油田联合站污水余热利用装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种油田联合站污水余热利用装置，包括填料分水器、污水罐、外输污水泵、稳定塔、沉降罐组，还包括升温热泵、冷却塔，所述填料分水器的出油口与升温热泵的吸收器入油口相连接，吸收器出油口与稳定塔入油口相连接；外输污水泵的热污水出口分别与升温热泵的发生器入水口、蒸发器入水口相连接，发生器出水口、蒸发器出水口分别与热污水回水管相连接；升温热泵的冷凝器入水口与冷却塔出水管相连接，升温热泵的冷凝器出水口与冷却塔回水管相连接。本实用新型在满足油田联合站油液脱水的前提下，采取吸收式升温热泵技术，回收采油污水中的热量，减少或取代联合站内为实现油液脱水而加热油液消耗的燃料。
【专利说明】油田联合站污水余热利用装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种余热利用装置，尤其是一种油田联合站采油污水的余热综合利用装置。
【背景技术】
[0002]进入油田联合站的原油液先经过填料分水器将原油中大部分污水分离到污水罐中，再将剩余的原油液用加热炉加热升温到适宜的温度然后进入或稳定塔进行脱水，此时原油液中含水低于5%。再经过各级沉降灌脱水分离，使原油液中含水量低于2%。现有联合站脱水收油用加热炉需消耗大量原油或天然气，而在采油过程中产生的约为50°C左右的污水热量非常巨大，目前没有被有效利用。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述不足而提供一种耗能小、能利用采油污水热能的油田联合站污水余热利用装置。
[0004]本实用新型采取以下技术措施:一种油田联合站污水余热利用装置，包括填料分水器、污水罐、外输污水泵、稳定塔、沉降罐组，还包括升温热泵、冷却塔，所述填料分水器的出油口与升温热泵的吸收器入油口相连接，吸收器出油口与稳定塔入油口相连接；外输污水泵的热污水出口分别与升温热泵的发生器入水口、蒸发器入水口相连接，发生器出水口、蒸发器出水口分别与热污水回水管相连接；升温热泵的冷凝器入水口与冷却塔出水管相连接，升温热泵的冷凝器出水口与冷却塔回水管相连接。
[0005]为达到更好的加热效果，所述升温热泵的吸收器出油口与第二升温热泵入油口相连接，第二升温热泵以高温地热水作为热驱动源，第二升温热泵的出油口与所述稳定塔入油口相连接。
[0006]本实用新型的有益效果是，在满足油田联合站油液脱水的前提下，采取吸收式升温热泵技术，回收采油污水中的热量，减少或取代联合站内为实现油液脱水而加热油液消耗的燃料。与现有技术相比，具有降低投资，减少能耗，节省大量能源，并有利于环保等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型升温热泵结构示意图。
[0008]图2为本实用新型原油脱水处理流程图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
[0010]如图所示，一种油田联合站污水余热利用装置，包括填料分水器1、污水罐8、外输污水泵11、稳定塔4、沉降罐组5，还包括升温热泵2、冷却塔12，所述填料分水器I的出油口与升温热泵2的吸收器入油口 21相连接，吸收器出油口 22与稳定塔4入油口相连接；外输污水泵11的热污水出口分别与升温热泵2的发生器入水口 23、蒸发器入水口 25相连接，发生器出水口 24、蒸发器出水口 26分别与热污水回水管13相连接；升温热泵2的冷凝器入水口 27与冷却塔出水管14相连接，升温热泵2的冷凝器出水口 28与冷却塔回水管15相连接。
[0011]升温热泵2工作时，在蒸发器中来自冷凝器的低温冷水吸收低温热源的热量被汽化，产生的水蒸汽去往吸收器。在吸收器中来自溶液热交换器的溴化锂浓溶液由溶液泵送入高压的吸收器布液器，此时溶液处于过饱和状态，加之自身的强吸水性，在到达布液器及降落的很短时间内，吸收大量水蒸汽达到饱和状态，在吸收器顶部壳程形成一个明显的升温区，此处成为整个吸收循环系统的最高温度区。之后的降膜过程，溶液气液两相始终处于动态平衡状态，降膜传热成为吸收传质过程的推动力，而传质对传热起到了强化作用。自上而下溶液温度下降，浓度降低，最后形成稀溶液进入溶液热交换器。管内热媒水与管外溶液逆流换热，获得设计规定的温升，然后携带有用热量作进一步利用。溴化锂稀溶液经过溶液热交换器与来自发生器的溴化锂浓溶液进行热量交换后，经过节流阀进入发生器，由于压力降低，在发生器布液器处就发生部分汽化，迅速达到汽液平衡，在发生器顶部壳程有一个明显的降温区，达到发生器中的最低温度，接下来的降膜流动过程与吸收器中的一样，不过比吸收器更加明显，稀溶液吸收来自管内的热量蒸发浓缩，传热推动传质，传质强化传热，从上到下溴化锂溶液浓度升高，温度升高，形成浓溶液进入溶液热交换器换热后，泵入吸收器循环使用，产生的蒸汽温度可近似认为是发生器壳程顶部和底部溴化锂浓度的算术平均值所对应的饱和温度，通过上部开口导出后，进入冷凝器冷凝。在冷凝器中，水蒸气被冷凝成冷剂水，冷剂水经冷剂泵送往蒸发器，又开始新的循环。
[0012]本实用新型利用油田联合站45°C _65°C的热污水作为升温热泵2的驱动热源，分别进入升温热泵系统中的发生器和蒸发器，释放热量使其中的溶液沸腾蒸发，换热后的污水外输回注。在吸收器中的溶液吸收水蒸气放出的热量使40°C _55°C的低温油液加热升温到70°C _80°C的设定温度，实现油液脱水。冷凝器中产生的冷凝热通过冷却塔12带走。在环境温度升高，冷却水温度高于23°C时，可抽取部分地表下10米-30米的温度达到12°C _15°C的浅层地下水，或者抽取温度不高于23°C的地表水进行补水，并控制冷却水温不高于23°C，以满足升温热泵2正常换热。
[0013]为达到更好的加热效果，所述升温热泵2的吸收器出油口 22与第二升温热泵3的入油口相连接，第二升温热泵3以高温地热水作为热驱动源，第二升温热泵3的出油口与所述稳定塔4入油口相连接。
[0014]本实用新型在应用时，采油生产的原油液进行入联合站后，首先经过填料分水器I进行初步脱水，油液中的大部分污水分离到污水罐8中，然后再依次经过除油罐组9、缓冲罐10后，经外输污水泵11作为升温热泵2的热驱动源。原油液经填料分水器I进行初步脱水后，经升温热泵2、第二升温热泵3后进入稳定塔4脱水，再经过沉降罐组5脱水，此时含水量低于2%的油液进入好油油罐6,经外输油泵7向外运输。
[0015]本实用新型不仅用于加热油液，还可以用来加热供暖循环用水，提取采油污水中的热能后，用于供暖系统。
【权利要求】
1.一种油田联合站污水余热利用装置，包括填料分水器、污水罐、外输污水泵、稳定塔、沉降罐组，其特征是还包括升温热泵、冷却塔，所述填料分水器的出油口与升温热泵的吸收器入油口相连接，吸收器出油口与稳定塔入油口相连接；外输污水泵的热污水出口分别与升温热泵的发生器入水口、蒸发器入水口相连接，发生器出水口、蒸发器出水口分别与热污水回水管相连接；升温热泵的冷凝器入水口与冷却塔出水管相连接，升温热泵的冷凝器出水口与冷却塔回水管相连接。
2.根据权利要求1所述的油田联合站污水余热利用装置，其特征是所述升温热泵的吸收器出油口与第二升温热泵入油口相连接，第二升温热泵以高温地热水作为热驱动源，第二升温热泵的出油口与所述稳定塔入油口相连接。
【文档编号】F25B30/06GK203668317SQ201420038601
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】刘鹏志, 王海英, 刘斌, 刘崇江 申请人:刘崇江