专利名称：利用油气田联合站废热对采油废水资源化的处理装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种利用油气田联合站废热(如火炬、其它形式废热)对采油废水进行资源化处理装置及方法。
背景技术：
油气田联合站的采油废水产生量大，具有较高的含盐量(质量分数为10 25% )，盐类混合物中氯化钠含量低(质量分数为50 75% )，成为陆上处置无法破解的难题，因此，一般油气田只好采用回注的办法对其进行处置。但由于水量过大，回注尚不能对其完全处置的情况下，未回注的废水只好被泵入晒盐池进行自然挥发以求得减量化，但却 留下了大量的毫无使用价值的混合盐(除了氯化钠之外，还有氯化钙、氯化镁等)成为新的垃圾危害环境。迄今为止，尚未发现对较高含盐量采油废水更好的资源化处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用油气田联合站废热对采油废水资源化的处理装置及方法。为达到上述目的，本发明的装置包括包括与常温采油废水相连通的并联连接的第一换热器组合、第二换热器组合，以及与第一换热器组合、第二换热器组合的出口相连通的蒸发器；所述蒸发器的加热端与油田废热供热系统相连，通过第一换热器组合、第二换热器组合采油废水初步换热加热后汇流进入蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过第一换热器组合降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过第二换热器组合降温后形成常温浓缩盐水进行回注。所述的第一换热器组合、第二换热器组合为壳管式换热器、板式换热器、螺旋管式换热器或蛇管式换热器。所述的常温采油废水按10 : I I : 10的流量比通过支管分流后通过并联连接
的第一、第二换热器组合。所述的第一、第二换热器组合分别由3 8个换热器串联组成，低温采油废水与高温淡水、高温浓缩盐水的温差控制在5°C 30°C。所述的由第一、第二换热器组合汇流进入蒸发器的废水温度控制在60°C 100。。。所述的采油废水盐类质量分数为I 25%。所述的淡水产量控制为原采油废水的20 80%，浓缩盐水的盐类质量分数控制为25 35%。本发明利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理方法对稳态运行的系统，在常温下的采油废水按10 : I I : 10的流量比由支管分流后通过并联连接的第一、第二换热器组合并进行初步换热加热，初步换热加热的废水通过第一、第二换热器组合后汇流进入由油田废热加热的蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过第一换热器组合换热降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过第二换热器组合换热降温后形成常温浓缩盐水进行回注。所述的第一、第二换热器组合分别由3 8个换热器串联组成，低温采油废水与高温淡水、高温浓缩盐水的温差控制在5°C 30°C ;且由第一、第二换热器组合汇流进入蒸发器的废水温度控制在60°C 100°C。所述的淡水产量控制为采油废水的20 80%，浓缩盐水的盐类质量分数控制为25 35%。本发明在于利用联合站废热(如火炬、废热蒸汽等)对高含盐量采油废水(盐类 质量分数I 25% )进行蒸发浓缩(无论采用何种蒸发器)回收淡水，浓缩后废水盐类质量分数提高到浓度为25 35% (注意绝对要保证其常温下无盐的结晶析出)从蒸发器排出，蒸发器排出的高温淡水蒸汽、高温浓缩盐水分别通过换热器与采油废水进行热交换后冷却至常温，水蒸汽冷却后形成的淡水回收，冷却后浓缩盐水各项指标(如SS等)满足回注水的水质要求进行回注。本发明意义在于既可有效的解决大量采油废水难以完全回注而产生的废盐垃圾问题，又能高效的利用油气田废热资源得到淡水；不但具有良好的环境效益，而且具有很好的经济效益。本发明尤其适合在沙漠缺水地区的油田进行。
图I是本发明的系统流程示意图。
具体实施例方式下面结合示意图对本发明作进一步详细说明。参见图1，本发明包括与括与常温原采油废水相连通的并联连接的换热器组合I、换热器组合2，以及换热器组合I、换热器组合2的出口相连通的蒸发器；所述蒸发器的加热端与油田废热供热系统相连。通过换热器组合I、换热器组合2采油废水初步换热加热后汇流进入蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过换热器组合I降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过换热器组合2降温后形成常温浓缩盐水进行回注。本发明的换热器组合I和换热器组合2分别由3 8个换热器串联组成，低温采油废水与高温淡水、高温浓缩盐水的温差控制在5°C 30°C。且由换热器组合I和换热器组合2汇流进入蒸发器的废水温度控制在60°C 100°C。本发明所采用的采油回注水盐类质量分数为I 25%。本发明的回收方法如下对稳态运行的系统，在常温下的采油废水按10 I I 10的流量比由支管分流后通过并联连接的换热器组合I和换热器组合2并进行初步换热加热，初步换热加热的废水通过换热器组合I和换热器组合2后汇流进入由油田废热加热的蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过换热器组合I换热降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过换热器组合2换热降温后形成常温浓缩盐水进行回注。淡水产量控制为原采油废水质量的20 80%，浓缩盐水的盐类质量分数控制为为25 35%。
高温水蒸气及高温浓缩盐水(质量分数25 35% )分别经过换热器组合I、换热器组合2进行热交换后，自身冷却至常温((TC 30°C )，形成回收淡水及浓缩盐水，常温下的浓缩盐水各项水质指标(如SS等)满足回注水的水质要求后进行回注。同时常温下的采油废水在流经换热器组合I、换热器组合2时，还分别与蒸发器流出的高温淡水蒸汽和高温度浓缩盐水进行热交换初步加热后汇流进入蒸发器进行蒸发浓缩。
权利要求
1.利用油气田联合站废热对采油回注水资源化处理装置，其特征在于包括与常温采油废水相连通的并联连接的第一换热器组合(I)、第二换热器组合(2)，以及与第一换热器组合(I)、第二换热器组合(2)的出口相连通的蒸发器；所述蒸发器的加热端与油田废热供热系统相连，通过第一换热器组合(I)、第二换热器组合(2)采油废水初步换热加热后汇流进入蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过第一换热器组合(I)降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过第二换热器组合(2)降温后形成常温浓缩盐水进行回注。
2.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的第一换热器组合(I)、第二换热器组合(2)为壳管式换热器、板式换热器、螺旋管式换热器或蛇管式换热器。
3.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的常温采油废水按10 : I I : 10的流量比通过支管分流后通过并联连接的第一、第二换热器组合(1、2)。
4.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的第一、第二换热器组合(1、2)分别由3 8个换热器串联组成，低温采油废水与高温淡水、高温浓缩盐水的温差控制在5°C 30°C。
5.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的由第一、第二换热器组合(1、2)汇流进入蒸发器的废水温度控制在60°C 100。。。
6.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的采油废水盐类质量分数为I 25%。
7.根据权利要求I所述的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理装置，其特征在于所述的淡水产量控制为原采油废水的20 80%，浓缩盐水的盐类质量分数控制为25 35%。
8.—种如权利要求I所述装置的利用油气田联合站废热对采油废水资源化处理方法， 其特征在于对稳态运行的系统，在常温下的采油废水按10 : I I : 10的流量比由支管分流后通过并联连接的第一、第二换热器组合(1、2)并进行初步换热加热，初步换热加热的废水通过第一、第二换热器组合(1、2)后汇流进入由油田废热加热的蒸发器，废水在蒸发器中进行蒸发浓缩后变为高温淡水蒸汽和高温浓缩盐水，高温淡水蒸汽通过第一换热器组合(I)换热降温后形成常温淡水回收，高温浓缩盐水通过第二换热器组合(2)换热降温后形成常温浓缩盐水进行回注。
9.根据权利要求8所述的利用油气田联合站废热对采油回注水资源化处理方法，其特征在于所述的第一、第二换热器组合(1、2)分别由3 8个换热器串联组成，低温采油废水与高温淡水、高温浓缩盐水的温差控制在5°C 30°C ;且由第一、第二换热器组合(1、2)汇流进入蒸发器的废水温度控制在60°C 100°C。
10.根据权利要求8所述的利用油气田联合站废热对采油回注水资源化处理方法，其特征在于所述的淡水产量控制为采油废水的20 80%，浓缩盐水的盐类质量分数控制为25 35%。
全文摘要
利用油气田联合站废热对采油废水资源化的处理装置及方法，利用联合站废热对采油废水进行蒸发浓缩(无论采用何种蒸发器)回收淡水，废水浓缩后盐类质量分数控制为25～35％(注意绝对要保证其常温下无盐的结晶析出)从蒸发器排出，蒸发器排出的高温淡水蒸汽、高温浓缩盐水分别通过换热器与采油废水进行热交换后冷却至常温，水蒸汽冷却后形成的淡水回收，冷却后浓缩盐水各项指标(如SS等)满足回注水的水质要求进行回注。本发明意义在于既可有效的解决大量采油废水难以完全回注而产生的废盐垃圾问题，又能高效的利用油气田废热资源得到淡水；不但具有良好的环境效益，而且具有很好的经济效益。本发明尤其适合在沙漠缺水地区的油田进行。
文档编号C02F1/16GK102659201SQ201210126238
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者付炜, 刘若阳, 司军, 孙根行, 陈圆圆 申请人:北京华盛坤泰环保科技有限公司, 陕西科技大学