利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置，属石油钻井污水的处理装置，包括换热消声器（３）与换热消声器（３），该装置通过钻井柴油机的尾气作为热源，不需要再额外供应燃料，合理的利用了柴油机尾气，成本较低，同时通过装置可将从钻井污水中蒸发出的水蒸气以蒸馏水的形式回收作额外之用，将将量化浓缩处理后的钻井污水运走，减少其对环境所带来的污染，对钻井污水进行减量化处理并回收蒸馏水，且合理的对钻井柴油机的尾气进行废物利用，利用较彻底，使用旋转蒸发器，效率高，装置结构较为简单，适用于各种钻井勘探的场所使用，应用范围广。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻井污水的处理装置，更具体的说是一种利用柴油机尾气减 量化处理钻井污水的装置。
技术介绍
柴油机组是钻井作业不可缺少的动力源，井场常规配置大于IOOOkVA机组四台， 每班正常工作两台。每台柴油机组烟气排放量15480m3/h，出口温度540度。目前，常规内 燃机的热效率一般为20 %至40 % (汽油机为20 %至30 %，柴油机为30 %至40 % )。燃料燃 烧的大部分热量通过尾气、导热介质和机体的热辐射，以余热的形式散失在大气中。这不仅 造成能源的浪费，而且成为内燃机污染环境的重要原因。随着我国石油工业的迅速发展，其 对国民经济起到一定的推动的作用，但在石油及天然气勘探开发过程中，会产生相应的气、 固、液态的废弃物，形成对环境的潜在污染源，废弃钻井污水是油气田勘探开发过程中主要 的污染源之一，钻井污水中一般含有金属盐、有机聚合物，油类等，将这些污水排放到城市 下水道、农田、河塘或海洋将会对土地和水源造成极大的污染，因此，合理的处理钻井污水 是减少石油钻井勘探开发对环境污染的重要问题之一。对于钻井污水的处理国外研究的较 早，其中处理的方法也多种多样，常用的方法有直接排放注入安全地层或井眼的环形空间、 回填处理、固化处理以及机械分离等，钻井现场多采用一级混凝土处理钻井污水，但是由于 钻井污水的复杂性和多变性，其处理效果不理想，同时由于钻井作业过程的特殊性，深度污 水处理工艺在设备、可操作性商往往也难于实施，钻井场多将钻井污水囤积在占地面积较 大的废气站井液池中，污水一旦泄漏或渗漏，将造成严重的环境污染，因此，钻井污水的处 理抑制都是各油气田施工单位所关心的问题。针对上述问题，国内外都做了相应的措施，尤其是美国、前苏联等国家队钻井污水 做了较为详细的研究，其主要的方法可归纳为物理法、化学法、物理化学法等，其中以物理 法、化学法的处理效果较为优秀，但是如何筛选、研制合适的混凝剂、絮凝剂以及处理工艺 在设备、可操作性上等都存在较多问题，因而限制了其在钻井勘探中的广泛应用。近年来国内多家石油勘探单位也对钻井的污水作了研究，考虑采用一些低 成本，高效果的措施处理钻井污水，以减少对钻井勘探周围环境的污染，如中国专利 200710049484. 9中公开的一种利用柴油机尾气处理钻井废液的方法，其采用柴油尾气作为 钻井污水蒸发热源，通过柴油机尾气在干燥塔中对流而达到对钻井污水蒸发浓缩的目的， 但是由于其蒸发方式无法将从钻井污水中蒸发出的水蒸气回收，并且对柴油机尾气的利用 率低，因此该方法不能满足实际钻井勘探场所中对钻井污水的处理。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述不足，提供一种可从钻井污水中回收净水的一种 利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置。为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案本技术的利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置，包括旋转蒸发器，所 述的装置还包括换热消声器、导热介质贮槽、高温循环泵、冷凝器与浓缩池，其中旋转蒸发 器上设置有污水入口、浓缩产物出口、水蒸气出口和循环连接管道，通过循环连接管道依次 将旋转蒸发器的上方、换热消声器、高温循环泵、导热介质贮槽、旋转蒸发器的下方连通，导 热介质贮槽中储存有导热介质，导热介质在高温循环泵作用下在循环连接管道中流动，浓 缩池设置在旋转蒸发器底部并与浓缩产物出口相连通，冷凝器设置在旋转蒸发器的顶部并 与水蒸气出口相连通，且旋转蒸发器的顶部的上方设置有净水回收管；换热消声器同时与 柴油机的排气管相连通。更进一步的技术方案是所述的循环连接管道与旋转蒸发器的上方、换热消声器、 高温循环泵、导热介质贮槽、旋转蒸发器的下方之间为法兰连接。更进一步的技术方案是所述的旋转蒸发器在负压状态下工作。与现有技术相比，本技术的有益效果是机组是通过钻井柴油机的尾气作为 热源，不需要再额外供应燃料，合理的利用了柴油机尾气，成本较低，同时通过机组可将从 钻井污水中蒸发出的水蒸气以蒸馏水的形式回收作额外之用，将将量化浓缩处理后的钻井 污水运走，减少其对环境所带来的污染，其处理工艺流程简单，对钻井污水进行减量化处理 并回收蒸馏水，且合理的对钻井柴油机的尾气进行废物利用，利用较彻底，使用旋转蒸发 器，效率高，机组结构较为简单，适用于各种钻井勘探的场所使用，应用范围广。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步阐述。实施例1如图1所示，本技术的一种利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置，采 用旋转蒸发器1与连接管道、热消声器3、导热介质贮槽4、高温循环泵5、冷凝器6与浓缩 池2所组成，其中旋转蒸发器1上设置有污水入口 11、浓缩产物出口、水蒸气出口和循环连 接管道12，将循环连接管道12通过法兰连接固定连通旋转蒸发器1侧面的上方与下方，并 经过换热消声器3与连通导热介质贮槽4，再在通过法兰连接固定连通旋转蒸发器1与导 热介质贮槽4之间的循环连接管道12上设置安装一个高温循环泵5，因此循环连接管道12 通过法兰连接固定依次连通旋转蒸发器1上方、换热消声器3、高温循环泵5、导热介质贮槽 4与旋转蒸发器1下方，形成一个可供导热介质循环的通道，同时旋转蒸发器1在绝对压力 9Kpa的负压状态下工作，导热介质贮槽4中储存有导热介质，导热介质在高温循环泵5作 用下在循环连接管道12中流动，其中导热介质优先采用导热油，浓缩池2设置在旋转蒸发 器1底部并与浓缩产物出口相连通，冷凝器6设置在旋转蒸发器1的顶部并与水蒸气出口 相连通，再在冷凝器6的上方设置有净水回收管61供液化后的净水流出以作他用。本技术的用实施例1中所述的利利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装 置，可按照如下步骤操作(1)首先将柴油机所排出的400至700度的尾气引入，换热消声器3中换热，其中4柴油机的尾气温度取优选550度，在换热过程中将热量传递给在旋转蒸发器1上的循环管 道12中流经换热消声器3的导热介质，其中导热介质优先采用导热油；(2)进一步的，用高温循环泵5将高温导热介质引入并流经旋转蒸发器1中，多余 的高温导热介质采用循环管道12通过的导热介质贮槽4存储；(3)更一步的，将钻井污水引入旋转蒸发器1中利用循环管道12中的高温导热油 在绝对压力为9Kpa的压力下对其进行蒸发浓缩，钻井污水在旋转蒸发器1中蒸发所产生的 水蒸气用冷凝器6冷凝，并且以蒸馏水形式回收；(4)再进一步的，将浓缩后的钻井污水由旋转蒸发器底部1的浓缩产物出口排入 浓缩池2，将减量化处理后的浓缩产物运送至废水贮存地，通过高温循环泵5调节导热油在 循环连接管道12中流动的速度，可对浓缩产物的粘稠度进行控制。下面通过理论计算来进一步说明柴油机尾气对处理钻井污水的高效性以IlOOkw的机组为例，首先对加热导热油热量计算Q = β = X 1. 2= 96135kcal = 402MJ根据以上计算将1000升导热油从15°C加热到160°C设定1小时，热耗量仅需 402MJ(相当于9. 4kg柴油的发热量)。设备正常运行时的加热量远远小于初始加热量的计 算值，仅为计算值的1/3-1/2。若选择称蒸发量为1200kg/h的旋转蒸发器日蒸发量则为1200kg/hX24h = 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用柴油机尾气减量化处理钻井污水的装置，包括旋转蒸发器（１），其特征在于：所述的装置还包括换热消声器（３）、导热介质贮槽（４）、高温循环泵（５）、冷凝器（６）与浓缩池（２），其中旋转蒸发器（１）上设置有污水入口（１１）、浓缩产物出口、水蒸气出口和循环连接管道（１２），通过循环连接管道（１２）依次将旋转蒸发器（１）的上方、换热消声器（３）、高温循环泵（５）、导热介质贮槽（４）、旋转蒸发器（１）的下方连通，浓缩池（２）设置在旋转蒸发器（１）底部并与浓缩产物出口相连通，冷凝器（６）设置在旋转蒸发器（１）的顶部并与水蒸气出口相连通，且旋转蒸发器（１）的顶部的上方设置有净水回收管（６１）；换热消声器（３）同时与柴油机的排气管相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁元仲，杨光耀，
申请(专利权)人：成都金池塘科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]