CN204779484U - 联合站油气水处理能量调优集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种联合站油气水处理能量调优集成装置，包括制热系统、分离系统、水处理系统和制冷系统，制热系统包括一冷剂压缩机，冷剂压缩机上设置有第一冷剂入口、第二冷剂入口和冷剂出口，冷剂出口连接于原油换热器，原油换热器一出口连接于制冷系统，原油换热器另一出口连接于原油加热器，原油加热器出口连接于分离系统的三相分离器，三相分离器的水出口与水处理系统连接，三相分离器第一气相出口串接有一低温换热器，低温换热器一出口与水处理系统中的蒸发器连接，蒸发器的一出口与第二冷剂入口连接；制冷系统中的中压分离器的出口与第一冷剂入口连接。该装置油气水处理流程简化，节省投资与运行费用，实现了制冷系统与制热系统的集成运行。

Description

联合站油气水处理能量调优集成装置

技术领域

本实用新型涉及联合站油气处理装置，尤其涉及一种联合站油气水处理能量调优集成装置。

背景技术

在开采的原油中，原油一般为油气水混合状态，要使原油与水、气分离，需要对进站原油进行加热，然后送到三相分离器进行油气水分离。现有技术中，原油加热由独立的燃油或燃煤锅炉系统来实现，其分离出的具有低品位热量的采出水，直接被排到水处理系统，所携带的热量被白白浪费掉，同时锅炉加热燃料耗费较大，不利于节能环保。

在联合站油气处理后续流程中，需要对原油伴生气进行制冷分离，现有技术中通常采用独立的制冷系统进行，导致联合站油气处理系统中存在设备多、投资高、运行成本高、效率低的问题。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种联合站油气水处理能量调优集成装置，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种联合站油气水处理能量调优集成装置，该装置油气水处理流程简化，节省投资与运行费用，实现了制冷系统与制热系统的集成运行。

本实用新型的目的是这样实现的，一种联合站油气水处理能量调优集成装置，包括制热系统、分离系统、水处理系统和制冷系统，所述制热系统包括一冷剂压缩机，所述冷剂压缩机上设置有第一冷剂入口、第二冷剂入口和冷剂出口，所述冷剂出口连接于一原油换热器，所述原油换热器中设置有第一冷剂通道和原油通道，所述冷剂出口与所述第一冷剂通道入口连接，所述原油通道的入口与原油输入管道连接，所述原油通道的出口连接于一原油加热器，所述原油加热器的出口连接于所述分离系统；

所述分离系统包括一三相分离器，所述原油加热器与所述三相分离器的入口连接，所述三相分离器上设置有第一气相出口、油出口和水出口，所述第一气相出口连接有分离模块组，所述分离模块组上还设置有原油伴生气入口，所述原油伴生气入口与原油伴生气输入管道连接，所述分离模块组的出口连接有一低温换热器，所述低温换热器中设置有伴生气通道和第二冷剂通道，所述分离模块组的出口与所述伴生气通道的入口连接，所述伴生气通道的出口连接有一低温分离及凝液精馏模块；所述油出口连接一原油泵；所述水出口与所述水处理系统连接；

所述水处理系统包括一污水处理模块，所述污水处理模块的出口连接一蒸发器，所述蒸发器中设置有水通道和第三冷剂通道，所述污水处理模块的出口与所述水通道的入口连接，所述第三冷剂通道的出口与所述第一冷剂入口连接；

所述制冷系统包括一冷却器，所述冷却器的入口与所述第一冷剂通道的出口连接，所述冷却器的出口连接一级冷剂调节阀，所述一级冷剂调节阀的出口连接于一中压分离器，所述中压分离器的顶部设有第二气相出口，所述第二气相出口与所述第二冷剂入口连接，所述中压分离器的底部设有液相出口，所述液相出口连接一二级冷剂调节阀，所述二级冷剂调节阀的出口与所述第二冷剂通道的入口连接，所述第二冷剂通道的出口与所述第三冷剂通道的入口连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷剂出口和所述第一冷剂通道之间并联有一生活用水换热器，所述生活用水换热器中设有生活用水通道和第四冷剂通道，所述第四冷剂通道的入口与所述冷剂出口连通，所述第四冷剂通道的出口与所述第一冷剂通道的入口连通。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述第四冷剂通道的入口与所述冷剂出口之间串接有第一阀门，所述第四冷剂通道的出口与所述第一冷剂通道的入口之间串接有第二阀门。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述原油换热器为管壳式换热器，所述低温换热器为板式换热器。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述分离模块组包括串接的增压模块和脱水模块，所述增压模块上设置有一分离伴生气入口和所述原油伴生气入口，所述分离伴生气入口与所述第一气相出口连接，所述脱水模块的出口与所述低温换热器的入口连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述冷剂压缩机为变频螺杆压缩机。

由上所述，本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置中，采用冷剂压缩机形成高温冷却剂气体对原油进行初步加热，减少原油加热器耗费的热能；高温气体经原油换热后形成冷却剂液体，经进一步冷却后进入低温交换器对原油伴生气进行冷却分离，冷却剂返回至冷剂压缩机前经过蒸发器，采出水的低品位热量用来加热冷却剂，有效实现采出水低品位热量的回用，并且为后续冷却剂加压升温节省能量；本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置处理流程简单，节省了投资与运行成本，实现了制冷系统与制热系统的集成运行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的联合站油气水处理能量调优集成装置示意图。

图2：为可同时用于生活采暖的联合站油气水处理能量调优集成装置示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置100，包括制热系统1、分离系统2、水处理系统3和制冷系统4。制热系统1包括一冷剂压缩机11，冷剂压缩机11上设置有第一冷剂入口111、第二冷剂入口112和冷剂出口113，冷剂出口113连接于一原油换热器12，原油换热器12中设置有第一冷剂通道121和原油通道122，冷剂出口113与第一冷剂通道121的入口连接，原油通道122的入口连接于原油输入管道5，原油通道122的出口连接于一原油加热器13，原油加热器13的出口连接于分离系统2。

分离系统2包括一三相分离器21，原油加热器13与三相分离器21的入口连接，三相分离器21上设置有第一气相出口211、油出口212和水出口213，第一气相出口211连接有分离模块组22，分离模块组22上还设置有原油伴生气入口221，原油伴生气入口221与原油伴生气输入管道6连接，分离模块组22出口连接有一低温换热器23，在本实施方式中，分离模块组22包括串接的增压模块222和脱水模块223，增压模块222上设置有一分离伴生气入口2221和所述原油伴生气入口221，分离伴生气入口2221与三相分离器21上的第一气相出口211连接，脱水模块223的出口与低温换热器23的入口连接。低温换热器23中设置有伴生气通道231和第二冷剂通道232，分离模块组22出口与伴生气通道231的入口连接，伴生气通道231的出口连接有一低温分离及凝液精馏模块24，低温分离及凝液精馏模块24上设有干气出口241、液化石油气出口242和稳定轻烃出口243；油出口212连接一原油泵25，原油泵25出口与原油稳定塔26(现有技术)连接；水出口213与水处理系统3连接。在本实施方式中，原油换热器12为管壳式换热器，低温换热器23为板式换热器。

水处理系统3包括一污水处理模块31，污水处理模块31的出口连接一蒸发器32，蒸发器32中设置有水通道321和第三冷剂通道322，污水处理模块31的出口与水通道321的入口连接，水通道321的出口与后续的回注水系统33连接，第三冷剂通道322的出口与冷剂压缩机11上的第一冷剂入口111连接。

制冷系统4包括一冷却器41，冷却器41的入口与第一冷剂通道121的出口连接，冷却器41的出口连接一级冷剂调节阀42，一级冷剂调节阀42的出口连接于一中压分离器43，中压分离器43顶部设有第二气相出口431，第二气相出口431与冷剂压缩机11上的第二冷剂入口112连接，中压分离器43底部设有液相出口432，液相出口432连接一二级冷剂调节阀44，二级冷剂调节阀44的出口与第二冷剂通道232的入口连接，第二冷剂通道232的出口与蒸发器32中的第三冷剂通道322的入口连接。在本实施方式中，中压分离器43内部占制冷剂总量20％的处于中压状态的气相制冷剂直接返回冷剂压缩机11内部，剩余冷剂进入二级冷剂调节阀44经调压降温至低温换热器23中进行热量交换，有效地降低了冷剂压缩机11用于调压产生气相制冷剂的能耗。

进一步，如图2所示，在本实用新型的一具体实施例中，由于冬季联合站生活采暖需求，可以在冷剂压缩机11的冷剂出口113和原油换热器12上的第一冷剂通道121之间并联有一生活用水换热器7，生活用水换热器7中设有生活用水通道71和第四冷剂通道72，生活用水通道71串联在生活采暖水回路8中，第四冷剂通道72的入口与冷剂出口113连通，第四冷剂通道72的出口与第一冷剂通道121的入口连通。为了便于控制生活采暖时间及实际温度需求，在本实施方式中，第四冷剂通道72的入口与冷剂出口113之间串接有第一阀门73，第四冷剂通道72的出口与第一冷剂通道121的入口之间串接有第二阀门74。

进一步，如图1所示，为了适应外部工艺对制热及制冷量需求的变化所引起的冷剂循环量的变化，冷剂压缩机11采用变频螺杆压缩机。

本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置100进行油气处理时，首先根据工艺要求在冷剂压缩机11前连接的系统(现有技术，图中未示出)中添加制冷剂，经过冷剂压缩机11加压升温，制冷剂成为温度达140℃的高温气体，通过冷剂出口113进入原油换热器12中的第一冷剂通道121中，此时原油通道122中是通过原油输入管道5进入的处理前原油，在原油换热器12中，高温制冷剂与处理前原油进行热量交换，高温制冷剂成为液态制冷剂进入后续制冷系统，处理前原油温度升高进入原油加热器13中进一步加热升温。

处理前原油温度达到40～50℃后进入三相分离器21，在三相分离器21中，处理前原油被分离为原油、采出水和伴生气，处理后的原油经油出口212进入原油泵25，处理后的原油经原油泵25加压后进入后续的原油稳定塔26(现有技术)；伴生气经第一气相出口211进入增压模块222，同时原油伴生气输入管道6中的原油伴生气经过增压模块222上的原油伴生气入口221进入，在增压模块222中原油伴生气和分离出的伴生气混合并增压；增压后的伴生气经过脱水模块223进行脱水干燥，脱水后的伴生气进入低温分离器23中的伴生气通道231，在低温换热器23中降温至-20～-30℃后，进入低温分离及凝液分馏模块24进行分离，伴生气分离出干气、液化石油气和稳定轻烃等产品，各产品分别进入后续的收集装置(现有技术)；采出水进入水处理系统3。

从原油换热器12中的第一冷剂通道121中流出的液态制冷剂进入冷却器41中进一步降温，降温后的制冷剂经过一级冷剂调节阀42节流至一中间压力，冷剂产生20％的气相制冷剂，气液混合制冷剂一起进入中压分离器43，在中压分离器43中分离出来的的气相制冷剂经第二气相出口431、第二冷剂入口112进入冷剂压缩机11，在中压分离器43中分离出来的液态制冷剂经过二级冷剂调节阀节流至与要求的工艺制冷温度相匹配的低压，此时制冷剂变为低温气液两相混合态，低温气液混合制冷剂进入低温换热器23中的第二冷剂通道232，低温气液混合制冷剂和脱水后的伴生气在低温换热器23中进行热量交换，气液混合制冷剂进入蒸发器32的第三冷剂通道322中。

采出水流经污水处理模块31进入蒸发器32中的水通道321中，采出水中含有低品位热量，水通道321中的低热采出水对第三冷剂通道322中的气液混合制冷剂进行加热，经过换热的采出水进入后续回注水系统33(现有技术)；混合剂被加热至20～25℃后全部转换为气相，气相制冷剂经过第一冷剂入口111进入冷剂压缩机11中，完成一次工作循环。

由上所述，本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置中，采用冷剂压缩机形成高温冷却剂气体对原油进行初步加热，减少原油加热器耗费的热能；高温气体经原油换热后形成冷却剂液体，经进一步冷却后进入低温交换器对原油伴生气进行冷却分离，冷却剂返回至冷剂压缩机前经过蒸发器，采出水的低品位热量用来加热冷却剂，有效实现采出水低品位热量的回用，并且为后续冷却剂加压升温节省能量；本实用新型提供的联合站油气水处理能量调优集成装置处理流程简单，节省了投资与运行成本，实现了制冷系统与制热系统的集成运行。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种联合站油气水处理能量调优集成装置，包括制热系统、分离系统、水处理系统和制冷系统，其特征在于：所述制热系统包括一冷剂压缩机，所述冷剂压缩机上设置有第一冷剂入口、第二冷剂入口和冷剂出口，所述冷剂出口连接于一原油换热器，所述原油换热器中设置有第一冷剂通道和原油通道，所述冷剂出口与所述第一冷剂通道入口连接，所述原油通道的入口与原油输入管道连接，所述原油通道的出口连接于一原油加热器，所述原油加热器的出口连接于所述分离系统；

所述分离系统包括一三相分离器，所述原油加热器与所述三相分离器的入口连接，所述三相分离器上设置有第一气相出口、油出口和水出口，所述第一气相出口连接有分离模块组，所述分离模块组上还设置有原油伴生气入口，所述原油伴生气入口与原油伴生气输入管道连接，所述分离模块组的出口连接有一低温换热器，所述低温换热器中设置有伴生气通道和第二冷剂通道，所述分离模块组的出口与所述伴生气通道的入口连接，所述伴生气通道的出口连接有一低温分离及凝液精馏模块；所述油出口连接一原油泵；所述水出口与所述水处理系统连接；

所述水处理系统包括一污水处理模块，所述污水处理模块的出口连接一蒸发器，所述蒸发器中设置有水通道和第三冷剂通道，所述污水处理模块的出口与所述水通道的入口连接，所述第三冷剂通道的出口与所述第一冷剂入口连接；

所述制冷系统包括一冷却器，所述冷却器的入口与所述第一冷剂通道的出口连接，所述冷却器的出口连接一级冷剂调节阀，所述一级冷剂调节阀的出口连接于一中压分离器，所述中压分离器的顶部设有第二气相出口，所述第二气相出口与所述第二冷剂入口连接，所述中压分离器的底部设有液相出口，所述液相出口连接一二级冷剂调节阀，所述二级冷剂调节阀的出口与所述第二冷剂通道的入口连接，所述第二冷剂通道的出口与所述第三冷剂通道的入口连接。

2.如权利要求1所述的联合站油气水处理能量调优集成装置，其特征在于：所述冷剂出口和所述第一冷剂通道之间并联有一生活用水换热器，所述生活用水换热器中设有生活用水通道和第四冷剂通道，所述第四冷剂通道的入口与所述冷剂出口连通，所述第四冷剂通道的出口与所述第一冷剂通道的入口连通。

3.如权利要求2所述的联合站油气水处理能量调优集成装置，其特征在于：所述第四冷剂通道的入口与所述冷剂出口之间串接有第一阀门，所述第四冷剂通道的出口与所述第一冷剂通道的入口之间串接有第二阀门。

4.如权利要求1所述的联合站油气水处理能量调优集成装置，其特征在于：所述原油换热器为管壳式换热器，所述低温换热器为板式换热器。

5.如权利要求1所述的联合站油气水处理能量调优集成装置，其特征在于：所述分离模块组包括串接的增压模块和脱水模块，所述增压模块上设置有一分离伴生气入口和所述原油伴生气入口，所述分离伴生气入口与所述第一气相出口连接，所述脱水模块的出口与所述低温换热器的入口连接。

6.如权利要求1所述的联合站油气水处理能量调优集成装置，其特征在于：所述冷剂压缩机为变频螺杆压缩机。