CN101830529B - 油田污水制备清水及余热利用的方法 - Google Patents

油田污水制备清水及余热利用的方法 Download PDF

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Abstract

一种油田污水制备清水及余热利用的方法，其特征在于用闪蒸汽化方法，在闪蒸工艺中的闪蒸塔内控制一定的负压范围，对油田污水进行闪蒸汽化、冷凝，对冷凝的清水收集，对未闪蒸汽化的浓缩污水沉降，从闪蒸塔底部排入污水系统；通过真空泵抽真空保持闪蒸汽化的负压范围和对油田污水闪蒸汽化深度及闪蒸汽化量的控制，通过冷凝换热吸收换热工质的热量再给其它系统需要加热的介质加热，进行余热利用。

Description

油田污水制备清水及余热利用的方法
一、技术领域
本发明涉及一种用于油田污水处理及对处理过程中产生的热量利用的方法。具体的说是一种油田污水制备清水及余热利用的方法。
二、背景技术
油气田开发生产过程中会产生大量污水，是主要工业污染之一，这些含油污水的温度往往较高、量大，如果将这些污水直接排放，会对土地和周围环境造成严重污染，直接影响油田所在地的生态环境。高温油田污水携带了大量的可利用的热能。如何对油田污水进行资源化利用，以实现油田“节能减排”的目标，无疑是油田可持续发展中急待解决的关键问题。污水替代清水回用注汽锅炉或配制聚合物母液是油田污水资源化的重要途径。目前油田污水替代清水主要的技术方向是膜法脱盐和热法脱盐两大类。但是这些技术工艺存在膜污染与膜损伤、传热面上的腐蚀和结垢、运行不稳定等问题。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种油田污水制备清水及余热利用方法，解决油田污水外排污染环境及克服现有用油田污水替代清水技术存在的缺陷。
本发明的技术方案是通过以下方式实现的：
本发明是利用闪蒸汽化方法，在闪蒸塔的一定负压范围内对油田污水进行闪蒸汽化、冷凝，对冷凝的清水收集，对未闪蒸汽化的污水沉降从闪蒸塔底部排入污水系统，通过真空泵抽真空保持闪蒸汽化的负压范围和对油田污水闪蒸汽化深度及闪蒸汽化的处理量，通过冷凝换热吸收换热工质的热量再给其他系统的需要加热的介质加热，进行余热利用。
闪蒸工艺主要由污水泵、闪蒸塔、压缩机、换热器、节流阀、真空泵、浓缩污水池和清水池组成，其特征在于闪蒸塔设为立式圆柱形，在闪蒸塔上中部设有一个冷凝器，冷凝器的进出口从上封头的中部伸出，在闪蒸塔的中上部设有一个圆式孔板器，在闪蒸塔的中部设有圆环式或排式喷淋器，喷淋器与进液口相连，喷淋器下部设为未闪蒸汽化污水的沉降腔，在闪蒸塔底部设有一个浓缩污水出口，在闪蒸塔上封头下部周侧设有一个抽真空口，在孔板器周侧设有一个清水出口；污水泵出口与进液口相连，压缩机进口与冷凝器出口相连，压缩机出口通过换热器、节流阀与冷凝器的进口相连，真空泵进口与抽真空口相连，清水出口与清水池相连，浓缩污水出口与浓缩污水池相连。
孔板器上均匀设有若干个孔板眼，每个孔板眼上设有一个喇叭形喷管，喷管环周与闪蒸塔壁构成清水槽。
经国内外检索，尚未发现与本发明相同的油田污水制清水及余热利用技术，本发明解决了油田污水制清水的技术难题，并充分利用油田采出水的热能，实现油田污水的资源化利用和节能减排。
四、附图说明
图1-本发明的工艺流程图。
图中序号说明：1-污水泵  2-闪蒸塔  3-进液口  4-喷淋器  5-孔板器  6-冷凝器  7-抽真空口  8-清水出口  9-未闪蒸汽化浓缩污水沉降腔  10-浓缩污水出口  11-浓缩污水池  12-清水池  13-真空泵  14-压缩机  15-换热器  16-节流阀
五、具体实施方式
为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图，通过实施例作详细说明；
本发明是利用闪蒸塔系统在一定负压范围内对油田污水进行闪蒸汽化、冷凝，对冷凝清水收集，对未闪蒸汽化的浓缩污水沉降从闪蒸塔底部排入污水系统，通过真空泵抽真空保持闪蒸汽化的负压范围和对污水闪蒸汽化深度及闪蒸汽化的处理量，通过冷凝换热吸收换热器内工质的热量再给其他系统需要加热的介质加热，进行余热利用。
闪蒸塔系统主要由污水泵1、闪蒸塔2、压缩机14、换热器15、节流阀16、真空泵13、浓缩污水池11和清水池12组成，其特征在于闪蒸塔2设为立式圆柱形，在在闪蒸塔上中部设有一个冷凝器6，冷凝器的进出口从上封头的中部伸出，在闪蒸塔的中上部设有一个圆式孔板器5，在闪蒸塔的中部设有圆环式或排式喷淋器4，喷淋器与进液口3相连，喷淋器下部设为未闪蒸汽化浓缩污水的沉降腔9，在闪蒸塔底部设有一个污水出口10，在闪蒸塔上封头下部周侧设有一个抽真空口7，在孔板器周侧设有一个清水出口8；污水泵出口与进液口相连，压缩机进口与冷凝器出口相连，压缩机出口通过换热器、节流阀与冷凝器的进口相连，真空泵进口与抽真空口相连，清水出口与清水池相连，浓缩污水出口与浓缩污水池相连。
20℃～60℃油田污水经污水泵1打入闪蒸塔2中，污水由进液口3进入，经喷淋器4向下喷洒，喷淋器下部由一定液位的未闪蒸汽化的浓缩污水的沉降腔9，通过浓缩污水出口10与塔外的浓缩污水池11相连通，随着液位的升降在液位上方形成一定的真空空间，污水经喷淋器喷洒到真空空间后发生闪蒸，闪蒸点温度20℃～100℃，蒸发的蒸汽向上由孔板器5进入上部空间，与冷凝器6换热冷凝后聚集到与清水出口相连的孔板器5的清水槽内，从清水出口8排出至清水池12；未闪蒸的浓缩污水向下聚集到未闪蒸汽化浓缩污水沉降腔9，由浓缩污水出口10排出至浓缩污水池11，由此实现了污水制清水的过程。为了保证喷淋空间的真空度能达到污水闪蒸所需的负压，在塔外设置一真空泵13从塔上部抽真空口7抽取塔内不凝气体。塔内冷凝器6内的工质吸收了闪蒸蒸汽的热量后汽化，经压缩机14压缩后变成高温高压气体，经换热器15冷却变成低温高压液体，然后经节流阀16调压，再通入闪蒸塔内的换热器6中，依此循环通过换热器对其它系统需要加热的介质加热，实现污水余热的回收利用。

Claims (1)

1.一种油田污水制备清水及余热利用装置，包括污水泵、闪蒸塔、压缩机、换热器、节流阀、真空泵、浓缩污水池和清水池组成，其特征在于闪蒸塔设为立式圆柱形，在闪蒸塔上中部设有一个冷凝器，冷凝器的进出口从上封头的中部伸出，在闪蒸塔的中上部设有一个圆式孔板器，孔板器上均匀设有孔板眼，每个孔板眼上设有一个喇叭形喷管，喷管环周与闪蒸塔壁构成清水槽；在闪蒸塔的中部设有圆环式或排式喷淋器，喷淋器与进液口相连，喷淋器下部设为未闪蒸汽化浓缩污水的沉降腔，在闪蒸塔底部设有一个浓缩污水出口，在闪蒸塔上封头下部周侧设有一个抽真空口，在孔板器周侧设有一个清水出口；污水泵出口与进液口相连，压缩机进口与冷凝器出口相连，压缩机出口通过换热器、节流阀与冷凝器的进口相连，真空泵进口与抽真空口相连，清水出口与清水池相连，浓缩污水出口与浓缩污水池相连。
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