[發明專利]燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置

無效

• 申請號: 200910016085.1
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN101580284A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: 張建;李清方;趙海培;劉海麗;徐松林;董金婷;黃雁霞;趙守明
• 申請（專利權）人: 勝利油田勝利工程設計咨詢有限責任公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;E21B43/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，屬于環保節能領域。該裝置可將油田污水直接高壓汽化，將在高壓狀態下汽化形成的水蒸汽連同燃燒產生的高溫高壓煙氣的混合物質作為一種加熱工質或稠油熱采工質用于油田生產。

二、背景技術

油田生產過程中會產生大量含油污水，這些含油污水不僅為原油所污染，還溶解了地層中的各種鹽類和氣體，同時攜帶許多懸浮固體。除這些天然雜質外，還有一些用于改變采出液性質的化學添加劑，以及注入地層的酸類、除氧劑、表面活性劑、殺菌劑、防垢劑等。另外，這些污水溫度往往較高，如果將這些污水直接排放，不但會造成油等介質污染和嚴重的熱污染，直接影響油田所在地的生態環境，而且污水所攜帶的熱能沒有回收利用，造成很大能源浪費。隨著油田開發的不斷進行及對環境保護的日益重視，油田污水處理已成為一個迫切需要解決的問題。目前油田污水有多種處理方法，如浮選、過濾、分離、添加劑處理等。但這些處理方法不但成本較高，同時也無法回收利用污水所攜帶的熱能。因此，針對這些問題，開發出將油田污水直接汽化裝置，不但充分利用了油田污水的熱能，降低了油田生產的能耗，同時減少了污水的排放量及污水處理費用。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種燃料高壓燃燒直接汽化油田污水裝置，解決污水處理及污水余熱回收利用問題，裝置產物為高壓水蒸汽和燃燒煙氣的混合物，該混合物最終可作為加熱工質或稠油熱采工質用于油田生產。

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：

本裝置主要包括燃料氣電磁閥、燃料氣流量調節閥、空氣流量調節閥、燃燒器、連接法蘭、安全閥、泄壓電磁閥、燃燒室、過渡段、鼓泡管、液位控制器、變頻調速污水泵、排污閥、捕霧網、殼體、穩壓閥、分離器等部分。其中，燃燒器與殼體通過法蘭連接；燃燒室與污水高壓汽化裝置殼體焊接；燃燒室、過渡段、鼓泡管依次焊接為一體，燃燒室和過渡段內部均襯耐火材料，部分過渡段浸入高壓汽化裝置內的污水中，鼓泡管完全浸入污水中，鼓泡管底部及側面設有氣體分布孔；裝置殼體內氣體出口處設置捕霧網；裝置底部設有排污閥，上部設有安全閥及泄壓電磁閥；裝置設有液位控制器。

該裝置殼體設為立式圓筒形，上封頭中心部至下封頭焊縫之間逐序設有圓筒形的燃燒室、過渡段和鼓泡管，相互之間焊接，在燃燒室和過渡段襯有耐火材料；在上封頭兩邊設有一個安全閥和電磁泄壓閥，在下封頭中部設有一個電磁排污閥，在殼體中部一側設有液位控制器，下部設有污水進口，進口管路上設有變頻調速污水泵；在殼體上部一側設有高壓混合氣出口，在出口內側設有捕霧網，在高壓混合器出口管路上設有穩壓閥和分離器；液位控制器由液位檢測儀表、PLC測控系統組成，液位檢測儀表將檢測到的液位信號遠傳至PLC系統，經過PID運算后，輸出信號控制變頻調速泵的進水量，實現液位控制。

將加壓后的燃料氣及空氣按照一定的空燃比進行流量調節后送入燃燒器，燃料氣和空氣在燃燒器中充分混合后被點燃，在燃燒室內進行高壓燃燒，燃燒產生的高溫高壓煙氣通過鼓泡管直接進入蒸汽發生器內的液相空間，高溫煙氣與液相空間中的污水直接接觸進行劇烈的傳熱、傳質過程，汽化產生的高溫高壓水蒸汽及完成傳熱傳質過程的煙氣混合在一起，該混合氣經捕霧網捕霧后通過蒸汽穩壓閥調壓后進入分離器，將氣液分離后的高溫高壓混合氣送入下級用戶系統。

油田污水經過一段時間的浸沒燃燒之后，污水中的雜質或鹽分會累積到一定的程度，這些高濃度的污水由排污閥定期排出；通過液位檢測控制系統調節污水進口流量，使裝置內的液體保持在一定高度；當裝置內的壓力超過設定值時同時打開安全閥及泄放電磁閥進行快速泄壓；當設備運行出現超壓、熄火等事故隱患時立即通過燃料氣電磁閥切斷燃料氣供給，以防爆燃或爆炸。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

1、該裝置結構簡單，運行可靠，沒有固體傳熱面，消除了污水對傳統傳熱面造成的結垢與腐蝕問題；

2、煙氣與污水兩相之間為完全直接接觸換熱，傳熱效率高；

3、該裝置可根據下級用戶需要生成不同溫度、壓力的混合氣體；

4、直接加熱油田污水，不但充分利用了污水余熱，而且減少油田污水排放量，減少了污水處理費用，降低了生產能耗。

四、附圖說明

附圖：裝置結構示意圖。

燃料氣電磁閥1、燃料氣流量調節閥2、空氣流量調節閥3、燃燒器4、連接法蘭5、安全閥6、泄壓電磁閥7、燃燒室8、過渡段9、鼓泡管10、液位控制器11、變頻調速污水泵12、排污閥13、捕霧網14、殼體15、穩壓閥16、分離器17。

五、實施例