[发明专利]一种油田污水的竖管降膜蒸发资源化处理工艺

说明书

本发明提供一种油田污水的竖管降膜蒸发资源化处理工艺，包括：油田污水进入一体化澄清除硬装置，经除硬后调节pH值，进入第一板式预热器预热；送入第二板式预热器预热后，进入一体式降膜蒸发器的管程并在其壳程中补充鲜蒸汽，蒸发产生的不凝气与进料水经第一板式预热器换热后排出；蒸发出的水蒸汽及浓缩液经一体式降膜分离器分离，蒸发器壳程中的水蒸汽冷凝为蒸馏水与进料水经第二板式预热器换热后排出并收集；蒸发器管程的水与壳程中蒸汽换热后，其管程的水蒸发为水蒸气进入二级除沫器净化后，经压缩机压缩升温，进入蒸发器循环，而一体式降膜分离器底部的浓缩液排出。本发明的工艺流程简单、用电负荷低、清洗周期短，建设投资低、成本低。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种油田污水的竖管降膜蒸发资源化处理工艺。

背景技术

目前国内高盐含油污水资源化主要有膜法及热法两种工艺，其中膜法主要反渗透工艺，热法有机械压缩蒸发工艺及低温多效蒸发工艺。国际范围来看，膜法和热法两种工艺都有应用。相关工程实例已经在加拿大、美国和英国等有局部应用。但是由于石油开采在国外大多是低含水期开采，剩余污水量少，所以这一技术并未在油田领域广泛使用，其实核心技术借鉴于海水淡化行业。国内油田在新疆春风油田、西南气田等环保要求高的区域也正在进行相关工程设计和应用，主要是强制循环蒸发和水平管降膜蒸发。考虑到我国是油田开发已到高含水期，剩余污水出路已成为制约油田发展的重要因素，随着国家环保政策要求越来越高，减少排放，污水资源化利用是污水处理的重要方向，前景巨大。同时膜法工艺和常规热法工艺处理油田污水在适应性和运行上也存在诸多问题，因此必须紧跟污水资源化国际前沿技术，进行高效降膜热法工艺的研发应用。

目前油田污水膜法资源化工艺和常规热法资源化工艺分别存在如下一系列问题。

(一)膜法资源化工艺

1.进水水质要求高，对于油田污水需要复杂的预处理流程才能满足要求；2.膜使用寿命短，3～5年就需要更换膜，费用高，维护工作量大；3.对于油田污水，浓缩倍数低，大量的浓水需要排放；4.极易污染，进水水质不达标，可能导致膜损坏；5.反渗透操作压力高，10～20MPa，能耗大；6.难以去除小分子有机物，出水水质；7.油田污水温度较高，特别是稠油污水，需要冷却后才能进行膜处理。

(二)常规热法资源化工艺

1.强制循环蒸发需要300倍左右的循环水量，能耗大，设备庞大；2.多效蒸发工艺需要蒸汽源，同时温差小，换热效率低，换热面积大，设备容积大，投入高；3.水平管降膜蒸发工艺清洗工作量大，列管布置通常要离线清洗，维护工作量大。

本发明能够替代用于高倍率浓缩含油污水，同时弥补其它常规热法在处理油田污水中存在不足的现状，处理后的污水可以用于蒸汽锅炉用水以及其它生产用水，不仅可以解决油田污水的出路问题，更能为油田生产提供充足的水资源，提高循环经济效益。而且对于油气田开发、零排放要求等领域具有良好的应用前景及良好的经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种油田污水的竖管降膜蒸发资源化处理工艺。

为了实现上述的目的，本发明提供了一种油田污水的竖管降膜蒸发资源化处理工艺，包括以下步骤：

1)油田污水进入一体化澄清除硬装置，经过除钙、除镁的除硬后调节pH值，进入第一板式预热器预热；

2)之后送入第二板式预热器进行预热，然后通过循环泵带压进入一体式降膜蒸发器的管程并在其壳程中补充鲜蒸汽，蒸发后产生的一部分不凝气与前端进料水经第一板式预热器换热后排出；

3)其余蒸发出来的水蒸汽及浓缩液经过一体式降膜分离器的分离，该一体式降膜蒸发器的壳程中的水蒸汽冷凝为蒸馏水与前端进料水经第二板式预热器换热后排出并收集；