[发明专利]一种注汽锅炉高温分离水回用处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种注汽锅炉高温分离水回用处理系统及处理方法，属于水处理技术领域，包括：注汽锅炉、四级换热单元、化学除硅单元、闪蒸罐、TVC单元、缓存罐、锅炉给水箱和结晶分离单元；所述四级换热单元包括第一换热器、第二换热器、第三换热器及第四换热器。本发明将注汽锅炉高温高盐分离水除硅、脱盐和去除有机物后，回用于注汽锅炉，注汽锅炉产生干蒸汽的品质满足注汽开采需求；同时对废水及其中含有的热能进行资源化利用，减少或不采用冷却水，实现注汽锅炉高温高盐分离水的近零排放处置和低成本运行。改善了生态环境，对辅助重力泄油技术的节能、节水和可持续利用具有非常重要的意义。

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种注汽锅炉高温分离水回用处理系统及处理方法。

背景技术

1978年，由R.M.Bulter博士根据注水采盐原理，以热传导与流体热对流相结合，蒸汽作为热源，依靠沥青及凝析液的重力作用开采稠油，提出了特稠油开发的辅助重力泄油技术。稠油热采是目前非常规稠油开发的主要技术手段，已在美国、委内瑞拉、加拿大广泛应用，我国先后在辽河、新疆、胜利和河南等稠油油田推广应用。

注汽锅炉为稠油开采技术提供热源，是十分重要的一个环节，其中注汽锅炉在运行过程中为产生约20~30%的高温分离水，压力约为14MPa，温度约为360℃，高温分离水中富含了大量硅、有机物和盐类物质，直接泄放，不仅浪费资源，而且污染环境，需进行有效处置进行达标排放或回用。

国内现有常规技术为基于注汽锅炉高温分离水的高热量而采用的直接蒸发或闪蒸等技术进行处置，产生二次蒸汽以及部分浓盐水，之后二次蒸汽冷凝后回用于锅炉。或是将注汽锅炉高温分离水冷却后采用常规膜处置工艺进行处置进行排放或回用。

1）注汽锅炉高温分离水直接采用蒸发冷凝技术时，高温分离水中硅、有机物、盐类物质通过溶解性携带和机械携带致使产生的二次蒸汽中有机物、盐类物质超标，尤其是硅超标。二次蒸汽回用于高温注汽锅炉，水中杂质（硅、有机、盐）在炉内进行富集，当锅炉水中杂质含量增高到一定程度时，在汽、水分界面处会形成泡沫层，尤其是锅炉水中含有硅、有机物，或者较多的水渣，或较多的NaOH和Na₃PO₄等碱性杂质时，更容易形成泡沫层，导致汽水共腾，造成蒸汽中含盐量急剧增加。

2）注汽锅炉富含硅，容易造成传统膜工艺的堵塞。同时膜工艺对对处理水温度要求为30~40℃，采用膜工艺处置不仅需要大量的冷却水，注汽锅炉中产生的高温高盐分离水中的热能不能进行有效资源化利用，经济性差。

因此，亟需一种能够解决注汽锅炉高温高盐分离水的处置技术，使其进行资源化回用的同时，不影响注汽锅炉干蒸汽品质，充分利用高温高盐分离水的高品质热，减少或不采用冷却水。

发明内容

本发明的目的在于提供一种注汽锅炉高温分离水回用处理系统及处理方法，在满足注汽锅炉产生干蒸汽的品质要求的前提下，将注汽锅炉高温分离水有效处置后，回用于注汽锅炉，对废水及其中含有的热能进行资源化利用，减少或不采用冷却水，实现注汽锅炉高温分离水的近零排放处置和低成本运行，改善了生态环境，对辅助重力泄油技术的节能、节水和可持续利用具有非常重要的意义。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开的一种注汽锅炉高温分离水回用处理系统，包括：注汽锅炉、四级换热单元、化学除硅单元、闪蒸罐、TVC单元、缓存罐、锅炉给水箱和结晶分离单元；所述四级换热单元包括第一换热器、第二换热器、第三换热器及第四换热器；

注汽锅炉产生的饱和干蒸汽用于注地原油开采，注汽锅炉的液体出口与闪蒸罐的液体入口相连，闪蒸罐的气体出口与TVC单元相连通；闪蒸罐的液体出口通过管路经第一换热器与第二换热器的液体入口I相连，第二换热器的液体出口与化学除硅单元相连，化学除硅单元的液体出口通过管路经第一换热器与TVC单元相连通；