油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置

摘要

本发明公开一种油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置，属于采油装备。由混浴蒸馏塔和换热分离器两部分组成。其特征是油田污水通过与锅炉烟气混浴，达到用污水清洗实现烟气治理净化，用烟气余热蒸发后冷凝获取纯净用水，并通过水载体的热力传递实现热能的循环利用。本发明的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置与现有技术相比，具有应用技术成熟，使用范围广，使用设施、设备改进、改良、制做和配套组装简便易行，节能效果好，成本低，综合利用能力高，效益好等显著优点，具有很好的推广应用价值。

权利要求

1.一种油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置，其由混浴蒸馏塔和换热分离器两部分组成，其特征是注汽锅炉产生的锅炉烟气和油田污水分别输入混浴蒸馏塔，在混浴蒸馏塔内经雾化布水器喷淋的油田污水与经烟气导流器和消尘伞弥散的锅炉烟气混浴，油田污水因受锅炉烟气加热，一部分蒸发形成蒸汽，锅炉烟气经淋洗净化，蒸汽和净化后烟气经微滴滤过器除水后由输气管送入换热分离器，未形成蒸汽的另一部分油田污水及因吸附水分增重粘合的烟气粉尘坠落积水槽，水分经过滤膜过滤后经出水口排出、无害化处置后外排，粉尘及其他固化物由排渣口间断泄出；由换热分离器导入的油田污水通过增温盘管进一步升温后由高压水泵输入雾化布水器；其换热分离器是由密闭的冷水腔与包容其内的大面积封闭的换热片组成的双腔体，油田污水由冷水腔下部进入，经上部污水管导出，由混浴蒸馏塔发生的蒸汽、烟气经输气管从换热片一侧进入，蒸汽冷凝后由换热片下部的滤水阀和净水管排出给注汽锅炉供水，烟气由换热片上部的输气管排出参与油井注汽或外排。

说明书

油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置

一、技术领域：

[0001] 本发明公开一种油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置，属于采油装备。

[0002] 二、背景技术：

[0003] 工业污水、油田污水的综合治理和应用，锅炉烟气的综合治理和应用都越来越受到世界各国的重视，并产生了大量成熟有效的技术方法，在不同环境和区域进行着广泛的针对性运转。石油工业的采油环节，特别是热力采油部分，即产生大量锅炉烟气，也产生了大量油田污水，现有技术下对锅炉烟气、油田污水多是采取分别治理和利用的，但受单一、孤立的荒野环境所限，对治理和利用都存在着更多困难和障碍，特别是在综合治理和综合利用方面，受到的局限性更大、成本更高、效率更低，在一些规模较小且偏远区域，甚至面临取舍的两难困局。

[0004] 三、发明内容：

[0005] 本发明的目的是针对以上现状、困难、障碍、局限和困局，提供一种技术成熟、应用范围广、节能效果好、成本低、综合利用能力高的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置，其由混浴蒸馏塔和换热分离器两部分组成，其特征是注汽锅炉产生的锅炉烟气和油田污水分别输入混浴蒸馏塔，在混浴蒸馏塔内经雾化布水器喷淋的油田污水与经烟气导流器和消尘伞弥散的锅炉烟气混浴，油田污水因受锅炉烟气加热，一部分蒸发形成蒸汽，锅炉烟气经淋洗净化，蒸汽和净化后烟气经微滴滤过器除水后由输气管送入换热分离器，未形成蒸汽的另一部分油田污水及因吸附水分增重粘合的烟气粉尘坠落积水槽，水分经过滤膜过滤后经出水口排出、无害化处置后外排，粉尘及其他固化物由排渣口间断泄出；由换热分离器导入的油田污水通过增温盘 管进一步升温后由高压水泵输入雾化布水器；其换热分离器是由密闭的冷水腔与包容其内的大面积封闭的换热片组成的双腔体，油田污水由冷水腔下部进入，经上部污水管导出，由混浴蒸馏塔发生的蒸汽、烟气经输气管从换热片一侧进入，蒸汽冷凝后由换热片下部的滤水阀和净水管排出给注汽锅炉供水，烟气由换热片上部的输气管排出参与油井注汽或外排。

[0008] 本发明的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置与现有技术相比具有应用技术成熟，应用设备改进、改良、制造和配套组装简便等特点，此外还具有以下显著优点：

[0009] 1、本装置将油田热采过程中产生的两种污染废弃物质——油田污水和锅炉烟气，通过混浴清洗的双向净化模式，变为有用的淡水和被净化的烟气。淡水用于制取蒸汽，烟气用于注入油井驱油，变废为宝，节能环保。

[0010] 2、本装置采用烟气导流器，消尘伞和雾化布水器等措施，使烟道气体和油田污水充分混合，使水、气在细小微粒，甚至分子层面上混浴，形成两者间的极大接触面积，便于高温烟气的热量扩散释放，和水份吸热完成液态至汽态的转换。利用污水作为换热分离器的冷却用水，不但节省了正常用水损耗，还为污水进入混浴蒸馏塔参加反应进行了预热加热，其预热的污水进入混浴蒸馏塔后，又通过增温盘管吸纳积水槽的水储热能，不但进一步提高了污水参与混浴的初始温度，也更进一步利用了通常废弃的余热，整体热能利用更充分，节能效果更好，效率更高。

[0011] 3、利用蒸发后的冷凝水作为锅炉用水，其冷凝水更接近于纯净水，不但省却了通常锅炉用水的前处理工序，冷凝水对锅炉的侵蚀性更低，还不存在结圬因子，使锅炉的使用寿命更长、热效率更高、蒸发量更大。

[0012] 4、以酸性为主的烟道气体同含碱性盐为主的污水混浴，酸碱中合，降低酸碱对相关输送和应用设施的腐蚀损害。为进一步深化治理减少工作量，净化后烟气直接外排也会减少对环境的污染。

[0013] 5、本装置在双向治理烟气和污水的同时，通过污水这个载体实现部分余热的重复循环利用，热能效率更高、更节能。

[0014] 综上所述，本发明的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置在热力采油生产中具有节能、环保、成本低、效益好、效率高等显著特点、优点，因而，具有很好的推广应用价值。四、附图说明

[0015] 图1为油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置的平面示意图。

[0016] 图中：1混浴蒸馏塔、2换热分离器、3烟道气管、4污水管、5烟气导流器、6消尘伞、7雾化布水器、8微滴滤过器、9烟气蒸汽出口、10输气管、11积水槽、12增温盘管、13过滤膜网、14出水口、15排渣口、16高压水泵、17油田污水、18冷水腔、19换热片、20滤水阀、21净水管。
五、具体实施方式：

[0017] 结合说明书附图对本发明的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置作以下进一步详细说明：

[0018] 如图1所示，本发明的油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置由混浴蒸馏塔1和换热分离器2两部分组成，其混浴蒸馏塔1是用砼或金属构筑的密封体。混浴蒸馏塔1底部构筑一膨大的积水槽11，在积水槽11的内部设置一与混浴蒸馏塔1下部等径的漏斗形排渣口15，漏斗的上半部分为过滤膜网13，积水槽11的一侧设置出水口14，内部设置增温盘管12，混浴蒸馏塔1的下部设置烟道气管3并连接烟气导流器5，中部设置口径大于烟气导流器5的消尘伞6，中上部安装套环形或篦耙形的雾化布水器7，上部收窄部分的内部设置微滴滤过器8，顶部留置烟气蒸汽出口9并连接输气管10。

[0019] 其换热分离器2是由冷水腔18和包容其内的封闭换热片19组成的双腔体。油田污水17由冷水腔18底部注入，经上部污水管4导出，由混浴蒸馏塔1发生的蒸汽、烟气经输气管10从换热片19的一侧进入，蒸汽失热冷凝后由换热片19下部的滤水阀20和净水管21排出给注汽锅炉供水，烟气由换热片19上部输气管10排出参与油井注气或直接外排。

[0020] 油田污水与锅炉烟气混浴双向净化装置的工作流程是：油水污水17在换 热分离器2内参与烟气、蒸汽冷却过程中吸热升温后，经污水管4导入增温盘管12，再次升温，由高压水泵16射入雾化布水器7吸热蒸发实现锅炉余热循环利用的。锅炉烟气是通过烟道气管3导入混浴蒸馏塔1，经烟气导流器5弥散，消尘伞6阻挡返流的涡旋中沉降较大颗粒尘埃，在混浴过程中因吸水粘贴增重等因素沉降细微尘埃、硫化物与水反应生成硫酸、亚硫酸及硫酸盐等新化合物随水落入积水槽11而得到净化的。锅炉烟气的热能是通过蒸发雾化水，及换热分离器2的冷凝过程和预热污水得到充分回收利用的。

[0021] 附说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。