海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备及其使用方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于含油污水膜分离处理技术，具体涉及是一种海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备及使用方法。
【背景技术】
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[0002]据不完全统计，我国海上油气藏已探明储量超过千亿立方米，随着我国能源问题的加剧，对海上油气的开发规模会越来越大。通常深水采气过程中需要乙二醇等脱水剂脱除天然气中的水，而脱水剂再生回用过程中产生大量含凝析油污水。凝析油通常碳链较短、分子量较小，含凝析油的污水处理较其他类型含油污水更困难。
[0003]凝析油污水传统上采用将添加化学药剂、重力沉降、气浮选、滤料过滤等相结合的方法进行处理，而传统方法具有以下不足:1、所添加的化学药剂通常需在处理后通过加入其他药剂去除，增加了处理流程的复杂度;2、多级处理过程不可避免地增加了设备成本、同时不可避免地占用了过大的平台空间；3、滤料过滤的过滤精度通常有限，使得产水水质通常不能达到《海洋石油勘探开发污染物排放浓度限值》(GB 4914-2008)中I类海域的排放限值，同时有机类生物毒性物质含量也不能满足新修订的《环境保护法》的要求。
[0004]在海洋环境治理日益严格的前提下，在中海油“降本增效的”的大趋势下，凝析油污水处理已经成为制约部分气田生产的技术瓶颈问题。因此，开发出高效深度处理技术迫在眉睫。
【发明内容】
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[0005]本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，基于传统气田凝析油污水处理方法流程复杂、成本高、设备占地面积大、产水不能达到要求的问题，提供一种无机膜海上气田凝析油污水深度处理设备，通过无机膜技术对传统方法处理后的凝析油污水进行深度处理，进一步降低污水含油量，并降低有机类生物毒性物质含量;同时在保持设备功能完善的同时简化设备结构，为设备的设计建造与在平台上布置提供便利。
[0006]本发明提供了一种海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备，主要由原水罐、原水栗、多组膜过滤单元组成，其特征在于:所述的原水罐经原水栗连接原水管道;原水管道依次与各组膜过滤单元并联连接后，与浓液管道连接;所述浓液管道分别与原水罐顶部和浓液回收罐连接；
[0007]所述各组膜过滤单元与原水管道间均设置有原水进口与原水出口，并设置原水进口阀与原水出口阀，同时在同组膜过滤单元原水进口与原水出口之间的原水管道区间设置膜过滤单元旁通阀；
[0008]所述各组膜过滤单元顶部均连接顶排管道，顶排管道汇总后与原水罐顶部连接，汇总后的顶排管道上设置流量计；
[0009]所述的膜过滤单元包括膜组件和循环栗，其中膜组件中装填有无机膜元件;各组膜过滤单元产水管道汇总后连接设备外部。
[0010]在本发明所述的海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备，其优选实施方案为:所述的深度处理设备还包括清洗罐、清洗栗、排液栗，其中清洗罐与原水罐集成在一个方罐内，清洗罐顶部与顶排管道相连，清洗罐经清洗栗与清洗管道相连，清洗管道依次与各组膜过滤单元并联连接，各组膜过滤单元底部通过管道连接排液栗，排液栗出口连接设备外部。
[0011]在上述技术方案中，所述的膜过滤单元为多级立式膜组件蛇形串联并与循环栗串联组成的过滤循环单元。
[0012]所述的无机膜元件的材质优选为经表面改性后亲水性加强的陶瓷基功能膜。
[0013]所述的浓液回收罐为油水分离器，油组分出口连接设备外部。
[0014]本发明还提供了一种采用所述的海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备深度处理凝析油污水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:凝析油污水经进水管道进入原水罐进行缓冲；后开启原水栗及所有膜过滤单元旁通阀，使原水经原水管道和浓液管道回流至原水罐;开启待过滤的膜过滤单元的原水进口阀，原水依次经膜过滤单元、顶排管道回流至原水罐;待顶排管道流量稳定后将所述的待过滤的膜过滤单元与顶排管道隔离，开启所述的待过滤的膜过滤单元的原水出口阀并关闭其膜过滤单元旁通阀，启动所述的待过滤的膜过滤单元的循环栗，所述的待过滤的膜过滤单元进入过滤状态;经过滤得到的产水经产水管道输送至设备外部，经过滤剩余的浓液经浓液管道流至浓液回收罐处理，浓液回收罐中油组分输送至设备外部进一步处理。
[0015]本发明与现有技术相比，其有益效果如下:1、针对海上平台凝析油污水处理难题，采用无机膜技术进行凝析油污水的深度处理，避免了传统凝析油污水处理方法成本高的问题;2、设备的浓液管道与顶排管道可实现多种功能，在不影响设备运行稳定性的前提下简化了设备结构;3、设备中集成浓液回收罐，能够回收浓液中高附加值的凝析油。
【附图说明】
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[0016]图1为本发明海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备的一种优选方式的结构示意图:图中I为原水罐，11为原水栗，2为多组膜过滤单元，3为浓液回收罐，4为清洗罐，41为清洗栗，42为排液栗，51为进水管道，52为氮气管道，53为原水管道，54为浓液管道，55为汇总后的产水管道，56为汇总后的顶排管道，57为油水分离器油组分出口。
[0017]图2为图1的海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备中多组膜过滤单元的结构示意图:图中211?213、221?223为膜组件，214、224为循环栗，215、225为原水进口阀，216、226为原水出口阀，217、227为膜过滤单元旁通阀，23为流量计，其中211?217组成一组膜过滤单元，图中仅画出两组过滤单元。
【具体实施方式】
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[0018]如图1、2所示，一种海上气田凝析油污水无机膜深度处理设备主要由原水罐1、原水栗U、多组膜过滤单元2、浓液回收罐3、清洗罐4、清洗栗41和排液栗42组成。设备所有罐体、管道、膜组件材质均为316L不锈钢，以满足海上平台要求。
[0019]如图1、2，原水罐I顶部连接进水管道51和氮气管道52，原水罐I下部经管道连接原水栗11，原水栗出口通过原水管道53依次与多组膜过滤单元2并联连接，后与浓液管道54连接;浓液管道54分别与原水罐I顶部和浓液回收罐3连接，分别用于辅助向膜过滤单元内进原水和处理过滤后剩余的浓液;各组膜过滤单元中同级膜组件间分别并联连接多级产水管道，多级产水管道汇总后的产水管道55连接设备外部;各组膜过滤单元顶部均连接顶排管道，用于辅助向膜过滤单元内充满原水;汇总后的顶排管道56与原水罐顶部连接。浓液回收罐具体形式为油水分离器，油水分离器油组分出口 57连接设备外部。清洗罐4与原水罐I集成在一个方罐内，清洗罐顶部与顶排管道相连，清洗罐下部连接清洗栗，清洗栗出口通过清洗管道与各组膜过滤单元并联连接，各组膜过滤单元底部通过管道连接排液栗42，排液栗出口连接设备外部。
[0020]如图2，多组膜过滤单元(图中仅画出两组)对于GB 4914-2008中I1、III类海域