Способ подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод

 

Использование: для обработки воды, в частности для подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод (ВВ) для парогенерэторных установок (ПУ) термического воздействия на нефтяной пласт. Сущность изобретения: опреснение ВВ производят при давлении вторичного пара последней ступени испарения термоопреснительной установки (ТОУ) выше атмосферного , а теплоту конденсации этого пара используют в схеме ПУ, что позволяет повысить начальные параметры вторичного пара ТОУ и полностью использовать теплоту конденсации пара последней ступени ТОУ. При этом повышается температурный напор, и уменьшается площадь тёплопередающей поверхности. Чтобы уменьшить число ступеней испарения ТОУ, часть потока вторично-. го пара ТОУ сжимают в пароструйном компрессоре и используют дополнительно в качестве греющего пара. Величину потока вторичного пара, используемого в качестве греющего на ТОУ, устанавливают в прямой зависимости от отклонения температуры воды перед деаэрацией от заданной. 1 ил. СО С 00 о XI о о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 1/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4859795/26 (22) 16,08.90 (46) 07.04.93. Бюл. М13 (71) Ставропольский политехнический институт (72) И,А.Гейвандов, А.И.Воронин, Н.И.Стоянов, А.Н.Вислогузов, Е.Е,Злыгастев и

А,И.Гейвандов .{56) Авторское свидетельство СССР

N 865825, кл. С 02 F 1/42, 1981 г.

Абдуллаев K.Ì. и др. Глубокое умягчвние морской воды ступенчато-противоточным а-катионированием (Химия и технология воды, 1987. r, т.9, % 6, с,539-544, Подготовка морской воды для тепловых электрических станций, (3.А,Оруджалиев, Г.К.Фейзиев, И.К.Талыбов). За технический прогресс, Баку, 1973 г, Й. 6, с.10-12.

Бувайло И.А., Закиров P.À. Состояние разработки оборудования для тепловых методов воздействия на пласты. Тепловые методы добычи нефти. Наука. М. 1975 r.— с.150-157.

Бернштейн M.À„Ñèìîíîâ П.П., Гейвандов И,А. Передвижная установка глубокого умягчения высокоминерализованных вод для питания нефтепромысловых парогенераторов высокого давления, Тепловые методы добычи нефти. — Наука, M. 1975 r. с,158-163.

Изобретение относится к области обработки воды, в чаСтности к области

° подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод для парогенераторных установок термического воздействия на нефтяной пласт с целью повышения нефтеотдачи;,„. Ы„„1807ООЗ Al (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ ИЗ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД (57) Использование; для обработки воды, в частности для подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод (BB) для парогенераторных установок (ПУ) термического воздействия на нефтяной пласт, Сущность изобретения: опреснение ВВ производят при давлении вторичного пара последней ступени испарения термоопрес- нительной установки (TOY) выше атмосферного, а теплоту конденсации этого пара используют в схеме ПУ, что позволяет повысить начальные параметры вторичного пара

ТОУ и полностью использовать теплоту кон- 3 денсации пара последней ступени ТОУ. При этом повышается температурный напор, и уменьшается площадь теплопередающей поверхности, Чтобы уменьшить число ступеней испарения ТОУ, часть потока вторично-. 2

ro пара ТОУ сжимают в пароструйном компрессоре и используютдополнительно в качестве греющего пара. Величину потока вторичного пара, используемого в качестве ©О греющего на ТОУ, устанавливают в прямой зависимости от отклонения температуры 4 воды перед деазрацией от заданной. 1 ил. (",3

С

Цель изобретения — сокращение расхода тепла и снижение стоимости процесса.

На чертеже представлена схема подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод для парогенераторных. установок термического воздействия на нефтяной пласт, в которой применена уста1807003 новка мгновенного вскипания. Схема включает в себя следующие элементы; 1 — предочистка воды, 2 — ионообменные фильтры, 3 — многоступенчатая термоопреснительная установка (ТОУ), состоящая из и — ступеней испарения, охладителей дистиллята и головного подогревателя, 4 — парогенератор, 5—

"редукционный клапан, 6 — пароводяные рекуперативные теплообменники, 7 — деаэратор, 8 — сборник конденсата, 9 — насосы, 10 10 —. пароструйный компрессор, 11 — датчик температуры, 12 — регулятор расхода.

Способ осуществляется следующим образом, Исходную воду подогревают в первом по ходу пароводяном рекуперативном теплаобменнике 6 до температуры 25 — 30 С, подвергают очистке от механических примесей в установке 1 предварительной очистки и направляют на ионообменные 20 фильтры для глубокого умягчения. После фильтров воду подогревают во втором по ходу воды пароводяном рекуперативном теплообменнике 6 до температуры, близкой к температуре s деаэраторе 7. Деаэрирован- .25 ную воду с помощью питательного насоса 9 подают в термоопреснительную установку

3. Образующийся в термоопреснительной установке и в пароводяных рекуперативных теплообменниках конденсат собирают в 30 конденсатосборник 8 и с помощью насоса 9 подают в парогенератор 4. Основную часть полученного в парогенераторе пара подают для закачки в нефтяной пласт, а часть пара редуцируют на редукционном клапане 5 и направляют в термоопреснительную установку 3 в качестве греющего пара. Вторичный пар с последней ступени термоопреснительной установки 3, имею- щий давление выше атмосферного, подают 40 в деаэратор 7 для термической деаэрации . воды и в пароводяные рекуперативные теплообменники 6 для нагрева исходной воды, Часть вторичного пара любой из ступеней испарения термоопреснительной установки 45

3 сжимают в пароструйном компрессоре 10 с помощью высокопотенциального пара подаваемого активным потоком, который отбирают до редукционного клапана 5, и подают сжатый пар на ступени испарения в 50 качестве греющего пара.

Величину потока вторичного пара, направляемого на сжатие, регулируют в прямой зависимости от отклонения температуры воды перед деаэрацией от за- 55 данной при помощи регулятора расхода пара 12,-который выполняет регулирование по импульсу, вырабатываемому датчиком 11 температуры исходной воды перед деаэратором. На чертеже в качестве примера показано включение пароструйного компрессора между последней ступенью испарения и головным подогревателем.

Регенерацию ионитных фильтров 2 осуществляют и родувкой термоопреснительной установки, являющейся концентрированным раствором упаренных

"мягких" солей, что обеспечивает качественную регенерацию ионитных фильтров и глубокое умягчение высокоминерализованной воды. Использование продувки в качестве регенерационного раствора, позволяет обходиться без затрат на реагенты.

Пример осуществления способа. На установке для получения 50 т/ч пара с пара- метрами: давление Р = 6 МПа и степень сухости Х = 0,8 используют пластовую высокоминерализованную воду следующего среднего состава, мг экв/кг:

Ma+=361, Са +=47, Mg =23, СГ=423, $0д = 0,7, НСОз = 8,3. Общее солесодержание 19 г/кг, начальная температура 10 С.

Исходную воду с расходом 69 т/ч подогревают до температуры 25-30 С с целью улучшения процессов обработки воды, но не более 35 С из-за опасности отложения накипи на тепиообменной поверхности теплообменника. Осветляют в осветлителе, добавляя коагулянт. Доза коагулянта опре-. деляется по известным соотношениям в зависимости от степени загрязненности воды и вида коагулянта. Осветленную воду подвергают глубокому умягчению на натрий-катионитных фильтрах (до остаточной жесткости 0,05 мг экв/л), а затем подогрева- ° ют до 95-98 С и подают в деаэратор, В деаэраторе атмосферного типа воду нагревают до 104 С, деаэрируют и подают с расходом

60 т/ч на термоопреснительную установку (9 т/ч исходной воды используют на собственные нужды химводоочистки), Термоопреснительная установка, например, и мгновенного вскипания имеет 4 ступени и потребляет 6,3 т/ч редуцированного пара с о параметрами; P = 0,6 МПа, t = 160 С, Продувка термоопреснительной установки составляет 20 „т.е. 10 т/ч воды с концентрацией солей 114 кг/г, которая используется после охлаждения до 40 С для регенерации натрий-катионитных фильтров химвофоочистки. Согласно расчету, количество солей получаемых с продувкой обеспечивает пятикратный избыток соли для регенерации фильтров, В случае, если произведение активных концентраций ионов Ca + и S04 превышает произведение растворимости

Са 304 при температуре опреснения, то кроме натрий-катионитной обработки необходимо производить CI-анионирование

1807003 исходной воды„используя продувку термоопреснительной установки для регенерации анионита. Анионитной обработке может подвергаться не весь поток, а только

его часть, в зависимости от коэффициента упаривания.

Конденсат термоопреснительной установки и греющего пара собирают в конденсатосборник и с расходом 50 т/ч подают в парогенератор, вырабатывающий пар с указанными ранее параметрами, Сжатие части вторичного пара в позволяет осуществлять полное использование низкопотенциального с температурой 100104ОС пара последней ступени испарения, так как уменьшается его количество, используемое для нагрева воды перед деазратором. Параметры ижектирующего пара; давление P = 6 МПа, степень сухости Х = 0,8, расход 5,0 т/ч.

Параметры ижектируемого парэ; давление Р = 0,1 — О, !2 МПа, расход 4,9-5,0 т/ч.

Расход ижектируемого пара устанавливает.ся регулятором расхода пропорционально температуре воды, подаваемой в деазрэтор (95-98ОС). В данном примере нагрузка по ступеням для всей термоопреснительной установки одинакова и составляет около 9,8 т/ч конденсата на каждую ступень.

По сравнению с установкой УПГМ9/120, предлагаемый способ подготовки питательной воды из высокоминерализованных пластовых и морских вод, позволяет снизить расход тепла на 38 ГДж/ч (удельный расход тепла нэ выработку 1 кг пара снизится на 4,2

МДЖ/кг.

Температурный напор на теплообменных поверхностях увеличивается нэ 3-5 градусов, что позволяет уменьшить теплопередающую поверхность аппаратов и соответственно их массу и стоимость.

Формула изобретения

Способ подготовки питательной воды из высокоминерализованных вод для парогенераторных установок термического воз5 действия на нефтяной пласт, включающий последовательно предочистку исходной воды от взвешенных частиц, ионитную обработку, рекуперативный подогрев воды, испарение в многоступенчатой термоопрес10 нительной установке с образованием вторичного пара на каждой ступени и концентрата солей с продувочной водой, подачу концентрата солей продувочной воды на регенерацию ионитов, конденсацию

15 вторичного пара с получением питательной воды, подачу питательной воды в парогенератор, и направление полученного пара высокого,давления в нефтяной пласт, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения

20 расхода тепла и снижения стоимости процесса, исходную воду предварительно подогревают в рекуперативном теплообменнике до 25-30 С и перед испарением направляют на термическую деазрацию, а испарение во25 ды производят при давлении вторичного пара последней ступени термоопреснительной установки выше атмосферного и направляют одну часть вторичного пара последней ступени на деазрацию воды, а другую конденси30 руют при рекуперативном теплообмене с исходной водой, при этом часть пара высокого давления активным потоком подают в зжектор, часть потока вторичного пара из любой ступени термоопреснительной уста35 новки подают в зжектор на сжатие и полученный поток в качестве греющего пара направляют в подогреватели теплоопреснительной установки, а величину потока вторичного пара, направляемого на сжатие, 40 регулируют в прямой зависимости от отклонения температуры воды перед деазрацией . от заданной.

4807003

I !

1 !

I !

I !

1 ф

Условные оЪоьиачеиия л — К ОнаепСач еооЭу8ка

Составитель И,Гейвендов

Редактор Т.Никольская Техред М,Моргентал Корректор М, Куль

Заказ 1357 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" > г. Ужгород, ул;Гагарина, 101