Нефтеотделитель — это устройство, предназначенное для удаления плавающей на поверхности жидкости нефти. Они обычно используются для сбора нефти из разливов нефти в воде или в промышленных ситуациях, когда вода загрязнена нефтью. Нефтеотделители предназначены для удаления свободно плавающей нефти и не являются устройствами для очистки воды.
Эффективность скиммера, развернутого на открытой воде или для сбора нефтяных разливов, во многом зависит от волнения окружающей воды, на которой он работает: чем более неспокойны окружающая волна и вода, тем больше воды скиммер вберет вместе с нефтью, а не только нефть. Нефтяные скиммеры могут быть самоходными, использоваться с берега или управляться с судов, при этом наилучший выбор зависит от специфики выполняемой работы. [1]
Нефтеуловители с большой эффективностью применялись при ликвидации последствий разлива нефти из танкера Exxon Valdez в 1989 году.
Нефтеуловители также используются во многих других областях, помимо разливов нефти. Примерами служат удаление нефти из воды для мойки транспортных средств, мест хранения топлива и мастерских. Отрасли, в которых широко используются нефтяные скиммеры, включают обрабатывающую, горнодобывающую, нефтегазовую, нефтеперерабатывающую, нефтехимическую, экстракционную и пищевую промышленность. Выбор правильного типа зависит от характера предполагаемого применения и характера нефти и воды. Нефтеуловители часто являются одним из компонентов систем очистки масляной воды.
Нефтяные скиммеры отличаются от скиммеров для очистки бассейнов , которые предназначены для схожей, но не связанной цели.
Существует множество различных типов скиммеров для сбора нефти. Каждый тип имеет различные конструктивные особенности и, следовательно, различные области применения и использования. Важно понимать конструктивные особенности и свойства жидкости перед использованием определенного типа скиммера.
Вот некоторые факторы, которые следует учитывать:
Использование скиммеров в промышленных применениях часто требуется для удаления масел, смазок и жиров перед дальнейшей обработкой для соответствия экологическим нормам сброса. Удаляя верхний слой масел, можно уменьшить застой воды, запах и неприглядную поверхностную пену. Размещенный перед системой очистки масляной воды, скиммер для сбора нефти может обеспечить большую общую эффективность отделения нефти для улучшения качества сточных вод. Все скиммеры для сбора нефти будут собирать процент воды с нефтью, которую необходимо будет декантировать для получения концентрированной нефти.
Существует три типа скиммеров для нефти: [2] сливные, олеофильные и всасывающие. Олеофильные скиммеры включают дисковые, ленточные, трубчатые, щеточные, швабричные, щеточные, рифленые диски, гладкие барабаны и рифленые барабаны. Материал, выбранный для олеофильного скиммера, влияет на скорость сбора в зависимости от сродства материала к конкретному типу собираемой нефти.
Олеофильные скиммеры работают с использованием элемента, такого как барабан, диск, ремень, веревка или швабра, к которому прилипает масло, когда элемент перемещается по поверхности масла/воды. Адгезия - это тенденция разнородных частиц или поверхностей прилипать друг к другу (сцепление относится к тенденции похожих или идентичных частиц/поверхностей прилипать друг к другу). Любое прилипшее масло затем вытирается или соскребается с олеофильной поверхности и собирается в резервуаре. Поскольку масло прилипает к поверхности сбора, количество собранной воды ограничено. Когда масла не остается, некоторое количество воды будет собрано. Количество собранной воды зависит от свойств материала олеофильного элемента и его сродства к воде. Олеофильные скиммеры могут удалять многие виды масла, включая машинное масло, керосин, дизельное масло, смазочное масло, растительное масло и другие жидкости с удельным весом меньше, чем у воды.
Небольшие олеофильные скиммеры могут быть надежными и экономичными. Более крупные олеофильные скиммеры требуют более мощных приводных двигателей с подвижными механическими частями и требуют обслуживания. Олеофильные скиммеры не зависят от толщины слоя нефти.
Скорость извлечения ниже, чем у других типов скиммеров. Скорость извлечения зависит от площади поверхности олеофильного материала, скорости поверхности и сродства материала к нефти, а также от других факторов, таких как температура, специфический состав нефти, мусор в воде и другие химические вещества, которые могут присутствовать. Поверхностно-активные вещества, такие как моющие средства, очистители, каустики и мелкие взвешенные частицы, могут ухудшить способность нефти прилипать к олеофильному материалу. Существуют простые тесты для определения ухудшения, вызванного этими химическими веществами.
Ленточные нефтесборщики используют непрерывную петлевую ленту, которая входит и выходит из поверхности нефти/воды. Когда ленты выходят из жидкой поверхности, нефть прилипает к обеим сторонам. Скребки-очистители удаляют нефть с вращающейся ленты, помещая ее в сборный желоб, откуда она перемещается в место хранения либо под действием силы тяжести, либо с помощью насосной системы. Ленты, как правило, широкие, тонкие и гибкие.
Барабанные скиммеры работают с использованием одного или нескольких барабанов, изготовленных из олеофильного материала. При вращении барабанов нефть прилипает к поверхности, отделяя ее от воды. Скребки-скребки удаляют нефть из бочек, помещая ее в сборный желоб, откуда она перекачивается в место хранения. Барабанные скиммеры легкие и могут иметь высокую скорость сбора нефти в зависимости от размера и количества используемых бочек. Барабаны могут быть как гладкими, так и рифлеными. Эти типы скиммеров обычно используются при ликвидации разливов нефти и различных промышленных операциях.
Дисковые скиммеры — это олеофильные скиммеры, которые используют диск, изготовленный из ПВХ, стали или алюминия, и могут быть как гладкими, так и рифлеными. Они способны собирать большие объемы нефти с небольшим количеством воды. Они могут быть оснащены как одним, так и несколькими дисками. Диски могут приводиться в действие гидравлическими, электрическими, дизельными или пневматическими двигателями. Технология DISCOIL, запатентованная OCS в 1970 году, способна собирать большую часть углеводородов на поверхности воды: 98% нефти с всего лишь 2% воды. Это гидравлический тип, который может работать также в классифицированных зонах, таких как ATEX Zone 0, 1 и 2.
Неолеофильные скиммеры различаются по компоненту, используемому для сбора нефти. Металлический диск, лента или барабан используются в приложениях, где полимерный материал не подходит, например, в горячей щелочной водной мойке деталей. [3] Скиммер обычно выключается, когда нет нефти для сбора, таким образом минимизируя количество собранной воды. Металлические скиммерные элементы почти так же эффективны, как олеофильные скиммеры, когда присутствует нефть.
Водосливные скиммеры работают, позволяя нефти, плавающей на поверхности воды, перетекать через водослив . Существует два основных типа водосливных скиммеров: те, которые требуют ручной регулировки высоты водослива, и те, в которых высота водослива является автоматической или саморегулирующейся. Хотя водосливные скиммеры с ручной регулировкой могут иметь более низкую начальную стоимость, необходимость регулярной ручной регулировки делает саморегулирующиеся типы водослива более популярными в большинстве случаев применения.
Водосборники типа Weir соберут некоторое количество воды, если будут работать, когда нефти больше нет. Чтобы преодолеть это ограничение, большинство водосборников типа Weir оснащены автоматическим сливом воды на резервуаре для сбора нефти. Крупный мусор размером 20 мм и более должен быть предотвращен от попадания в водосборник Weir. Обычно это делается с помощью простых сеток, добавленных к скиммеру, или, в случае работы в яме, просеивания мусора на входе в ямы для сбора.
Водосливные скиммеры могут удалять нефть с большей скоростью, чем другие типы скиммеров. Доступны скорости удаления нефти более 25 кубических метров в час (6600 галлонов США/ч). [ необходима цитата ] Они также могут собирать нефть с большего радиуса на поверхности, чем другие скиммеры. Это делает водосливные скиммеры популярными, если требуются высокие скорости сбора нефти и большие площади покрытия.
Скиммеры типа Weir не зависят от прилипания или коалесценции нефти и поэтому не подвержены воздействию моющих средств, химикатов и других поверхностно-активных веществ в воде. Они не подвержены воздействию мелких взвешенных частиц в воде, которые могут препятствовать прилипанию и, следовательно, работе других типов скиммеров.