一种试气污水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种试气污水处理方法，包括如下步骤：1)先将含量大于0.001％的氧化剂液体加入试气产生的污水中；2)然后让含氧化剂液体的污水与固态催化剂接触，利用固态催化剂的催化作用将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质，以便使污水符合国家标准《恶臭污染物排放标准》规定。本发明专利技术能够在井场去除气井所产污水中的恶臭物质，能够有效解决气井试气作业污染大气环境、危害人身健康的难题；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。

【技术实现步骤摘要】
一种试气污水处理方法
本专利技术涉及天然气生产领域，尤其是涉及一种试气污水处理方法。
技术介绍
目前，国内天然气井(简称气井)在生产天然气前，均需要进行各种测试和实验性采气作业(简称试气)，且一般是在天然气地面生产系统(又称地面工程)建成投产前进行。因此，试气作业时，气井所产出的天然气、污水(主要为水，通常含一定量的油类物质、压裂液、酸化液、钻井液、矿物质、采气助剂、固形物等)无法利用已建天然气地面生产系统(又称地面工程或集输系统)进行系统的密闭处理，一般采用以下简易处理方法。一、污水直接拉运法：如图1所示，该方法可概述为：气井100产出的气液混合物，经过阀门101、管线102、减压装置103进入分离器104内，在分离器104内分离为气体和污水；分离器104内分离出的气体从其上部进入管线105，经过管线105上的气体流量计106计量后进入火炬107，再通过火炬107燃烧后排放环境中；分离器104内分离出的污水从其下部进入管线111，再经过管线111进入储罐110内，然后再经过装车管线108(通常采用软管或鹤管)装入罐车109运走进一步处理。该方法存在以下缺陷：该方法不能去除气井所产污水中的恶臭物质，会导致污水中的恶臭物质进入空气中污染大气环境、危害人身健康，严重者甚至导致人员伤亡事故。由本领域公知知识可知：气井的生产(包括试气)过程必须符合GB14554-1993《恶臭污染物排放标准》规定。气井(包括试气)所产的天然气、污水中一般含硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺、二硫化碳等恶臭物质，有的气井所产天然气的硫化氢浓度高达260g/m3以上；普光气田曾因井喷失控导致200多人死亡。硫化氢易溶于水，气井产出污水均呈酸性(PH值一般小于6.5)，气井所产天然气中硫化氢与其所产污水中硫化氢已经形成动态平衡(即气井产出污水中的硫化氢浓度已经饱和)；因此，气井所产天然气含硫化氢时，其所产污水同样含硫化氢。由本领域公知知识可知：试气时，气井会将前期注入的钻井液、压裂液、酸化液等外来流体以及地层水排放出来(统称反排液)，以苏里格气田为例，一般1口气井试气时可产出2000～5000方污水；气井试气作业属于一次性作业过程，1口气井一般只进行一次试气作业；气井在试气前，无法获得气井的油、气、水等生产参数，难以设计建设气井的地面生产系统(包括但不限于井场设备设施、集气管线或采气管线)，因此难以让试气产出的天然气、污水通过集气管线(又称采气管线，一般是指井口至集气站或汇管的管线)进入已经建成投产的地面生产系统中密闭处理；含硫化氢等恶臭物质的污水进入储罐或装入罐车时，必然将储罐或罐车内的空气排出，因此必然向空气中排放硫化氢等恶臭物质。二、污水加碱拉运法：如图2所示，该方法可概述为：气井100产出的气液混合物，经过阀门101、管线102、减压装置103进入分离器104内，在分离器104内分离为气体和污水；分离器104内分离出的气体从其上部进入管线105，经过管线105上的气体流量计106计量后进入火炬107，再通过火炬107燃烧后排放环境中；分离器104内分离出的污水从其下部进入管线111，与通过加药管线201加入的碱性物质(如氢氧化钠水溶液)混合后进入污水净化装置200内处理，然后再进入储罐110内，然后再经过装车管线108(通常采用软管或鹤管)装入罐车109运走进一步处理。该方法存在以下缺陷：该方法虽然能有效去除污水中的硫化氢、硫醇，但却不能去除污水中的硫醚、有机胺、二硫化碳等恶臭物质，因此同样不能使气井的试气过程符合《恶臭污染物排放标准GB14554-93》规定。由本领域公知知识可知：氢氧化钠与硫醚、有机胺、二硫化碳均不产生化学反应。总之，上述方法均有缺陷，均不能使气井所产污水符合《恶臭污染物排放标准GB14554-93》规定。
技术实现思路
本专利技术中的“去除”：即除去。也可以是指去除(或除去)硫化氢、硫醇、硫醚等，也可以是指去除国家标准《恶臭污染物排放标准》规定的恶臭污染物。本专利技术中“恶臭物质”：是指国家标准《恶臭污染物排放标准》规定的恶臭污染物，也可以是指有毒或有臭味、令人不愉快的气体或/和物质。本专利技术中“天然气”是指：从储气层流入气井的天然气，或从地层采出的可燃气体，包括由地下天然气水合物(如可燃冰)分解形成的天然气体；天然气的称谓众多，如一般从气田产出的天然气叫气田气，从油田产出的天然气叫油田气(也称伴生气)，从煤层产出的天然气叫煤层气、煤成气，从页岩采出的叫页岩气；是指天然蕴藏于地下地层中的烃类和非烃类气体的混合物；一般含水、油、采气助剂、压裂液等液态物质以及水蒸气、硫化氢、二氧化碳、硫醇、硫醚等气态物质，有的不含水。本专利技术中的“集气管线”：又称采气管线或矿场集输管线，一般是指气井至集气站之间的天然气管线；有的集气管线只输送1口气井的天然气，有的集气管线汇集并输送2口以上气井的天然气。本专利技术中的“地面生产系统”：简称地面系统，又称地面工程或地面生产系统、地面生产工艺。本专利技术中的“污水”：又称生产污水或采出液，是指从气井产出的液态物质(包括从天然气中冷凝析出的各种液体)，主要成分为水，一般含油类物质、压裂液、采气助剂、矿物质等；通常矿化度很高，含大量矿钙离子、镁离子、铁离子。本专利技术要解决的技术问题是提供一种试气污水处理方法；该方法克服了现有试气污水处理方法的缺陷，能够在井场去除气井所产污水中的恶臭物质，能够有效解决气井试气作业污染大气环境、危害人身健康的难题；具有实施容易，安全可靠，应用广泛，推广容易等优特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的第一种技术方案是：本专利技术一种试气污水处理方法，包括如下步骤：1)先将含量大于0.001％的氧化剂液体加入试气产生的污水中；2)然后让含氧化剂液体的污水与固态催化剂接触，利用固态催化剂的催化作用将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质，以便使污水符合国家标准《恶臭污染物排放标准》规定。进一步的，所述污水是指含恶臭物质的气田污水、油田污水、压裂返排液、注聚井反排污水、屠宰污水、制革污水、生活污水、造纸污水、制药污水、垃圾渗滤液中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合的混合物。进一步的，所述的氧化剂液体是氧化剂的甲醇与水任意比例混合的混合溶液。进一步的，所述的氧化剂液体是氧化剂的甲醇溶液。进一步的，为了防止冬季结冰，所述氧化剂水溶液中含5～60％的有机酸盐。进一步的，所述氧化剂是过氧化物、过氧化氢、双氧水中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合后不产生化学反应的混合物。进一步的，步骤2)中，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金中任意一种或任意两种的金属。进一步的，步骤2)中，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的氧化物和/或不溶于水的盐。进一步的，步骤2)中，所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种试气污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)先将含量大于0.001％的氧化剂液体加入试气产生的污水中；/n2)然后让含氧化剂液体的污水与固态催化剂接触，利用固态催化剂的催化作用将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质，以便使污水符合国家标准《恶臭污染物排放标准》规定。/n

【技术特征摘要】
1.一种试气污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先将含量大于0.001％的氧化剂液体加入试气产生的污水中；
2)然后让含氧化剂液体的污水与固态催化剂接触，利用固态催化剂的催化作用将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质，以便使污水符合国家标准《恶臭污染物排放标准》规定。


2.根据权利要求1所述的一种试气污水处理方法，其特征在于：步骤2)中，先让含氧化剂液体的污水与固态催化剂接触，利用固态催化剂的催化作用将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质；然后再将恶臭物质已被氧化的污水送入蒸发系统中蒸发。


3.根据权利要求2所述的一种试气污水处理方法，其特征在于：所述的蒸发系统是加热蒸发系统、通风蒸发系统、热力蒸发系统、多效蒸发系统、负压蒸发系统、闪蒸系统、干燥系统中的任意一种或其任意两种以上的任意联合。


4.根据权利要求2-3所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述蒸发系统包括天然气管线、壳体、污水、挡板、火焰、降水膜、燃烧器、污水管线；
所述天然气管线通过壳体与燃烧器连通；
所述壳体上部设置挡板；所述挡板与壳体之间形成的空间内存有一定量的污水；
所述污水管线通过壳体上部与挡板、壳体形成的空间内污水连通；
所述污水自挡板处流出后降落形成降水膜；
所述降水膜内设置燃烧器；所述燃烧器产生火焰；
所述火焰能够加热降水膜，蒸发降水膜的水分。


5.根据权利要求4所述的一种试气污水处理方法，其特征在于：所述降水膜是降落的水膜、水滴、水帘、水流的任意一种或其任意两种的任意组合。


6.根据权利要求4所述的一种试气污水处理方法，其特征在于：所述火焰可以与地面平行喷吐，也可以与地面垂直喷吐，也可以自下而上喷吐，也可以自上而下喷吐。


7.一种试气污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)先让试气所产污水以降水膜的形式形成燃烧通道或/和空腔；
2)然后在污水降水膜所形成的燃烧通道或/和空腔内燃烧气井试气所产的天然气，用天然气燃烧的火焰或/和热量加热污水降水膜，以便用试气所产天然气蒸发试气所产的污水。


8.根据权利要求7所述的一种试气污水处理方法，其特征在于：步骤1)中，先将含量大于0.001％的氧化剂液体加入污水中；然后让污水和氧化剂与固态催化剂接触，使氧化剂在固态催化剂的催化作用下将污水中的恶臭物质氧化为硫磺等非恶臭物质；然后再让恶臭物质已被氧化的污水以降水膜的形式形成燃烧通道或/和空腔。


9.根据权利要求1-2、8所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述的氧化剂液体是氧化剂的水溶液或醇溶液。


10.根据权利要求1-2、8所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述的氧化剂液体是氧化剂的甲醇与水任意比例混合的混合溶液。


11.根据权利要求1-2、8所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述氧化剂液体中含5～60％的有机酸盐。


12.根据权利要求1-2、8、9-11所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述氧化剂是过氧化物、过氧化氢、双氧水中的任意一种或其任意两种以上任意比例混合后不产生化学反应的混合物。


13.根据权利要求1-2、8所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金中任意一种或任意两种的金属。


14.根据权利要求1-2、8所述的任一种试气污水处理方法，其特征在于：所述固态催化剂是含钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、银、镉、钨、金元素的任意一种或任意两种以上的氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晟贤，
申请(专利权)人：李晟贤，
类型：发明
国别省市：辽宁;21