减少锅炉水垢形成的水处理方法和装置的制作方法

专利名称：：减少锅炉水垢形成的水处理方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明大体上涉及降低高温结垢倾向的水处理方法，更具体地说，涉及一种从提高原油采收率(EnhancedOilRecovery,EOR)工艺过程中的采出水中去除阳离子以减少或防止蒸汽发生设备内结垢的方法。
背景技术：
：由于初步烃采收工艺变得低效，油气工业已经转向二级和三级采收工艺，例如提高原油采收率(EOR)工艺，其包括但不限于蒸汽辅助重力驱油(SAGD)工艺。SAGD工艺尤其有益于采收重油储量。在EOR工艺如SAGD中发现的最普通种类的锅炉可以表征为直流式蒸汽发生器，或OTSG。在约25年前提出了适用于常规OTSG的锅炉给水水质，并且自那时起几乎没有变化。通常，用于SAGD工艺的OTSG在约8，400到11,200kPa范围内的蒸汽压力下运行，虽然这些锅炉可以产生压力高达15,400kPa的蒸汽。目前认为用于蒸汽发生设备如OTSG的可接受的水质为以CaC03(碳酸钙)计，总硬度小于或等于0.5mg/L二氧化硅少于或等于50mg/L总溶解固体少于或等于12,000mg/L油脂少于或等于10mg/LEOR工艺如SAGD通常随着所需的烃如重油的生产一起采出水。与所需的锅炉给水水质相比，随着SAGD过程采出的水通常特征在于低数值或低浓度的总硬度(TH)和总溶解固体(TDS)、以及高的二氧化硅浓度。为了对工艺锅炉提供合适的给水而对这些采出水进行处理，这种处理包括热或温石灰软化剂(HLS/WLS)和离子交换单元。石灰软化过程的主要功能是去除二氧化硅以减少或防止蒸汽发生器内结垢。例如，PCT申请WO2005/054746意图揭示一种在包括SAGD的重油采收工艺中使用的从采出水生产高压蒸汽的蒸发方法。PCT申请WO2004/050567意图揭示一种用于重油采收的水处理方法，其使用基于蒸发的方法来处理从重油采收中采出的水。美国专利No.6,733,636意图揭示一种用于重油采收的基于蒸发的水处理方法以提供用于生产高质蒸汽的给水，该方法包括电去离子作用或离子交换处理。美国专利No.4,969,520意图揭示一种用于重油采收的蒸汽喷射工艺，其中通过离子交换树脂处理给水以从水中去除阳离子。美国专利No.3,714,985意图揭示一种油汽采收工艺。美国专利No.3,410,345意图揭示一种蒸汽发生工艺，其中蒸汽给水用离子交换树脂处理。美国专利No.3,353,593意图揭示一种用粘土稳定的蒸汽喷射工艺。本文所揭示和教导的发明涉及用于在蒸汽发生设备和方法中高效且有效地处理水的方法和装置。
发明内容本发明的一个方面包括一种用于处理水以减少高温二氧化硅基结垢的方法，该方法包括提供具有二氧化硅浓度和阳离子浓度的水；以及减少水中的阳离子量从而生产形成二氧化硅基高温水垢的倾向降低的处理过的7_K(treatedwater)。本发明的另一方面包括一种用于处理来自基于蒸汽的提高原油采收率工艺(steam-basedenhancedoilrecoveryprocess)的米出水(producedwater)以降低蒸汽发生设备内的二氧化硅结垢的方法，该方法包括使采出水经过初步和/或深度处理(primary/polishingprocess)以将水的总硬度减少到小于约0.5mg/L;使采出水经过螯合离子交换过程来制造二价阳离子浓度小于约40ppb且三价阳离子浓度小于约40ppb(十亿分之…，part(s)perbillion)的处理过的水；并且将处理过的水引入到蒸汽发生器以制造用于烃储器(hydrocarbonreservoir)的蒸汽。本发明的又一个方面是一种用于处理水以减少蒸汽发生装置内二氧化硅基结垢的系统，该系统包括用于将水的总硬度降低到以CaC03计小于约0.5mg/L的第一离子交换装置；和可操作地连接到第一离子交换装置并适于将水中的二价和三价阳离子浓度降低到分别小于约40ppb和40卯b的第二离子交换装置。本发明的再一个方面是一种产生蒸汽的系统，该系统包括适于通过将阳离子浓度降低到小于约40ppb来处理水的离子交换装置；和可操作地连接到离子交换装置以便从处理过的水来产生蒸汽的蒸汽发生器。通过审阅下述对本发明具体实施方式及附图的描述，本发明的其它方面和特征对本领域普通技术人员而言将是显而易见的。现在参考附图，仅仅通过举例的方式，对本发明多个方面的具体实施方式进行描述，其中图1显示了一种用于去除二氧化硅和降低总硬度的常规SAGD水处理方法。图2显示了一种依据本发明某些方面的水处理方法。图3A-3C是显示由本发明具体实施方式得到的计算机模拟结果的表格。尽管本发明允许各种修改和替代形式，但其具体实施方式已经通过举例的方式在图中显示并在这里详细描述。但应该理解的是，这里有关具体实施方式的描述并不是意图将本发明限制在所公开的具体形式，而正相反，其目的是覆盖所有落进由所附权利要求限定的本发明的主题和范围内的修改、等同物和替代物。具体实施例方式上述附图及以下对具体结构和方法的书面描述不代表对申请人已经发明的客体范围或该发明保护的范围加以限制。相反，附图和书面描述被提供以教导本领域技术人员来制造和使用申请人所要求专利保护的发明。本领域的技术人员将意识到，为清楚和理解起见，并未描述或显示本发明工业实施的所有特征。本领域技术人员也将意识到，包含本发明多个方面的实际工业实施方式的开发将需要许多与实施具体相关的决定(implemention-specificdecision)以实现开发者对于工业实施方式的最终目标。这种与实施具体相关的决定可以包括但不限于，符合与系统相关、与商业相关、与政府相关及其它的约束条件，这些约束条件因具体实施方式、地点而不时变化。尽管开发者的努力可能在绝对意义上来说是复杂和耗时的，但这样的努力对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说是一项常规任务。同时，单数术语的使用不表示限制项目的数目。同样，关系术语(例如但不限于，"顶部"、"底部"、"左"、"右"、"上部"、"下部"、"下"、"上"、"侧"等)的使用在具体涉及附图时用于清楚地描述，而并非意图限制本发明或所附权利要求的范围。参照图l，在典型的SAGD工艺100中，采出水120在水处理厂140中被处理，以便如图1所示在将该采出水转化为用于重新引入井下的蒸汽之前获得需要的水质。常规采出水循环系统还可包括位于水处理厂140上游的合适的去油系统160以将油浓度降低到小于约10mg/L。后面跟着气体浮选(gasflotation)和介质过滤的撇油池被认为是标准的去油装置和工艺。在常规系统中，热石灰软化(HLS)或温石灰软化(WLS)步骤180用于降低采出水内的二氧化硅含量，并且在某些情况下降低总硬度(TH)。二次过滤器(after-filter)200去除从石灰软化步骤180中带出的污泥。离子交换单元220，例如初步和/或深度处理系统或者以钠形式工作的强酸阳离子单元(SAC)，将TH降低到以CaC03计小于约0.5mg/L。OTSG240产生约80%纯度(80%quality)的蒸汽，蒸汽分离器260从蒸汽中去除20%的水相，然后将其以100%纯度的蒸汽送往储存器。在常规石灰软化步骤180中，将石灰、氧化镁和絮凝剂加入到在约9.5到9.8的pH下工作的HLS或WLS中。石灰导致了暂时性的硬度降低(即，钙和镁同碳酸氢盐碱度结合)，且氧化镁促进了二氧化硅的去除。絮凝剂帮助絮凝物形成，因此沉淀更容易形成污泥。以下反应式说明了石灰和碳酸氢钙之间的反应Ca(OH)2+Ca(HC03)2=2CaCOU+2H20。碳酸钙是不溶的，并从溶液中沉淀出来，同时从溶液中去除钙和碳酸氢盐。仅有的另一种产物是水。在类似反应中，碳酸氢镁与石灰反应产生碳酸钙和水，但是还产生了同样不溶并且从溶液中沉淀的氢氧化镁2Ca(OH)2+Mg(HC03)2=2CaC(M+Mg(OH)2丄+2H20。在常规系统中，氢氧化镁在从溶液中去除二氧化硅的过程中起重要作用。二氧化硅的去除机理被认为是吸附以及复杂离子形成的结合。通常，采出水中的镁不够会影响二氧化硅的完全去除，因此必须另外加入氧化镁形式的镁。氧化镁在水存在的情况下通过被称为熟化的过程(其中水分子和氧化镁结合)而被转化为氢氧化镁MgO+H20=Mg(OH)"。通常经由放空除去在石灰软化单元180中形成的碳酸钙/氢氧化镁污泥，并将其送往污泥池(sludgepond)或离心分离机。在每种情况下，均产生污泥处理问题。来自SAGD工艺的采出水中的TH经常小于约20mg/L，石灰软化步骤的应用实际上可能增加了出水(effluent)中TH浓度。另一种常规方法不会增加出水中的TH浓度但是可以促进二氧化硅的去除，这种方法是"烧碱软化"，其中加入氢氧化钠来软化水。为去除二氧化硅，还需要氧化镁。烧碱(caustic)使pH增高到去除二氧化硅的最佳水平。下面的反应式说明了烧碱和碳酸氢钙之间的反应2NaOH+Ca(HC03)2=CaC03丄+Na2C03+2H20。虽然相信上述另一种常规方法在技术上是可行的，但是在曾被报道的情况中，温烧碱软化过程(warmcausticsofteningprocess)在具有与WLS类似的设计的澄清池中发生，并且由于污泥携带而限制其成功。如上所述，SAGD采出水是低硬度的，且碳酸钙沉淀量通常很低。由氧化镁熟化形成的氢氧化镁是"轻污泥"，并且可能在澄清池内占优势，因为去除二氧化硅通常需要超过200mg/L的氧化镁。因而，看来工业上的结论是使用石灰软化或烧碱软化来处理SAGD采出水是不理想的。此外，众所周知，钙和镁化合物的溶解性随温度升高而降低，而且任何锅炉给水中钙和镁浓度实际上应该减少到最低浓度。然而，其它阳离子(尤其是锶、钡、三价铁和铝)互相结合或者在二氧化硅的存在下结合容易形成不溶复合物而从溶液中沉淀出来，并且在OTSG运行所必需的高温条件下形成水垢。与此相反，本发明一般地提供了一种用于在EOR工艺(如SAGD蒸汽发生工艺)中减少二氧化硅基化合物水垢形成的方法和系统。依照本发明，已经确定了引起锅炉结垢的并不是采出水中二氧化硅的存在本身，而是二价和/或三价阳离子及二氧化硅的存在导致在锅炉内部形成水垢。也就是说，蒸汽相的水含量、水相内的阳离子浓度和相关pH包括了影响二氧化硅是否会从溶液中沉淀出来并在蒸汽发生表面如锅炉管道上形成水垢的参数。更具体地说，己知二氧化硅在运行中的OTSG中存在的高pH和高温条件下是可溶的。蒸汽的运行纯度可以固定在80%，这就留出了通过以调整二价和三价阳离子浓度来减少结垢倾向的余地。因此，本发明涉及下述方法通过该方法，将二价和三价阳离子减少到十亿分之几(ppb)的浓度水平，使得没有或几乎没有多价阳离子与二氧化硅反应，从而充分减少或消除结垢反应。现在参照图2，依照本发明的一种水处理方法描述为在不需要去除二氧化硅(例如通过石灰软化)的情况下来使采出水再循环(如形成SAGD)以产生蒸汽。图2说明了依照本发明多个方面的用于去除二价和三价阳离子的步骤10。去油后，将采出水12引入到离子交换系统14(例如初步和深度处理膜或者SAC单元，后者可以是常规设计)和螯合离子交换单元16中来将所有二价和三价阳离子的浓度共同降低到每个均小于约40ppb;优选降低到每个均小于约30ppb;最优选降低到每个均约20ppb或更低。因此，处理过的水可被引入到蒸汽发生器18如OTSG中以产生合适纯度(quality)的蒸汽，该蒸汽在蒸汽分离器20中分离以便被再引入到储存器22和水相处理器24中。应当意识到，即使在小于约20ppb的优选阳离子净度下，使用处理过的水的蒸汽发生装置可能也必须在预定时间间隔进行清洁。清洁间隔时间受锅炉给水水质的影响，因此供给阳离子浓度小于约20ppb水的蒸汽发生装置将比供给阳离子浓度小于约30ppb的水的装置需要更少频次的清洁。回到图2，SAC单元14优选以钠形式运行，其将采出水的TH降低到以CaC03计约小于0.5mg/L。螯合离子交换单元16可使用交换树脂来将二价阳离子的浓度进一步减少到最优选约20ppb或更低并将三价阳离子的浓度进一步减少到约20ppb或更低(包括钙和镁)。蒸汽发生器18产生约80%纯度的蒸汽，且蒸汽分离器20从该蒸汽中去除20%的水相。然后，分离后的蒸汽作为100%纯度的蒸汽被送往储存器22。对于TDS浓度小于约6000mg/L的水如采出水(迄今，人们认为所有SAGD采出水的TDS浓度均小于约6000mg/L)来说，以钠形式运行的强酸阳离子(SAC)树脂能够用于将TH浓度降低到以CaC03计小于约0.5mg/L。初步和深度处理单元(primaryandpolishingunit)14可以用10%氯化钠溶液再生，其可用于实现这一泻出浓度。为减少或防止与二氧化硅的反应，可以将剩余的0.5mg/LTH与水中的其它二价和三价阳离子一起进一步减少，优选达到尽可能最低的ppb浓度。螯合离子交换树脂具有能够与单个金属原子形成配位键的官能团。该机理类似于钙和镁离子与强螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)的螯合。具有去除TH和金属的螯合能力的树脂包括但不限于那些含有氨基磷酸和亚氨基二乙酸的树脂。具有氨基磷酸官能团的螯合树脂选择性地从高盐溶液中去除钙和镁，具有亚氨基二乙酸官能团的螯合树脂去除过渡元素。两类树脂都能去除三价铝。由于它们都用酸然后用烧碱来再生，故这两类树脂能在同一容器内混合。这种优选的螯合树脂混合物可以将所有二价和三价阳离子浓度均降低到最优选约20ppb或更小的水平。应当理解，本发明的其他实施方式可以优选将阳离子减少到约30ppb或更小乃至40ppb或更小。通过本发明，还可以实现将阳离子减少到lOppb或更小。螯合树脂的成本为每公升约23美元。该树脂可用酸和烧碱以每公升树脂使用每种再生剂约120克的量来再生，以产生约0.92毫当量V毫升的树脂容量。在深度处理单元14，优选的服务流速(serviceflowrate)为最大每小时约30床体积。用SAC单元14下游的螯合离子交换单元来替代石灰软化步§聚及相关的化学存储和处理设备简化了工厂规划并减少了所需的占用土地面积。下表I提供了用于与产油为约4000mV天且蒸汽/油比为约3:1的生产厂相关的采出水处理厂的两种选择的主要设备列表，两种选择之一选用石灰软化，且另一种选用根据本发明一个实施方式的螯合树脂处理。锅炉给水需求是约500mVhr。尽管已经参考具体实施方式描述了本发明，但其不限于这些实施方式。本发明可以通过许多方式进行修改或变化，并且这些修改和变化落在本发明的范围和主题内，并且包含在下述权利要求的范围内。表I<table>complextableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>当选用螯合离子交换而不是石灰软化时，仅基于装置供应成本来估计的资本成本就节省了约2,000,000美元。例如，SAC运行成本对两种处理选择来说是相似的，因此，对用于石灰软化器和螯合离子交换单元的化学品成本的比较提供了不同运行成本。处理一立方米采出水的成本用于确定运行成本的差值。使用阿尔伯达(Alberta)的麦克默里堡(FortMcMurray)地区的含运费化学品成本进行比较。化学品成本，以总量为100%，如下所示石灰-18美分/kg氧化镁=50美分/kg盐酸=85美分/kg氢氧化钠=60美分/kg在石灰软化步骤中，石灰的剂量率为200mg/L，且氧化镁的剂量率为110mg/L，处理一立方米二氧化硅浓度为155mg/L的水的化学品成本是9美分。当二氧化硅浓度增大到350mg/L这一更为实际的值时，成本上升到19美分/m3。当选用螯合离子交换树脂时，用每升树脂120克酸和120克烧碱的再生量获得树脂的0.92毫当量/毫升树脂容量。基于SAC单元的3mg/L的二价/三价阳离子排放量，每个螯合离子交换单元的服务期限为47天，等于每年仅需要22次再生。用螯合离子交换树脂来处理采出水的成本将是2.5美分/m^二氧化硅浓度为155mg/L的采出水节省了6.5美分/m3，而二氧化硅浓度为350mg/L的采出水节省了16.5美分/m3。由于大量参数可以是变化的，包括化学品注入速率及其浓度、循环蒸汽的返回率(rateofreturn)和化学组成、污泥循环和排空速度、以及工作温度变化，可能难以对常规石灰软化步骤进行控制。工艺干扰可能很快地发生，但需要花费很多天进行调整。相比之下，依照本发明的处理方法仅仅使用离子交换，其具有较少变量。如果自动再生没有问题，则来自该方法的处理过的水的水质是非常稳定的。通过使用螯合离子交换树脂来将SAGD采出水中的二价和三价阳离子浓度降低到约20ppb或更低的水平，这使得蒸汽发生装置能够用具有高二氧化硅浓度的采出水来运行。以高二氧化硅浓度运行省去了对目前用于促进去除二氧化硅的常规石灰软化步骤的需要。用螯合离子交换步骤替代石灰软化步骤用于SAGD装置能极大地节省资本成本和运行成本。能够预测容易在OTSG温度和压力操作条件下形成的水垢的种类和数量的计算机程序用于模拟采用不同水质给水的影响。在模拟中使用化学组成如下表II所示的采出水以显示当锅炉给水水质提高时水垢形成倾向是如何减小的。表n<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>计算机分析假设，来自SAGD操作的早期采出相的采出水样品的二氧化硅为约155mg/L。二氧化硅浓度随时间显著增加，且成熟运行范围的更实际的值是350mg/L。运行一系列四个模拟，且在每种情况中均使用8400kPa的OTSG操作，且给水流速为82mVhr。图3显示了模拟结果。模拟#1.第一次模拟使用具有上述离子的锅炉给水浓度，即，未去除总硬度或二氧化硅。结果显示在图3的A段。采出水在25。C和大气压下产生41mg/L的总模拟沉淀量。在8400kPa和300。C条件下的20。/。的水相是浓縮部分，该浓縮部分将在蒸汽分离器20中去除。总沉淀量为110mg/L(相当于约216.5kg/天)，其是可能在OTSG管路内形成水垢的物质量。实际上，人们认为仅有该量的一部分将沉积成水垢，但是这个值越高，水垢沉积的可能性越大。应注意到，二氧化硅不会对沉淀量做出可感知的贡献。主要的沉淀成分是含有二氧化硅和其它二价及三价阳离子的CaSi03、钙铁榴石(Ca3Fe2Si3012)和透闪石(Ca2Mg5Si8022(OH)2)化合物。模拟#2.在第二次模拟中，TH被降低到以CaC03计低于0.5mg/L，剩下的其它所有离子与第一次模拟中的浓度一样。第二次模拟的结果显示在图3的B段。在20%的水相里，结果是钙和镁处于非常低的浓度(分别约为O.l和0.02mg/L)，现在的主要沉淀物是铁和镍的氧化物。与第一次模拟相比，沉淀物的总量已经被减少到十分之一。模拟#3.第三次模拟中所有二价和三价阳离子(包括钙和镁)的浓度被减少到0.02mg/L(20ppb)，结果显示在图3的C段。现在，预测所形成的沉淀总量在20%的水相中小于1mg/L。模拟糾.未处理的采出水中的二氧化硅浓度相对较低，其为155mg/L。为清楚地显示高二氧化硅操作是可行的这一前提，当所有二价和三价阳离子被减少到20ppb或更低时，在第四次模拟中将二氧化硅硅浓度增大到350mg/L。第三次模拟和第四次模拟之间的唯一区别是二氧化硅浓度从155增大到350mg/L。第四次模拟的结果显示在图3的D段。锅炉给水中的二氧化硅在25。C的沉淀为232mg/L，这显示了二氧化硅在低温下的不溶性。为将二氧化硅保持在溶液中，需要高于60。C的温度，在SAGD厂中，去油水12通常是约80"C。OTSG运行条件下的20%的水相也不包含沉淀二氧化硅，与第三次模拟相比，沉淀固体量仅增加2mg/L。在冷却后的水相中，由于二氧化硅在低温下再沉淀，目前的沉淀量是926mg/L。本发明的上述实施方式仅表示作为例子。本领域技术人员可以做出更改、修饰和变化以实现具体实施方式而不背离本发明的范围。可以做出其它和进一步的实施方式而不背离本发明的一般公开内容。例如，步骤的顺序可以以各种次序进行，除非另外明确限制。本文所述的各种步骤可以与其它步骤结合、被所述步骤插入、和/或分成多个步骤。类似地，已经在功能上描述了各元素，其可以具体化为独立的要素或可以结合为具有多功能的要素。本发明已经在上下文中描述了优选和其它实施方式，但并不是本发明的每个实施方式都被描述。对所述实施方式的明显修改和变换是本领域普通技术人员能够得到的。公开和未公开的实施方式不表示限制和约束申请人所构想的本发明的范围和适用性，而是在符合专利法规的条件下，申请人意图全面保护所有落入下述权利要求的等同范围或界限内的所有这种修改和改进。权利要求l、一种用于处理水以减少高温二氧化硅基结垢的方法，所述方法包括提供具有二氧化硅浓度和阳离子浓度的水；和减少阳离子量从而生产形成二氧化硅基高温水垢的倾向降低的处理过的水。2、如权利要求1所述的方法，蒸汽。3、如权利要求2所述的方法，率工艺中使用所述蒸汽。4、如权利要求3所述的方法，力驱油工艺中使用所述蒸汽。其还包括从至少部分处理过的水生成其还包括在基于蒸汽的提高原油采收其还包括在用于烃回收的蒸汽辅助重5、如权利要求1所述的方法，其中所述阳离子被减少到约40ppb或更低。6、如权利要求1所述的方法，其中减少阳离子的步骤包括将二价阳离子减少到少于约40ppb和将三价阳离子减少到少于约40ppb。7、如权利要求1所述的方法，其中减少阳离子的步骤包括将二价阳离子减少到约30ppb或更低以及将三价阳离子减少到约30ppb或更低。8、如权利要求l所述的方法，其中减少阳离子的步骤包括将二价阳离子减少到约20ppb或更低以及将三价阳离子减少到约20ppb或更低。9、如权利要求1所述的方法，其中去除阳离子的步骤包括一个或多个离子交换过程。10、如权利要求9所述的方法，其中所述离子交换过程包括螯合离子交换过程。11、如权利要求io所述的方法，其中去除阳离子的步骤包括初步和/或深度处理以将总的水硬度降低到小于约0.5mg/L。12、如权利要求11所述的方法，其中所述初步和/或深度处理是强酸或弱酸阳离子交换过程。13、如权利要求1所述的方法，其中水中的总溶解固体浓度小于约6000mg/L。14、一种用于处理来自基于蒸汽的提高原油采收率的工艺的采出水以减少蒸汽发生装置中的二氧化硅结垢的方法，所述方法包括使所述采出水进行初步和/或深度处理以将总硬度降低到小于约0.5mg/L;使所述采出水经历螯合离子交换过程以生产处理过的水，所述处理过的水的二价阳离子浓度为小于约40ppb，且其三价阳离子浓度为小于约40ppb;和将所述处理过的水引入蒸汽发生器以产生用于烃储存器的蒸汽。15、如权利要求14所述的方法，其还包括产生约80%纯度的蒸汽和约20%的水相，其中二氧化硅和总溶解固体(TDS)基本上存在于所述20%的水相中。16、如权利要求15所述的方法，其中所述处理过的水的二价阳离子浓度为约30ppb或更低，且其三价阳离子浓度为约30ppb或更低。17、如权利要求15所述的方法，其中所述处理过的水的二价阳离子浓度为约20ppb或更低，且其三价阳离子浓度为约20ppb或更低。18、一种用于处理水以减少蒸汽发生装置中的二氧化硅基结垢的系统，所述系统包括第一离子交换装置，其用于将水的总硬度降低到以CaC03计小于约0.5mg/L;禾口第二离子交换装置，其可操作地连接到所述第一离子交换装置，并且适于将水中的二价和三价阳离子浓度降低到分别小于约40ppb和40ppb。19、如权利要求18所述的系统，其中所述第二装置是螯合离子交换单元。20、一种用于产生蒸汽的系统，所述系统包括离子交换装置，其适于通过将阳离子浓度降低到小于约40ppb来处理水；和蒸汽发生器，其可操作地连接到所述离子交换装置，并用于从处理过的水来产生蒸汽。全文摘要本发明提供了一种用于处理水以减少蒸汽发生装置中的二氧化硅基化合物结垢的方法，该方法包括在将水引入到蒸汽发生装置中之前使水经历阳离子去除过程以将水中的二价和三价阳离子的浓度降低到最优选小于20ppb的步骤。该方法不需要石灰软化阶段，并且节约了资本和操作成本。文档编号E21B43/24GK101365766SQ200680049860公开日2009年2月11日申请日期2006年10月27日优先权日2005年10月28日发明者迈克尔·K·布赖德尔申请人:沃利帕森斯集团股份有限公司