多效蒸發(fā)油田污水脫鹽系統(tǒng)的熱力性能研究.pdf

1、隨著我國油田開采深度的提升及開采規(guī)模的擴(kuò)大，原油開采過程中產(chǎn)生的含油污水總量急劇增加，如何對油田污水進(jìn)行深度脫鹽處理以滿足熱采鍋爐回用要求，已經(jīng)成為解決油田中后期稠油開采的關(guān)鍵性問題之一。
　　針對油田污水溫度高、污水量大、離子濃度大及水質(zhì)成分復(fù)雜等特點，本文提出了利用多效蒸發(fā)技術(shù)對油田污水進(jìn)行深度脫鹽處理的技術(shù)工藝，建立了基于AspenPlus流程模擬軟件的多效蒸發(fā)工藝模型，并進(jìn)行了工藝計算與系統(tǒng)優(yōu)化分析，形成了完整工藝計算包。

2、同時，建立了一套處理量為100kg/h的三效蒸發(fā)實驗裝置，對系統(tǒng)熱力性能進(jìn)行了實驗研究，獲得了進(jìn)料流量、進(jìn)料溫度及原料水含鹽量對淡水產(chǎn)量、造水比和產(chǎn)品水水質(zhì)的影響規(guī)律。論文的主要研究工作和結(jié)論有:
　　(1)在油田污水三效蒸發(fā)脫鹽實驗平臺上，分別采用純水、1.5％、2.5％和3.5％濃度的NaCl溶液對多效蒸發(fā)處理工藝過程的主要影響因素及其影響規(guī)律進(jìn)行了實驗研究。研究結(jié)果表明，系統(tǒng)進(jìn)料流量和首效進(jìn)料溫度對淡水產(chǎn)量、造水比有顯著影響

3、，系統(tǒng)淡水產(chǎn)量和造水比隨著進(jìn)料流量的增加而降低，隨著首效進(jìn)料溫度的增加而增大，變化趨勢與理論計算結(jié)果一致;產(chǎn)品水鹽度低于1000ppm，滿足鍋爐給水要求(≤7000ppm)，證明本實驗裝置能夠?qū)}污水進(jìn)行深度脫鹽處理，運行效果良好。
　　(2)利用AspenPlus流程模擬軟件建立了多效蒸發(fā)系統(tǒng)的工藝流程模型，并進(jìn)行了驗證。在此基礎(chǔ)上，分析了多效蒸發(fā)系統(tǒng)在處理油田污水時，蒸發(fā)效數(shù)、加熱蒸汽溫度、濃縮比、預(yù)熱方式及原料水進(jìn)料流程對

4、造水比及總比傳熱面積的影響。以單位產(chǎn)水成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，實現(xiàn)了油田污水多效蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，并進(jìn)行了設(shè)計實例計算。
　　(3)為提高多效蒸發(fā)系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)性，分別對獨立多效蒸發(fā)系統(tǒng)、機(jī)械壓縮式多效蒸發(fā)系統(tǒng)和熱力壓縮式多效蒸發(fā)系統(tǒng)的熱力性能進(jìn)行了分析比較，計算結(jié)果表明單效機(jī)械壓縮式蒸發(fā)系統(tǒng)的熱力性能最優(yōu)。
　　(4)針對熱力壓縮式多效蒸發(fā)系統(tǒng)，分析了蒸汽噴射器引射位置和工作蒸汽壓力對噴射系數(shù)、末效蒸汽冷凝水流量、造水比和總比