[发明专利]一种湿蒸汽发生器水质复合除氧剂

说明书

                     技术领域

本发明提供了一种水质复合处理剂，尤其是一种除氧剂。

                     背景技术

为开采稠油，原油生产企业要向井下注入湿蒸汽。湿蒸汽发生器(可简称注汽锅炉)是一种高温高压设备，其运行压力达17.2MPa，产生干度为80％的湿蒸汽。它对产汽用水的水质要求十分严格，关键指标为：硬度每升零毫克，含氧量小于0.01mg/l，PH值在8.3～9.0之间。因水质达不到要求，管路腐蚀严重，原油生产企业多次发生了炉管及注汽管网的爆管事故，不仅造成了严重的经济损失，而且对人身安全也带来了相当大的危害。其主要原因是除氧剂不适宜，供水水质含氧量大大超标，PH值偏低造成的。

注汽锅炉水质处理工艺与设备最初多是引进美国技术。国外的这种水质处理工艺中多是采用亚硫酸钠对供水进行除氧，国内各油田也均采用亚硫酸钠进行除氧。而国外注汽锅炉使用亚硫酸钠除氧多是建立在浅层低压力注汽条件下的。国内油田用亚硫酸钠作除氧剂的缺点在于，在使水中的含氧量小于1mg/l时，需要较多的亚硫酸钠过剩量，而当压力超过7MPa时，过剩的亚硫酸钠易分解，产生腐蚀性极强的硫化氢、二氧化硫等化合物，对管路产生酸性腐蚀，而分解后的钠离子则形成极强的碱性物质，不但易造成钢铁管路及设备的“碱脆”腐蚀，而且在注入地下后还会腐蚀地层，造成近区溶蚀塌陷和远区凝结堵塞，降低地层渗透率，影响原油采收率。

                     发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种湿蒸汽发生器水质复合除氧剂，它能有效地对产汽用水进行除氧，防止管路被腐蚀。

本发明是这样实现的，湿蒸汽发生器水质复合除氧剂，它由亚硫酸铵、在机胺和水组成，按重量计，其配比为：亚硫酸铵15～40％，有机胺0～10％，余量为水。

本发明之一种湿蒸汽发生器水质复合除氧剂的优选配比为，按重量计，其配比为：亚硫酸铵16～39％，有机胺0.1～9％，余量为水。

所述的有机胺为乙二胺或/和三乙醇胺。

这种水质复合除氧剂用于注汽锅炉产汽用水的处理后，达到了如下指标：进炉前的水中残氧由0.1～0.4mg/l减少到小于0.01mg/l，水质PH值由7.0～7.5处理到8.3～9.0，水质处理后其反应生成物无沉淀，对管路无腐蚀，不伤害油层，亚硫酸铵可采用用氨水吸收废气中的SO2后得到的产物，做到了废物利用，符合国家环保要求，水处理费用低，生产制造简便，除氧工艺操作方便，效果稳定。

下面进一步说明本发明。

本发明之复合除氧剂中的有机胺还可以为环已胺、苄胺、吗啉、十八烷基胺、十六烷基胺、双十八烷基胺等有机胺类物。

这种水质复合除氧剂使用后，亚硫酸铵与水中的氧反应生成硫酸铵，硫酸铵又可与水中的碳酸根和碳酸氢生成氨、二氧化碳等气态物质。既可减少氢氧根离子的生成，避免水质碱生过分增强，又能使碳酸根和碳酸氢根发生分解，使水质碱性适当增强。从而既除去大部分氧气，又使PH值保持在恰当的范围。

亚硫酸铵在水中的反应情况如下：

继续反应的产物进入气相，由于生成物的CO₂为酸性、NH3为碱性，两者相伴，随时可复原为中性盐，对设备不会造成腐蚀，即

或

。

在液相中，由于CO₂被清除，在高温高压下避免了其向氢氧化物的转变。

这种复合除氧剂中加入有机胺，是因为有机胺在水温逐渐升高的过程中以不同的速度挥发，在钢铁表面形成保护膜，以减少可能存在的酸性气体的腐蚀。有机胺在进入地层后不会与二氧化硅反应，不产生溶蚀作用。由于反应速度很快，除氧剂也不需过量很多，基本上克服了使用亚硫酸钠的缺点。

这种复合除氧剂的生产极为方便，按配比将亚硫酸铵、有机胺、水加入到搪瓷反应罐中，在常压、60℃温度以下搅拌均匀即可。