一种含氯气田水的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种含氯气田水的处理方法。该方法包括在含氯气田水中加入０．０２～０．１％（重量）的复合缓蚀剂、蒸馏至固含量达到２５～２８％（重量）、常压蒸发制盐、粗盐湿料离心干燥后与助剂按一定比例混合几个步骤，可生产出燃煤助燃剂和饮用纯净水产品。该方法可处理用常规方法不能处理的含氯气田水，且不受地理位置、地层条件和处理规模的限制，成本低廉，操作简单，不污染环境，经济效益显著。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气田在天然气开采过程中产出的气田水的处理方法，特别是涉及。气田水是伴随天然气采出的地层水，分为含硫气田水和含氯气田水两大类。对于含硫气田水，国内外主要采用氧化、真空抽提、汽提和沉淀等方法将气田水中的硫化物脱出到规定指标，然后对脱硫气田水分别进行回注地层、排放和综合利用(唐晓东等，含硫气田水的综合治理技术，《工业水处理》，1999年，19卷第4期)，以达到综合治理的目标。对于含氯气田水的综合治理，国内外研究较少(胥尚湘等，国内外气田水处理技术现状，《天然气工业》，1995年，15卷第4期；朱权云，气田废水处理及基本看法，《石油与天然气化工》，1990年，19卷第4期)，目前采用的方法主要有稀释排放法，该法技术简单，但必须要有大的河流等水源条件，在海湾地区可直接排放。若将含氯气田水回注地层，要求要有好的井位和回注层位，并且必须对回注水水质进行防垢与脱垢、防腐、杀菌、隔氧与除氧等处理。也可以将含氯气田水蒸馏熬盐，该法技术简单，但成本高，产品杂质含量高而质量较低，并且工业食盐为专控商品，产品销售困难。膜分离法虽然已在海水淡化工业中大规模应用，但存在成本高、高矿化度的浓缩液无法处置等问题。将含氯气田水氧化为次氯酸钠溶液，用于处理含硫气田水，但该法规模极小，不适应大规模的含氯气田水的处理。因此，对于含氯气田水的综合治理，采用常规的污水处理方法不能达到排放标准(Cl-＜400mg/L)，是国内外气田水治理的技术难题之一。本专利技术的目的就是提供，该法不受地理位置、地层条件和处理规模的限制，成本低廉，操作简单，并可消除对环境的污染，解决气田水排放长期不达标的现状，同时生产出燃煤助燃剂和饮用纯净水产品，经济效益显著。为达到以上目的，本专利技术提供以下技术方案。，依次包括以下几个步骤(1)在含氯气田水中加入0.02～0.1％(重量)的复合缓蚀剂羟基乙叉二膦酸(HEDP)-硫酸锌、钼酸钠-三聚磷酸钠-苯并三唑(BTA)或其混合物；(2)将加入了缓蚀剂的气田水进行蒸馏，含氯气田水经蒸发浓缩到固含量达到25～28％(重量)的浓缩液；(3)蒸馏产生的蒸汽冷凝为蒸馏水，经超滤、紫外线消毒即得纯净水产品；(4)以浓缩液常压蒸发制盐，粗盐湿料经离心干燥，得到氯盐固体；(5)用草木灰、硝酸钠和高锰酸钾按比例混合制备助剂草木灰30～40％(重量)、硝酸钠60～70％(重量)、高锰酸钾0.5～1％(重量)；(6)将氯盐固体与助剂按氯盐固体/助剂的重量比为8.0～9.0∶2.0～1.0的比例混合，得到燃煤助燃剂。在含氯气田水中加入的复合缓蚀剂(周本省，《工业水处理技术》，化学工业出版社，1997年)，可选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)-硫酸锌、钼酸钠-三聚磷酸钠-苯并三唑(BTA)或其混合物，以0.02～0.1％(重量)为宜，优选为0.04～0.1％(重量)，同时控制含氯气田水对锅炉的腐蚀。从减小投资、降低操作费用从而节约成本的角度出发，蒸馏过程宜采用燃煤锅炉和燃煤助燃剂技术。燃煤助燃剂技术是一项既节煤又降低大气污染的洁净煤技术，将燃煤助燃剂加入煤中，能够帮助煤碳充分燃烧、降低烟尘、SO2排放量。CN1054263A公开了一种氯化钠基燃煤助燃剂，由催化剂硝酸钠(含量为14～16％)、氧化剂高锰酸钾(含量为0.2～0.4％)、固硫剂碳酸钠(含量为0.5～1.5％)以及翻松剂氧化钾和氯化钠(氧化钾0.3～0.7％，余为氯化钠)组成，以上所述百分比均为重量百分比。其作用原理为在炉堂温度下，助燃剂中的催化剂硝酸钠、氧化剂高锰酸钾分解出氧、金属氧化物和金属离子；翻松剂氧化钾和氯化钠在高温下发生膨胀、微爆，松动煤层，便于空气穿透煤层与煤粒接触，使燃煤充分燃烧；金属氧化物和金属离子起催化、活化作用，降低燃煤着火点，促进充分燃烧，提高燃烧强度；固硫剂具有固硫、除臭、清除锅炉外表面烟灰垢的功能。燃煤助燃剂技术已广泛用于以煤作为燃料的能源、化工、建材、纺织等工业领域，在本专利技术中，可使用常规的燃煤助燃剂，为节约成本出发，使用经过本专利技术所述方法形成的燃煤助燃剂产品，将其按1.5～5％(重量)的用量直接撒于煤中拌和或以水溶解后洒在煤中，节煤率可达15～25％，炉堂温度提高100～200℃，烟气黑度降低林格曼1.5～3.0级，炉渣含碳量降低，锅炉运行热效益提高10％左右，SO2脱除率约30％，减少灰渣约16％，达到节省能源、节约开支、保护环境的目的。含氯气田水经燃煤锅炉蒸发浓缩到固含量达25～28％(重量)的浓缩液，以27％为最佳值。锅炉蒸汽冷凝为蒸馏水，然后依次经超滤、紫外线消毒即得到纯净水产品，经检测，产品质量满足国标GB17323的质量要求。由于气田水的治理通常生产规模较小，可采用投资较少的平锅制盐技术(M.E.波任等著，天津化工研究院翻译.《无机盐工艺学》(上)，化学工业出版社，1982年)来处理浓缩液的常压蒸发制盐，平锅制盐同样采用燃煤助燃剂技术。将所得粗盐湿料离心干燥，可得到氯盐固体。助剂的制备采用草木灰、硝酸钠和高锰酸钾按草木灰30～40％(重量)、硝酸钠60～70％(重量)、高锰酸钾0.5～1％(重量)的比例混合，草木灰为向日葵秆灰、棉壳灰、小麦秆灰、木灰中的一种或几种混合物。将氯盐固体与助剂按氯盐固体/助剂的重量比为8.0～9.0∶2.0～1.0的比例混合，得到燃煤助燃剂。本专利技术制备的燃煤助燃剂与CN1054263A公开的氯化钠基燃煤助燃剂配方相比较，采用由含氯气田水制备的粗盐和草木灰作为助燃剂的固硫剂和翻松剂，仅需外加催化剂硝酸钠和氧化剂高锰酸钾即可，降低了生产成本，达到了废物综合利用的目的。尤其是含氯气田水中含有大量的Mg2+、Ca2+、Ba2+、Sr2+等离子，固硫效果非常显著。本专利技术中蒸馏锅炉和平锅制盐均采用煤碳作燃料，每处理1m3含氯气田水将产生煤灰渣约25～30kg。煤灰渣可用于铺路，改善乡村道路交通状况，也可以用来制造煤渣砖。煤灰渣制砖已是成熟的工业技术(国家环境保护总局，《化学工业固体废物治理》，中国环境科学出版社，1991年)。本专利技术处理的含氯气田水，包括用常规方法(如稀释排放法、回注地层、蒸馏熬盐和膜分离法等)不能处理的含氯气田水，其矿化度大于10g/L、Cl-大于5g/L即可。尤其对于矿化度大于16g/L，Cl-大于9g/L的含氯气田水，处理效果最佳。原水矿化度愈低，纯净水产量愈高。与常规的污水处理技术相比，采用本专利技术处理含氯气田水，解决了气田水排放氯离子长期不达标的现状，并具有以下优点(1)气田水不需要预处理，大大降低了操作费用；(2)采用燃煤代替天然气，辅以助燃剂技术，可大大降低气田水处理能耗，削减锅炉和平锅制盐机尾气污染；(3)将气田水中的氯盐类矿物质转化为燃煤助燃剂、锅炉产生的水蒸汽纯化生产纯净水，煤灰渣用于铺路或制砖，无废水废渣排放，具有极好的经济效益和环保效益。以下结合实例对本专利技术作进一步的说明。实例1采用本专利技术所述方法处理高含氯气田水，气田水总矿化度202.73g/L，Cl-112.05g/L，Na+53.97g/L，其余(Mg2++Ca2++Ba2++Sr2+等离子)36.71g/L。向1m3该气田水中加入0.1％(重量)的HEDP-硫酸锌缓蚀剂，将其蒸馏到固含量为28％(重量)的浓缩液，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氯气田水的处理方法，依次包括以下几个步骤：ａ 在含氯气田水中加入０．０２～０．１％（重量）的复合缓蚀剂羟基乙叉二膦酸－硫酸锌、钼酸钠－三聚磷酸钠－苯并三唑或其混合物；ｂ 将加入了缓蚀剂的气田水进行蒸馏，含氯气田水经蒸发浓缩到固 含量达到２５～２８％（重量）的浓缩液；ｃ 蒸馏产生的蒸汽冷凝为蒸馏水，经超滤、紫外线消毒即得纯净水产品；ｄ 以浓缩液常压蒸发制盐，粗盐湿料经离心干燥，得到氯盐固体；ｅ 用草木灰、硝酸钠和高锰酸钾按比例混合制备助剂：草木灰３０～４ ０％（重量）、硝酸钠６０～７０％（重量）、高锰酸钾０．５～１％（重量）；ｆ 将氯盐固体与助剂按氯盐固体／助剂的重量比为８．０～９．０∶２．０～１．０的比例混合，得到燃煤助燃剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓东，
申请(专利权)人：西南石油学院，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]