[發(fā)明專利]一種注汽鍋爐高溫分離水回用處理系統(tǒng)及處理方法

有效

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• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109133474B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王樹眾;雷杰;景澤峰;楊闖;徐甜甜;趙軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種注汽鍋爐高溫分離水回用處理系統(tǒng)及處理方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括：注汽鍋爐、四級換熱單元、化學(xué)除硅單元、閃蒸罐、TVC單元、緩存罐、鍋爐給水箱和結(jié)晶分離單元；所述四級換熱單元包括第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器及第四換熱器。本發(fā)明將注汽鍋爐高溫高鹽分離水除硅、脫鹽和去除有機(jī)物后，回用于注汽鍋爐，注汽鍋爐產(chǎn)生干蒸汽的品質(zhì)滿足注汽開采需求；同時(shí)對廢水及其中含有的熱能進(jìn)行資源化利用，減少或不采用冷卻水，實(shí)現(xiàn)注汽鍋爐高溫高鹽分離水的近零排放處置和低成本運(yùn)行。改善了生態(tài)環(huán)境，對輔助重力泄油技術(shù)的節(jié)能、節(jié)水和可持續(xù)利用具有非常重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種注汽鍋爐高溫分離水回用處理系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

1978年，由R.M.Bulter博士根據(jù)注水采鹽原理，以熱傳導(dǎo)與流體熱對流相結(jié)合，蒸汽作為熱源，依靠瀝青及凝析液的重力作用開采稠油，提出了特稠油開發(fā)的輔助重力泄油技術(shù)。稠油熱采是目前非常規(guī)稠油開發(fā)的主要技術(shù)手段，已在美國、委內(nèi)瑞拉、加拿大廣泛應(yīng)用，我國先后在遼河、新疆、勝利和河南等稠油油田推廣應(yīng)用。

注汽鍋爐為稠油開采技術(shù)提供熱源，是十分重要的一個環(huán)節(jié)，其中注汽鍋爐在運(yùn)行過程中為產(chǎn)生約20~30%的高溫分離水，壓力約為14MPa，溫度約為360℃，高溫分離水中富含了大量硅、有機(jī)物和鹽類物質(zhì)，直接泄放，不僅浪費(fèi)資源，而且污染環(huán)境，需進(jìn)行有效處置進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放或回用。

國內(nèi)現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)為基于注汽鍋爐高溫分離水的高熱量而采用的直接蒸發(fā)或閃蒸等技術(shù)進(jìn)行處置，產(chǎn)生二次蒸汽以及部分濃鹽水，之后二次蒸汽冷凝后回用于鍋爐。或是將注汽鍋爐高溫分離水冷卻后采用常規(guī)膜處置工藝進(jìn)行處置進(jìn)行排放或回用。

1）注汽鍋爐高溫分離水直接采用蒸發(fā)冷凝技術(shù)時(shí)，高溫分離水中硅、有機(jī)物、鹽類物質(zhì)通過溶解性攜帶和機(jī)械攜帶致使產(chǎn)生的二次蒸汽中有機(jī)物、鹽類物質(zhì)超標(biāo)，尤其是硅超標(biāo)。二次蒸汽回用于高溫注汽鍋爐，水中雜質(zhì)（硅、有機(jī)、鹽）在爐內(nèi)進(jìn)行富集，當(dāng)鍋爐水中雜質(zhì)含量增高到一定程度時(shí)，在汽、水分界面處會形成泡沫層，尤其是鍋爐水中含有硅、有機(jī)物，或者較多的水渣，或較多的NaOH和Na₃PO₄等堿性雜質(zhì)時(shí)，更容易形成泡沫層，導(dǎo)致汽水共騰，造成蒸汽中含鹽量急劇增加。

2）注汽鍋爐富含硅，容易造成傳統(tǒng)膜工藝的堵塞。同時(shí)膜工藝對對處理水溫度要求為30~40℃，采用膜工藝處置不僅需要大量的冷卻水，注汽鍋爐中產(chǎn)生的高溫高鹽分離水中的熱能不能進(jìn)行有效資源化利用，經(jīng)濟(jì)性差。

因此，亟需一種能夠解決注汽鍋爐高溫高鹽分離水的處置技術(shù)，使其進(jìn)行資源化回用的同時(shí)，不影響注汽鍋爐干蒸汽品質(zhì)，充分利用高溫高鹽分離水的高品質(zhì)熱，減少或不采用冷卻水。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種注汽鍋爐高溫分離水回用處理系統(tǒng)及處理方法，在滿足注汽鍋爐產(chǎn)生干蒸汽的品質(zhì)要求的前提下，將注汽鍋爐高溫分離水有效處置后，回用于注汽鍋爐，對廢水及其中含有的熱能進(jìn)行資源化利用，減少或不采用冷卻水，實(shí)現(xiàn)注汽鍋爐高溫分離水的近零排放處置和低成本運(yùn)行，改善了生態(tài)環(huán)境，對輔助重力泄油技術(shù)的節(jié)能、節(jié)水和可持續(xù)利用具有非常重要的意義。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開的一種注汽鍋爐高溫分離水回用處理系統(tǒng)，包括：注汽鍋爐、四級換熱單元、化學(xué)除硅單元、閃蒸罐、TVC單元、緩存罐、鍋爐給水箱和結(jié)晶分離單元；所述四級換熱單元包括第一換熱器、第二換熱器、第三換熱器及第四換熱器；

注汽鍋爐產(chǎn)生的飽和干蒸汽用于注地原油開采，注汽鍋爐的液體出口與閃蒸罐的液體入口相連，閃蒸罐的氣體出口與TVC單元相連通；閃蒸罐的液體出口通過管路經(jīng)第一換熱器與第二換熱器的液體入口I相連，第二換熱器的液體出口與化學(xué)除硅單元相連，化學(xué)除硅單元的液體出口通過管路經(jīng)第一換熱器與TVC單元相連通；