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1、 5制造水力旋流器的可行性报告一.总论论实际生产产已证明，在当当今原油油处理技术领领域中，脱油水水力旋流流技术是适应于海上上和陆地油气气生产工业的领先的分离离技术。在海上上油田开开发过程程中，由由于生产产平台空空间限制，迫切需需要一种种体积小、重重量轻、分离离效率高高、分离离效果不不受平台台晃动影响的的油水分分离设备备。在炼油企业中，为了污水源头治理和和分级达标需要，也需要要一种能适应炼炼油装置置特点的的高效油油水分离离器。二.单位位情况深圳赤湾湾海洋石石油设备备修造有有限公司司，简称称CPEEC，属属中外合合资企业业，注册册时间为为19992年88月122日，注册资资金为2200万万美元，办
2、公地地点主要要在深圳圳南山区区赤湾石石油大厦厦和石油油基地，主管单单位是中中国南山山开发（集团）股份有有限公司司。本公司的的法定代代表人孙孙建军。企业主主要负责责人张德德全。本公司司办公室室人员有有57人，车车间工人人有933人，共共1522人。本本项目的的负责人人为总工工程师左左炜。本公司的的股东为为新加坡坡SOMME海事事工程有有限公司司、中海海油能源源发展股股份有限限公司和和深圳赤赤湾石油油基地股股份有限限公司。三.项目目技术可行分分析1. 水水力旋流流器的工工作原理理如下：图1为旋旋流器工工作原理理示意图图，水力力旋流器器是由上上部筒体体和下部部锥体两两大部分分组成的的非运动动型分离离
3、设备，其分离离原理是是离心沉沉降。当当待分离离的液体体混合物物(非均均相固液液混合物物)以一一定的压压力从旋旋流器周周边进入入旋流器器后被迫迫作回转转运动。由于其其受到的的离心力力、向心心浮力、流体曳曳力等大大小不同同，液体体混合物物中的固固体粗颗颗粒克服服水力阻阻力向器器壁运动动，并在在自身重重力的共共同作用用下，沿沿器壁螺螺旋向下下运动，细而小小的颗粒粒及大部部分水则则因所受受的离心心力小，未及靠靠近器壁壁即随液液体混合合物做回回转运动动。在后后续给料料的推动动下，颗颗粒粒径径由中心心向器壁壁越来越越大，形形成分层层排列。随着液液体混合合物从旋旋流器的的柱滤体体部分流流向锥体体部分，流动断
4、断面越来来越小，在外层层液体混混合物收收缩压迫迫之下，含有大大量细小小颗粒的的内层液液体混合合物不得得不改变变方向而而向上运动，形成内内旋流，自溢流流管排出出，成为为溢流，而粗大大颗粒则则继续沿沿器壁螺螺旋向下下运动，形成外旋旋流，最最终由底流流口排出出，成为为沉砂，从而达达到分离离分级的目的的。2.与重重力分离离设备相比比，水力力旋流器器的优点如下：（1）结结构紧凑凑，体积积小。这是由由于离心心场远大于于远力场场（约110000倍的数数量级），所以以料液处处理相同同的情况况下，物物料在水水力旋流流器中所所需的停留时时间(典典型的停停留时间间数据为为2秒左右) 远小小于在重重力分离离设备中中进
5、行分分离时所所需要的的停留时时间（物物料的平平均停留留时间正正比于设设备体积积），另另外，由由于离心心力场基本不不受重力力场的影响响，因此此水力旋旋流器可可根据空空间需要要采用立立式安装装或卧式式安装。（2）质质量轻。由于待待分离物物料在水水力旋流流器中所所需的停停留时间间很短，所以旋旋流器分分离系统统中累积积的液料料量及其其相应的的设备质质量大大大地减轻轻。与传传统的分分离设备备（如浮浮选池系系统）相相比，采采用旋流流器系统统后油-水分离离系统的的质量降降低到采采用重力力分离系系统质量量的1/511/6。（3）易易于设计计和安装。静态水水力旋流流器可以以模块化化单元的的方式进进行设计计、组装
6、装，当液液料处理理量增加加或减小小时，可可以随时时增减旋旋流器的的个数，而且由由于旋流流器的体体积小、质量轻轻，在应应用现场场可以很很方便吊吊装，甚甚至可以以用人力力搬动、组装。这样既既可以最最大限度度地降低低初始设设备投资资，又可可以随时时调节设设备单元元以满足足生产量量变化时时的需要要。如果果采用重重力分离离设备，则必须须按可能能出现的的最大料料液处理理量进行行设计。（4）需需要的系系统配件件少。静态水水力旋流流器中没没有运动动部件，实现两两相分离离所需要要的能量量只是进进口处的的压力，除了进进料泵外外，整个个分离系系统不需需要配备备其他机机械及其其相关的的连接配配件。（5）维维修费用用低
7、。由于没没有运动动部件基基本上不不需要维维护，虽虽然料液液中固体体颗粒的的存在有有可能磨磨损旋流流器的衬衬里，但但是工业业现场的使用用经验证证明，旋旋流器的的使用寿寿命一般般都在55年以上。（6）易易于调节节与控制制。由于旋旋流器中中无运动动部件，只要安安装的旋旋流器能能满足料料液处理理量的要要求，就就不需要要其他的的控制与与调节装装置。（7）操操作范围围较宽。 现场测试及及操作经经验证实实水力旋旋流器在在流量发发生波动动时性能能比较稳稳定，即即使流量量的波动动很大、很快，旋流器器的操作作性能也也不受影影响。例例如液-液旋流流器可在在调节比比为3或或更大的的范围内内获得比比较稳定定的操作作状态
8、。（8）对对基础运运动不敏敏感。3. 该该项目的的主要创创新之处如下：（1）水水力旋流流器的分分离效果果强烈依依赖于液液相颗粒粒的大小小与分布布，由于于液滴对对剪切力力场非常常敏感，类似于于气固、液固分分离器的的实验评评价方法法无法用用于水力力旋流器器，严重重制约了了该旋流流器的推推广与实实验研究究工作的的进行。为此，该项目目中提出出了一种种“加乳乳化剂搅搅拌、等等动量取取样、激激光粒度度仪快速速分析的的以颗粒粒中粒径径为当量量直径”的水力力旋流器器粒级效效率测量量、评价价方法。该方法法已被多多个研究究单位采采用，收收到良好好效果。（2）水水力旋流流器的分分离效果果强烈依依赖于油油水性质质，该
9、研研究结合合炼油企企业排出出水的特特点，在在实验室室中对旋旋流器结结构、尺尺寸进行行了优选选，并首首次结合合炼油企企业特点点开发出出了一种种旋流器器结构，较好地地解决了了炼油企企业污水水分级达达标问题题。（3）适适用于炼炼油装置置特点的的流程配配置方法法研究是是该项目目的又一一特点。根据催催化裂化化、常减减压、电电脱盐等等装置的的工艺特特点，优优选出了了各种流流程配置置方案，真正做做到了无无人值守守、免维维护。所所达到的的经济技技术指标标为：单单根旋流流管的流流量适用用范围11.5-4.55m33/h，入口到到底流口口压降小小于0.2MPPa，人人口到溢溢流口压压降小于于0.55MPaa，等概
10、概率分离离粒径99.8微微米，可可以根据据处理量量的要求求，实现现壳体化化组合。水力旋流流器可用于于对原有有水力旋旋流设备备进行生生产能力力及性能能的改造造。通常常可提升升约800%的生生产能力力和500%的分分离效率率。见下下图：流程安装装如下：4.水力力旋流器器技术难难点如下下：水力旋流流器分离离性能的的主要结结构是旋流管管的分离离性能，与原来来加工的的不同结结构或不不同尺寸寸的旋流流管进行行室内平平行实验验，并且也也进行了了现场试试验验证证。室内实实验结果果表明:旋流入入口管是是影响水水力旋流流管分离离性能的的主要结结构因素素；筛选出出来的优优旋流管管高效流流量范围围为1.554.881
11、m/hrr,流量量调节比比为3.1,分分割粒径径d为8.7mm,d为228.88m,对中粒粒径在110220mm范围内内、入口口浓度为为4000ppmm左右的的来流,底流浓浓度为8852206pppm。按照物料料的磨蚀蚀性不同同，旋流流管可以以采用超超级耐磨磨材料、钢等材材料作。固旋流流管的制制造要精精密铸造造后再进进行加工工,因此此这个要要找间铸铸造厂制制造。开开发技术术资金较较大。旋流管管图如下下：四.项目目产品市场调调查和需需求预测测由于旋流流器具有有许多独特特的优点，旋旋流脱油油技术在发达国家家产含油污水处理特别是在海海上石油油开采平台台上已成成为不可替替代的标标准设备。119899年
12、中国国海洋石石油公司司与美国国Amooco石石油公司司在中国国南海联联合开发的流流化111-1油油田，开开始在海海上石油油开采平台台上使用用旋流分分离器处处理含油油污水。二二十余年年来的科科学研究究及工程程实用结果表明明：旋流流分离作作为一种高效分分离技术术，其适适用场合并不不仅仅局限限于污水除油油方面，如同重重力分离离技术一样，其在在原油脱脱气、脱脱水、除除砂以及及脱气、原油和和污水净化等方方面都存存在着技技术上的可可行性、经济上的的必要性性和工程程应用上的的广阔前景。分流技技术主要的的应用于地地面和钻井液的的固控。其中在在地面上上，分流流技术主要要的应用于原原油除砂砂技术、原油油预脱水技技
13、术、含油油污水除油油技术、原油油脱水净净化技术及井口口的旋流流处理系统。关于应用用在石油油平台旋旋流器，迄今国国内还没没有专门门生产旋旋流器分分离设备备。目前前，国外外的制造造厂家有有：特之之达油田田技术服服务有限限公司和和沙克特特公司可可能处于于领先地地位。从从海工最最近2年年交付的的新平台台、FPPSO情情况来看看，XJJ23-1使用用的是巨巨涛提供供的，但但旋流器器也是从从国外购购买。随随着国家家对环保保要求的的提高，国内的的所有平平台和FFPSOO油轮上上都在使使用DEEOILLINGG HYYDROOCYCCLONNE。但但受一些些条件限限制,渤渤海油田田在一些些设施上上可能就就没有
14、用用HYDDROCCYCLLONEE。可见对对该项技技术必将将带来巨巨大的经经济效益益和社会会效益。五.新增增投资估算、资金筹措取压力容容器证（如国国标GB1150，一，二二类或 ASSME）所需费费用至少少20万人人民币，购置新设备备（如卷卷板机，自动焊焊机，带极堆焊焊焊机）估估计约需要要2000万人民民币，市场开开发和研研发费估计共需500万人民民币，所以以总的费用要2770万人人民币。六.经济济、社会会效益分分析目前，用用于采出出液井下下油水分分离的水水力旋流流系统的效益益主要在在于减少少了采出出水的开开采及处理费用，有有效降低低了地面面处理设备的液液体负荷。地地面处理设备的减减少对海上
15、应用具有有重要意义，地地面分离离设备的减减少和费费用的降降低可延延长油田寿寿命和改改善新油油田开发发。在海上上油田开开发过程程中，由由于生产产平台空空间限制，迫切需需要一种种体积小、重重量轻、分离离效率高高、分离离效果不不受平台台晃动影响的的油水分分离设备备。在炼油企业中，为了污水源头治理和和分级达标需要，也需要要一种能适应炼炼油装置置特点的的高效油油水分离离器。作作为井下油油水分离离系统之一的的水力旋旋流器对对延长油田寿寿命和改改善新油油田开发发的经济可行行性可发发挥重要要作用。它们外形尺尺寸小、结构紧凑、设备备成本低低、操作作费用低的的优点已使使其被广广泛地应应用于地地面油水水分离。对于本公公司，估估计取证后的第第一年产产值要达达到8000万人人民币，以后后要达到到每年12000万人人民币。七.项目目可行性性报告编制说明本可行性性报告的编制单位为深圳赤赤湾海洋洋石油设设备修造造有限公公司，联联系电话为为07555-22669949996，负负责人为张德全全。本可可行性报报告的编制者为该单位的的商务项目部部项目工程程师杨波，国际贸贸易专科毕业；营业发发
