專利名稱：溶解原油油泥的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及溶解裝在諸如大容積貯存油罐或油船或地槽一類容器中的原油油泥的方法和裝置。
因為原油粘性較大，因此它可凝聚成一般稱為的油泥。如果油泥可以溶解，并被溶合在業(yè)主的賺錢活動中，則油泥對于業(yè)主是有價值的。在油泥裝在諸如貯存或測定油罐一類的容器中的場合回收這種油泥可以是一種危險的工作，特別是如果需要一些工人穿戴能進入該油罐的充分供氧和安全裝置，以將溶解流體噴射在油泥上的場合，更是如此。由于貯存油罐的人行道進/出口的尺寸有限，可將該裝置以折疊形式包裝，以便經這種進/出口帶出，并在進入要處理的區(qū)域后，將該裝置打開成工作狀態(tài)。
通常，可以用各種方法將油泥從油罐中除去。這些方法包括從將油泥挖出開始，至用壓力泵入水或化學藥品，形成乳狀液，然后將乳狀液泵出和拋棄。這些方法有嚴重的缺點，本發(fā)明要克服這些缺點。這些缺點涉及健康，安全，環(huán)境和經濟方面的。因為需要技術工人在油罐中工作，因此這些方法必需是健康和安全的。所謂對環(huán)境有利的是因為如果不能回收利用該原油油泥，則必需以對環(huán)境友好的方式處置。所謂經濟的是因為如果可以知道油泥的價值和油泥在油罐中占據(jù)有價值的空間，則油泥是有價值的。
另外，為了清理油罐內部，采用檢查，修理或改變稱為旋轉器的清理裝置的使用，因為該裝置的制造方法不允許以不是工廠設定的設計速度工作?！耙荒Ｐ蜐M足全部”方法有局限性，因為這意味著，清理工作輸入-例如溶劑或清理流體和清理介質，與輸出-例如污水，都需要成本，而這種成本只有在工作速度能精確地與工作相適應時，才較容易控制。為了克服這個缺點和可以在工作中得到所希望的經濟效益，可以在這種環(huán)境中采用要被詳細說明的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了溶解容器中原油油泥的方法，該方法包括下列步驟a.將溶劑用壓力泵入油泥塊中；b.將溶劑和被溶解的油泥產生的混合物泵入剩余的油泥塊中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度為止；c.從該容器中泵出被溶解的油泥；和d.遙控監(jiān)測和控制上述步驟。
本發(fā)明的第一個方面的優(yōu)選的和/或可供選擇的特點在權利要求2-4中提出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一個方面的方法的裝置，該裝置包括將溶劑和被溶解的油泥混合物泵入該剩余的油泥塊中的裝置，從該容器中清除該被溶解的油泥的裝置，用以支承并將該泵送裝置運輸通過該被溶解的油泥混合物的裝置，和用以遙控監(jiān)控該裝置的裝置。
本發(fā)明的所述另一個方面的優(yōu)選的和/或可供選擇的特點在權利要求6-10中提出。
優(yōu)選的溶劑由桔子油和合成礦物油的衍生物形成，例如由德國12 Rue Pierre Mendes 69511 Vaulx en Velin，Cedex，Lyon的OrapiS.A.制造的Pronatur Orange溶劑。當將這種溶劑泵入油泥中時，油泥似乎立即溶解。所需要的溶劑量決定于三個因素油泥的傾流點(Pour point)溫度，油泥中所含的蠟的％，和溶解油泥的最大可接受的粘度。
最好，該裝置包括一個多噴嘴的轉子或旋轉器。為了使特定的轉子或旋轉器在一個特定的油罐中最好地工作，可以改變噴嘴的安裝角度。另外，為能使同一個基本轉子或旋轉器結構能用在頂部敞開的容器以及封閉的容器中，并避免將該裝置浸潤在溶劑或清理流體的射流通道下面，最好設置一個停止清理流體通過一個或多個噴嘴流動的裝置。否則，當轉子或旋轉器轉動時，該溶劑或清理流體射流可以流過噴嘴。
該裝置的優(yōu)選實施例可概括為一個多噴嘴的轉子或旋轉器。該轉子可松開地固定在一個泵上，并被在壓力下從泵中泵出的溶劑或溶劑和溶解的油泥混合物，或清理流體的流動驅動。根據(jù)工作現(xiàn)場的情況，該泵可以可松開地固定在浮箱、牽引機或下降至容器底面上的圓錐形儲油槽，或作為要清理的油罐的就地清理(CIP)裝置的一部分；或得安置在油罐的外面。因此，溶劑或溶劑和溶解的油泥的混合物或通過位于特定點上和成一定角度的出口噴嘴，沿著或圍繞轉子塊體的圓周或固定在轉子塊體上的出口管輸送的清理流體的力，使轉子塊體可控制地轉動。在轉子塊體內設置可松開地固定的套環(huán)或肩部，可以為了工作需要而限制或停止通過某些噴嘴的定向流動，例如可以清理頂部敞開的容器，或避免使該裝置在溶劑或清理流體的射流通道下面被浸透。否則，當轉子或旋轉器轉動時，該溶劑或清理流體射流會流過噴嘴。利用溶劑溶解與它接觸的未溶解的油泥，并且還可使轉子或旋轉器可控制地轉動，以增加要溶解的油泥的面積。依靠改進的轉子塊體，通過將橫向板片固定在轉子體的邊緣上，可以將該轉子或旋轉器轉換成一個漿葉輪。當位于浮箱上，和由電磁鐵開關起動時，除了直接泵出油泥，推動浮箱外，還可利用該槳葉輪幫助推動浮箱通過溶解的油泥?？伤砷_地固定在浮箱，牽引機或圓錐形儲油槽上的燈和CCTV攝像機，照亮和測量要溶解的油泥區(qū)域，并觀察要通過的障礙物或阻礙物。可以設置傳感器來得到三角關系的讀數(shù)，以便正確決定浮箱在油罐中的位置。浮箱可以有幾個可松開地連接的浮子，以形成支承設備重量的浮力。牽引機可以具有輪子或由電機驅動的履帶鏈軌板?？梢栽O置帶有相應軟件和與不同的設備進行雙向電氣或電子通信的裝置的控制盒，以控制該裝置和輔助設備和諸如發(fā)電機、壓縮機、泵、CCTV記錄和再現(xiàn)設備一類的裝置的工作。因為在工作條件下，可能需要這些裝置來支持該裝置的使用。
現(xiàn)在參照附圖，利用例子來更具體地說明本發(fā)明。


圖1表示當固定在一個浮箱上時，處在工作模式下的裝置的一個參見附圖，所示裝置包括浮力浮子(圖1)或牽引機21(圖2)或圓錐形儲油槽20(圖3)；用流量管3與包括一個轉子塊體4和多個沿徑向向外伸出，可松開地與轉子塊體4連接的臂5的轉子連接的泵2；CCTV攝像機22和燈6。所有這些部件可松開地用撓性接頭，彈性擋圈，連接管或相似的裝置(沒有示出)連接。為了方便起見，在浮箱1，牽引機21或圓錐形儲油槽20上，安裝著楔子或相似的裝置(沒有示出)，以便于用繩索或相似的裝置(沒有示出)固定或操縱該裝置。
如圖4所示，轉子塊體4利用一個入口組件10與流量管3連接。該入口組件包括一個入口螺母7，一個入口螺母擋塊8和有螺紋的轉子接頭9，將轉子接頭9支承在入口螺母擋塊8上的軸承11，和密封12。有螺紋的轉子接頭9將入口組件10與轉子塊體4連接。臂5從轉子塊體4伸出。
每一個臂5帶有一個，或如圖所示，最好帶有多個噴嘴13。噴嘴13相對于垂直線傾斜，以便當泵2將溶劑通過臂5和噴嘴13泵出時，推動轉子。噴嘴13的數(shù)目，或噴嘴13在臂5上的位置，或者噴嘴13的傾斜角度可以改變，以改變轉子的回轉速度，和形成與要溶解的油泥接觸面積最大的噴射形式。
圖5表示另一個轉子(或旋轉器)，它包括一個圓盤形的轉子塊體4，和多個在塊體4上在圓周方向彼此隔開的噴嘴13。
噴嘴13通過螺紋連接與轉子塊體4可松開地連接。這樣可以選擇具有適當?shù)男】壮叽绲膰娮?3，以適應所希望的流量，并提供所希望的回轉速度。為了改變轉子的回轉速度，還可以改變噴嘴13的數(shù)目，或者每一個噴嘴13對于通過轉子塊體4的直徑平面的傾斜角度。每一個噴嘴13有一個蓋31，它利用螺釘或螺栓35，可松開地固定在轉子塊體4上。轉子塊體4由一個座支承，該座包括一個具有入口和出口的角度接頭30，與接頭30的入口連接的一個入口組件，和與接頭30的出口連接的一個出口組件。入口組件包括一個用螺紋與接頭30的入口連接的套環(huán)8；利用螺紋與驅動螺母7連接，并由安裝在套環(huán)8中的軸承11A支承轉動的轉子/驅動接頭9；密封12A；墊圈38和鎖緊螺母37。出口組件包括用螺紋與接頭30的出口連接的套環(huán)32；用螺紋與轉子塊體4連接，并由安裝在套環(huán)32中的軸承11B支承轉動的一個轉子接頭36；密封12B，墊圈358和鎖緊螺母37。轉子/驅動接頭9包括斜齒輪33，它與固定在轉子接頭36上的斜齒輪34嚙合，可使轉子4的回轉動作，從驅動螺母7傳遞至不同平面。
圖6表示一種調整狀態(tài)，這時，轉子4直接與套環(huán)8連接，并且轉子/驅動接頭9伸出，形成一個肩部40，可使得當轉子塊體4轉動時，一個或多個噴嘴13依次關閉。
圖7表示一種調整狀態(tài)，這時，轉子4直接與轉子接頭36連接，并且套環(huán)32可使肩部40可松開地固定，以便當轉子塊體4轉動時，可使一個或多個噴嘴13依次關閉。
停/開和監(jiān)視操作的控制裝置14保持在油罐的外面，但可松開地與該裝置和其他要使用的設備連接?？刂坪泻拖鄳能浖窃谌槠饭I(yè)中所用的CIP控制設備中的典型結構。
現(xiàn)在，根據(jù)下述設想來說明使用該裝置的方法A.從浮箱產生浮力的情況是理想的；B.使用牽引機或相似的推進裝置的情況是理想的；C.靜態(tài)位置的情況是理想的；D.用于清理頂部開放的油罐的壁和底部，或作為一個槳葉輪使用；E.用于清理一個封閉油罐的所有表面；F.用于清理油罐的底部，或管路的內表面。
在每一種情況下，需要將足夠的溶劑泵入油罐中，以形成溶劑和油泥池，以便準備好和操作該裝置所使用的泵。在情況A時，在形成溶解的油泥池后，如圖1所示，將浮箱和固定的裝置放入該池中，然后使泵2處在可通過泵的入口15，吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿著管子3，流至轉子塊體4，再沿著噴射臂5，通過噴嘴13流出。通過噴嘴13的溶劑和溶解的油泥的綜合的力和流動，使更多的天然物質溶解，這樣可增加溶解的油坭的池的尺寸。當該油泥池的尺寸增大時，為了保持與未溶解的油泥的接觸，需要移動浮箱。這個運動可從通過閥18使溶解的油泥從流體管3沿著管16轉向至出口17所產生的推力獲得。在出口17上放置著轉子或旋轉器。該轉子改選成一個槳葉輪，當轉向的油泥使得這個槳葉輪轉動時，形成推力。通過使用放在外部的泵(沒有示出)加入更多的溶劑，和通過使用諸如所述油泥池中的低速推進器(沒有示出)一類的攪拌機構來使溶解的油泥循環(huán)，可以保持溶解的油泥池的粘度。當溶劑池達到由串聯(lián)的粘度計(沒有示出)測量的，擁有者所要求的理想粘度時，可以通過將溶劑直接從油罐中泵出除去；或者間接地將足夠的水泵入油罐中，使油通過油罐壁口的出口，從油罐中浮出，進入相應的回收容器中而除去。在需要回收裝置的情況下，浮箱1具有與楔子(沒有示出)固定和與鉸盤車(沒有示出)連接的繩索，以便用鉸車將浮箱和裝置提升至安全的地方。
當裝置工作時，要溶解的油泥可用燈6照亮，使得在油罐外的操作人員，可以通過與監(jiān)視器屏幕(沒有示出)連接的CCTV攝像機22觀察操作，和利用控制盒14進行的控制動作。
在情況B時，在形成溶解的油泥池后，將如圖2所示的牽引機21和固定的裝置放置在該油泥池中；然后使泵2處在通過入口15吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿著管子3通至轉子塊體4，再沿著噴射臂5通過噴嘴13噴出。通過噴嘴13的溶劑和溶解的油泥的綜合的力和流動，使得更多的天然物質溶解，這樣可增加溶解油泥池的尺寸。當油泥池尺寸增大時，為了保持與未溶解的油泥的接觸，必需使該裝置運動。這個運動可通過使用批準在這種環(huán)境中使用的電機驅動的牽引機21來得到。通過使用一個放在外部的泵(沒有示出)加入更多的溶劑，和通過使用諸如放在油泥池中的低速推進器(沒有示出)一類的攪拌機構，使溶解的油泥循環(huán)，可以保持溶解的油泥池的粘度。當溶劑池達到由串聯(lián)的粘度計(沒有示出)測量的，擁有者所要求的理解粘度時，可以通過直接將溶劑從油罐泵出除去；或間接地通過將足夠的水泵入油罐中，使油通過在油罐壁上的出口，從油罐浮出，進入相應的回收容器中而除去。在需要回收該裝置的情況下，牽引機21具有與楔子(沒有示出)固定和與在油罐外面的鉸盤車(沒有示出)連接的繩索，以便用鉸車將牽引機和裝置提升到安全的地方。
當該裝置工作時，可以用燈6照亮要溶解的油泥，使得在油罐外面的操作人員，可以通過與監(jiān)視器屏幕(沒有示出)連接的CCTV攝像機22，觀察操作；和利用控制盒14進行的控制工作。
在情況C時，需要用不同的方式形成油泥池。這時，油泥的深度使得不希望通過在側壁上的人通道進入油罐中，或不可能這樣進入，而是只可能通過油罐頂部或覆蓋油泥的浮動膜片進入。在這種情況下，如圖3所示，首先需要通過人行通道，降低圓錐形儲油槽20。由于重量的關系，該儲油槽沉入油泥中，并具有使溶劑和溶劑與油泥混合物的池積存在圓錐形儲油槽20上，以使泵2可以工作。圓錐形儲油槽20由腿A支承，并作成倒置的截錐形狀，它帶有降低/升高它(沒有示出)和可松開地將泵2固定(沒有示出)在由圓錐表皮所包含的空間內的裝置。在圓錐形儲油槽20中形成溶劑或溶解油泥的池后，泵2處在通過入口15吸入溶解的油泥的位置，并迫使油泥沿著管子3進入轉子塊體4，和沿著噴射臂5，通過噴嘴13噴出。溶劑和溶解的油泥通過噴嘴13的綜合的力和流動，使更多的天然物質溶解，從而增加溶解的油泥池的尺寸。通過使用放在外部的泵(沒有示出)加入更多的溶劑，和通過使用放在油泥池中的低速推進器(沒有示出)一類的攪拌機構，使溶解的油泥循環(huán)，可以保持溶解的油泥池的粘度。當油泥池的深度增加時，需要將一些溶解的油泥泵出油罐，以便使剩余的油泥沉淀在形成的空間中。這個過程繼續(xù)至可以如情況A中所述那樣，將該裝置固定在浮箱1上為止。當溶劑池達到擁有者所要求的，由串聯(lián)的粘度計(沒有示出)測定的理想粘度時，可以通過直接將溶劑從油罐泵出除去；或間接地，當可進入側壁上的人行通道時，通過將足夠的水泵入油罐中，使油通過油罐壁上的出口從油罐中浮出、進入相應的回收容器中而除去。
當該裝置工作時，可用燈6照亮要溶解的油泥，使得在油罐外面的操作人員可以通過與監(jiān)視器屏幕(沒有示出)連接的CCTV攝像機22，觀察操作；和利用控制盒14進行的控制工作。
通常，浮箱1由可連接的塑料或其他強度高重量輕的材料裝配而成，以便對于浮箱及其設備的重量形成足夠的浮力，和可以在進入貯存/沉淀油罐中之后容易裝配。和在通過人的通道從貯存/沉淀油罐排出之前拆卸。牽引機21，與在煤氣管路中使用的牽引機相似，由電機驅動，并且保證適用于易爆炸的環(huán)境。
泵送機構包括泵2和帶有噴射臂5或噴嘴13的轉子塊體4。溶劑和油泥的混合物通過該噴嘴輸送。另外，還包括連接管路3、16和閥18。泵2是適用于危險環(huán)境的形式的泵。轉子塊體4和噴射臂5具有產生扁平射流的噴嘴13。因此，當轉子塊體4轉動時，從通過噴嘴13輸送的溶劑和溶劑與油泥混合物的射流力產生的動能，使油泥的溶解加速。泵2在5巴以下的方便壓力下工作，噴嘴13適應由泵2輸出的流量。通過噴嘴13的流體流動使轉子塊體4轉動，其轉動速度由噴嘴13的位置確定。
通過在浮箱1、牽引機21或圓錐形儲油槽20上安裝CCTV攝像機22和燈6，可以控制和監(jiān)視工作；另外，停止或開始包括泵送、運動、掃描、記錄、放置和測量的不同功能的控制組件14，利用電子裝置與位于油罐外面的裝置連接。
上述的裝置還不同于在油泥溶解后，清理油罐中的殘余物和水垢。在這種情況下，由泵2將稀釋的酸溶液泵送通過該裝置。
在情況D時，為了清理頂部開放的油罐的壁和底部，或者當將橫向板片(沒有示出)加在轉子塊體4的邊緣上時用作槳葉輪，當轉子塊體4轉動時，需要停止流體通過一些噴射噴嘴13的流動。這點可通過保證相應尺寸的肩部40可松開地固定在套環(huán)32上或作成套環(huán)32的一部分，并且完整的組件放置在油罐中，以保證離開噴射噴嘴13的噴射射流，沿著油罐的壁向上，達到所希望的高度來做到。這樣，當肩部40的位置正確時，當通向噴嘴蓋31的出口在肩部40后面通過時，可以依次阻斷流體通向噴嘴13。當轉子塊體4轉動時，因為通向噴射噴嘴13的出口清除干凈了肩部40，因此通過噴射噴嘴13的流動恢復正常。利用多于1個噴射噴嘴13，可以保持轉子塊體4的轉動；由通過沒有遮蔽的噴射噴嘴13的流體流動產生的力，足以克服整個部件的摩擦阻力。回轉速度由離開噴射噴嘴13的清理流體射流的方向確定。當噴嘴13，螺釘35和轉子塊體4的中心是在一條直線(0°)上時，沒有轉動。如果噴嘴蓋31轉動90°，則轉動最大。操作者可以轉動噴嘴蓋31，來在0°-90°之間調整偏轉角度，來適應其在整個部件的摩擦阻力之上的工作要求。
在情況E時，為了清理封閉的油罐的所有表面，當轉子塊體4固定在轉子接頭36上，使轉子塊體4轉動時，必需使清理流體通過所有的噴射噴嘴13流動。回轉速度由離開噴射噴嘴13的清理流體的射流的方向確定。當噴嘴13，螺釘35和轉子轉體4的中心點在一個公共平面(0°)上時，沒有轉動。如果噴嘴蓋31轉動90°，則轉動最大。操作者可以轉動噴嘴蓋31，使其偏轉角度在0°-90°之間調整，則可適應其在整個部件的摩擦阻力之上的工作要求。
在情況F時，為了清理油罐的底部或管路的內表面，當轉子塊體4直接固定在套環(huán)8上，使轉子塊體4轉動時，必需使清理流體通過所有噴射噴嘴13流動。轉動速度由離開噴射噴嘴13的清理流體的射流方向確定。當噴嘴13、螺釘35和轉子塊體4的中心點在一個公共平面(0°)上時，沒有轉動。如果噴嘴蓋31轉動90°，則轉動最大。操作者可以轉動噴嘴蓋31，在0°-90°之間調整其偏轉角度，可以適應在整個部件摩擦阻力之上的工作要求。
最好回收如上所述的，從油罐泵出的溶解油泥中所含的油，并將它包括在擁有者的油處理/貿易活動中。
上述的方法和裝置只是利用例子給出，在不偏離所附權利要求書規(guī)定的本發(fā)明的范圍的條件下，技術熟練的人可作各種改進。
權利要求
1.一種溶解容器內原油油泥的方法，它包括下列步驟a.將溶劑用壓力泵入油泥塊中；b.將溶劑和被溶解的油泥產生的混合物泵入剩余的油泥塊中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度為止；c.從該容器中聚出被溶解的油污；和d.遙控監(jiān)測和控制上述步驟。
2.如權利要求1所述的方法，其特征為，步驟b是連續(xù)地進行的，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可泵送的粘度為止。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征為，然后回收從該容器中泵出的被溶解油泥中的油。
4.如上述權利要求中任何一條所述的方法，其特征為，它還包括通過將稀釋的酸溶液泵入該容器中來清理該容器的步驟。
5.如上述權利要求中任何一條所述的方法，其特征為，該溶劑是從桔子油和合成礦物油的衍生物配制的。
6.實施按上述任何一權利要求所述的方法的裝置，它包括將該溶劑和被溶解的油泥混合物泵入該剩余的油泥塊中的裝置，從該容器中清除該被溶解的油泥的裝置，用以支承并將該泵送裝置運輸通過該被溶解的油泥混合物的裝置，和用以遙控監(jiān)控該裝置的裝置。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征為，用以將該溶劑和被溶解的油泥混合物泵入該剩余的油泥塊中的裝置包括一個泵和一個轉子，該轉子具有多個噴嘴出口，該溶劑和被溶解油泥的混合物通過該噴嘴被導入該剩余的油泥塊中。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征為，該轉子具有多個按角度間隔的臂，每一個臂具有2個或多個噴嘴。
9.如權利要求7所述的裝置，其特征為，該轉子為圓盤形狀，它具有多個沿圓周方向彼此間隔的噴嘴。
10.如權利要求7-9中任何一條所述的裝置，其特征為，設置隨著該轉子轉動依次限制流經一些特定噴嘴的流量來形成所希望的分布形式的裝置。
11.如權利要求7-10中任何一條所述的裝置，其特征為，它還包括在該泵和轉子之間的閥裝置，以允許一些流量轉移以便推動這些裝置，通過該被溶解的油泥。
全文摘要
該方法包括下列步驟將壓力溶劑用壓力泵入油泥塊中；將溶劑和被溶解的油泥產生的混合物泵入剩余的油泥塊中，直至所有或基本上所有的油泥被溶解至可以泵送的粘度為止；從容器中泵出溶解的油污；和遠距離監(jiān)測和控制上述步驟。還公布了實現(xiàn)該方法的裝置。該裝置包括將溶劑和溶解的油泥混合物泵入剩余的油泥塊中的裝置，從容器中清除溶解的油泥的裝置，支承和將泵送裝置運輸通過溶解的油泥混合物的裝置，和遠距離監(jiān)控該裝置的裝置。
文檔編號B01F5/02GK1617774SQ02827553
公開日2005年5月18日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權日2001年11月30日
發(fā)明者W·B·霍維 申請人:策爾斯有限公司