一种回收重油采出水的降膜蒸发系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种回收重油采出水的降膜蒸发系统。该系统包含立式降膜蒸发器、补充颗粒系统、颗粒回收系统；所述的立式降膜蒸发器，包含盐水槽、盐水分布装置、立式换热管、循环泵、循环管道以及用于蒸发的能量驱动器，以采出水输送管道与蒸发系统中立式降膜蒸发器的盐水槽相连，补充颗粒系统的浓浆输出管道与立式降膜蒸发器的盐水槽或循环管道相连，颗粒回收系统的浓盐水输入端及颗粒输出端分别与立式降膜蒸发器的循环管道相连。本实用新型专利技术提供了一种处理来自提高重油开采的采出水和减少水处理厂排放的回收重油采出水的降膜蒸发系统。该系统可直接用于处理采出水，回收量达95％以上，产出用于生产开采重油所需蒸汽的高质量锅炉给水。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水处理领域，涉及一种回收重油开采采出水作为锅炉给水的水处理工艺。
技术介绍
重油开采包括把蒸汽注入含油层和从油井回收油-水混合物。油从水中被分离出来，分离后的水就是采出水。为了循环使用采出水生产蒸汽，采出水必须经过处理以满足蒸汽发生器或锅炉产蒸汽的要求。蒸汽注入重油层是广泛运用的提高石油采收率的方法。通常每产出I吨重油需要几吨蒸汽，蒸汽/油比经常被称作油回收比(S0R)。因为SOR值一般在2 4，用水量高，所以环保和经济方面鼓励把采出水处理成满足锅炉的给水，用于生产注入含油层的蒸汽。采出水需经过处理才能满足锅炉使用。目前常用的处理工艺分为两种一种是通过(物理)化学方法处理，另一种是通过蒸发进行处理。视处理对象的水质情况，两种方法即可单独使用，也可组合使用。在其他工业有几种蒸发工艺，如硫酸钙盐种浓盐水，可能被用于回收采出水，并将回收的水用作OTSG锅炉和传统锅炉(汽包式锅炉)给水。不管采用何种工艺，采出水蒸发工艺要克服的困难是硅组分和硬组分易结垢，从而影响蒸发系统的运行。另外由于存在易挥发组分，如有机物和碳酸盐，蒸发产生蒸馏水需要更多的生产成本，因为这需要设置额外的水处理设施，锅炉的给水化学成分要求更高，锅炉排污量更高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种回收重油开采采出水作为锅炉给水的水处理工艺。本技术的目的可通过如下技术方案实现一种回收重油采出水的降膜蒸发系统，包含立式降膜蒸发器、补充颗粒系统、颗粒回收系统；所述的立式降膜蒸发器，包含盐水槽、盐水分布装置、立式换热管、循环泵、循环管道以及用于蒸发的能量驱动器(可以是压缩机，或者是外加蒸汽附带冷凝器)，以采出水输送管道与蒸发系统中立式降膜蒸发器的盐水槽相连，补充颗粒系统的浓浆输出管道与立式降膜蒸发器的盐水槽或循环管道相连，颗粒回收系统的浓盐水输入端及颗粒输出端分别与立式降膜蒸发器的循环管道相连。本技术提供的盐水分布装置包括位于立式降膜蒸发器顶部的盐水分布箱和位于每根换热管顶部的液体分布器。作为本技术的一种优选方式，所述的液体分布器主要由主体四周呈凹面且其顶盖底截面积大于立式降膜蒸发器的换热管管口截面积的导流体，以及将导流体活动或固定支撑于立式降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，使导流体的顶盖底面边缘与立式降膜蒸发器的上管板上表面间隔一定空隙形成进液通道的支撑部件组成；液体沿所述的进液通道、导流体的凹面进入并分布于换热管内表面。其中，所述的导流体的底面直径大于等于换热管内径的O. 3倍，且小于换热管内径。所述的导流体的上表面露出换热管上口的高度为换热管内径的O. 3 3倍。所述的导流体沿立式降膜蒸发器的换热管的中心轴对称分布.所述的顶盖为半球状、板状，或任意一种底面为平面，且底面积大于换热管管口面积的形状。所述的导流体的主体四周呈光滑凹面；或者所述的导流体的主体自上而下依次由倒圆台体、圆柱体、正圆台体无间隙连接形成四周呈凹面的整体，倒圆台体底面连有与底面直径相同的圆柱体，圆柱体底面连有正圆台体，圆柱体底面直径与正圆台体顶面直径相同；正圆台体底面直径大于等于换热管内径的O. 3倍，且小于换热管内径。 所述的支撑部件的个数为2 6个，为多边形筋板，其一边与导流体的凹面无缝隙连接，其余各边中至少有相邻两边相互垂直，支撑部件依靠该相邻的垂直边架于立式降膜蒸发器的上管板上，使导流体活动或固定支撑于立式降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，导流体的顶盖底面边缘与立式降膜蒸发器的上管板顶面形成进液通道。或者所述的支撑部件由3 6个连接在顶盖底面的成螺旋形的叶片及各叶片后部下端一体向下连接的支撑片组成，各叶片尖端外缘轨迹形成的圆的直径略大于换热管的外径，使得各叶片的尖端抵压在换热管的上端口上或上管板上，导流体的顶盖底面边缘与立式降膜蒸发器的上管板顶面间隔一定空隙形成进液通道，各叶片螺旋部分的高度(即螺旋部分的尖端距导流体顶盖底面的垂直距离)即为进液通道高度；各支撑片的宽度与换热管内壁和导流体对应位置外壁之间的距离紧密配合，使得各叶片的支撑片紧靠在换热管内壁和导流体对应位置外壁之间，从而将导流体活动或固定支撑于立式降膜蒸发器的换热管内上部相应位置。作为本技术的另一种优选方式，所述的液体分布器主要由四周呈凹面的导流体、将导流体活动或固定支撑连接于立式降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，导流体的上表面露出换热管上口的支撑部件组成；所述的导流体上表面直径大于换热管的外径，使导流体凹面的上部边缘与立式降膜蒸发器的上管板顶面之间间隔一定空隙形成进液通道，液体沿进液通道、导流体的凹面进入并分布于换热管内表面。所述的导流体的底面直径大于等于换热管内径的O. 3倍，且小于换热管内径。所述的导流体的上表面露出换热管上口的高度为换热管内径的O. 3 3倍。所述的导流体沿立式降膜蒸发器的换热管的中心轴对称分布。所述的导流体四周呈光滑凹面；或者所述的导流体自上而下依次由倒圆台体、圆柱体、正圆台体无间隙连接形成四周呈凹面的整体，倒圆台体上表面直径大于换热管的外径，倒圆台体底面连有与底面直径相同的圆柱体，圆柱体底面连有正圆台体，圆柱体底面直径与正圆台体顶面直径相同；正圆台体底面直径大于等于换热管内径的O. 3倍，且小于换热管内径。所述的支撑部件的个数为2 6个，为多边形筋板，一边与导流体的凹面无缝隙连接，其余各边中至少有相邻两边相互垂直，支撑部件依靠该相邻的垂直边架于立式降膜蒸发器的上管板上，使导流体活动或固定支撑于立式降膜蒸发器的换热管内上部相应位置，导流体的顶盖底面边缘与立式降膜蒸发器的上管板顶面形成进液通道。盐水浆液通过盐水分布箱分布到立式降膜蒸发器的上管板上，并浸过导流体顶部，并从顶盖的底面边缘与立式降膜蒸发器的上管板上面之间形成进液通道或者从导流体凹面的上部边缘与立式降膜蒸发器的上管板顶面之间形成进液通道以向内的放射线状进入液体分布器，沿导流体的四周凹面流下，到达导流体底部时，液体以向外的放射线状流向换热管内表面。当盐水通过分布器均匀地分布在所有换热管中，来自压缩机的蒸汽或外供蒸汽在换热管外冷凝对换热管进行加热，管内浆液开始蒸发(图5)。液体浆料(图5)和水蒸汽(图5)在管内一起向下流动，在下管板处流出后进入盐水槽，与输入盐水槽的进水一起经循环泵再次泵入盐水分布装置。蒸汽与降落的浆液分离 ，进入位于蒸发器水槽的环形空隙处的除雾系统。除雾系统可由几种除雾形式组成，包括叶片、丝网、液体接触装置、洗涤系统或者是它们的组合。图4中的除雾装置是可用于蒸发器系统的除雾设备。其他安排布置是可能的，不完全是除雾装置，不影响本技术的实施方案。蒸汽离开除雾系统，被吸入压缩机。如果直接应用蒸汽加热蒸发盐水，蒸汽离开除雾系统进入冷凝器。在使用压缩机的情况下，为了管内沸腾的浆液和管外冷凝的蒸汽有一个温度差，蒸汽被压缩至更高的温度。如果直接应用蒸汽，其必须在蒸发器壳侧具有足够高的压力来实现同样的换热。一般而言，压缩系统比直接应用蒸汽具有更高的能效，除非用几个蒸发器多效蒸发。来自压缩机的蒸汽或者外供蒸汽，在壳侧内的换热管外壁冷凝。冷凝水在壳侧的底部汇集后流入蒸馏水罐。压缩机驱动产生的热蒸馏水或使用蒸汽加热产生的热蒸馏水从蒸馏水罐被蒸馏水泵输送。热蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回收重油采出水的降膜蒸发系统，其特征在于包含立式降膜蒸发器（17）、补充颗粒系统（25）、颗粒回收系统（26）；所述的立式降膜蒸发器（17）包含盐水槽（18）、盐水分布装置、换热管（8）、循环泵（21）、循环管道（22）以及用于蒸发的能量驱动装置，采出水输送管道与立式降膜蒸发器（17）的盐水槽（18）相连，补充颗粒系统（25）的浓浆输出管道与立式降膜蒸发器（17）的盐水槽（17）或循环管道（22）相连，颗粒回收系统（26）的浓盐水输入端及颗粒输出端分别与立式降膜蒸发器（17）的循环管道（22）相连。

【技术特征摘要】
1.一种回收重油采出水的降膜蒸发系统，其特征在于包含立式降膜蒸发器(17)、补充颗粒系统(25)、颗粒回收系统(26);所述的立式降膜蒸发器(17)包含盐水槽(18)、盐水分布装置、换热管(8)、循环泵(21)、循环管道(22)以及用于蒸发的能量驱动装置，采出水输送管道与立式降膜蒸发器(17)的盐水槽(18)相连，补充颗粒系统(25)的浓浆输出管道与立式降膜蒸发器(17)的盐水槽(17)或循环管道(22)相连，颗粒回收系统(26)的浓盐水输入端及颗粒输出端分别与立式降膜蒸发器(17)的循环管道(22)相连。2.根据权利要求I所述的回收重油采出水的降膜蒸发系统，其特征在于所述的盐水分布装置包括位于立式降膜蒸发器顶部的盐水分布箱和位于每根换热管(8)顶部的液体分布器(10)。3.根据权利要求2所述的回收重油采出水的降膜蒸发系统，其特征在于所述的液体分布器(10)主要由主体(6)四周呈凹面且其顶盖(I)底面积大于立式降膜蒸发器的换热管(8)管口面积的导流体(9)，以及将导流体(9)活动或固定支撑于立式降膜蒸发器的换热管(8)内上部相应位置，使导流体的顶盖(I)底面边缘与立式降膜蒸发器上管板(7)上表面间隔一定空隙形成进液通道的支撑部件(5)组成；盐水浆液沿所述的进液通道、导流体(9)的凹面进入并分布于换热管(8)内表面； 或者所述的液体分布器(10)主要由四周呈凹面的导流体(9)、将导流体(9)活动或固定支撑连接于立式降膜蒸发器的换热管(8)内上部相应位置，导流体(9)的上表面露出换热管(8)上口的支撑部件(5)组成；所述的导流体(9)上表面直径大于换热管(8)的外径，使导流体(9)凹面的上部边缘与立式降膜蒸发器的上管板(7)上面之间间隔一定空隙形成进液通道，盐水浆液沿所述的进液通道、导流体(9)的凹面进入并分布于换热管(8)内表面。4.根据权利要求3所述的回收重油采出水的降膜蒸发系统，其特征在于所述的导流体(9)的底面直径大于等于换热管(8)内径的O.3倍，且小于换热管内径。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，马明，刘丰，刘世平，郭神宇，刘峰，
申请(专利权)人：江苏中圣高科技产业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：