用氧化镁处理采出水的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用一个或多个蒸发器来处理含有二氧化硅的采出水的方法。为了解决二氧化硅结垢，将结晶试剂与蒸发器上游的采出水混合。设计结晶试剂以沉淀二氧化硅吸附性化合物，诸如氢氧化镁。将具有被吸附的二氧化硅的给水引导至蒸发器，该蒸发器产生蒸馏物和含有被吸附的二氧化硅的浓缩物。将至少一部分具有二氧化硅吸附性化合物的浓缩物引导至分离器，该分离器使二氧化硅吸附性化合物与浓缩物分离，并且再循环返回至与采出水混合的地方。

Treatment of Produced Water with Magnesium Oxide

The invention relates to a method for treating produced water containing silica by using one or more evaporators. In order to solve the problem of silica scaling, the crystallization reagent was mixed with the produced water upstream of the evaporator. Crystallization reagents are designed to precipitate silica adsorptive compounds, such as magnesium hydroxide. Feed water with adsorbed silicon dioxide is directed to the evaporator, which produces distillates and concentrates containing adsorbed silicon dioxide. The concentrate of at least part of the silica adsorptive compound is directed to the separator, which separates the silica adsorptive compound from the concentrate and recycles it back to the place where it is mixed with the produced water.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用氧化镁处理采出水的方法专利
本专利技术涉及从含油地层回收油，更具体地，本专利技术涉及一种处理采出水(producedwater)的方法，用以在到达倾向于二氧化硅结垢的下游设备之前，从采出水除去二氧化硅。
技术介绍
强化采油(Enhancedoilrecovery,EOR)方法采用热能来促进从含油地质学地层回收油，特别是重油。用于回收重油的一种具体方法称为蒸汽辅助重力泄油(steam-assistedgravitydrainage,SAGD)。在SAGD方法中，将蒸汽注入含油地层中，以供应热能，以使重油流动。通常，对于通过该方法回收的每一吨油，需要几吨的蒸汽。注射的蒸汽加热束缚在地层中的油，该加热降低了油的粘度。来自蒸汽的热来自显热(随着蒸汽冷却)和潜热(随着蒸汽冷凝成水)。油的降低的粘度使得油能够与水混合，产生油-水混合物，该油-水混合物可流动至收集区域，并且最终被泵送至地面。通过从油-水混合物实质除去油而回收油，留下所谓的采出水。采出水必须经过处理。蒸发技术为处理来自SAGD方法的采出水的被接受的一种方法。该热方法产生高品质蒸馏物作为给水用于蒸汽发生，并且允许灵活采用传统的直流蒸汽发生器(once-throughsteamgenerator)或汽包式锅炉(drum-typeboiler)。当然，处理采出水以形成相对纯的给水用于蒸汽发生具有挑战性。处理采出水最具挑战性的部分之一是延迟或防止在蒸发器中二氧化硅结垢。多种方法已解决结垢。第一代蒸发方法使用大量的化学品，诸如苛性碱、scalant、分散剂(disperant)等，以保持二氧化硅可溶。使用这些化学品是昂贵的，并且不总是提供无垢操作，进而需要另外的化学品或机械清洁。例如，高pH方法使氢氧化钠与采出水混合，以提高采出水的pH至足以保持二氧化硅可溶。这是昂贵的，因为需要连续和大量的氢氧化钠。此外，该溶液不能保证无垢操作。此外，使用结晶方法来吸附二氧化硅是已知的。这些方法也是昂贵的。这是因为需要连续供应新的结晶试剂。因此，需要采出水或给水处理方法，其利用化学处理来除去二氧化硅，但是比起在现有技术中已实现的，更加成本有效。
技术实现思路
本专利技术涉及一种使用一个或多个蒸发器来处理给水流的方法，其中所述给水包括二氧化硅。为了解决二氧化硅结垢，将结晶试剂与蒸发器上游的给水混合。设计结晶试剂以沉淀二氧化硅吸附性化合物。也就是，结晶试剂引起二氧化硅和吸附二氧化硅的沉淀剂共沉淀。将具有被吸附的二氧化硅的给水引导至产生蒸馏物和浓缩物的蒸发器，其中所述浓缩物包括被吸附的二氧化硅。将具有结晶的沉淀剂的至少一部分浓缩物引导至分离器，诸如旋液分离器。分离器使沉淀剂与浓缩物分离，并且再循环返回至将已分离的沉淀剂与给水混合的地方。该方法引起沉淀剂结晶，并且形成的结晶再循环，形成晶种材料以吸附二氧化硅。在一个实施方案中，本专利技术涉及一种用于处理包括二氧化硅的采出水的蒸发器方法。此处再一次，为了解决二氧化硅结垢，将结晶试剂与采出水混合，这导致形成结晶和被吸附在结晶上的二氧化硅共沉淀。将结晶和被吸附的二氧化硅引导至蒸发器，并且在蒸发器浓缩物中结束。所述方法需要将所述浓缩物从蒸发器引导至分离器，该分离器使结晶与浓缩物分离，并且使已分离的结晶再循环返回，以与进入的采出水混合。这降低了结晶试剂的消耗，并且能够使所得到的结晶被再利用，以从采出水吸附二氧化硅，从而实质降低解决二氧化硅结垢所承受的化学成本。在一个具体实施方案中，结晶试剂为氧化镁，其在位于蒸发器上游的除气器中与采出水混合。当与采出水混合时，氧化镁得到氢氧化镁，氢氧化镁沉淀以形成氢氧化镁结晶。二氧化硅与氢氧化镁共沉淀，并且吸附至氢氧化镁结晶。具有被吸附的二氧化硅的这些氢氧化镁结晶在蒸发器的浓缩物中结束。将蒸发器中的浓缩物引导至分离器，诸如旋液分离器，旋液分离器使氢氧化镁沉淀剂或结晶与浓缩物分离，并且再循环返回至除气器，在这里它们与进入的采出水混合。根据仅用于说明本专利技术的以下描述和附图的研究，本专利技术的其他目的和优点将变得显而易见和明显。附图说明图1为显示使用蒸发器处理给水或采出水的系统和方法的示意性说明。具体实施方式进一步参考附图，其中显示用于处理给水流的系统和方法。如后面将讨论的，给水可为采出水流或其他废水流，其通常包括悬浮的固体、硬度、碱度、油和各种其他溶解的固体，包括二氧化硅。如在图1中显示的，在该具体的实施方案中，将给水通过管线12引导至预加热器14中。在预加热器中加热给水。可提供各种热源用于加热给水。例如，可将通过蒸发器20产生的蒸馏物引导通过预加热器14，用于加热给水的目的，该蒸发器20形成本专利技术系统的一部分。将给水从预加热器14引导至除气器16，并且向下通过除气器16。采用常规的方式，除气器16从给水12除去不能冷凝的气体。虽然未在图1中具体显示，但是在除气器16中可采用各种手段，以从给水有效汽提不能冷凝的气体，诸如CO2。在图1中显示的系统和方法包括通向除气器16的试剂注射管线17。如以下将讨论的，试剂注射管线27的功能是将结晶试剂注入除气器中，以与给水混合。在本文讨论的实施方案和方法中，结晶试剂的功能是吸附和共沉淀二氧化硅，以防止在下游设备(尤其是蒸发器的传热管)中二氧化硅结垢或使之最小化。将给水从除气器16引导至主要由数字20指示的蒸发器中。可使用各种类型的蒸发器，包括例如降膜蒸发器、强制循环蒸发器、多效蒸发器和机械蒸汽压缩(MVC)蒸发器。在图1中显示的实例中，蒸发器20为MVC蒸发器。注意到将在蒸发器主体内产生的蒸汽引导通过蒸汽洗涤器20A，随后压缩器20B压缩蒸汽，并且将蒸汽引导返回至蒸发器，在这里经压缩的蒸汽接触用于汽化给水或者通过蒸发器20产生的循环浓缩盐水的传热管。关于这一点，蒸发器20包括浓缩物再循环管线20C和泵20D，用于再循环给水或所得到的浓缩盐水通过蒸发器20。如本领域技术人员认识到的，蒸发器20产生蒸汽，其冷凝以形成蒸馏物，该蒸馏物可用于各种目的。在一个实施方案中，将蒸馏物引导通过预加热器14，如以上讨论的，并且从预加热器14，蒸馏物可用作通向直流蒸汽发生器、汽包锅炉或其他蒸汽发生设备的给水。在图1中显示的系统和方法包括引导至分离器24的浓缩物排放管线22，在该实施方案中，分离器24包括旋液分离器。如以后将讨论的，分离器或旋液分离器24用于使沉淀剂或结晶与浓缩物分离，并且使它们再循环至除气器16。更具体地，该方法的目的是分离沉淀剂或因为结晶试剂与给水混合而得到的结晶。将旋液分离器中的溢流引导离开溢流清除管线26。现在转向在图1中显示的方法的一个具体应用，给水可包括采出水，其是由从含油地层回收的油-水混合物分离的。采出水通常包括显著量的二氧化硅和其他污染物。二氧化硅可引起下游蒸发器20的传热管的二氧化硅结垢。因此，该方法的目的是在二氧化硅到达蒸发器20之前，从采出水有效除去二氧化硅。通过使结晶试剂与采出水混合，完成这一点，其中结晶试剂用于共沉淀二氧化硅，并且将二氧化硅吸附到从采出水沉淀的结晶上。本专利技术的另一个特征是有效回收结晶试剂或沉淀的结晶并且再利用，以降低结晶试剂的成本。在一个实施方案中，形成结晶的试剂为氧化镁。向采出水加入氧化镁导致形成氢氧化镁，氢氧化镁从采出水沉淀，并且形成吸附二氧化硅的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从含油地层回收油的方法，所述方法包括：从所述含油地层回收油‑水混合物；从所述油‑水混合物分离油，以产生油产物和含有其中溶解的二氧化硅的采出水；引导所述采出水通过除气器，并且从所述采出水除去不能冷凝的气体；将基于镁的试剂引导到所述除气器中，在所述除气器中使所述基于镁的试剂与所述采出水混合，引起氢氧化镁和二氧化硅从所述采出水共沉淀，并且将所述二氧化硅吸附到所述氢氧化镁上；在所述除气器中使所述基于镁的试剂与所述采出水混合之后，将具有所述氢氧化镁和被吸附的二氧化硅的所述采出水引导至蒸发器，并蒸发所述采出水，以产生蒸馏物和含有所述氢氧化镁和被吸附的二氧化硅的浓缩物；将至少一部分所述浓缩物引导至分离器，使至少一部分所述氢氧化镁与所述浓缩物分离；和将已分离的氢氧化镁引导至所述除气器，在所述除气器中使所述已分离的氢氧化镁与所述采出水混合，其中所述已分离的氢氧化镁用于从所述采出水吸附二氧化硅。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.14 US 62/3225361.一种从含油地层回收油的方法，所述方法包括：从所述含油地层回收油-水混合物；从所述油-水混合物分离油，以产生油产物和含有其中溶解的二氧化硅的采出水；引导所述采出水通过除气器，并且从所述采出水除去不能冷凝的气体；将基于镁的试剂引导到所述除气器中，在所述除气器中使所述基于镁的试剂与所述采出水混合，引起氢氧化镁和二氧化硅从所述采出水共沉淀，并且将所述二氧化硅吸附到所述氢氧化镁上；在所述除气器中使所述基于镁的试剂与所述采出水混合之后，将具有所述氢氧化镁和被吸附的二氧化硅的所述采出水引导至蒸发器，并蒸发所述采出水，以产生蒸馏物和含有所述氢氧化镁和被吸附的二氧化硅的浓缩物；将至少一部分所述浓缩物引导至分离器，使至少一部分所述氢氧化镁与所述浓缩物分离；和将已分离的氢氧化镁引导至所述除气器，在所述除气器中使所述已分离的氢氧化镁与所述采出水混合，其中所述已分离的氢氧化镁用于从所述采出水吸附二氧化硅。2.权利要求1的方法，其中所述分离器包括旋液分离器，并且其中所述旋液分离器产生包括所述已分离的氢氧化镁的潜流，并且其中将所述潜流引导至...

【专利技术属性】
技术研发人员：D布德罗，M尼科尔森，NM琼斯，
申请(专利权)人：威立雅水处理技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US