[發(fā)明專利]利用柴油機尾氣減量化處理鉆井污水的裝置及其處理方法

有效

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• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN101774747A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 梁元仲;楊光耀
• 申請（專利權）人: 成都金池塘科技有限公司
• 主分類號: C02F11/18
• 分類號: C02F11/18;C02F11/12
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 楊剛

技術領域

本發(fā)明涉及石油鉆井污水的處理裝置及方法，更具體的說是一種利用柴油機尾氣減量化處理鉆井污水的裝置及其處理方法。

背景技術

柴油機組是鉆井作業(yè)不可缺少的動力源，井場常規(guī)配置大于1000kVA機組四臺，每班正常工作兩臺。每臺柴油機組煙氣排放量：15480m³/h，出口溫度：540度。目前，常規(guī)內燃機的熱效率一般為20％至40％(汽油機為20％至30％，柴油機為30％至40％)。燃料燃燒的大部分熱量通過尾氣、導熱介質和機體的熱輻射，以余熱的形式散失在大氣中。這不僅造成能源的浪費，而且成為內燃機污染環(huán)境的重要原因。隨著我國石油工業(yè)的迅速發(fā)展，其對國民經(jīng)濟起到一定的推動的作用，但在石油及天然氣勘探開發(fā)過程中，會產(chǎn)生相應的氣、固、液態(tài)的廢棄物，形成對環(huán)境的潛在污染源，廢棄鉆井污水是油氣田勘探開發(fā)過程中主要的污染源之一，鉆井污水中一般含有金屬鹽、有機聚合物，油類等，將這些污水排放到城市下水道、農田、河塘或海洋將會對土地和水源造成極大的污染，因此，合理的處理鉆井污水是減少石油鉆井勘探開發(fā)對環(huán)境污染的重要問題之一。對于鉆井污水的處理國外研究的較早，其中處理的方法也多種多樣，常用的方法有直接排放注入安全地層或井眼的環(huán)形空間、回填處理、固化處理以及機械分離等，鉆井現(xiàn)場多采用一級混凝土處理鉆井污水，但是由于鉆井污水的復雜性和多變性，其處理效果不理想，同時由于鉆井作業(yè)過程的特殊性，深度污水處理工藝在設備、可操作性商往往也難于實施，鉆井場多將鉆井污水囤積在占地面積較大的廢氣站井液池中，污水一旦泄漏或滲漏，將造成嚴重的環(huán)境污染，因此，鉆井污水的處理抑制都是各油氣田施工單位所關心的問題。

針對上述問題，國內外都做了相應的措施，尤其是美國、前蘇聯(lián)等國家隊鉆井污水做了較為詳細的研究，其主要的方法可歸納為：物理法、化學法、物理化學法等，其中以物理法、化學法的處理效果較為優(yōu)秀，但是如何篩選、研制合適的混凝劑、絮凝劑以及處理工藝在設備、可操作性上等都存在較多問題，因而限制了其在鉆井勘探中的廣泛應用。

近年來國內多家石油勘探單位也對鉆井的污水作了研究，考慮采用一些低成本，高效果的措施處理鉆井污水，以減少對鉆井勘探周圍環(huán)境的污染，如中國專利200710049484.9中公開的一種利用柴油機尾氣處理鉆井廢液的方法，其采用柴油尾氣作為鉆井污水蒸發(fā)熱源，通過柴油機尾氣在干燥塔中對流而達到對鉆井污水蒸發(fā)濃縮的目的，但是由于其蒸發(fā)方式無法將從鉆井污水中蒸發(fā)出的水蒸氣回收，并且對柴油機尾氣的利用率低，因此該方法不能滿足實際鉆井勘探場所中對鉆井污水的處理。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決上述不足，提供一種可從鉆井污水中回收凈水的一種利用柴油機尾氣減量化處理鉆井污水的裝置及其處理方法。

為解決上述的技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明一方面提供了一種利用柴油機尾氣減量化處理鉆井污水的裝置，包括旋轉蒸發(fā)器，所述的裝置還包括換熱消聲器、導熱介質貯槽、高溫循環(huán)泵、冷凝器與濃縮池，其中旋轉蒸發(fā)器上設置有污水入口、濃縮產(chǎn)物出口、水蒸氣出口和循環(huán)連接管道，通過循環(huán)連接管道依次將旋轉蒸發(fā)器的上方、換熱消聲器、高溫循環(huán)泵、導熱介質貯槽、旋轉蒸發(fā)器的下方連通，導熱介質貯槽中儲存有導熱介質，導熱介質在高溫循環(huán)泵作用下在循環(huán)連接管道中流動，濃縮池設置在旋轉蒸發(fā)器底部并與濃縮產(chǎn)物出口相連通，冷凝器設置在旋轉蒸發(fā)器的頂部并與水蒸氣出口相連通，且旋轉蒸發(fā)器的頂部的上方設置有凈水回收管；換熱消聲器同時與柴油機的排氣管相連通。

更進一步的技術方案是：所述的循環(huán)連接管道與旋轉蒸發(fā)器的上方、換熱消聲器、高溫循環(huán)泵、導熱介質貯槽、旋轉蒸發(fā)器的下方之間為法蘭連接。

更進一步的技術方案是：所述的旋轉蒸發(fā)器在負壓狀態(tài)下工作。

再進一步的技術方案是：所述的負壓絕對壓力小于90Kpa。

本發(fā)明另一方面提供了一種利用柴油機尾氣處理鉆井污水的裝置的使用方法，將柴油機的300至600度的尾氣引入換熱消聲器中換熱，在換熱過程中柴油機尾氣將熱量傳遞給流經(jīng)換熱消聲器的導熱介質；然后用將導熱介質引入并流經(jīng)蒸發(fā)器，多余的導熱介質用貯油罐存儲；同時鉆井污水進入蒸發(fā)器中后，利用導熱介質所吸收的熱量對其進行蒸發(fā)濃縮；鉆井污水在蒸發(fā)器中蒸發(fā)所產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)冷凝后，以蒸餾水形式回收；將濃縮后的鉆井污水由蒸發(fā)器排入濃縮池，控制蒸發(fā)器中污水的蒸發(fā)量對濃縮產(chǎn)物的粘稠度進行控制，最后得到濃縮后的鉆井污水。

再進一步的技術方案是：所述的鉆井污水以蒸餾水回收與蒸發(fā)濃縮鉆井污水的步驟是在絕對壓力小于90Kpa下進行的。