一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，属于油气开采技术领域，应用于海上油气田和未来天然气水合物开采。其技术要点是：采用3级串联脱盐方案，主要由3台电渗析器，1台乙二醇溶液输送泵、1台海水输送泵、1台极水循环泵、极水罐、控制箱组成，并通过对应的管路相互连接；设有控制箱供电并控制脱盐率。本实用新型专利技术在常温下运行，大大减少能源消耗，降低温室气体排放，环境友好；组成简单，操作方便；体积小、布置灵活；投资少，能耗少，运行成本低，具有良好的经济性。具有良好的经济性。具有良好的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置


[0001]本技术涉及一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，属于油气开采
，应用于海上油气田和未来天然气水合物开采。

技术介绍

[0002]目前海上油气田开采和未来天然气水合物开采过程中天然气水下传输时在较低温度和较高压力下很容易产生天然气水合物的二次生成，阻塞传输管路或造成阀件损坏，影响开采活动的正常进行，甚至停产，造成巨额经济损失。乙二醇作为一种可靠的天然气水合物生成抑制剂，可通过管路注入到水下天然气输送管路内，降低天然气水合物的生成露点到传输温度以下合理范围，从而确保天然气安全输送。
[0003]开采过程中，地层水渗入开采井内，并随天然气一同输送至海上生产平台进行处理。地层水中含有大量的溶解性盐(NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2等)，盐离子将在乙二醇溶液中不断累积，部分随乙二醇贫液注入水下天然气传输管路。而传统的乙二醇再生和脱盐工艺采用蒸馏结晶方式，加热温度较高，长期运转后，盐离子会在重沸器及换热器表面结垢，导致热效率降低以及严重的腐蚀、锈蚀问题。
[0004]考虑经济、环保和安全等方面因素，普遍采用乙二醇脱水、脱盐处理，达到标准后循环利用。
[0005]传统海上乙二醇再生与回收(MRU)系统一价盐脱盐采用精馏工艺。精馏工艺作为乙二醇再生与回收(MRU)系统中传统的脱盐方法，需要设置体积庞大的蒸馏塔，通过加热含盐乙二醇溶液，蒸发乙二醇和水，提高盐浓度，产生盐晶体，从而达到最终分离一价高溶解盐的目的。
[0006]传统精馏工艺设备缺点是设备庞大、复杂，操作难度大，而且蒸发过程中消耗大量的热能。

技术实现思路

[0007]为解决上述现有技术缺陷，本技术提供一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，系统简单、重量轻、能耗低的优点。
[0008]为达到上述目的，本技术的技术方案是：一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，采用3级串联脱盐方案，主要由3台电渗析器，1台乙二醇溶液输送泵、1 台海水输送泵、1台极水循环泵、极水罐、控制箱组成，并通过对应的管路相互连接；设有控制箱供电并控制脱盐率；
[0009]其特征是：
[0010]所述电渗析器有3台，由淡化室、浓缩室、阳极室、阴极室和100对特种阴阳离子交换膜组成；3台电渗析器串联布置连接；一级电渗析器与二级电渗析器分别通过管路连通，用以传输乙二醇溶液和海水，二级电渗析器与三级电渗析器分别通过管路连通，用以传输乙二醇溶液和海水；乙二醇溶液输送泵通过管路与电渗析器连接；海水输送泵通过管路与
电渗析器连接；
[0011]所述极水罐容积100L，内存储极水液，极水液为3％Na2SO4水溶液；极水罐通过管路与极水循环泵连接，分成两路，一路通过管路分别依次顺序与电渗析器的阳极室连接，另一路通过管路分别依次顺序与电渗析器的阴极室连接；电渗析器的阳极室和阴极室通过管路与极水罐内连接，由此各级电渗析器极水罐和极水循环泵之间形成闭路循环；
[0012]所述乙二醇溶液输送泵、海水输送泵和极水循环泵的压力是5.5bar(最大10.0bar)流量是150L/h；
[0013]所述控制箱，输入电压为440V，3相；分别向乙二醇溶液输送泵、海水输送泵、极水循环泵供电；根据乙二醇溶液的流量、乙二醇浓度和盐浓度，在控制系统中预设电渗析器的输入电压、电流；控制箱内的核心直流控制输出单元，将根据反馈的电导率和流量变化参数，调整各级电渗析器的输入电流和电压，从而控制各级电渗析器的脱盐率。
[0014]由于采用以上技术方案，使本技术具有以下优点和效果：
[0015]1.能耗低、环保
[0016]传统精馏脱盐需要将溶液加热到沸点温度以上，消耗大量能源。本系统方案在常温下运行，大大减少能源消耗，降低温室气体排放，环境友好。
[0017]2.系统运行操作简单
[0018]本系统组成简单，操作方便。
[0019]3.系统体积小、布置灵活
[0020]系统重量轻，占用空间小。电渗析器可平铺布置，也可上下布置。布置安装适应性好。
[0021]4.经济性好
[0022]系统初投资少，能耗少，运行成本低，具有良好的经济性。
附图说明
[0023]图1为本技术总体结构和工艺流程示意图；
[0024]图2为本技术电渗析器结构示意图；
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本技术进行进一步详细说明：
[0026]所述一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置如图1所示，采用3级串联脱盐方案，主要由一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3，1台乙二醇溶液输送泵4、1台海水输送泵5、1台极水循环泵6、极水罐7、控制箱8组成，并通过对应的管路相互连接；设有控制箱8供电并控制脱盐率；
[0027]其特征是：
[0028]所述电渗析器分为一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3，共3台，如图1、 2所示，分别由淡化室9、浓缩室10、阳极室11、阴极室12和100对特种阴阳离子交换膜组成；一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3串联布置连接；一级电渗析器1与二级电渗析器2分别通过第二管路1
‑
2、第六管路1
‑
6连通，用以传输乙二醇溶液和海水，二级电渗析器2与三级电渗析器3分别通过第三管路1
‑
3、第七管路1
‑
7连通，用以传输乙二醇溶液
和海水；乙二醇溶液输送泵4通过第一管路1
‑
1与一级电渗析器1连接；海水输送泵 5通过第五管路1
‑
5与一级电渗析器1连接；
[0029]所述极水罐7如图1所示，容积100L，内存储极水液，极水液为3％Na2SO4水溶液；极水罐7通过管路与极水循环泵6连接，分成两路，一路通过第十一管路1
‑
11、第十二管路1
‑
12、第十三管路1
‑
13分别依次顺序与一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3的阳极室11连接，另一路通过第十五管路1
‑
15、第十六管路1
‑
16、第十七管路1
‑
17分别依次顺序与一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3的阴极室12连接；三级电渗析器3的阳极室11和阴极室12通过第十四管路1
‑
14、第十八管路1
‑
18与极水罐7内连接，由此一级电渗析器1、二级电渗析器2、三级电渗析器3，极水罐7和极水循环泵6之间形成闭路循环；
[0030]所述乙二醇溶液输送泵4、海水输送泵5和极水循环泵6如图1所示，压力是5.5bar
ꢀ‑
10.0bar，流量是150L/h；
[0031]所述控制箱8如图1所示，输入电压为440本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，其特征是，采用3级串联脱盐方案，主要由一级电渗析器(1)、二级电渗析器(2)、三级电渗析器(3)，1台乙二醇溶液输送泵(4)、1台海水输送泵(5)、1台极水循环泵(6)、极水罐(7)、控制箱(8)组成，并通过对应的管路相互连接；设有控制箱(8)供电并控制脱盐率。2.根据权利要求1所述的基于电渗析技术的油气开采含盐乙二醇溶液脱盐装置，其特征是，所述电渗析器分为一级电渗析器(1)、二级电渗析器(2)、三级电渗析器(3)，共3台，分别由淡化室(9)、浓缩室(10)、阳极室(11)、阴极室(12)和100对特种阴阳离子交换膜组成；一级电渗析器(1)、二级电渗析器(2)、三级电渗析器(3)串联布置连接；一级电渗析器(1)与二级电渗析器(2)分别通过第二管路(1
‑
2)、第六管路(1
‑
6)连通，二级电渗析器(2)与三级电渗析器(3)分别通过第三管路(1
‑
3)、第七管路(1
‑
7)连通；乙二醇溶液输送泵(4)通过第一管路(1
‑
1)与一级电渗析器(1)连接；海水输送泵(5)通过第五管路(1
‑
5)与一级电渗析器(1)连接；所述极水罐(7)容积100L，内...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁树森，魏永泰，李忠刚，于斌，刘春晖，齐光锐，李绍生，邓小军，王建友，李保安，
申请(专利权)人：中船重工船舶设计研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：