油气集输 5-3.ppt

5 3油田污水的缓蚀 杀菌与除垢 油田污水处理 除油 除腐蚀性物质 结垢物质 溶解氧等多种工业细菌 缓蚀 杀菌 除垢一 减少污水中氧的含量二 加入化学缓蚀剂三 加入化学阻垢剂四 加入杀菌剂 一 减少污水中氧的含量 氧 去极化剂 尤其是高矿化度的污水 对金属的腐蚀很严重 方法 密闭隔氧 天然气封顶密闭技术 除氧剂除氧1 密闭隔氧原理 密闭隔氧就是采取一定措施 隔绝氧与污水的接触 从而减少污水中氧的含量 在油田含油污水处理过程中 常用的有天然气密闭隔氧 薄膜气囊密闭隔氧和浮床式密闭隔氧等 1 天然气密闭隔氧天然气密闭隔氧 就是将一定压力的天然气通入污水储罐的液面上 以避免空气与污水的直接接触 根据密闭系统压力调节方式的不同 常用的有调压阀调压和低压气柜调压两种形式 调压阀调压天然气密闭系统适用场合 该系统适用于天然气气源补给能力较充足的情况下 图5 21调压阀调压天然气密闭系统流程图1 分离器 2 过滤器 3 储气罐 4 水封罐 5 压力滤罐 6 反冲洗水罐 7 回收水罐 8 缓冲罐 9 除油罐 10 反冲洗水泵 11 污水外输泵 12 污泥浓缩池 13 污水回收泵 特点 可实现单罐调压 也可以实现统一调压 注意 1 合理确定密闭系统的补气压力 补气量和排气压力 排气量等参数 是保证密闭系统正常有效工作的前提 其中 补气压力 调压系统开始补气时的最低压力 其大小又被密闭设备的承压能力和调压器的性能确定 0 6 1 0kp 补气量 单位时间内进入被密闭容器的气体量 其值由被密闭容器在单位时间内液面下降所形成的空间所决定 设计时按照最大的情况算 也成最大补气量排气压力 系统开始排气时的压力 通常为1 5kp为避免频繁补气和排气的现象 补气压力和排气压力需有一定差值 注意 2 排气过程发生在加压泵或外输水泵停运 而污水仍进罐的情况下 排气量又被密闭容器在单位时间内液面上升所形成的空间决定 低压气柜调压天然气密闭系统适用场合 该系统适用于天然气气源补给能力不足的情况下 特点 将低压气柜与需要密闭的容器上部空间连通 形成一个密闭的系统 这种密闭系统靠气柜浮顶的升降实现压力的调解 运行中一般不排气 低压气柜密闭系统的操作压力由气柜浮顶重量 天然气排出管的压力损失 被密闭容器的承压能力等参数确定 一般不超过2kp 气柜的有效容积应能保证在补气量最大的情况下有足够的天然气供给 自然除油罐 混凝除油罐 缓冲罐 滤罐 回收罐 低压气柜 外输水泵 回收水泵 污水外输 来水 低压气柜调压的天然气密闭系统 天然气密系统的安全措施为防止密闭调压系统误操作或设备故障 造成系统超高压和超低压破坏 除了在系统中设水封外 还应在罐顶安装微压安全阀 微压安全阀的动作压力一般设定为 0 5 2 0kPa 在所有被密闭储罐上安装高低液位显示装置 并将显示参数传送至值班室 为防止被密闭储罐液位过低造成泵吸入天然气而引起爆炸 应在被密闭储罐上安装液位报警及连锁停泵装置 低压气柜密闭系统应设置气柜钟罩限位报警装置 2 浮床式密闭隔氧 浮床式密闭隔氧装置是采用两层具有长期防水性能的防水布制成条状密闭口袋 在口袋内充填低密度浮板 并在水罐内液面上形成一个连续覆盖整个水面的圆形浮床 浮床随罐内水面的升降而同步波动 保证水中的溶解氧含量不再上升 从而达到在水罐中隔氧的目的 3 薄膜囊式密闭隔氧 薄膜囊式密闭隔氧装置是在被密闭容器内安装一个具有隔氧作用的高分子密闭隔氧膜 使水和大气隔开 从而达到密闭隔氧的目的 隔氧膜自罐壁中下部周边生根紧固 隔氧膜密闭装置特点 优点 不消耗能量 无损耗部件 无易燃易爆材质 设备简易 操作简单 运行安全平稳 隔氧性能好 运行费用低局限性 要求有良好的防水性 抗酸碱盐的腐蚀 良好的韧性 较高的机械强度和均匀的加工厚度 耐油溶涨 耐温 抗老化 经济实用 2 除氧剂除氧 目前 在油田污水的处理过程中 在采取一定的隔氧措施的同时 往往还向污水中加入一定的除氧剂 利用除氧剂与水中溶解氧的氧化反应 减少污水中氧的含量 油田污水处理中常用的除氧剂多为亚硫酸盐 如亚硫酸钠 Na2SO3 亚硫酸氢钠 Na2HSO3 亚硫酸氢铵 NH4HSO3 二氧化硫 SO2 等 二 加入化学缓蚀剂 化学缓蚀剂是指在腐蚀介质中添加少量 就能明显减缓金属腐蚀的物质 缓蚀剂可以看作是一种 涂层 污水处理系统中的大部分缓蚀剂都是生成有薄膜的物质 缓蚀剂类型 有机类 无机类 三 加入化学阻垢剂 常见的水垢 CaCO3 CaSO4 BaSO4 SrSO4 FeCO3 结垢危害 污水中结垢会造成油层堵塞 管线堵塞 泵的磨损或堵塞 而且加速结垢点的腐蚀 防垢的原理 以各种机理把能形成垢的阳离子保持在溶解状态来实现的 常用于油田污水处理中的阻垢剂有 无机磷酸盐类 这类阻垢剂的价格低 使用最高温度为80 有机磷酸及其盐类 不易水解 用量较低 防垢效果较好 使用温度可达100 以上 与其它污水处理药剂配伍性较好 是较广泛应用的阻垢剂类型 聚合物类 其中聚马来酸酐防止CaSO4 BaSO4垢效果较好 复合阻垢剂 将几种特点不同 且相互间不发生反应 无抵消作用的阻垢剂按一定比例混合在一起 组成复合阻垢剂 可发挥各自的特点 提高使适范围的阻垢效果 阻垢剂在污水中的阻垢作用 主要表现在 分散作用 低分子的聚合物一般具有较高的电荷密度 可产生离子间斥力 共聚物还具有表面活性功能 它们在水溶液中把含有CaCO3和CaSO4等结垢物质的胶体颗粒包围起来 呈稳定状态 从而起到阻止结垢的作用 螯合和络合作用 防垢剂与能形成沉淀的Ca2 Mg2 Ba2 等金属离子结合 形成可溶性的螯合离子或络合离子 从而抑制金属离子与CO32 SO42 等阴离子的结合 达到阻止结垢生成的目的 絮凝作用 阻垢剂把污水中含有CaCO3 CaSO4等结垢物的胶体颗粒吸附在高分子聚合物的长链上 形成悬浮物悬浮在水中 从而起到阻止结垢的作用 晶体变形作用 作为阻垢剂的有机高分子聚合物进入结垢形成的晶体结构 破坏晶体的正常生长 使其不再继续增大 从而起到阻止结垢的作用 四 加入杀菌剂 细菌的危害 污水中的细菌能够产生腐蚀和悬浮固体 严重的菌体聚集会堵塞管路 在油田污水中危害较大的工业细菌 是硫酸盐还原菌 SRB 铁细菌和腐生菌 TGB 等 硫酸盐还原菌能把水中的SO42 的S还原成S2 进而生成具有强烈腐蚀作用的H2S 而腐蚀产生的FeS是极易造成堵塞的物质 铁细菌 铁细菌是一种好氧菌 主要是促成氧浓差电池引起腐蚀 它的主要危害是能引起Fe2O3固体的聚集 造成堵塞 腐生菌 由于腐蚀动植物尸体有残体会将管道堵塞常用的杀菌剂 氯气 季胺盐 各种醛 胺 卤代酚等 应用中 应根据水质特点 细菌特点等选择杀菌剂 一般应注意以下几点 当污水的pH值较高