CN106422723A - 油田注气锅炉废烟气综合利用装置 - Google Patents

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杜元亭
杨长春
冀延民
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Abstract

本发明属于油田注气锅炉废烟气综合利用领域，具体涉及油田注气锅炉废烟气综合利用装置。装置包括以下设备：油田注气锅炉、空气压缩机、脱硫塔、和外排泵；油田注气锅炉和脱硫塔相连，脱硫塔的上部连接空气压缩机，脱硫塔的下部连接外排泵；在脱硫塔中，油田注气锅炉排出的废烟气和油田注气锅炉排出的废水接触将废烟气中的二氧化硫溶解在废水中，溶解有二氧化硫的废水通过外排泵排出，脱除二氧化硫的废烟气进入空气压缩机被压制成高压空气。本发明提供油田注气锅炉废烟气综合利用装置将油田注气锅炉废烟气热量回收，再经过脱硫，压缩，作为油田注氮采油的气源，注入地下，提高石油开采效率。

Description

油田注气锅炉废烟气综合利用装置
技术领域
本发明主要属于油田注气锅炉废烟气综合利用领域，具体涉及油田注气锅炉废烟气综合利用装置。
背景技术
油田目前广泛使用的向地下油层内注入高压蒸汽的方式开采石油，高压蒸汽由注气锅炉产生。油田注气锅炉在产生蒸汽的同时，会产生大量的废烟气，直接排入大气中。废烟气中含有其中含有二氧化碳、氮气、硫化物等对环境造成极大污染的有害气体，会污染环境，同时废烟气中的热量外排也造成能源的浪费。
油田注气锅炉配套使用的锅炉供水系统会产生一定量的废水，含有大量盐分，无法正常使用，只能当做污水处理。
向地下石油层注入高压氮气作为一种新型采油方式正日益广泛的被油田采用，但是氮气分离设备庞大，无法搬迁，造成运输困难，使用成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供油田注气锅炉废烟气综合利用装置将油田注气锅炉废烟气热量回收，再经过脱硫，压缩，作为油田注气采油的气源，注入地下，提高石油开采效率。
本发明是通过以下技术方案实现的：
油田注气锅炉废烟气综合利用装置，所述装置包括以下设备：油田注气锅炉、空气压缩机、脱硫塔、和外排泵；所述油田注气锅炉包括废烟气排出口和废水排出口；所述废烟气排出口和所述废水排出口分别和所述脱硫塔相连，所述脱硫塔的上部连接所述空气压缩机，所述脱硫塔的下部连接所述外排泵；在所述脱硫塔中，所述废烟气排出口排出的废烟气和所述废水排出口排出的废水接触将所述废烟气中的二氧化硫溶解在所述废水中，溶解有二氧化硫的废水通过所述外排泵排出，脱除二氧化硫的废烟气进入所述空气压缩机被压制成高压空气。
进一步地，所述废烟气排出口与脱硫塔间连接有空气预热器，所述空气预热器包括烟气入口、烟气出口、助燃空气入口和助燃空气出口，所述烟气入口和废烟气排出口相连，烟气出口和脱硫塔相连，助燃空气入口与助燃空气源相连，助燃空气出口和油田注气锅炉的助燃空气注入口相连；油田注气锅炉的废烟气排出口排出的废烟气通过烟气入口进入空气预热器与从助燃空气入口进入空气预热器的助燃空气进行热交换降低废烟气的温度同时提高助燃空气的温度，随后废烟气从烟气出口进入脱硫塔，助燃空气由助燃空气注入口注入到油田注气锅炉。
进一步地，所述脱硫塔与所述空气压缩机间连接有空气冷却器，以去除所述脱除二氧化硫的废烟气中的水汽。
进一步地，所述脱硫塔的上部还连接有排烟装置，一部分所述脱除二氧化硫的废烟气被排烟装置排出，从排烟装置排出的脱除二氧化硫的废烟气的比例可在0~100%范围内调节。
进一步地，所述空气压缩机与地下油层相连，所述高压空气被注入地下油层作为油田注气采油的气源。
进一步地，所述设备间通过管道连接。
本发明的有益技术效果：
（1）本发明一方面能有效解决油田注气锅炉的废烟气处理难题，另一方面利用废烟气作为油田注气采油的气源，注入地下，实现油田注气锅炉废烟气的资源综合利用。
（2）本发明装置操作起来安全方便，维修少，实用性强。
附图说明
图1、本发明油田注气锅炉废烟气综合利用装置示意图；
图中：1、油田注气锅炉， 2、空气预热器， 3、排烟装置， 4、空气冷却器，5、空气压缩机，6、脱硫塔，7、外排泵，11、废烟气排出口12、废水排出口，13、助燃空气注入口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
实施例1
油田注气锅炉废烟气综合利用装置，如图1所示，所述装置包括以下设备：油田注气锅炉1、空气压缩机5、脱硫塔6、和外排泵7；所述油田注气锅炉1包括废烟气排出口11和废水排出口12；所述废烟气排出口11和所述废水排出口12分别和所述脱硫塔6相连，所述脱硫塔6的上部连接所述空气压缩机5，所述脱硫塔6的下部连接所述外排泵7；在所述脱硫塔6中，所述废烟气排出口11排出的废烟气和所述废水排出口12排出的废水接触将所述废烟气中的二氧化硫溶解在所述废水中，溶解有二氧化硫的废水通过所述外排泵7排出，脱除二氧化硫的废烟气进入所述空气压缩机5被压制成高压空气。
所述废烟气排出口11与脱硫塔6间连接有空气预热器2，所述空气预热器2包括烟气入口、烟气出口、助燃空气入口和助燃空气出口，所述烟气入口和废烟气排出口11相连，烟气出口和脱硫塔6相连，助燃空气入口与助燃空气源相连，助燃空气出口和油田注气锅炉的助燃空气注入口13相连；油田注气锅炉的废烟气排出口11排出的废烟气通过烟气入口进入空气预热器2与从助燃空气入口进入空气预热器2的助燃空气进行热交换降低废烟气的温度同时提高助燃空气的温度，随后废烟气从烟气出口进入脱硫塔，助燃空气由助燃空气注入口13注入到油田注气锅炉。
进入空气预热器2前的助燃空气为室温，废烟气的温度为170-200，从空气预热器2出的，废烟气的温度下降至100-150℃，助燃空气温度提高到60-80℃左右。设置空气预热器，一方面，为了节能将进入油田注气锅炉的助燃空气通过预热提高空气温度到60-80℃可以节能3-5%;另一方面，降低锅炉废气温度便于废气脱水和压缩处理。
所述脱硫塔6与所述空气压缩机5间连接有空气冷却器4，以去除所述脱除二氧化硫的废烟气中的水汽。
所述脱硫塔6的上部还连接有排烟装置3，一部分所述脱除二氧化硫的废烟气被排烟装置排出，从排烟装置排出的脱除二氧化硫的废烟气的比例可在0~100%范围内调节。
油田注气锅炉产生的废气量很大不能全部利用,为了保证不污染环境将烟道气全部通过脱硫装置,达到国家排放标准后一部分被利用一部分被排放;排放和利用比例可以根据实际情况可调整可以从0-100%;比例的控制流量计输出4-20mA模拟信号控制电动调节阀门自动调节或采用手动调节阀。
所述空气压缩机5与地下油层相连，所述高压空气被注入地下油层作为油田注气采油的气源。
油田注气锅炉1产生的高温废烟气经废烟气排出口11排出沿管道进入空气预热器2，与进入油田注气锅炉1的助燃空气换热，温度降低后的废烟气进入脱硫塔6，脱硫塔6上部喷淋下（喷淋水压控制在0.2Mpa以内,不限制流速）由废水排出口12排出的油田注气锅炉供水系统产生的废水，在脱硫塔6内部气液接触，将废烟气中的二氧化硫溶解在废水中，废水再通过外排泵7，送往废水处理装置。脱除二氧化硫的废烟气一部分通过管道由烟囱3外排大气，另一部分进入空气冷却器4，在去除废烟气中含有的水分后，由空气压缩机5压制成高压空气（高压空气的气压为21MPa），再注入地下油层。油田注气锅炉废烟气含有二氧化碳、氮气、硫化物等对环境造成极大污染的有害气体，经脱硫塔处理后，空气压缩机制成的高压空气为二氧化碳和氮气的高压混合气体。将二氧化碳和氮气的高压混合气体注入井下作为注气采油的气源。
所有设备通过管道相连。

Claims (6)

1.油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述装置包括以下设备：油田注气锅炉（1）、空气压缩机（5）、脱硫塔（6）、和外排泵（7）；
所述油田注气锅炉（1）包括废烟气排出口（11）、废水排出口（12）和助燃空气注入口（13）；
所述废烟气排出口（11）和所述废水排出口（12）分别和所述脱硫塔（6）相连，所述脱硫塔（6）的上部连接所述空气压缩机（5），所述脱硫塔（6）的下部连接所述外排泵（7）；
在所述脱硫塔（6）中，所述废烟气排出口（11）排出的废烟气和所述废水排出口（12）排出的废水接触将所述废烟气中的二氧化硫溶解在所述废水中，溶解有二氧化硫的废水通过所述外排泵（7）排出，脱除二氧化硫的废烟气进入所述空气压缩机（5）被压制成高压空气。
2.如权利要求1所述油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述废烟气排出口（11）与脱硫塔（6）间连接有空气预热器（2）；
所述空气预热器（2）包括烟气入口、烟气出口、助燃空气入口和助燃空气出口，所述烟气入口和废烟气排出口（11）相连，烟气出口和脱硫塔（6）相连，助燃空气入口与助燃空气源相连，助燃空气出口和油田注气锅炉的助燃空气注入口（13）相连；
油田注气锅炉的废烟气排出口（11）排出的废烟气通过烟气入口进入空气预热器（2）与从助燃空气入口进入空气预热器（2）的助燃空气进行热交换降低废烟气的温度同时提高助燃空气的温度，随后废烟气从烟气出口进入脱硫塔，助燃空气由助燃空气注入口（13）注入到油田注气锅炉。
3.如权利要求1所述油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述脱硫塔（6）与所述空气压缩机（5）间连接有空气冷却器（4），以去除所述脱除二氧化硫的废烟气中的水汽。
4.如权利要求1所述油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述脱硫塔（6）的上部还连接有排烟装置（3），一部分所述脱除二氧化硫的废烟气被排烟装置排出，从排烟装置排出的脱除二氧化硫的废烟气的比例可在0~100%范围内调节。
5.如权利要求1-4任一所述油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述空气压缩机（5）与地下油层相连，所述高压空气被注入地下油层作为油田注气采油的气源。
6.如权利要求1-4任一所述油田注气锅炉废烟气综合利用装置，其特征在于，所述设备间通过管道连接。
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