¿Un estudio de caso sobre la tecnología de tratamiento y reutilización de aguas residuales de la producción de petróleo?
¿Cuál es el contenido específico del caso de tecnología de tratamiento y reutilización de aguas residuales de la producción de petróleo? Zhongda Consulting le responderá a continuación.
1 Tecnología de tratamiento de agua industrial y de riego para el reciclaje de aguas residuales de aceite fino
1.1 Principios y características técnicas
Las aguas residuales que cumplen con el estándar se reutilizan en la industria después de un tratamiento avanzado La producción, el riego agrícola e incluso el uso doméstico del agua son también una de las formas importantes de aliviar eficazmente la crisis del agua. En la actualidad, además de la tecnología de intercambio iónico para la reutilización de calderas de inyección de vapor, los métodos de tratamiento avanzados eficaces incluyen la congelación, la destilación, la película de aceite, etc.
Los métodos para el tratamiento avanzado de aguas residuales oleosas en campos petrolíferos utilizando películas de petróleo incluyen: ultrafiltración, microfiltración, electrodiálisis, ósmosis inversa y nanofiltración. Entre ellos, el principio de tratamiento de la ultrafiltración y la microfiltración es utilizar una película de aceite para interceptar el aceite emulsionado a nivel de micras, los sólidos suspendidos y los sólidos disueltos en las aguas residuales aceitosas. El cuerpo de agua tratado se utiliza principalmente para la reinyección de campos petroleros o una mayor nanofiltración y ósmosis inversa. tratamiento. Los métodos de tratamiento por electrodiálisis y ósmosis inversa se utilizan principalmente para filtrar y eliminar iones o compuestos de menor calidad en las aguas residuales.
La destilación generalmente se puede dividir en varios tipos, como la destilación con aire comprimido, la destilación de múltiples efectos y la evaporación de múltiples etapas. En países como los Países Bajos, Oriente Medio y Alemania, este método se utiliza a menudo. tratar las aguas residuales de los yacimientos petrolíferos, logrando así una mayor reutilización de las aguas residuales.
La congelación se refiere al proceso de desalinización que utiliza la característica de que el punto de congelación del agua salada es superior al del agua pura. Primero, la temperatura del agua pura extraída se reduce a menos de 0 °C. En este momento, se formará una fina capa de hielo en la superficie del cuerpo de agua. Luego, cuando la temperatura ambiente sea superior a 0 °C, el hielo se derretirá. y convertirlo en agua para su uso. El método habitualmente utilizado en los yacimientos petrolíferos es la congelación natural.
1.2 Estudio de caso
El proyecto de reutilización y tratamiento avanzado de aguas residuales de Dagang Oilfield Group Company se utiliza para resolver los problemas de agua de los tres principales proyectos de construcción de la empresa: planta de energía térmica, coque calcinado y polipropileno. Una vez que las aguas residuales de la producción de petróleo alcanzan el estándar, se mezclan con aguas residuales domésticas y se someten a un tratamiento previo mediante un proceso de filtración por sedimentación y coagulación con filtro biológico aireado por hidrólisis, y luego utilizan la tecnología avanzada de tratamiento de aguas residuales del "método de doble membrana". agua de alimentación de calderas, coque calcinado y agua de proceso para proyectos de polipropileno.
C. Murray-Gulde utilizó un proceso que combinaba la construcción de humedales con ósmosis inversa para tratar el agua de recuperación de campos petroleros con altas concentraciones de sal. El proceso general es: el agua extraída pasa a través de un dispositivo de filtración de polietileno para ablandar los iones intercambiados, y luego pasa a través de un dispositivo de filtración de polietileno con una membrana de filtración de 0,45 μm, completa la reacción en el dispositivo de tratamiento de ósmosis inversa e interactúa con el Humedal estructural. Combinar y finalmente completar la liberación de agua. La toxicidad de las aguas residuales tratadas mediante este proceso se reduce significativamente, el contenido de sal se reduce en un 96% y la conductividad se reduce en un 98%. Básicamente cumple con los indicadores relevantes para descarga e irrigación, y también proporciona una forma factible de tratar. efluentes de yacimientos petrolíferos.
GE Water Treatment Technology Company llevó a cabo un análisis piloto integral sobre el método de película de aceite para tratar el efluente de campos petroleros, y los resultados estuvieron en línea con los indicadores federales relevantes de drenaje y reutilización. El experimento se llevó a cabo en un campo de petróleo pesado en el condado de Kern, California, EE. UU. La temperatura del agua de salida del campo petrolero es de aproximadamente 85 °C, la densidad del aceite es de 10 mg/L ~ 40 mg/L y la concentración del contenido es de 10000 mg/L. , y la concentración de sólidos en suspensión es relativamente alta , y contiene Si, Fe y B saturados. Este análisis se realizó durante 5 meses, con una operación final de 71 días y un caudal de tratamiento de aguas residuales de 4,5m?/h. La aplicación de tecnología de intercambio iónico de primer nivel combinada con tecnología de tratamiento de membrana de tercer nivel cumple totalmente con los estándares de agua de riego de tierras agrícolas.
2 Tecnología de tratamiento de calderas de inyección de vapor para reutilización de aguas residuales de petróleo pesado
2.1 Condiciones de calidad del agua de alimentación de la caldera de inyección de vapor
El agua utilizada para la inyección de vapor debe cumplir con el " Petróleo pesado Yacimiento petrolífero El agua producida se utiliza para las especificaciones de diseño del tratamiento del agua de alimentación del generador de vapor "Requisitos SY/T0097-2000. En la industria petrolera, los generadores de vapor también se denominan calderas de inyección de vapor. A diferencia de las calderas para otros fines, la sequedad del vapor producido por las calderas de inyección de vapor es baja, generalmente alrededor de 80, y la presión del vapor es de alrededor de 30 MPa.
Para verificar si se pueden relajar los estándares de contenido de silicio del agua producida como fuente de agua para calderas de inyección de vapor, se han realizado algunas pruebas a escala industrial en el país y en el extranjero. La conclusión básica es: cuándo se mide la concentración y la dureza del hierro. el agua es baja, entonces, el alto nivel de dióxido de azufre y el equipo de monitoreo de alta calidad del agua no causarán acumulación de sal. Sin embargo, hasta el momento no existen conclusiones generalmente aceptadas que se hayan verificado en series de producción.
2.2 Características y Principios Técnicos
Con base en los daños causados por el agua de petróleo pesado a la caldera, se da una cuidadosa consideración, y al mismo tiempo, en base a los estándares de calidad del agua de Equipos de vapor para campos petroleros, se adoptan diferentes tipos de contaminantes. Incluye: fortalecimiento prioritario y fortalecimiento segmentado. El fortalecimiento prioritario se refiere al proceso de desengrasado en la etapa frontal y al proceso de filtración en la etapa posterior. El tratamiento de eliminación de aceite de etapa frontal generalmente utiliza trampas de grasa de placa inclinada, tanques reguladores y tanques de flotación de aire. Al mismo tiempo, se agregan ciertos productos químicos de tratamiento para eliminar una gran cantidad de sólidos suspendidos, aceite, demanda química de oxígeno, etc. también puede eliminar algunos sulfuros y hierro ferroso; el fortalecimiento segmentado consiste en eliminar aún más el aceite, los sólidos suspendidos y el hierro total basándose en el desengrasado frontal. Además, dado que el rendimiento del tratamiento de los iones de intercambio de resina en SiO2 es débil, la concentración de SiO2 debería. debe aumentarse antes de realizar el intercambio iónico de resina hasta 45 mg/l. Por lo tanto, antes de realizar el intercambio iónico de resina, se debe garantizar que la concentración de hierro, los sólidos suspendidos, el aceite y otros estándares cumplan con los requisitos de suministro de agua de los equipos de vapor.
En los últimos años, la evaporación multiefecto se ha utilizado principalmente para tratar aguas residuales de yacimientos petrolíferos altamente mineralizados. En la estación Binnan del campo petrolífero Shengli en mi país, el proceso de evaporación multiefecto se utilizó por primera vez para. intente tratar aguas residuales espesas y la calidad del agua tratada básicamente cumple con los indicadores de calidad del agua de las calderas de recuperación térmica. Además, también cumple con los indicadores de calidad del agua de la configuración de agua fría industrial y licor madre. Sin embargo, debido a que el vapor descargado por la cola no se puede recuperar, consume energía térmica y requiere una alta inversión de capital operativo.
2.3 Análisis de caso
En la actualidad, hay 7 proyectos de tratamiento de calderas de reutilización de aguas residuales en el campo petrolífero de Liaohe, con una escala de diseño total de 8,1 × 104 m3/d, caldera de recuperación térmica de reutilización de aguas residuales* ** 160 unidades, el volumen de inyección de vapor de la caldera de recuperación térmica de reutilización de aguas residuales es de 4,5×104m3/d. Liaohe Oilfield ha determinado un proceso típico para el tratamiento avanzado de aguas residuales basándose en las características de sus propias aguas residuales de petróleo pesado.
Dado que el costo operativo de la eliminación química del silicio es alto y es fácil provocar incrustaciones en procesos posteriores, Liaohe Oilfield comenzó a probar la tecnología de caldera de reutilización de aguas residuales sin eliminación de silicio. Primero, utilice la tecnología de control de funcionamiento suave de la caldera para garantizar la estabilidad de la presión, la temperatura y la sequedad de la caldera, y luego utilice la tecnología de control de calidad del agua para reemplazar la resina ácida débil macroporosa secundaria con una resina nueva. para eliminar profundamente trazas de calcio divalente/trivalente, magnesio, hierro y otros iones incrustados, y la concentración del efluente se controla por debajo de 20 ppb. Bajo la premisa de un funcionamiento seguro de la caldera, la concentración de sílice de la caldera de reutilización de aguas residuales se puede aumentar sin siquiera eliminar el silicio. A partir del 1 de agosto de 2011, la Estación de Tratamiento Avanzado de Aguas Residuales de Huansilian detuvo el proceso de eliminación de silicio. Gracias a la limpieza periódica de la caldera, el proceso se desarrolla con normalidad y se ahorra el coste de añadir productos químicos y lodo de sílice.
Además, la aplicación a gran escala de la tecnología de membranas ha brindado perspectivas de desarrollo a la industria del tratamiento de agua. El "método de combinación de ultrafiltración y ósmosis inversa" se utiliza como centro de tratamiento de "modo dual". , reemplazando el método de interacción de iones anterior. La tasa de tratamiento del campo petrolífero de Shengli es de 2.500 m²/d, con una inversión total de más de 4,2 millones de yuanes y el coste operativo es de 2,3 yuanes/m². El exceso de aguas residuales aceitosas se trata profundamente y se reutiliza como suministro de agua a la caldera de inyección de vapor para lograr el reciclaje del agua.
Una gran cantidad de aguas residuales de la producción de petróleo se pueden reutilizar después de ser tratadas para cumplir con los requisitos del proceso. Esto no solo evita el impacto innecesario de una recarga ineficaz en la formación y el sistema de aguas subterráneas, sino que también permite reducir la contaminación ambiental. el uso de energía térmica en las aguas residuales. Reducir el consumo de energía en las calderas y reducir el consumo de agua ayudará a retrasar la escasez de suministro de agua local.
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