrisk, vertikal tank (1), et tangentielt anbragt indløb 5 (2), i det mindste et udløb (3) til gas og olie i den øvre del af tanken, et udløb (4) til vand placeret i den nedre del af tanken og en indre, koncentrisk, cylindrisk væg, der danner en flotations- og afgasningszone mellem nævnte indre, koncentriske væg og tankens væg i den øvre del af tanken, hvor den koncentriske, cylindriske væg er dannet som en in-10 dre cylinder (10) placeret i den øvre del af tanken, hvilket efterlader et åbent rum mellem nævnte cylinder og toppen af tanken, og yderligere omfatter en indløbsledeplade (11) anbragt mellem tanken (1) og den indre cylinder (10), hvilket efterlader et åbent rum mellem den indre cylinder (10) og indløbsledepladen (11), og midler til at etablere en rolig 15 strømning rundt om udløbet (4) til vand.

2. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge krav 1, hvor den indre cylinder strækker sig ca. 2/3 ned i tanken.

3. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge kravene 1-2, hvor indløbsledepladen har en opadgående hældning på ca. 7°.

4. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, hvor midlerne til at etablere en rolig strømning rundt om udløbet (4) til vand er formet som en horisontal, cirkulær plade (12) eller er en nedadgående, åben ring rundt om udløbet (4) for vand.

5. Kombineret afgasnings- og flotationstank, omfattende en i det væsentlige cylindrisk, vertikal tank (1), et tangentielt anbragt indløb (2), et udløb (3) til gas og olie anbragt i den øvre del af tanken, et udløb (4) for vand anbragt i det væsentlige i centrum af bunden og mindst en i det væsentlige koncentrisk anbragt vertikal første ledeplade (5) stræk-30 kende sig fra toppen af tanken, hvilket efterlader en passage til vand i den nedre del af tanken og en passage til gas i den øvre del af tanken, og i det mindste en i det væsentlige koncentrisk, cylindrisk, vertikal ledeplade (6) med en mindre diameter end i det mindste den ene le- 15 DK 176468 B1 deplade (5) og strækkende sig fra bunden af tanken, hvilket efterlader en passage i den øvre del af tanken, og yderligere omfattende en indløbsledeplade (11) anbragt i forbindelse med indløbet (2), hvilket efterlader et åbent rum mellem indløbsledepladen (11) og den første le-5 deplade (5).

6. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge krav 5, hvori den indre ledeplade (6) danner en forlængelse af udløbet (4) for vand.

7. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge krav 5-6, der yderligere omfatter en sigte til at tilbageholde partikelformet materiale.

8. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge krav 7, hvori den indre ledeplade (6) er udformet som en vertikal, cylindrisk sigte (7).

9. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge kravene 7-8, der yderligere omfatter et udløb til fast materiale tilbageholdt af sigten (7).

10. Kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge et hvilket som 15 helst af kravene 1-9, der yderligere omfatter et udløb (8) til slam anbragt i den nederste del af tanken.

11. Anvendelse af en kombineret afgasnings- og flotationstank ifølge et hvilket som helst af kravene 1-10 til separation af hydrocarbonag-tig olie og gas fra vand.

12. Anvendelse ifølge krav 11, hvor yderligere gas injiceres ind i det indgående vand omfattende hydrocarbonagtig olie og gas, før det kommer ind i tanken.

13. Anvendelse ifølge kravene 11-12, hvor et flokkuleringsmiddel injiceres ind i den indgående vandstrøm, før den kommer ind i tanken.

14. Anvendelse ifølge kravene 11-13 i olieproduktion på havniveau eller på havbundsniveau.

15. Anvendelse ifølge kravene 11-14 i kombination med en filtreringsenhed forbundet til udløbet (4) for vand pi nævnte tank.

16. Anvendelse ifølge krav 14 eller 15 til behandling af vand, fra 30 hvilken hoveddelen af olie og gas er blevet fjernet tidligere med konventionelle midler.