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1、 6制造水力旋旋流器的可可行性报告一.总论实际生产已已证明，在当今今原油处理技术领域中，脱油油水力旋流流技术是适应于海上和和陆地油气生生产工业的领先的分离技技术。在海上油油田开发过过程中，由由于生产平台空间限制，迫迫切需要一一种体积小、重量量轻、分离效效率高、分分离效果不不受平台晃晃动影响的油油水分离设设备。在炼油企业中，为了污水源头治理和分分级达标需要，也也需要一种种能适应炼油装置置特点的高高效油水分分离器。二.单位情情况深圳赤湾海海洋石油设设备修造有有限公司，简简称CPEEC，属中中外合资企企业，注册册时间为11992年年8月122日，注册资金金为2000万美元，办办公地点主主要在深圳圳南
2、山区赤赤湾石油大大厦和石油油基地，主主管单位是是中国南山山开发（集集团）股份份有限公司司。本公司的法法定代表人人孙建军。企企业主要负负责人张德德全。本公司办办公室人员员有57人，车间间工人有993人，共共152人人。本项目目的负责人人为总工程程师左炜。本公司的股股东为新加加坡SOMME海事工工程有限公公司、中海海油能源发发展股份有有限公司和和深圳赤湾湾石油基地地股份有限限公司。三.项目技技术可行分析析1. 水力力旋流器的的工作原理理如下：图1为旋流流器工作原原理示意图图，水力旋旋流器是由由上部筒体体和下部锥锥体两大部部分组成的的非运动型型分离设备备，其分离离原理是离离心沉降。当当待分离的的液体
3、混合合物(非均均相固液混混合物)以以一定的压压力从旋流流器周边进进入旋流器器后被迫作作回转运动动。由于其其受到的离离心力、向向心浮力、流流体曳力等等大小不同同，液体混混合物中的的固体粗颗颗粒克服水水力阻力向向器壁运动动，并在自自身重力的的共同作用用下，沿器器壁螺旋向向下运动，细细而小的颗颗粒及大部部分水则因因所受的离离心力小，未未及靠近器器壁即随液液体混合物物做回转运运动。在后后续给料的的推动下，颗颗粒粒径由由中心向器器壁越来越越大，形成成分层排列列。随着液液体混合物物从旋流器器的柱滤体体部分流向向锥体部分分，流动断断面越来越越小，在外外层液体混混合物收缩缩压迫之下下，含有大大量细小颗颗粒的内
4、层层液体混合合物不得不不改变方向向而向上运动，形形成内旋流流，自溢流流管排出，成成为溢流，而而粗大颗粒粒则继续沿沿器壁螺旋旋向下运动动，形成外旋流流，最终由底流口口排出，成成为沉砂，从从而达到分分离分级的目的。2.与重力力分离设备备相比，水力力旋流器的的优点如下： （1）结构构紧凑，体体积小。这是由于于离心场远大于远远力场（约10000倍的的数量级），所所以料液处处理相同的的情况下，物物料在水力力旋流器中中所需的停留时间间(典型的的停留时间间数据为22秒左右) 远小于在在重力分离离设备中进进行分离时时所需要的的停留时间间（物料的的平均停留留时间正比比于设备体体积），另另外，由于于离心力场场基本
5、不受受重力场的影响，因因此水力旋旋流器可根根据空间需需要采用立立式安装或或卧式安装装。（2）质量量轻。由于待分分离物料在在水力旋流流器中所需需的停留时时间很短，所所以旋流器器分离系统统中累积的的液料量及及其相应的的设备质量量大大地减减轻。与传传统的分离离设备（如如浮选池系系统）相比比，采用旋旋流器系统统后油-水分离系系统的质量量降低到采采用重力分分离系统质质量的1/51/6。（3）易于于设计和安装。静态水力力旋流器可可以模块化化单元的方方式进行设设计、组装装，当液料料处理量增增加或减小小时，可以以随时增减减旋流器的的个数，而而且由于旋旋流器的体体积小、质质量轻，在在应用现场场可以很方方便吊装，
6、甚甚至可以用用人力搬动动、组装。这这样既可以以最大限度度地降低初初始设备投投资，又可可以随时调调节设备单单元以满足足生产量变变化时的需需要。如果果采用重力力分离设备备，则必须须按可能出出现的最大大料液处理理量进行设设计。（4）需要要的系统配配件少。静态水力力旋流器中中没有运动动部件，实实现两相分分离所需要要的能量只只是进口处处的压力，除除了进料泵泵外，整个个分离系统统不需要配配备其他机机械及其相相关的连接接配件。（5）维修修费用低。由于没有有运动部件件基本上不不需要维护护，虽然料料液中固体体颗粒的存存在有可能能磨损旋流流器的衬里里，但是工工业现场的使用经经验证明，旋旋流器的使使用寿命一一般都在
7、55年以上。（6）易于于调节与控控制。由于旋流流器中无运运动部件，只只要安装的的旋流器能能满足料液液处理量的的要求，就就不需要其其他的控制制与调节装装置。（7）操作作范围较宽宽。 现场测试及操操作经验证证实水力旋旋流器在流流量发生波波动时性能能比较稳定定，即使流流量的波动动很大、很很快，旋流流器的操作作性能也不不受影响。例例如液-液液旋流器可可在调节比比为3或更更大的范围围内获得比比较稳定的的操作状态态。（8）对基基础运动不不敏感。3. 该项项目的主要要创新之处如下：（1）水力力旋流器的的分离效果果强烈依赖赖于液相颗颗粒的大小小与分布，由由于液滴对对剪切力场场非常敏感感，类似于于气固、液液固分
8、离器器的实验评评价方法无无法用于水水力旋流器器，严重制制约了该旋旋流器的推推广与实验验研究工作作的进行。为为此，该项项目中提出出了一种“加加乳化剂搅搅拌、等动动量取样、激激光粒度仪仪快速分析析的以颗粒粒中粒径为为当量直径径”的水力力旋流器粒粒级效率测测量、评价价方法。该该方法已被被多个研究究单位采用用，收到良良好效果。（2）水力力旋流器的分分离效果强强烈依赖于于油水性质质，该研究究结合炼油油企业排出出水的特点点，在实验验室中对旋旋流器结构构、尺寸进进行了优选选，并首次次结合炼油油企业特点点开发出了了一种旋流流器结构，较较好地解决决了炼油企企业污水分分级达标问问题。（3）适用用于炼油装装置特点的
9、的流程配置置方法研究究是该项目目的又一特特点。根据据催化裂化化、常减压压、电脱盐盐等装置的的工艺特点点，优选出出了各种流流程配置方方案，真正正做到了无无人值守、免免维护。所所达到的经经济技术指指标为：单单根旋流管管的流量适适用范围11.5-44.5m3/h，入入口到底流流口压降小小于0.22MPa，人人口到溢流流口压降小小于0.55MPa，等等概率分离离粒径9.8微米，可可以根据处处理量的要要求，实现现壳体化组组合。水力旋流器器可用于对对原有水力力旋流设备备进行生产产能力及性性能的改造造。通常可可提升约880%的生生产能力和和50%的的分离效率率。见下图图： 流程安装如如下：4.水力旋旋流器技
10、术术难点如下下：水力旋流器器分离性能能的主要结结构是旋流管的的分离性能能，与原来加加工的不同同结构或不不同尺寸的的旋流管进进行室内平平行实验，并且也进进行了现场场试验验证证。室内实验验结果表明明:旋流入入口管是影影响水力旋旋流管分离离性能的主主要结构因因素；筛选出来来的优旋流流管高效流流量范围为为1.5554.881m/hhr,流量量调节比为为3.1,分割粒径径d为88.7mm,d为为28.88m,对对中粒径在在10220m范范围内、入入口浓度为为400pppm左右右的来流,底流浓度度为85206pppm。按照物料的的磨蚀性不不同，旋流流管可以采采用超级耐耐磨材料、钢钢等材料作作。固旋流流管的
11、制造造要精密铸铸造后再进进行加工,因此这个个要找间铸铸造厂制造造。开发技技术资金较较大。旋流管图图如下： 四.项目产产品市场调查查和需求预测测由于旋流器器具有许多独特的的优点，旋流流脱油技术术在发达国家产含油污水处理特别是在海上上石油开采平台上上已成为不可替代代的标准设备。19989年中中国海洋石石油公司与与美国Ammoco石石油公司在在中国南海海联合开发的流化化11-11油田，开开始在海上上石油开采平台上上使用旋流流分离器处处理含油污水。二十十余年来的的科学研究究及工程实实用结果表明：旋流分离离作为一种高效分离离技术，其适用用场合并不仅仅仅局限于污水除油方方面，如同同重力分离离技术一样，其在
12、原原油脱气、脱脱水、除砂砂以及脱气气、原油和和污水净化等方面面都存在着着技术上的可行行性、经济济上的必要要性和工程程应用上的广广阔前景。分分流技术主要的应用于地面面和钻井液的固固控。其中中在地面上上，分流技术主要的的应用于原油油除砂技术术、原油预脱水技术、含油污水除油技技术、原油脱脱水净化技术及井口的的旋流处理系统。关于应用在在石油平台台旋流器，迄迄今国内还还没有专门门生产旋流流器分离设设备。目前前，国外的的制造厂家家有：特之之达油田技技术服务有有限公司和和沙克特公公司可能处处于领先地地位。从海海工最近22年交付的的新平台、FFPSO情情况来看，XXJ23-1使用的的是巨涛提提供的，但但旋流器
13、也也是从国外外购买。随随着国家对对环保要求求的提高，国国内的所有有平台和FFPSO油油轮上都在在使用DEEOILIING HHYDROOCYCLLONE。但但受一些条条件限制,渤海油田田在一些设设施上可能能就没有用用HYDRROCYCCLONEE。可见对该该项技术必必将带来巨巨大的经济济效益和社社会效益。五.新增投投资估算、资金筹措取压力容器器证（如国标GB1550，一，二二类或 ASMME）所需需费用至少200万人民币，购置新设备（如卷卷板机，自自动焊机，带极堆焊焊机）估估计约需要2000万人民币，市场开发发和研发费估计共需50万人民民币，所以总的费用要2700万人民币。六.经济、社社会效益
14、分分析目前，用于于采出液井井下油水分分离的水力力旋流系统统的效益主主要在于减减少了采出出水的开采及处理费用，有效效降低了地地面处理设备的液体体负荷。地面面处理设备的减少少对海上应用具有重重要意义，地面面分离设备备的减少和和费用的降低低可延长油田寿命命和改善新新油田开发发。在海上油油田开发过过程中，由由于生产平台空间限制，迫迫切需要一一种体积小、重量量轻、分离效效率高、分分离效果不不受平台晃晃动影响的油油水分离设设备。在炼油企业中，为了污水源头治理和分分级达标需要，也也需要一种种能适应炼油装置置特点的高高效油水分分离器。作作为井下油水水分离系统统之一的水水力旋流器器对延长油田寿命命和改善新新油田开发发的经济可行性性可发挥重要作作用。它们们外形尺寸寸小、结构紧凑、设备成本低低、操作费费用低的优点已使其其被广泛地地应用于地面面油水分离离。对于本公司司，估计取证后的第一一年产值要达到到800万人人民币，以后要要达到每年12000万人民币。七.项目可可行性报告编制说明本可行性报报告的编制单位为深圳赤湾湾海洋石油油设备修造有有限公司，联系电话为0755-26694996，负责人为张德全。本可行性报告的编制者为该单位的商务项目部项目工程师杨波，国际贸易专科毕业；营业发展部绘图员区晓时，模具设计与制造专科毕业；行政人事部秘书肖柔柔，经济贸易英语专业本科毕业，无职称。