CA2901711C - Procede de generation de vapeur d'eau a partir d'une eau brute, en particulier d'une eau de purge sortant d'un generateur de vapeur - Google Patents
Procede de generation de vapeur d'eau a partir d'une eau brute, en particulier d'une eau de purge sortant d'un generateur de vapeur Download PDFInfo
- Publication number
- CA2901711C CA2901711C CA2901711A CA2901711A CA2901711C CA 2901711 C CA2901711 C CA 2901711C CA 2901711 A CA2901711 A CA 2901711A CA 2901711 A CA2901711 A CA 2901711A CA 2901711 C CA2901711 C CA 2901711C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- water
- instant
- relaxation
- reservoir
- purge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims abstract 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000004326 stimulated echo acquisition mode for imaging Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/56—Boiler cleaning control devices, e.g. for ascertaining proper duration of boiler blow-down
- F22B37/565—Blow-down control, e.g. for ascertaining proper duration of boiler blow-down
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B29/00—Steam boilers of forced-flow type
- F22B29/02—Steam boilers of forced-flow type of forced-circulation type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B3/00—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
- F22B3/04—Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass by drop in pressure of high-pressure hot water within pressure- reducing chambers, e.g. in accumulators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
- F22B37/486—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/48—Devices for removing water, salt, or sludge from boilers; Arrangements of cleaning apparatus in boilers; Combinations thereof with boilers
- F22B37/54—De-sludging or blow-down devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Ce procédé consiste à (A) amener l'eau d'alimentation dans la phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ; (B) dans le réservoir de détente instantanée, réchauffer l'eau d'alimentation par mélange avec le courant recyclé de l'étape (E) ci-après ; (C) recomprimer à une haute pression la fraction liquide dans ledit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ; (D) chauffer la fraction non détendue dans le ou les échangeurs thermiques en la maintenant à l'état liquide ; (E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ; (F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre la fraction de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides formées sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules.
Description
PROCEDE DE GENERATION DE VAPEUR D'EAU A PARTIR D'UNE EAU
BRUTE, EN PARTICULIER D'UNE EAU DE PURGE SORTANT D'UN
GENERATEUR DE VAPEUR
La présente invention a pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau brute contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en suspension, en particulier d'une eau sortant d'un générateur de vapeur, tel qu'un générateur de vapeur à circulation forcée, par exemple du type OTSG(Once Through Steam Generator).
La Société déposante a découvert qu'une telle eau brute, de qualité médiocre, pouvait, grâce à un nouveau procédé qui fait l'objet de la présente invention, générer de la vapeur d'eau avec un très bon rendement (de l'ordre de 95%) sans apport de réactifs ni de produits chimiques.
Ce nouveau procédé fait appel à une étape de détente instantanée ( flash ) dans un réservoir dit haute pression.
En découplant les processus de chauffage et de changement de phase, le procédé flash proposé selon l'invention apporte une solution au problème de génération de vapeur à partir d'une eau de mauvaise qualité. Dans un premier temps, le transfert de chaleur s'effectue sans ébullition dans l'eau à haute pression qui sera dans un deuxième temps détendue dans un réservoir de détente instantanée où la séparation eau-vapeur sera effectuée.
Dans la mesure où le flux de chaleur lors du chauffage demeure en deçà de la limite critique, aucune ébullition ne se produira et l'échangeur de chaleur demeurera libre de tout dépôt. Le contrôle de ce flux de chaleur est réalisé
par une combustion étagée avec refroidissement
BRUTE, EN PARTICULIER D'UNE EAU DE PURGE SORTANT D'UN
GENERATEUR DE VAPEUR
La présente invention a pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau brute contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en suspension, en particulier d'une eau sortant d'un générateur de vapeur, tel qu'un générateur de vapeur à circulation forcée, par exemple du type OTSG(Once Through Steam Generator).
La Société déposante a découvert qu'une telle eau brute, de qualité médiocre, pouvait, grâce à un nouveau procédé qui fait l'objet de la présente invention, générer de la vapeur d'eau avec un très bon rendement (de l'ordre de 95%) sans apport de réactifs ni de produits chimiques.
Ce nouveau procédé fait appel à une étape de détente instantanée ( flash ) dans un réservoir dit haute pression.
En découplant les processus de chauffage et de changement de phase, le procédé flash proposé selon l'invention apporte une solution au problème de génération de vapeur à partir d'une eau de mauvaise qualité. Dans un premier temps, le transfert de chaleur s'effectue sans ébullition dans l'eau à haute pression qui sera dans un deuxième temps détendue dans un réservoir de détente instantanée où la séparation eau-vapeur sera effectuée.
Dans la mesure où le flux de chaleur lors du chauffage demeure en deçà de la limite critique, aucune ébullition ne se produira et l'échangeur de chaleur demeurera libre de tout dépôt. Le contrôle de ce flux de chaleur est réalisé
par une combustion étagée avec refroidissement
2 intermédiaire qui procure également l'avantage de réduire considérablement les températures maximales qui génèrent des NO.. Il en résulte une très faible émission de NO.
inférieure à 10 ppm.
La vapeur d'eau ainsi obtenue se trouve à une pression suffisante pour être utilisée par exemple pour être injectée dans un puits de production de pétrole.
Selon l'invention, il peut avantageusement être prévu une autre étape de détente dans un réservoir de détente flash basse pression, alimenté par la purge du réservoir de détente haute pression et conduisant à une vapeur pouvant servir à des dispositifs d'utilité, tels que des dispositifs de nettoyage d'installations diverses, etc.
Ainsi, la présente invention réalise une optimisation énergétique en fournissant une vapeur d'eau principale haute pression et une vapeur d'eau complémentaire (vapeur secondaire).
La présente invention a donc d'abord pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans la phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
(B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec le courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la fraction liquide dans ledit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
inférieure à 10 ppm.
La vapeur d'eau ainsi obtenue se trouve à une pression suffisante pour être utilisée par exemple pour être injectée dans un puits de production de pétrole.
Selon l'invention, il peut avantageusement être prévu une autre étape de détente dans un réservoir de détente flash basse pression, alimenté par la purge du réservoir de détente haute pression et conduisant à une vapeur pouvant servir à des dispositifs d'utilité, tels que des dispositifs de nettoyage d'installations diverses, etc.
Ainsi, la présente invention réalise une optimisation énergétique en fournissant une vapeur d'eau principale haute pression et une vapeur d'eau complémentaire (vapeur secondaire).
La présente invention a donc d'abord pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans la phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
(B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec le courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la fraction liquide dans ledit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
3 (D) chauffer la fraction non détendue dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques en la maintenant à
l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre ladite fraction de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de :
la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules.
En fonctionnement normal, les étapes (B) et (F) s'effectuent de manière simultanée.
On peut conduire en outre une étape consistant à :
(H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et
l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre ladite fraction de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de :
la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules.
En fonctionnement normal, les étapes (B) et (F) s'effectuent de manière simultanée.
On peut conduire en outre une étape consistant à :
(H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et
4 une purge secondaire formée d'eau et des particules solides de la purge de l'étape (G) qui ont été décantées dans ledit réservoir de détente instantanée secondaire.
La présente invention a également pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, comprenant les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans une phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
lo (B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec un courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la phase liquide dudit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
(D) chauffer la phase liquide recomprimée de l'étape (C)dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques en la maintenant à l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre le courant recyclé
de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée et une partie liquide contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de:
- la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et - la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules, caractérisé par le fait qu'on conduit en outre une étape consistant à:
4a (H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
- un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et - une purge secondaire formée d'eau et des particules solides de la purge de l'étape (G) qui ont été décantées dans ledit réservoir de détente instantanée secondaire.
L'eau d'alimentation peut consister en des eaux de purge d'un générateur de vapeur à circulation forcée notamment de type OTSG.
A l'étape (A), on peut amener l'eau d'alimentation au réservoir de lo détente instantanée à une température de 80 à 310 C et à une pression de 50 x 105à 110 x 10(50 à 110 bars).
A l'étape (B), on peut réchauffer l'eau d'alimentation à une température de 80 à 300 C et à une pression de 70 x 105 à 100 x 105 Pa (70 à
100 bars).
A l'étape (C), on peut recomprimer la fraction non détendue à une haute pression de 120 x 105 à 180 x 105 Pa (120 à 180 bars).
A l'étape (D), on peut chauffer la fraction non détendue dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 C.
A l'étape (H), on peut recomprimer la fraction non détendue à une pression de 2 x 105 à 4 x 105 Pa (2 à 4 bars).
On peut adresser la purge secondaire ou au moins une partie de la purge secondaire, à une étape de séparation pour obtenir :
- des particules solides à évacuer ; et - une eau renfermant des matières minérales en solution et destinée notamment à être recyclée dans l'eau d'alimentation par une pompe de recirculation.
A l'étape (D), on peut apporter de l'énergie à l'échangeur/aux échangeurs en série suivant un même circuit entrant dans l'échangeur ou le premier échangeur de la série et sortant de l'échangeur ou du dernier échangeur de la série sous forme de fumées.
Conformément à un mode de réalisation particulier du procédé de génération de vapeur d'eau selon l'invention,
La présente invention a également pour objet un procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, comprenant les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans une phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
lo (B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec un courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la phase liquide dudit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
(D) chauffer la phase liquide recomprimée de l'étape (C)dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques en la maintenant à l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre le courant recyclé
de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée et une partie liquide contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de:
- la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et - la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules, caractérisé par le fait qu'on conduit en outre une étape consistant à:
4a (H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
- un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et - une purge secondaire formée d'eau et des particules solides de la purge de l'étape (G) qui ont été décantées dans ledit réservoir de détente instantanée secondaire.
L'eau d'alimentation peut consister en des eaux de purge d'un générateur de vapeur à circulation forcée notamment de type OTSG.
A l'étape (A), on peut amener l'eau d'alimentation au réservoir de lo détente instantanée à une température de 80 à 310 C et à une pression de 50 x 105à 110 x 10(50 à 110 bars).
A l'étape (B), on peut réchauffer l'eau d'alimentation à une température de 80 à 300 C et à une pression de 70 x 105 à 100 x 105 Pa (70 à
100 bars).
A l'étape (C), on peut recomprimer la fraction non détendue à une haute pression de 120 x 105 à 180 x 105 Pa (120 à 180 bars).
A l'étape (D), on peut chauffer la fraction non détendue dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 C.
A l'étape (H), on peut recomprimer la fraction non détendue à une pression de 2 x 105 à 4 x 105 Pa (2 à 4 bars).
On peut adresser la purge secondaire ou au moins une partie de la purge secondaire, à une étape de séparation pour obtenir :
- des particules solides à évacuer ; et - une eau renfermant des matières minérales en solution et destinée notamment à être recyclée dans l'eau d'alimentation par une pompe de recirculation.
A l'étape (D), on peut apporter de l'énergie à l'échangeur/aux échangeurs en série suivant un même circuit entrant dans l'échangeur ou le premier échangeur de la série et sortant de l'échangeur ou du dernier échangeur de la série sous forme de fumées.
Conformément à un mode de réalisation particulier du procédé de génération de vapeur d'eau selon l'invention,
5 comportant les étapes (A) à (H) :
- l'eau d'alimentation est adressée sous pression de 110 x 105 à 120 x 105 Pa (110 à 120 bars), à une température de 210 à 280 C dans la phase liquide du réservoir de détente instantanée dans lequel elle est encore réchauffée par mélange avec la fraction d'eau recyclée comprimée sous une haute pression de 70 x 105 à 100 x 105 Pa (70 à 100 bars) à l'étape (D) et chauffée dans le ou les échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 et - la vapeur générée dans l'étape (H) de détente instantanée dans le réservoir de détente instantanée secondaire étant générée à une température de 100 à 120 C et sous une pression de 3 x 105 à 4 x 105 Pa (3 à 4 bars).
L'Exemple suivant illustre l'invention, sans toutefois en limiter la portée, et correspond au mode de réalisation représenté sur la Figure unique du dessin annexé.
Dans ce mode de réalisation, de l'eau de purge provenant d'un générateur de vapeur à circulation forcée de type OTSG est amenée par une canalisation 1 à un réservoir de détente RF (dit réservoir de détente haute pression) au niveau de la phase liquide contenue dans ce réservoir.
Dans la phase liquide du réservoir de détente RF, le courant d'eau est soumis à un chauffage dû au mélange avec une fraction de l'eau recirculée 4 pour former en sortie de la phase liquide du réservoir de détente RF :
- l'eau d'alimentation est adressée sous pression de 110 x 105 à 120 x 105 Pa (110 à 120 bars), à une température de 210 à 280 C dans la phase liquide du réservoir de détente instantanée dans lequel elle est encore réchauffée par mélange avec la fraction d'eau recyclée comprimée sous une haute pression de 70 x 105 à 100 x 105 Pa (70 à 100 bars) à l'étape (D) et chauffée dans le ou les échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 et - la vapeur générée dans l'étape (H) de détente instantanée dans le réservoir de détente instantanée secondaire étant générée à une température de 100 à 120 C et sous une pression de 3 x 105 à 4 x 105 Pa (3 à 4 bars).
L'Exemple suivant illustre l'invention, sans toutefois en limiter la portée, et correspond au mode de réalisation représenté sur la Figure unique du dessin annexé.
Dans ce mode de réalisation, de l'eau de purge provenant d'un générateur de vapeur à circulation forcée de type OTSG est amenée par une canalisation 1 à un réservoir de détente RF (dit réservoir de détente haute pression) au niveau de la phase liquide contenue dans ce réservoir.
Dans la phase liquide du réservoir de détente RF, le courant d'eau est soumis à un chauffage dû au mélange avec une fraction de l'eau recirculée 4 pour former en sortie de la phase liquide du réservoir de détente RF :
6 - une eau recirculée, envoyée par une canalisation 2 vers une pompe P01 (POMPE 1) qui la transfère, à une température Ti de 250 à 300 C et sous une pression P1 de 70 à 100 bars, à un ensemble d'échangeurs thermiques montés en série E par une canalisation 3 ;
- une purge formée d'eau et de particules solides en partie basse, envoyée par une canalisation 6 vers un réservoir de détente de dégazeur RD.
L'eau transférée par la pompe P01 à l'ensemble d'échangeurs thermiques montés en série E est progressivement chauffée dans cet ensemble E par un apport d'énergie 12 pour former en sortie de l'ensemble E une eau chauffée à une température T2 entre 320 et 350 C et sous une pression P2 de 120 à 180 bars introduite par l'intermédiaire d'une canalisation 4 dans la phase gazeuse du réservoir de détente RF pour y subir une vaporisation instantanée.
Dans la phase gazeuse du réservoir de détente RF, le courant d'eau chauffé 4 est soumis à une vaporisation instantanée pour former en sortie du réservoir de détente RF :
- de la vapeur d'eau à une pression P3 de 70 à 100 bars en partie haute, destinée à être envoyée par une canalisation 5 vers un puits de production de pétrole ;
- l'eau à recirculer et à envoyer par la canalisation 2 ;
- la purge formée d'eau et de particules solides en partie basse, envoyée par la canalisation 6 vers le réservoir de détente basse pression RD.
Dans le réservoir de détente basse pression RD, la purge du réservoir de détente RF amenée par la canalisation 6 subit une vaporisation instantanée pour former en partie haute de la vapeur destinée à être envoyée
- une purge formée d'eau et de particules solides en partie basse, envoyée par une canalisation 6 vers un réservoir de détente de dégazeur RD.
L'eau transférée par la pompe P01 à l'ensemble d'échangeurs thermiques montés en série E est progressivement chauffée dans cet ensemble E par un apport d'énergie 12 pour former en sortie de l'ensemble E une eau chauffée à une température T2 entre 320 et 350 C et sous une pression P2 de 120 à 180 bars introduite par l'intermédiaire d'une canalisation 4 dans la phase gazeuse du réservoir de détente RF pour y subir une vaporisation instantanée.
Dans la phase gazeuse du réservoir de détente RF, le courant d'eau chauffé 4 est soumis à une vaporisation instantanée pour former en sortie du réservoir de détente RF :
- de la vapeur d'eau à une pression P3 de 70 à 100 bars en partie haute, destinée à être envoyée par une canalisation 5 vers un puits de production de pétrole ;
- l'eau à recirculer et à envoyer par la canalisation 2 ;
- la purge formée d'eau et de particules solides en partie basse, envoyée par la canalisation 6 vers le réservoir de détente basse pression RD.
Dans le réservoir de détente basse pression RD, la purge du réservoir de détente RF amenée par la canalisation 6 subit une vaporisation instantanée pour former en partie haute de la vapeur destinée à être envoyée
7 par une canalisation 7 à des dispositifs d'utilité :
nettoyage, etc.
Une purge est formée en partie basse du réservoir de détente basse pression RD et est envoyée dans une canalisation 8.
La purge provenant de la canalisation 8 est envoyée vers un séparateur S, où elle est séparée pour former en sortie du séparateur S, d'une part, des particules solides 11 qui sont écartées, et, d'autre part, de l'eau séparée 9, envoyée à une pompe P02 (POMPE 2) qui la transfère au réservoir d'eau d'alimentation du générateur de vapeur OTSG.
Dans l'ensemble E, l'eau chauffée provenant de la canalisation 3 est chauffée progressivement afin d'amener l'eau à la température désirée sans induire d'ébullition lors du chauffage qui serait susceptible de déposer des particules solides dans l'ensemble E.
On peut souligner ici qu'un seul échangeur thermique pourrait être utilisé à la place de l'ensemble E
des échangeurs thermiques montés en série.
Sur la Figure unique du dessin annexé, on a également fait figurer la sortie de fumées 13 en sortie du circuit d'apport d'énergie (par 12) commun à l'ensemble d'échangeurs E.
nettoyage, etc.
Une purge est formée en partie basse du réservoir de détente basse pression RD et est envoyée dans une canalisation 8.
La purge provenant de la canalisation 8 est envoyée vers un séparateur S, où elle est séparée pour former en sortie du séparateur S, d'une part, des particules solides 11 qui sont écartées, et, d'autre part, de l'eau séparée 9, envoyée à une pompe P02 (POMPE 2) qui la transfère au réservoir d'eau d'alimentation du générateur de vapeur OTSG.
Dans l'ensemble E, l'eau chauffée provenant de la canalisation 3 est chauffée progressivement afin d'amener l'eau à la température désirée sans induire d'ébullition lors du chauffage qui serait susceptible de déposer des particules solides dans l'ensemble E.
On peut souligner ici qu'un seul échangeur thermique pourrait être utilisé à la place de l'ensemble E
des échangeurs thermiques montés en série.
Sur la Figure unique du dessin annexé, on a également fait figurer la sortie de fumées 13 en sortie du circuit d'apport d'énergie (par 12) commun à l'ensemble d'échangeurs E.
Claims
REVENDICATIONS
1 - Procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, comprenant les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans une phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
(B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec un courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la phase liquide dudit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
(D) chauffer la phase liquide recomprimée de l'étape (C)dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques en la maintenant à l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre le courant recyclé
de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée et une partie liquide contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de :
- la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et - la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules, caractérisé par le fait qu'on conduit en outre une étape consistant à :
(H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
- un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et - une purge secondaire formée d'eau et des particules solides de la purge de l'étape (G) qui ont été décantées dans ledit réservoir de détente instantanée secondaire.
2 ¨ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'eau d'alimentation consiste en des eaux de purge d'un générateur de vapeur à
circulation forcée.
3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'à l'étape (A), on amène l'eau d'alimentation au réservoir de détente instantanée à une température de 80 à 310°C et à une pression de 50 x 10 5 à
110 x 10 5 (50 à 110 bars).
4 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à l'étape (B), on réchauffe l'eau d'alimentation à une température de 80 à 300°C et à une pression de 70 x 10 5 à 100 x 10 5 Pa (70 à 100 bars).
¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à l'étape (C), on recomprime la phase liquide à une haute pression de 120 x 10 5 à 180 x 10 5 Pa (120 à 180 bars).
6 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'à l'étape (D), on chauffe la phase liquide recomprimée dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques à une température de 320 à 350°C.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'à l'étape (H), on recomprime la phase liquide à une basse pression de 2 x 10 5 à 4 x 10 5 Pa (2 à 4 bars).
8 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on adresse la purge secondaire ou au moins une partie de la purge secondaire, à une étape de séparation pour obtenir :
- des particules solides à évacuer ; et - une eau renfermant des matières minérales en solution et destinée à être recyclée dans l'eau d'alimentation par une pompe de recirculation.
9 ¨ Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'à
l'étape (D), on apporte de l'énergie à l'échangeur/aux échangeurs en série suivant un même circuit entrant dans l'échangeur ou le premier échangeur de la série et sortant de l'échangeur ou du dernier échangeur de la série sous forme de fumées.
¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comportant les étapes (A) à (H), caractérisé par le fait que :
- l'eau d'alimentation est adressée sous pression de 110 x 10 5 à 120 x 10 5 Pa (110 à 120 bars), à une température de 210 à 280 °C dans la phase liquide du réservoir de détente instantanée dans lequel elle est encore réchauffée par mélange avec la phase liquide recomprimée sous une haute pression de 70 x 10 5 à 100 x 10 5 Pa (70 à 100 bars) à l'étape (D) et chauffée dans le ou les échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 °C ; et - la vapeur générée dans l'étape (H) de détente instantanée dans le réservoir de détente instantanée secondaire étant générée à une température de 100 à 120 °C et sous une pression de 3 x 10 5 à 4 x 10 5 Pa (3 à 4 bars).
11 ¨ Procédé selon la revendication 2, dans lequel le générateur de vapeur à circulation forcée est de type OTSG.
1 - Procédé de génération de vapeur d'eau à partir d'une eau d'alimentation contenant des particules solides en suspension et des matières minérales en solution, comprenant les étapes consistant à :
(A) amener ladite eau d'alimentation dans une phase liquide d'un réservoir de détente instantanée ;
(B) dans ledit réservoir de détente instantanée, réchauffer ladite eau d'alimentation par mélange avec un courant recyclé de l'étape (E) ci-après ;
(C) recomprimer à une haute pression la phase liquide dudit réservoir de détente instantanée et l'adresser à l'entrée d'un échangeur thermique ou d'un groupe d'échangeurs thermiques montés en série ;
(D) chauffer la phase liquide recomprimée de l'étape (C)dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques en la maintenant à l'état liquide ;
(E) recycler le courant provenant de l'étape (D) dans ledit réservoir de détente instantanée ;
(F) dans ledit réservoir de détente instantanée, détendre le courant recyclé
de l'étape (E) et générer par détente instantanée un courant de la vapeur d'eau recherchée et une partie liquide contenant les matières minérales de l'eau d'alimentation qui sont restées en solution ; et (G) séparer les particules solides se trouvant dans le fond dudit réservoir de détente instantanée et consistant en les particules solides en suspension dans l'eau d'alimentation et celles formées à partir de :
- la précipitation des matières minérales en solution sous l'effet de la température et/ou de la pression régnant dans ledit réservoir de détente instantanée ; et - la décantation associée des matières minérales provenant de la vaporisation dans ledit réservoir de détente instantanée ;
sous la forme d'une purge formée d'eau et desdites particules, caractérisé par le fait qu'on conduit en outre une étape consistant à :
(H) amener la purge provenant de l'étape (G) à un réservoir de détente instantanée secondaire pour obtenir :
- un courant secondaire de la vapeur d'eau recherchée ; et - une purge secondaire formée d'eau et des particules solides de la purge de l'étape (G) qui ont été décantées dans ledit réservoir de détente instantanée secondaire.
2 ¨ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'eau d'alimentation consiste en des eaux de purge d'un générateur de vapeur à
circulation forcée.
3 - Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'à l'étape (A), on amène l'eau d'alimentation au réservoir de détente instantanée à une température de 80 à 310°C et à une pression de 50 x 10 5 à
110 x 10 5 (50 à 110 bars).
4 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'à l'étape (B), on réchauffe l'eau d'alimentation à une température de 80 à 300°C et à une pression de 70 x 10 5 à 100 x 10 5 Pa (70 à 100 bars).
¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'à l'étape (C), on recomprime la phase liquide à une haute pression de 120 x 10 5 à 180 x 10 5 Pa (120 à 180 bars).
6 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'à l'étape (D), on chauffe la phase liquide recomprimée dans ledit ou lesdits échangeurs thermiques à une température de 320 à 350°C.
7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'à l'étape (H), on recomprime la phase liquide à une basse pression de 2 x 10 5 à 4 x 10 5 Pa (2 à 4 bars).
8 ¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on adresse la purge secondaire ou au moins une partie de la purge secondaire, à une étape de séparation pour obtenir :
- des particules solides à évacuer ; et - une eau renfermant des matières minérales en solution et destinée à être recyclée dans l'eau d'alimentation par une pompe de recirculation.
9 ¨ Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'à
l'étape (D), on apporte de l'énergie à l'échangeur/aux échangeurs en série suivant un même circuit entrant dans l'échangeur ou le premier échangeur de la série et sortant de l'échangeur ou du dernier échangeur de la série sous forme de fumées.
¨ Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, comportant les étapes (A) à (H), caractérisé par le fait que :
- l'eau d'alimentation est adressée sous pression de 110 x 10 5 à 120 x 10 5 Pa (110 à 120 bars), à une température de 210 à 280 °C dans la phase liquide du réservoir de détente instantanée dans lequel elle est encore réchauffée par mélange avec la phase liquide recomprimée sous une haute pression de 70 x 10 5 à 100 x 10 5 Pa (70 à 100 bars) à l'étape (D) et chauffée dans le ou les échangeurs thermiques à une température de 320 à 350 °C ; et - la vapeur générée dans l'étape (H) de détente instantanée dans le réservoir de détente instantanée secondaire étant générée à une température de 100 à 120 °C et sous une pression de 3 x 10 5 à 4 x 10 5 Pa (3 à 4 bars).
11 ¨ Procédé selon la revendication 2, dans lequel le générateur de vapeur à circulation forcée est de type OTSG.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1458553 | 2014-09-11 | ||
| FR1458553A FR3025828B1 (fr) | 2014-09-11 | 2014-09-11 | Procede de generation de vapeur d'eau a partir d'une eau brute, en particulier d'une eau de purge sortant d'un generateur de vapeur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2901711A1 CA2901711A1 (fr) | 2016-03-11 |
| CA2901711C true CA2901711C (fr) | 2018-01-23 |
Family
ID=51790758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2901711A Expired - Fee Related CA2901711C (fr) | 2014-09-11 | 2015-08-25 | Procede de generation de vapeur d'eau a partir d'une eau brute, en particulier d'une eau de purge sortant d'un generateur de vapeur |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10054308B2 (fr) |
| CA (1) | CA2901711C (fr) |
| FR (1) | FR3025828B1 (fr) |
| WO (1) | WO2016042228A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3235784B1 (fr) * | 2016-04-22 | 2021-01-13 | L'air Liquide, Société Anonyme Pour L'Étude Et L'exploitation Des Procédés Georges Claude | Procédé et installation pour la production d'hydrogène par vaporeformage catalytique d'un gaz d'alimentation contenant des hydrocarbures |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1480893A (fr) * | 1965-05-24 | 1967-05-12 | Exxon Production Research Co | Appareil de traitement de l'eau dure pour produire de la vapeur |
| US3298359A (en) | 1965-05-24 | 1967-01-17 | Exxon Production Research Co | Steam generation system and method of generating steam |
| FR1492517A (fr) | 1965-12-27 | 1967-08-18 | Exxon Production Research Co | Procédé d'injection de vapeur pour l'extraction du pétrole de réservoirs poreux |
| US3353593A (en) | 1965-12-27 | 1967-11-21 | Exxon Production Research Co | Steam injection with clay stabilization |
| GB2337210A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-17 | Aqua Pure Ventures Inc | Mechanical vapour recompression separation process |
| DE10001512A1 (de) | 2000-01-15 | 2001-07-19 | Man Turbomasch Ag Ghh Borsig | Verfahren zur Erzeugung von Dampf und eine Dampferzeugeranlage |
| CN2811757Y (zh) * | 2005-02-28 | 2006-08-30 | 雷振华 | 一种间接加热式蒸汽锅炉 |
| JP2009097790A (ja) | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Kameyama Tekkosho:Kk | 蒸気発生装置 |
| WO2009071981A2 (fr) | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Total S.A. | Procédé d'inhibition de silice et d'évaporation par purge (sibe, silica inhibition and blowdown evaporation) |
| WO2010091357A1 (fr) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Hpd, Llc | Procédé et système pour récupérer du pétrole et générer de la vapeur à partir d'eau produite |
| US20120297774A1 (en) | 2010-02-19 | 2012-11-29 | Shigekazu Uji | Exhaust heat recovery system, energy supply system, and exhaust heat recovery method |
| RU2656036C2 (ru) * | 2012-12-18 | 2018-05-30 | АКВАТЕК ИНТЕРНЭШНЛ, ЭлЭлСи | Способ и устройство для рециркуляции воды |
| FR3003337B1 (fr) * | 2013-03-12 | 2017-06-23 | Ingenica Ingenierie Ind | Procede de generation de vapeur d'eau et procede de recuperation de petrole brut par drainage gravitaire assiste par injection de vapeur d'eau (sagd) incluant ledit procede de generation de vapeur d'eau |
-
2014
- 2014-09-11 FR FR1458553A patent/FR3025828B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-08-21 WO PCT/FR2015/052244 patent/WO2016042228A1/fr active Application Filing
- 2015-08-25 CA CA2901711A patent/CA2901711C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2015-09-11 US US14/851,571 patent/US10054308B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20160076760A1 (en) | 2016-03-17 |
| US10054308B2 (en) | 2018-08-21 |
| FR3025828A1 (fr) | 2016-03-18 |
| FR3025828B1 (fr) | 2017-06-02 |
| CA2901711A1 (fr) | 2016-03-11 |
| WO2016042228A1 (fr) | 2016-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2845898C (fr) | Procede de generation de vapeur d'eau et procede de recuperation de petrole brut par drainage gravitaire assiste par injection de vapeur d'eau (sagd) incluant ledit procede de generation de vapeur d'eau | |
| CA2756613C (fr) | Procede de production d'hydrogene par vaporeformage d'une coupe petroliere avec production de vapeur optimisee | |
| EP2795073B1 (fr) | Procédé et installation de cogénération | |
| WO2016193463A1 (fr) | Procede et dispositif de carbonisation hydrothermale a rendement energetique optimise | |
| WO2015097389A1 (fr) | Procédé intégré d'oxycombustion et de production d'oxygène | |
| FR3037056A1 (fr) | Procede et dispositif de carbonisation hydrothermale a melange optimise de boue et vapeur | |
| CA2901711C (fr) | Procede de generation de vapeur d'eau a partir d'une eau brute, en particulier d'une eau de purge sortant d'un generateur de vapeur | |
| CA1309966C (fr) | Procede de distillation avec recuperation d'energie par recompression de vapeur a l'aide d'un ejecteur | |
| WO2011110775A2 (fr) | Procede et appareil integres de separation d'air et de chauffage d'un gaz de l'air provenant d'un appareil de separation d'air | |
| JP2005146185A (ja) | 植物系バイオマス資源利用設備 | |
| EP3045698B1 (fr) | Dispositif et procédé de récupération de chaleur contenue dans des gaz de combustion | |
| KR20180029962A (ko) | 합성 가스를 처리하는 방법 및 시스템들 | |
| EP3060846B1 (fr) | Procédé et installation de valorisation énergetique de déchets | |
| WO2016071828A1 (fr) | Procede de carbonisation hydrothermale d'une biomasse, et dispositif s'y rapportant | |
| FR3044238A1 (fr) | Dispositif d'epuration par distillation adiabatique | |
| EP0733609A1 (fr) | Procédé de conversion thermique d'hydrocarbures aliphatiques saturés ou insaturés en hydrocarbures acétyléniques | |
| FR2483047A1 (fr) | Procede pour le prelevement de chaleur d'un milieu caloporteur aqueux par sa detente | |
| CN217556123U (zh) | 脱苯工艺设备和干熄焦余热利用系统 | |
| RU126092U1 (ru) | Установка для генерирования пара | |
| RU104965U1 (ru) | Установка для генерирования пара | |
| RU2645124C1 (ru) | Способ абсорбционной подготовки природного газа | |
| RU2652237C1 (ru) | Установка для производства технического (термического) углерода из газообразного углеводородного сырья | |
| FR3059336A1 (fr) | Procede de methanisation de biomasse et le traitement des digestats de la methanisation par concentration | |
| RU83427U1 (ru) | Установка подготовки товарной нефти | |
| FR2958999A1 (fr) | Procede de chauffage d'au moins un fluide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKLA | Lapsed |
Effective date: 20220825 |