一种气田污水无害化处理方法技术

本发明专利技术公开一种气田污水无害化处理方法，由如下步骤组成：先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用；然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分。本发明专利技术能够有效解决气田污水无害化处理问题，能够有效解决气田污水污染环境问题，能够有效回收利用气田污水中的采气助剂和有用物质，能够大幅降低回收成本、能耗，能够大幅降低气田污水的运输量与运输成本、处理能耗与费用。

Harmless treatment method for gas field sewage

The invention discloses a harmless treatment method for gas field sewage, which consists of the following steps: firstly heating gas field sewage by special heating method; secondly, using either or more methods of distillation, stripping, stripping, distillation, distillation, negative pressure distillation, negative pressure stripping, negative pressure stripping and negative pressure distillation to make methanol containing gas field The sewage is separated into gas field sewage containing less than 5% crude methanol and 5% methanol, and then recycled. Then the gas field sewage is reinjected or evaporated by ventilation or/or heating evaporation. The invention can effectively solve the harmless treatment problem of gas field sewage, effectively solve the environmental pollution problem of gas field sewage, effectively recover and utilize the gas production aids and useful materials in gas field sewage, greatly reduce the recovery cost and energy consumption, and greatly reduce the transportation volume, transportation cost and treatment energy of gas field sewage. Costs and expenses.

【技术实现步骤摘要】
一种气田污水无害化处理方法本申请是专利申请号201410520445.2，专利名称“一种气田污水无害化处理方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种污水处理方法。更具体地，涉及一种气田污水无害化处理方法。
技术介绍
天然气一般是通过气田的开发生产或气井的生产获得(简称天然气开采或天然气生产)，在气田的开发生产或天然气开采过程中，往往产生大量污水，这些污水通常称为“气田污水”，有时简称为“污水”。目前，国内通常将“气田污水”分为两大类：一类是含甲醇的“气田污水”，一类是不含甲醇的“气田污水”。国内目前处理不含甲醇“气田污水”的方法是：将“气田污水”回注地层。但该方法存在如下的缺陷：1)“气田污水”回注地层时需要较高的成本，回注地层后会产生严重的环境污染隐患。由本领域公知知识可知：气田污水的组成成分极其复杂，不仅矿化度极高，而且含有采气生产过程中外加的各种化学剂(如发泡剂、缓蚀剂等)，还含有大量的垢晶颗粒、硫化铁固形物等，有的气田污水还含有乳化烃或液态烃；气田污水进入环境中会严重污染环境，国内不允许将气田污水直接排入环境中；将气田污水回注地层时，通常采用高压泵和注水井回注，能耗很高；回注时，极易将气田污水注入浅表地层，进而污染地下水系；气田污水中的化学剂分解速度缓慢，会在地层中长期存在，当回注地层出现地质变动时，或当注水井的钢套管因长期锈蚀而损坏时，气田污水就会沿地质裂缝或注水井进入地下水系甚至上升至地表，导致严重的生态灾难；地层容纳、吸水的能力有限，将一定量的气田污水回注地层后，地层就不再吸收气田污水，再继续回注污水将极其困难；为此需要建设新的注水井、高压回注设施，并更换新的回注地层，从而导致回注成本较高。由本领域公知知识可知：回注污水的注水井一般井深在2000米以下，建设1口注水井的费用一般超过1000万元；平均回注1吨污水的费用一般超过50元/吨；以鄂尔多斯盆地气田为例：该气田每年产生的气田污水量超过200万吨/年，每年的回注费用超过10000万元/年。2)回注前，需要先将分散在气田各处的“气田污水”集中至指定回注地点，运输“气田污水”的费用较高。由本领域公知知识可知：国内的天然气生产主要采用集气站(又称计量站，俗称小站)集输生产方法，该生产方法可以总结概括为：天然气从气井出来后，先通过集气管线(又称矿场集输管线)进入集气站进行计量、分液(俗称分水)、汇集，然后再通过集气站外输管线(又称站间管线)继续输送至天然气净化处理厂(俗称大站)进一步处理，最后再通过长输管线(又称外输管线)输送至远方用户。由本领域公知知识可知：由于气田面积很大，有成千上万口天然气井，为此1个气田往往要建造数量众多的集气站；这些集气站通常都具有分液功能，每天要从天然气中分离出少量液态水(又称污水)；由于所分离出的污水量较少，一般不超过10方/日，用管线将其输送至污水处理厂或天然气净化处理厂需要较高的固定投资，因此目前一般采用汽车运输的方式拉运。以鄂尔多斯盆地气田为例：该气田横跨陕西、内蒙、宁夏数个县市，面积巨大，目前有上万口天然气井，上百个集气站；由于天然气净化处理厂和污水处理厂投资巨大，该气田仅建有几个天然气净化处理厂和污水处理厂；大部分气井、集气站距离天然气净化处理厂或污水处理厂的运距超过50公里，有的气井、集气站距离天然气净化处理厂或污水处理厂的运距甚至超过200公里；绝大部分气井日产水量低于0.5方/日，大部分集气站分离出的污水量低于5方/日；因此，目前该气田主要采用汽车运输的方式将集气站分离出的污水运送至污水处理厂或天然气净化处理厂集中处理；该气田平均污水运输费用超过50吨/年，每年的污水运输费用超过10000万元/年。以延长气田为例：该气田虽然建有许多集气站，但为降低固定投资却仅仅建有1个污水处理厂；该气田1个集气站一般汇集5～10口气井所产的天然气，平均1口井日产污水量不到0.2吨/日，1个集气站平均日产水量不到2吨/日，如果用管线将集气站污水输送至污水处理厂需要巨大的固定投资；该气田目前均采用汽车罐车运输的方法，将集气站所产污水拉运至污水处理厂集中处理；由于该气田集气站距离污水处理厂的运距一般超过50公里，最远的集气站距离污水处理厂的运距超过100公里，因此用汽车罐车运输集气站污水的方法需要大量费用和能耗。3)不能回收利用“气田污水”中的有用物质。国内目前处理含甲醇“气田污水”的方法是：先回收污水中的大部分甲醇，然后再将回收大部分甲醇后的“气田污水”回注地层。但该方法存在如下的缺陷：1)回收甲醇后的“气田污水”回注地层时需要较高的成本，回注地层后会产生严重的环境污染隐患。由本领域公知知识可知：目前一般是采用精馏方法回收“气田污水”中的甲醇；用精馏方法回收“气田污水”中的甲醇时，如果“气田污水”的甲醇含量低于3％，回收甲醇所消耗的能耗、回收成本很高；因此，目前采用精馏方法只能回收“气田污水”中的大部分甲醇，回收甲醇后的“气田污水”中仍然含有3％以下的甲醇；目前，国内一般不从甲醇含量低于3％的“气田污水”中回收甲醇，一般将回收甲醇后但甲醇含量低于3％的“气田污水”直接回注地层；目前平均回注1吨甲醇含量低于3％的“气田污水”的费用一般超过50元/吨。由本领域公知知识可知：甲醇的毒性很大且会首先分解为致癌性和毒性极强的甲醛，含甲醇的“气田污水”进入环境中会严重污染环境，国内不允许将含甲醇的气田污水直接排入环境中；甲醇在地层中的分解缓慢，甲醇污水回注地层后，会带来严重的污染隐患。2)运输、集中含甲醇“气田污水”的费用较高。由本领域公知知识可知：目前一般是先将含甲醇“气田污水”用罐车汽运20～200公里至污水处理厂站集中，然后再用处理厂站设置的甲醇回收装置回收“气田污水”中的甲醇，为此平均消耗运输费用50元/吨。3)从“气田污水”中回收甲醇的能耗、费用较高。4)不能回收利用“气田污水”中的有用物质。专利ZL200910143671.2公开了“一种洁净的天然气开采方法”技术方案，能够将含抑冰剂的气田污水无害化处理。但该专利存在如下的缺陷：1)该专利技术所述技术方案没有涉及不含抑冰剂的气田污水，也没有涉及、指明利用不含抑冰剂的气田污水生产无机盐、无机碱的具体方法；没有指明既含抑冰剂又含甲醇的气田污水无害化处理的具体方法，也没有指明既含抑冰剂又含甲醇的气田污水生产无机盐、无机碱的具体方法。由本领域公知知识可知：有的气田污水含有抑冰剂，有的气田污水不含抑冰剂，有的气田污水既含抑冰剂又含甲醇。由本领域公知知识可知：含抑冰剂的气田污水与不含抑冰剂的气田污水差异巨大。由本领域公知知识可知：气田污水无论是否含有抑冰剂，均与工厂污水、电厂污水、生活污水存在着巨大差异；利用通风(或风吹日晒)方法蒸发处理工厂污水、电厂污水、生活污水是成熟技术，但是国内目前没有利用通风(或风吹日晒)方法对不含抑冰剂的气田污水进行无害化处理的公开先例或公开资料，也没有对既含抑冰剂又含甲醇的气田污水进行无害化处理的公开先例或公开资料。由本领域公知知识可知：气田污水大部分来自地层，矿化度较高，含有大量钙、镁、钠等金属离子，如苏里格气田污水的矿化度高达40000～80000mg/L，不能直接排放至地面环境中，目前主要采用回注地层的方法处理；气田污水与海本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气田污水无害化处理方法，其特征在于，由如下步骤组成：先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用；然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分；所述的特种加热方法是指废热加热方法、余热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种或任意两种以上加热方法的联合使用；所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法。

【技术特征摘要】
1.一种气田污水无害化处理方法，其特征在于，由如下步骤组成：先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用；然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分；所述的特种加热方法是指废热加热方法、余热加热方法、太阳能加热方法中的任意一种或任意两种以上加热方法的联合使用；所述的太阳能加热方法是指直接的或间接的利用太阳能或阳光加热的方法。2.根据权利要求1所述气田污水无害化处理方法，其特征在于：所述气田污水是天然气开采或天然气生产过程中产生的污水；或所述气田污水是煤层气或/和煤成气开采生产过程中产生的污水；或所述气田污水是页岩气或/和泥岩气开采生产过程中产生的污水；或所述气田污水是油田气井或伴生天然气生产过程中产生的污水；或所述气田污水是天然气水合物矿开发生产过程中产生的污水；或所述气田污水是凝析气田开采或生产过程中产生的污水；或所述气田污水是集气站或/和计量站产生的污水、天然气净化处理厂产生的污水、天然气地面生产或储运站点产生的污水中的任意一种或任意两种以上任意比例的混合物；或所述气田污水是天然气开采或天然气生产过程中的任意一个生产环节、生产设备、生产工艺产生的污水；或所述气田污水是天然气开采或天然气生产过程中的任意两个或两个以上生产环节、生产设备、生产工艺所产污水任意比例的混合物；或所述气田污水是从天然气流道中分离出来的或天然气流道产生的污水；或所述气田污水是由天然气流道中分离出的液态烃或/和乳化烃与水的混合物中进一步分离形成的液态水或污水；或所述气田污水是从天然气流道中分离出的乳化烃中进一步分离出的液态水或污水。3.根据权利要求1所述气田污水无害化处理方法，其特征在于：优选地，在集气站内或集气站附近，先用特种加热方法加热气田污水，然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用，然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分；或者，在井场内或井场附近，先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用；然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分；或者，在净化厂内或净化厂附近，先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用，然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分。4.根据权利要求1所述气田污水无害化处理方法，其特征在于：先用特种加热方法加热气田污水，然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用，然后再用电解方法、催化氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法，将甲醇含量5％以下的气田污水中的甲醇氧化为甲醛，并将甲醛进一步回收利用；然后再将气田污水回注，或者用通风蒸发的方法或/和加热蒸发的方法蒸发气田污水水分；或者，先用特种加热方法加热气田污水；然后用蒸馏、汽提、提馏、精馏、负压蒸馏、负压汽提、负压提馏、负压精馏中的任意一种或任意两种以上方法，将含甲醇的气田污水分离为粗甲醇和甲醇含量5％以下的气田污水，再将粗甲醇回收利用，然后再用电解方法、催化氧化方法的任意一种或其任意两种的任意联合方法，将甲醇含量5％以下的气田污水中的甲醇氧化为甲醛，然后用蒸馏、汽提...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晟贤，
申请(专利权)人：北京合众有益科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11