CN106430772B - 一种含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明天然气采出水的处理工艺，具体涉及一种含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，包括以下步骤：a、天然气采出水母液的制取：去除天然气采出水中的钙镁离子、胶体和悬浮物质，然后浓缩，使得泡排剂含量为28000～32000mg/L；b、调节天然气采出水母液的pH值，使其pH值≤3；c、在pH值≤3的天然气采出水母液中加入萃取剂，萃取泡排剂，静置、分液后，即将天然气采出水母液深度处理完成；所述萃取剂由三辛胺与癸烷混合而成，或由三乙胺与磺化煤油混合而成，或由三乙胺与煤油混合而成。本处理方法，能够有效去除母液中的泡排剂，使其达到环保的排放标准，并且成本低，为企业降低了环保成本。
Description
技术领域
本发明涉及天然气采出水的处理工艺，具体涉及一种含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法。
背景技术
已经进入开采中后期的低密低渗透气田，大部分井呈间歇式产水，少部分井呈连续产水状态，且水量较大，单井日产水能达5m3左右，储层存在水淹的风险，因此目前普遍采用排水采气工艺技术进行生产，使得泡排剂在生产井中得到大规模的使用。
气井中，随着产水量的逐步增加，以及日益严格的环境保护法律法规，大量含有泡排剂、有机物和无机盐的采出水的处理成为一个亟待解决的问题。泡排剂通常由起泡剂、稳泡剂、以及其他各类水溶性表面活性剂复配而成，能与水以任何比例互溶，具有起泡性强、耐温性好、泡沫稳定性较好等特点，导致此类水处理起来非常棘手。
针对此废水的处理，初步采用电絮凝、热絮凝、除钙镁、多效蒸发处理等工艺，但是蒸发后母液除大量无机盐外仍含有大量泡排剂，需要继续深度处理其中的泡排剂，才能达到排放标准。
泡排剂(COD)是由多种表面活性剂和功能性添加剂复配而成，成分复杂多样，该类物质最大的特点是同时含有亲水基和疏水基，在水中具有很大的溶解度，使用常规的处理方式难以有效的从水中分离去除。一般此类水采用泡膜分离法、吸附法、混凝法、膜分离法和催化氧化法来处理，但是这些方法不能完全将采出水中的泡排剂除去或者处理成本较高。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种生产成本低、去除泡排剂效果好、并且环保的天然气采出水母液的深度处理方法。
为了达到上述目的，本发明提供了一种含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，包括以下步骤：
a、天然气采出水母液的制取：去除天然气采出水中的钙镁离子、胶体和悬浮物质，然后浓缩，使得泡排剂含量为28000～32000mg/L；
b、调节天然气采出水母液的pH值，使其pH值≤3；
c、在pH值≤3的天然气采出水母液中加入萃取剂，萃取泡排剂，静置、分液后，即将天然气采出水母液深度处理完成；所述萃取剂由三辛胺与癸烷混合而成，或由三乙胺与磺化煤油混合而成，或由三乙胺与煤油混合而成。
优选的，步骤b中，将天然气采出水母液的pH值调节为2～3。
优选的，步骤c中，所述萃取剂为三辛胺和癸烷按体积比为1:4～9混合而成。
优选的，步骤c中，所述萃取剂为三辛胺和癸烷按体积比为1.5：8.5混合而成。
优选的，步骤c中，所述萃取剂由磺化煤油与三乙胺按体积比为1:4～9混合而成。
优选的，步骤c中，所述萃取剂由煤油与三乙胺按体积比为1:4～9混合而成。
优选的，步骤c中，天然气采出水母液与萃取剂的体积比100：20～50。
优选的，天然气采出水母液的制取步骤为，将天然气采出水通过电絮凝设备，进行电絮凝，然后刮去上层泡沫，接着加热、静置、过滤，随后加入氢氧化钠和碳酸钠沉淀钙镁离子，再过滤后，将所得滤液进行蒸发，得到天然气采出水母液。
优选的，还包括萃取剂的回收，用浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液作为反萃剂萃取萃取相中的萃取剂。
泡排剂溶于水主要有两方面作用：一是在液面形成单分子膜，在油水系统中，表面活性剂分子会被吸附在油水两相的界面上，而将极性基团插入水中，非极性部分则进入油中，在界面定向排列，这在油-水相之间产生拉力，使油-水的界面张力降低；二是在液面形成胶束，胶束可为球形也可为层状结构，都尽可能地将疏水基藏于胶束内部而将亲水基外露，如溶液中有不溶于水的油类，则可进入球形胶束中心和层状胶束的夹层内而溶解，这是表面活性剂的增溶作用。
根据泡排剂的上述性质，本技术方案采用以三辛胺和癸烷的混合溶液(或三乙胺与磺化煤油的混合液，或三乙胺与煤油的混合液)为萃取剂对浓缩后的天然气采出水进行萃取，利用有机物的相似相容原理，将天然气采出水母液中的绝大部分泡排剂转移到萃取剂中，然后再用稀氢氧化钠溶液进行反萃出萃取剂，反萃出的萃取剂可重复使用多次，此法减少了母液蒸发环节，降低了生产成本，同时也消除看潜在的泡排剂富集的问题，具有成本低、处理速度快、效果好、操作简便等优点。
具体实施方式
为使本领域技术人员详细了解本发明的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本发明的应用和技术效果。
实施例1
将天然气采出水的pH值调节为7，并在流动式的电絮凝设备中装好尺寸为表面积为170mm2的铝板，板间距20mm，电极的连接方式为复极连接方式，且阴、阳极板在电解槽中相互间隔多组分布。开泵将废水打入电絮凝设备中，启动脉冲电源，调节电流强度为9A，然后开始电絮凝反应，设置反应时间为10min；反应完成后，废水静置沉淀20min，接着采用板框压滤机过滤，将所得滤液进行多效蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
取200ml多效蒸发后的天然气采出水母液，加适量稀盐酸将pH调至2，加入8ml三辛烷和32ml癸烷，震荡5min，静置15min后，分层，分离出萃取相和萃余相。萃余相中仅含微量起泡剂和大量无机盐，经除盐后符合环保要求的排放标准。萃取相采用浓度为5％～10％的稀氢氧化钠溶液反萃，反萃出的有机溶剂可重复使用。
实施例2
将天然气采出水的pH值调节为7，并在流动式的电絮凝设备中装好尺寸为表面积为170mm2的铝板，板间距20mm，电极的连接方式为复极连接方式，且阴、阳极板在电解槽中相互间隔多组分布。开泵将废水打入电絮凝设备中，启动脉冲电源，调节电流强度为9A，然后开始电絮凝反应，设置反应时间为10min；反应完成后，废水静置沉淀20min，接着采用板框压滤机过滤，将所得滤液进行多效蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
取200ml多效蒸发后的天然气采出水母液，加适量稀盐酸将pH调至2，加入7.5ml三辛烷和42.5ml癸烷，震荡5min，静置15min后，分层，分离出萃取相和萃余相。萃余相中仅含微量起泡剂和大量无机盐，经除盐后符合环保要求的排放标准。萃取相采用浓度为5％～10％的稀氢氧化钠溶液反萃，反萃出的有机溶剂可重复使用。
实施例3
将天然气采出水的pH值调节为7，并在流动式的电絮凝设备中装好尺寸为表面积为170mm2的铝板，板间距20mm，电极的连接方式为复极连接方式，且阴、阳极板在电解槽中相互间隔多组分布。开泵将废水打入电絮凝设备中，启动脉冲电源，调节电流强度为9A，然后开始电絮凝反应，设置反应时间为10min；反应完成后，废水静置沉淀20min，接着采用板框压滤机过滤，将所得滤液进行多效蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
取200ml多效蒸发后的天然气采出水母液，加适量稀盐酸将pH调至2，加入5.5ml三辛烷和44.5ml癸烷，震荡5min，静置15min后，分层，分离出萃取相和萃余相。萃余相中仅含微量起泡剂和大量无机盐，经除盐后符合环保要求的排放标准。萃取相采用浓度为5％～10％的稀氢氧化钠溶液反萃，反萃出的有机溶剂可重复使用。
实施例4
将天然气采出水的pH值调节为7，并在流动式的电絮凝设备中装好尺寸为表面积为170mm2的铝板，板间距20mm，电极的连接方式为复极连接方式，且阴、阳极板在电解槽中相互间隔多组分布。开泵将废水打入电絮凝设备中，启动脉冲电源，调节电流强度为9A，然后开始电絮凝反应，设置反应时间为10min；反应完成后，废水静置沉淀20min，接着采用板框压滤机过滤，将所得滤液进行多效蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
取200ml多效蒸发后的母液，加适量稀盐酸将pH调至2，加入重复使用2次的10ml三辛烷和90ml癸烷，震荡5min，静置15min后，分层，分离出萃取相和萃余相。萃余相中仅含微量起泡剂和大量无机盐，经除盐后符合环保要求的排放标准。萃取相采用浓度为5％～10％的稀氢氧化钠溶液反萃，反萃出的有机溶剂可重复使用。
实施例5
将天然气采出水的pH值调节为7，并在流动式的电絮凝设备中装好尺寸为表面积为170mm2的铝板，板间距20mm，电极的连接方式为复极连接方式，且阴、阳极板在电解槽中相互间隔多组分布。开泵将废水打入电絮凝设备中，启动脉冲电源，调节电流强度为9A，然后开始电絮凝反应，设置反应时间为10min；反应完成后，废水静置沉淀20min，接着采用板框压滤机过滤，将所得滤液进行多效蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
取200ml多效蒸发后的母液，加适量稀盐酸将pH调至2，加入重复使用10次并经反萃的7.5ml三辛烷和42.5ml癸烷，震荡5min，静置15min后，分层，分离出萃取相和萃余相。萃余相中仅含微量起泡剂和大量无机盐，经除盐后符合环保要求的排放标准。萃取相采用浓度为5％～10％的稀氢氧化钠溶液反萃，反萃出的有机溶剂可重复使用。
实施例6～10，除将由三辛烷和癸烷混合而成的萃取剂替换成由磺化煤油与三乙胺混合而成的萃取剂，其他条件分别于实施例1～5相同。
实施例11～15，除将由三辛烷和癸烷混合而成的萃取剂替换成由煤油与三乙胺混合而成的萃取剂，其他条件分别于实施例1～5相同。
从实施例1～15中经过处理后的废水中各自取样，分别命名为样品1～样品15，然后对取样的样品和未经处理的天然气采出水母液进行COD检测分析，如下表1。
表1
通过表1可知，采用上述技术方案对天然气采出水母液进行深度清理，能够去除其中绝大部分的泡排剂(COD)，且本发明所采用处理方法可重复多次使用，成本低廉，操作简便；其中，由三辛胺与癸烷混合而成的萃取剂的除泡排剂(COD)的效果最佳。
Claims (8)
1.一种含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：a、天然气采出水母液的制取：去除天然气采出水中的钙镁离子、胶体和悬浮物质，然后浓缩，使得泡排剂含量为28000～32000mg/L；
b、调节天然气采出水母液的pH值，使其pH值≤3；
c、在pH值≤3的天然气采出水母液中加入萃取剂，萃取泡排剂，静置、分液后，即将天然气采出水母液深度处理完成；所述萃取剂由三辛胺与癸烷混合而成，或由三乙胺与磺化煤油混合而成，或由三乙胺与煤油混合而成；
天然气采出水母液的制取步骤为，将天然气采出水通过电絮凝设备，进行电絮凝，然后刮去上层泡沫，接着加热、静置、过滤，随后加入氢氧化钠和碳酸钠沉淀钙镁离子，再过滤后，将所得滤液进行蒸发至泡排剂含量为28000～32000mg/L，得到天然气采出水母液。
2.根据权利要求1所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤b中，将天然气采出水母液的pH值调节为2～3。
3.根据权利要求1所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤c中，所述萃取剂由三辛胺和癸烷按体积比为1:4～9混合而成。
4.根据权利要求3所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤c中，所述萃取剂由三辛胺和癸烷按体积比为1.5：8.5混合而成。
5.根据权利要求1所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤c中，所述萃取剂由三乙胺与磺化煤油按体积比为1:4～9混合而成。
6.根据权利要求1所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤c中，所述萃取剂由三乙胺与煤油按体积比为1:4～9混合而成。
7.根据权利要求1～6任一项所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：步骤c中，天然气采出水母液与萃取剂的体积比100：20～50。
8.根据权利要求1所述的含泡排剂的天然气采出水母液的深度处理方法，其特征在于：还包括萃取剂的回收，用浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液作为反萃剂萃取萃取相中的萃取剂。
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Application publication date: 20170222 Assignee: Sichuan Lvjing Kexing Environmental Technology Co.,Ltd. Assignor: Sichuan Xingao Environmental Technology Service Co.,Ltd. Contract record no.: X2022510000058 Denomination of invention: An advanced treatment method of natural gas produced jellyfish containing foam discharge agent Granted publication date: 20200915 License type: Common License Record date: 20221220 |
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Denomination of invention: An advanced treatment method of natural gas produced jellyfish containing foam drainage agent Effective date of registration: 20230110 Granted publication date: 20200915 Pledgee: Agricultural Bank of China Co.,Ltd. Chengdu Tianfu New Area Branch Pledgor: Sichuan Xingao Environmental Technology Service Co.,Ltd. Registration number: Y2023510000010 |