用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油田稠油开采过程中用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置及方法。用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，包括以下装置部件:多个管道泵；超声波清洗装置；单组清洗罐或者多组清洗罐；清洗过滤器、污水排放过滤器；树脂暂存罐T3；空压机和空气罐；真空泵和真空罐；加药设备；污水暂存罐T4；循环清洗水罐T2；清水罐T1；多个阀门；一种利用清洗装置进行离子交换树脂的清洗方法，包括以下步骤:部署连接清洗装置；将树脂转移到树脂清洗罐中；将清洗完毕的树脂暂存和回输；排污和倒罐。本发明专利技术清洗装置结构合理，清洗方法经济实用,树脂的损失小、破碎率低，清洗干净后离子交换能力恢复到原树脂的80%以上。

Cleaning device and method for ion exchange resin used in softening water treatment of oil field

The invention relates to a cleaning device and a method for cleaning ion exchange resin used in softening water treatment of oil field. Cleaning device for ion exchange resin in the treatment of water softening oil, includes the following components: multiple device pipeline pump; ultrasonic cleaning equipment; single or multiple cleaning tank cleaning tank; sewage filter cleaning filters, resin temporary storage tank; T3; air compressor and vacuum pump and air tank; tank; dosing equipment; sewage temporary storage tank circulation cleaning tank T4; T2; T1 water tank; a plurality of valves; cleaning method of ion exchange resin by using a cleaning device, which comprises the following steps: cleaning device will deploy the connection; transfer to resin resin cleaning tank; the washed resin storage and transfusion; sewage and reladling. The cleaning device of the invention has the advantages of reasonable structure, economical and practical cleaning method, low loss of resin and low broken rate, and the ion exchange capacity is restored to more than 80% of the original resin after cleaning.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在油田稠油开采过程中一种用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置及方法。
技术介绍
在油田稠油开采过程中，注汽锅炉装置在生产运行中，必不可少的一个环节就是锅炉给水软化处理，主要采用水处理软化器，将水中的硬度离子去除或降低至符合锅炉给水指标的水。在水软化过程中发生离子交换反应的装置称为离子交换器，用于制取软化水的交换器又称为离子交换软化器。原水软化和离子交换树脂的再生在同一装置内进行，其内部为固定式的结构。树脂软水技术是通过水的钠离子交换软化法，原水通过强酸性阳离子交换树脂时，水中的Ca2+、mg2+被交换剂中的Na+所代替，使易结垢的钙镁离子转变为易溶性钠离子而使水得到软化。对于软化水处理，就是利用离子交换树脂的交换机理进行水质软化，当含有硬度的水经过含有Na型离子交换树脂的软化器，发生交换反应：2RNa+Ca2+=R2Ca+2Na+和2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+。当树脂吸附到一定量的钙、镁离子后必须进行再生，为了恢复离子交换树脂的交换能力，利用离子交换反应的可逆性，用饱和盐水浸泡已失效的离子交换树脂，用钠离子将树脂里的钙、镁离子置换出来，反应式为：R2Ga（Mg）+2Na+=2RNa+Ca2+（Mg2+），恢复树脂的离子交换能力。整个再生过程包括：反洗-松动树脂层，吸盐慢洗-发生交换反应，冲洗(正洗)，将离子交换下来的钙、镁离子全部替换，并将废液排出。油田离子交换软化器适用于中等硬度和中等含盐量的水质，并且水质要相对稳定，在日常运行过程中，由于来液悬浮物含量、含油量等指标不稳定，导致离子交换树脂易被杂质污染，致使其离子交换能力下降甚至丧失，导致软化水量下降，软化后出水不能达标，影响设备正常运行，故需要对树脂进行更换。通过对更换过的已污染树脂样品进行分析，发现离子交换软化器上层的树脂被污染程度最深，由于离子交换树脂的吸附作用，在其表面形成了一层黑色的包裹物，沉积后堵塞了交换孔道，能阻止水中的离子与离子交换树脂有效接触；在离子交换器正常运行交换和再生过程中，用氯化钠再生液去置换吸附在离子交换树脂上的悬浮物、有机物难度很大，长期运行下去，来水中的悬浮物、有机物被离子交换树脂牢牢吸附在体内。这部分离子交换树脂在交换器内已经丧失离子交换能力，所以影响到交换水量。目前生产现场应用最多的是当软化水不合格、或者交换容量下降后采用直接扔掉后更换新的离子交换树脂。常规处理方式主要有以下弊端：1、作业危险性增加：树脂倒运、更换作业，人员需进入水处理软化器内进行作业，属金属容器内有限空间作业，内部高温、高湿，通风效果不好，加之含油污水进入，易产生有毒有害气体，易对操作人员造成伤害；2、离子交换树脂使用时间不长、易被污染，交换容量下降,需要进行清洗或更换；油田生产过程中，出现上述情况，常规解决方案为：对旧（污染）树脂进行清理，报废处理，重新填装新树脂。3、清掏树脂工作量较大：树脂人工倒运过程，人员需通过维修孔进入容器内操作，空间狭小，倒运过程只能采用编织袋少量、多次方式进行；4、旧树脂废弃，更换新树脂，成本加大的同时，也是一种资源的浪费。为了解决上述技术存在的问题，本专利技术主要目的是在离子交换软化器外部设计一整套清洗装置及方法，利用简捷的工艺流程与其连接，将离子交换树脂抽吸到软化器外，通过清洗装置（具体的清洗方法）清洗后能达到操作简便，对树脂的损失小、破碎率低及清洗干净后离子交换能力恢复到原树脂的80%以上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构合理、经济实用,可将旧树脂进行清洗再生利用，且树脂的损失小、破碎率低及清洗干净后离子交换能力恢复到原树脂的80%以上的用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置及方法。本专利技术公开了一种用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于该清洗装置设于原离子交换器外部，至少包括以下装置部件:(1)、多个管道泵；（2）、超声波清洗装置；（3）、单组清洗罐或者多组清洗罐；（4）、清洗过滤器、污水排放过滤器；（5）、树脂暂存罐T3；（6）、空压机和空气罐；（7）、真空泵和真空罐；（8）、加药设备；（9）、污水暂存罐T4；（10）、循环清洗水罐T2；（11）、清水罐T1；（12）、多个阀门；至少包括以下连接线路：(a)、树脂从原离子交换器转移至清洗罐的连接线路:原离子交换器通过输出管道A与单组清洗罐串联或者与多组清洗罐并联,通过输出管道A将树脂从原离子交换器抽取进入清洗罐中，所述输出管道A上设有管道泵B1，作用为树脂抽吸泵；所述输出管道A上还设有超声波清洗装置，清洗罐内设有液位计；所述循环清洗水罐T2通过输送管道与原离子交换器相连通，输送管道上设有管道泵B3，为掺水泵，用于将水输送入原离子交换器中；所述循环清洗水罐T2与输出管道A之间设有加药设备；所述真空泵和真空罐与清洗罐相连接，用于当树脂转移至清洗罐的初期，提供负压辅助抽吸树脂；(b)、树脂在清洗罐循环清洗线路:所述管道泵B4为循环反洗泵，设于循环清洗水罐T2与清洗罐之间的连接管道上，用于为循环反洗提供动力，从循环清洗水罐T2中抽水至清洗罐中,清洗罐的出口与清洗过滤器相连接，所述清洗过滤器出口与循环清洗水罐T2相连接，形成循环回路；所述循环清洗水罐T2与污水暂存罐T4之间设有连通的溢流管道；所述空压机和空气罐与清洗罐相连接，用于为清洗罐输入压缩空气，对树脂进行空气擦洗；(c)、清洗罐清洗后的树脂转移至原离子交换器或者树脂暂存罐T3中的线路:从清水罐T1引出输送管线，串联管道泵B2，然后管线分为两支,其中一支管线经四通A与清洗罐相连,另一支管线经阀门47与树脂暂存罐T3相连，利用管道泵B2为清洗罐掺水；从树脂暂存罐T3引出输送管线，设有阀门45,再引出并联管线，一条管线通过四通A与原离子交换器相连，且管线上设阀门44；另一条管线串联管道泵B7,再与清洗罐相连接；(d)、将树脂暂存罐T3中的树脂转移至原离子交换器的线路:从树脂暂存罐T3引出输送管线，串联管道泵B5，然后引出并联管线，其中一条管线通过四通A连接原离子交换器以及管道泵B2，另一管线连接清洗罐，利用管道泵B5将树脂暂存罐T3中的树脂或将清洗罐中的树脂输送入原离子交换器中；原离子交换器引出管线与清洗罐相连接,中间串联管道泵B8,所述管道泵B8的出口引出管线分别连接所述树脂暂存罐T3与污水暂存罐T4；利用管道泵B8用于携带水回流树脂至原离子交换器，或者将原离子交换器的多余的水送入树脂暂存罐T3或污水暂存罐T4中；(e)、排污和倒罐线路：管道泵B6为自吸泵，进口分别连接清水罐T1、循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4，出口分别连接循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4以及污水排放过滤器，用于液位调节和中间水回用；所述清水罐T1引出管线上设有阀门33，所述循环清洗水罐T2引出管线上设有阀门34，两者并联成一条管线通过四通B与管道泵B6进口相连接，所述污水暂存罐T4引出管线上设有阀门37，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述树脂暂存罐T3引出管线上设有阀门35，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述管道泵B6出口引出管线通过阀门38与树脂暂存罐T3相连接，通过阀门37与污水暂存罐T4相连接，通过阀门40与循环清洗水罐T2相连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于该清洗装置设于原离子交换器外部，至少包括以下装置部件:(1)、多个管道泵；（2）、超声波清洗装置；（3）、单组清洗罐或者多组清洗罐；（4）、清洗过滤器、污水排放过滤器；（5）、树脂暂存罐T3；（6）、空压机和空气罐；（7）、真空泵和真空罐；（8）、加药设备；（9）、污水暂存罐T4；（10）、 循环清洗水罐T2；（11）、清水罐T1；（12）、多个阀门；至少包括以下连接线路：(a)、树脂从原离子交换器转移至清洗罐的连接线路:原离子交换器通过输出管道A与单组清洗罐串联或者与多组清洗罐并联,通过输出管道A将树脂从原离子交换器抽取进入清洗罐中，所述输出管道A上设有管道泵B1，作用为树脂抽吸泵；所述输出管道A上还设有超声波清洗装置，清洗罐内设有液位计；所述循环清洗水罐T2通过输送管道与原离子交换器相连通，输送管道上设有管道泵B3，为掺水泵，用于将水输送入原离子交换器中；所述循环清洗水罐T2与输出管道A之间设有加药设备；所述真空泵和真空罐与清洗罐相连接，用于当树脂转移至清洗罐的初期，提供负压辅助抽吸树脂；(b)、树脂在清洗罐循环清洗线路:所述管道泵B4为循环反洗泵，设于循环清洗水罐T2与清洗罐之间的连接管道上，用于为循环反洗提供动力，从循环清洗水罐T2中抽水至清洗罐中,清洗罐的出口与清洗过滤器相连接，所述清洗过滤器出口与循环清洗水罐T2相连接，形成循环回路；所述循环清洗水罐T2与污水暂存罐T4之间设有连通的溢流管道；所述空压机和空气罐与清洗罐相连接，用于为清洗罐输入压缩空气，对树脂进行空气擦洗；(c)、清洗罐清洗后的树脂转移至原离子交换器或者树脂暂存罐T3中的线路:从清水罐T1引出输送管线，串联管道泵B2，然后管线分为两支,其中一支管线经四通A与清洗罐相连,另一支管线经阀门47与树脂暂存罐T3相连，利用管道泵B2为清洗罐掺水；从树脂暂存罐T3引出输送管线，设有阀门45,再引出并联管线，一条管线通过四通A与原离子交换器相连，且管线上设阀门44；另一条管线串联管道泵B7,再与清洗罐相连接； (d)、将树脂暂存罐T3中的树脂转移至原离子交换器的线路:从树脂暂存罐T3引出输送管线，串联管道泵B5，然后引出并联管线，其中一条管线通过四通A连接原离子交换器以及管道泵B2，另一管线连接清洗罐，利用管道泵B5将树脂暂存罐T3中的树脂或将清洗罐中的树脂输送入原离子交换器中；原离子交换器引出管线与清洗罐相连接,中间串联管道泵B8,所述管道泵B8的出口引出管线分别连接所述树脂暂存罐T3与污水暂存罐T4；利用管道泵B8用于携带水回流树脂至原离子交换器，或者将原离子交换器的多余的水送入树脂暂存罐T3或污水暂存罐T4中；(e)、排污和倒罐线路：管道泵B6为自吸泵，进口分别连接清水罐T1、循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4，出口分别连接循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4以及污水排放过滤器，用于液位调节和中间水回用；所述清水罐T1引出管线上设有阀门33，所述循环清洗水罐T2引出管线上设有阀门34，两者并联成一条管线通过四通B与管道泵B6进口相连接，所述污水暂存罐T4引出管线上设有阀门37，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述树脂暂存罐T3引出管线上设有阀门35，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述管道泵B6出口引出管线通过阀门38与树脂暂存罐T3相连接，通过阀门37与污水暂存罐T4相连接，通过阀门40与循环清洗水罐T2相连接，所述管道泵B6出口引出管线还与污水排放过滤器相连接，污排放过滤器设有阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于该清洗装置设于原离子交换器外部，至少包括以下装置部件:(1)、多个管道泵；（2）、超声波清洗装置；（3）、单组清洗罐或者多组清洗罐；（4）、清洗过滤器、污水排放过滤器；（5）、树脂暂存罐T3；（6）、空压机和空气罐；（7）、真空泵和真空罐；（8）、加药设备；（9）、污水暂存罐T4；（10）、循环清洗水罐T2；（11）、清水罐T1；（12）、多个阀门；至少包括以下连接线路：(a)、树脂从原离子交换器转移至清洗罐的连接线路:原离子交换器通过输出管道A与单组清洗罐串联或者与多组清洗罐并联,通过输出管道A将树脂从原离子交换器抽取进入清洗罐中，所述输出管道A上设有管道泵B1，作用为树脂抽吸泵；所述输出管道A上还设有超声波清洗装置，清洗罐内设有液位计；所述循环清洗水罐T2通过输送管道与原离子交换器相连通，输送管道上设有管道泵B3，为掺水泵，用于将水输送入原离子交换器中；所述循环清洗水罐T2与输出管道A之间设有加药设备；所述真空泵和真空罐与清洗罐相连接，用于当树脂转移至清洗罐的初期，提供负压辅助抽吸树脂；(b)、树脂在清洗罐循环清洗线路:所述管道泵B4为循环反洗泵，设于循环清洗水罐T2与清洗罐之间的连接管道上，用于为循环反洗提供动力，从循环清洗水罐T2中抽水至清洗罐中,清洗罐的出口与清洗过滤器相连接，所述清洗过滤器出口与循环清洗水罐T2相连接，形成循环回路；所述循环清洗水罐T2与污水暂存罐T4之间设有连通的溢流管道；所述空压机和空气罐与清洗罐相连接，用于为清洗罐输入压缩空气，对树脂进行空气擦洗；(c)、清洗罐清洗后的树脂转移至原离子交换器或者树脂暂存罐T3中的线路:从清水罐T1引出输送管线，串联管道泵B2，然后管线分为两支,其中一支管线经四通A与清洗罐相连,另一支管线经阀门47与树脂暂存罐T3相连，利用管道泵B2为清洗罐掺水；从树脂暂存罐T3引出输送管线，设有阀门45,再引出并联管线，一条管线通过四通A与原离子交换器相连，且管线上设阀门44；另一条管线串联管道泵B7,再与清洗罐相连接；(d)、将树脂暂存罐T3中的树脂转移至原离子交换器的线路:从树脂暂存罐T3引出输送管线，串联管道泵B5，然后引出并联管线，其中一条管线通过四通A连接原离子交换器以及管道泵B2，另一管线连接清洗罐，利用管道泵B5将树脂暂存罐T3中的树脂或将清洗罐中的树脂输送入原离子交换器中；原离子交换器引出管线与清洗罐相连接,中间串联管道泵B8,所述管道泵B8的出口引出管线分别连接所述树脂暂存罐T3与污水暂存罐T4；利用管道泵B8用于携带水回流树脂至原离子交换器，或者将原离子交换器的多余的水送入树脂暂存罐T3或污水暂存罐T4中；(e)、排污和倒罐线路：管道泵B6为自吸泵，进口分别连接清水罐T1、循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4，出口分别连接循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4以及污水排放过滤器，用于液位调节和中间水回用；所述清水罐T1引出管线上设有阀门33，所述循环清洗水罐T2引出管线上设有阀门34，两者并联成一条管线通过四通B与管道泵B6进口相连接，所述污水暂存罐T4引出管线上设有阀门37，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述树脂暂存罐T3引出管线上设有阀门35，也经四通B与管道泵B6进口相连接；所述管道泵B6出口引出管线通过阀门38与树脂暂存罐T3相连接，通过阀门37与污水暂存罐T4相连接，通过阀门40与循环清洗水罐T2相连接，所述管道泵B6出口引出管线还与污水排放过滤器相连接，污排放过滤器设有阀门。2.如权利要求1所述的用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于所述清水罐T1、循环清洗水罐T2、树脂暂存罐T3、污水暂存罐T4，均设有液位计。3.如权利要求2所述的用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于所述多组清洗罐为三组，分别为清洗罐X1、清洗罐X2、清洗罐X3，且所述三组清洗罐在线路上连接关系为并联。4.如权利要求3所述的用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于所述清洗罐没有过滤网、透明观察窗。5.如权利要求4所述的用于油田软化水处理中离子交换树脂的清洗装置，其特征在于所述空压机和空气罐以及所述真空泵和真空罐通过排污管线与污水暂存罐T4相连接。6.如权利要求1、2、3、4或5所述的用于油田软化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，王献，樊玉新，江兴佳，商振兴，徐荣春，刘国利，縢国涛，
申请(专利权)人：克拉玛依市华隆油田技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65