一种油田污水催化去活制备配聚水源的设备及工艺，它是由一台内装有鹅卵石和核桃壳填料的核桃壳过滤器，一台内装有纤维束的ＴＣＬＷ过滤器，一台内装有锰砂和石英砂填料的除铁罐，一台结构为迷宫体，内装有ＭｎＯ↓［２］－ＺｎＯ－ＣｅＯ↓［２］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］催化剂的催化反应罐，它们之间的连接管线和阀门组成，核桃壳过滤器的下部出口通过管线与ＴＣＬＷ过滤器的下部入口连接，ＴＣＬＷ过滤器的上部出口通过管线与除铁罐的顶部入口连接，底部出口与催化反应罐顶部入口连接；工艺运行平稳安全，操作简单，管理方便，投资合理、经济高效，符合环境保护要求，催化去活处理后污水配聚溶液粘度提高大于１００％，污水配聚利用率达１００％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种油田污水催化去活制备配聚水源的设备及工艺。技术背景近年来，油田聚合物驱技术已进入全面工业化阶段，成为注水开发油 田可持续发展的重要接替技术之一。在聚合物驱技术的实施过程中，如何保持注入溶液有足够粘度是贯穿这项技术始终的核心问题，也是聚合物驱 技术研究的重要内容之一。为了保持聚合物注入液的粘度，我国大部分油 田现行做法是采用超高分子量聚合物，并且同时采用清水配注工艺。由于 清水中对聚合物敏感的二价离子含量低，并且，不含其它有害成份等，因 此，可以使聚合物溶液保持较高的溶液粘度，保证了聚合物驱技术的实施 效果。然而，我国油田普遍清水水源不足。另一方面，大部分油田又都处 于高含水期，大量的采出污水由于环保问题无法排放。油田外排污水是非 常可观的利用的资源，为了利用污水资源，多数油田也建立了污水处理站， 但处理方式仍为简单的杀菌、多极过滤等措施。经这种污水处理站处理过 的污水在一定程度上能够用于污水回注，但仍不能满足配制聚合物溶液的 基本要求。采出污水中铁、硫等还原态离子及细菌等严重影响聚合物溶液 的粘度，而油田现行的一些污水处理方法不能从根本上解决污水配制聚合 物问题(丁延国等，《污水射流曝气工艺技术在聚驱中的应用》，《大庆石油地质与开发》，2003， 22 (1): 50 51。王宝江等，《清水配制污水稀释聚 合物溶液试验研究》，《大庆石油地质与开发》，2001， 20 (2): 86 88)。 因此，当前污水降粘问题已经严重地影响并限制了聚合物驱技术的推广应用和进一步的发展。解决油田污水配制聚合物问题是聚合物驱技术发 展的需要，是聚合物驱技术深化研究的内容之一。解决污水配制聚合物的 问题，不仅能大幅度地降低聚合物驱的成本，拓宽聚合物驱的应用领域， 同时还可以避免污水排放，消除环境污染，促进水资源的良性循环。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种油田采出污水催化去活制备用于配制聚合物 溶液的水源(在本文中可简称为配聚水源)的配套设备及工艺。本方案的设备是由一台内装有鹅卵石和核桃壳填料的核桃壳过滤器，一台内装有纤维束的TCLW过滤器， 一台内装有锰砂和石英砂填料的除铁 罐， 一台结构为迷宫体，内装有Mn02-ZnO_Ce02 / Al203催化剂的催化反应罐， 它们之间的连接管线和阀门组成，核桃壳过滤器的下部出口通过管线与 TCLW过滤器的入口连接，TCLW过滤器的上部出口通过管线与除铁罐的顶部 入口连接，底部出口与催化反应罐顶部入口连接。本专利技术的油田污水催化去活制备配聚水源的工艺，其包括如下步骤 然后顺序通过除铁罐23以及催化罐24进行氧化去活。处理后污水可 直接配制聚合物溶液。1. 将经过初步除油处理的油田污水经核桃壳过滤器和/或TCLW过滤器 进行二级深度过滤；2. 或/和将步骤一的滤后水通过除铁罐，污水中Fe2+在锰砂催化作用 下，与空气中氧发生氧化还原反应生成Fe3、3. 将通过除铁罐的水经催化反应罐，以Mn02-ZnO-Ce02 /八1203为催化剂 进行催化氧化去活。上述催化氧化去活步骤的催化剂中Mn02、 ZnO和Ce02的摩尔配比为 Mn02: ZnO: Ce02= (L2 4.0): (0.3~3.6): 1。上述催化剂中Al203的直径约为1.6 4. 0 mm,比表面积约为100 200m7g，比重约为0.6 0.8 g/cm3，强度大于50 N/cm2。优选的，上述催化剂中Al203的直径约为1.6mm，比表面积约为150 m7g， 比重约为O. 78 g/cm3，强度大于60 N/cm2。本专利技术还包括在催化剂活性组分损失较严重时，采用高温培烧除积炭-补充活性组分-高温培烧负载活性组分方法对失活催化剂进行处理。本专利技术还包括上述步骤二所使用的催化氧化设备，其包括罐体53、填 料54、迷宫体52、进出口管，其中进水口 51位于罐体顶部，出水口 57 位于罐壁上部，进料口56位于罐壁上部，出料口58位于罐体底部，上述 迷宫体52为上缘连接于罐体53顶部的圆筒，该迷宫体下缘自由开口于罐 内，罐内装有填料54，填料的高度没过迷宫体下缘。在油田应用中聚合物溶液粘度的下降受到许多因素的影响，涉及到化 学作用、生物作用和机械作用。而在污水配制聚合物溶液的这一环节中， 尽管影响因素很多也很杂，但作用机理只涉及化学降粘机理和生物降粘机 理。聚合物降解是指聚合物大分子在一定条件下，由于分子量的降低和相 对分子质量分布发生变化的现象。水溶性聚合物的降解必然导致溶液粘度 的下降，但粘度下降并非都是因聚合物降解而引起，有些因素(如污水中 高浓度钙镁)并非使聚合物降解(分子量并没有变化)，而是使聚合物线团 收縮或沉淀导致聚合物粘度下降。根据油田污水存在的问题，解决污水配 制聚合物溶液粘度下降主要从除活性物(即除铁、硫、细菌以及少量外加 化学药剂的影响)和除盐(即除钙、镁)两个方面出发。本专利技术催化氧化 去活技术的基本原理是采用特殊的催化剂，使空气中的氧作为氧化剂氧化 污水中的溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物及厌氧细菌等，达到 去活目的。本专利技术的工艺方法重点在于解决污水配聚粘度损失问题。处理后污水 水质达到SY5329-94 (《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》)标准， 工艺运行平稳安全，操作简单，管理方便，投资合理、经济高效，符合环 境保护要求，催化去活处理后污水配聚溶液粘度提高大于100%,污水配聚利用率达100%。附图说明图1为本专利技术方案一的工艺方案流程图。图2为本专利技术方案二的工艺方案流程图。图3为核桃壳过滤器结构原理示意图。图4为TCLW含油污水精细过滤器结构原理示意图。图5为本专利技术催化罐主视图。图6为本专利技术催化罐俯视图。图7为催化去活装置处理哈南油田新鲜流动污水配置聚合物溶液粘度 效果图。图8为催化去活装置处理哈南油田新鲜流动污水提高溶液粘度效果图。图9为催化去活装置处理大庆四厂杏20联污水配置聚合物溶液粘度效 果图。具体实施方式本专利技术使用的水源可以是油田采出污水，使用现有的污水处理技术进 行简单的杀菌、多极过滤等措施初步除去油和杂质，达到表1中控制标准 1。达到上述标准的水源首先经精细过滤装置进行过滤以除去大部分油和游 离态硫。本专利技术使用的精细过滤装置可以是油田用于精细过滤的常用装置。 在本专利技术的一个实施方案中使用TCLW过滤器，在本专利技术的另一个实施方案 中使用核桃壳过滤器和TCLW过滤器进行二级深度过滤。方案一本方案的制备工艺如图1所示。将符合表1中控制标准1的来水首先 经精细过滤器进行过滤，滤后水达到表1中控制标准2;然后经催化氧化去活装置处理，处理后污水达到表1中控制标准3，可直接用于配制聚合 物溶液。表l生产工艺控制指标项目PHSS (mg/1)含油 (mg/1)s2-(mg/1)(mg/1)配聚粘度提高控制标准1含油污水6.5~8.0《50<100控制标准2滤后水6.5~8.0《3《5控制标准3催化去活后水6.5~8.0《3《50.1<0.1》100%方案二本方案的流程如图2所示。在方案1的基础上增加了精细过滤步骤前 经核桃壳过滤器的初步过滤步骤，以及催化氧化去活步骤前用填充有锰砂 及石英砂的除铁过滤装置进行初步除铁步骤。阀门动作如表2所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种油田污水催化去活制备配聚水源的设备，其特征在于：它是由一台内装有鹅卵石和核桃壳填料的核桃壳过滤器，一台内装有纤维束的ＴＣＬＷ过滤器，一台内装有锰砂和石英砂填料的除铁罐，一台结构为迷宫体，内装有ＭｎＯ↓［２］－ＺｎＯ－ＣｅＯ↓［２］／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］催化剂的催化反应罐，它们之间的连接管线和阀门组成，核桃壳过滤器的下部出口通过管线与ＴＣＬＷ过滤器的入口连接，ＴＣＬＷ过滤器的上部出口通过管线与除铁罐的顶部入口连接，底部出口与催化反应罐顶部入口连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩冬，韦莉，伍家忠，林庆霞，罗文利，樊剑，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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