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摘 要:本文对长庆油田第三采气厂苏里格第四天然气处理厂的含醇预处理的工艺原理进行了介绍,通过对甲醇污水预处理装置运行中存在的问题进行分析,提出相应的改进措施,保证装置平稳安全运行。
关键字:含醇污水 改进措施 效果
一、概述
苏里格第四天然气处理厂根据其它处理厂含醇污水系统出现管线和换热器腐蚀结垢、管线出现沙眼等问题进行工艺优化。针对含醇污水预处理工艺存在的问题,从药剂优化筛选、预沉降时间、工艺变更等方面提出改造建议,保证装置处理含醇污水的能力满足气田发展需求。
二、甲醇污水预处理工艺简介
苏里格气田含醇污水具有“四高一低”的特点:一是矿化度高;二是Ca2+、Mg2+、Fe2+等高价金属阳离子含量高;三是HCO3-含量高;四是污水中机杂和乳化油含量高;一低是指污水PH值较低;对管线及设备存在较强的腐蚀性和一定的结垢倾向。
目前苏里格第四天然气处理厂含醇污水主要是闪蒸分离器排液及少量的污油罐排水,最后汇集排入含醇污水卸车池,经沉淀分离出较大的杂质后,进入含醇污水接收罐进行除油,收集的污油排至埋地转油罐。经沉降、除油后的含醇污水经换热器换热至25℃左右,再进入压力除油器二次除油后去5m3反应罐,进入罐前依次加入PH调节剂、氧化剂,在5m3反应罐内混合反应后在出口加入聚丙烯酰胺进含醇污水原料罐完成絮凝沉降。
图1 含醇污水预处理流程图
三、甲醇污水预处理系统存在问题及分析
1.换热器温度和污水处理量无法控制
甲醇污水预处理系统处理含醇污水时无法控制处理量,致使加药量无法控制,影响污水处理效果;含醇污水预处理加热采用导热油与污水换热,控制含醇污水在25℃左右,但是换热器上没有温度监测,不能有效控制污水温度,致使下游污水处理与药剂反应不理想。
2.压力除油器及含醇污水接收罐除油效果不理想
压力除油器和含醇污水接收罐除油效果不佳,造成除油不彻底,经过压力除油器后污水含油量在75 -100mg/L之间,严重影响后续装置的平稳运行。造成整个系统除油效果不佳的主要原因有两个:第一、含醇污水接收罐浮动收油口不在油水界面以上,导致每次在收油时收出来的都是污水;第二、压力除油器的油水界面仪经常损坏,致使压力除油器不能及时排油。
3.污水与药品反应时间不充分
苏里格第四天然气处理厂5方反应罐反应容积较小,污水和药剂混合不均匀、反应效果差,不能合理的调节含醇污水水质;絮凝剂的配制和现场加注方法存在差异,絮凝效果不理想,可能导致污水在出含醇污水原料罐后还继续发生反应产生沉淀,使下游管线周期性堵塞以及后续处理装置继续结垢、堵塞,严重影响甲醇回收装置平稳运行。
四、甲醇污水预处理工艺改进措施
1.预处理药剂优化及增加加药点
1.1预处理药剂优化
目前含醇污水处理后悬浮物和金属阳离子含量严重超标,后续污水处理设备频繁堵塞,给含醇污水处理带来较大困难,分析原因主要是药剂加注量不合理,现场加药量为400 mg/L NaOH + 110mg/L双氧水 + 8mg/L HPAM。根据现场药剂提出新的加药方案,即加药为:100mg/L双氧水 + 400mg/L NaOH + 8mg/L HPAM。两种加药方案处理后的水样如图2所示:
对处理前和处理后的水质分别进行分析,实验结果如表1所示。从表1可见,这两种工艺处理后污水的悬浮物和油含量均可以达到石油天然气行业标准《SY/T6596-2004气田水回注方法》中关于气田水回注推荐水质指标和长庆油田分公司污水处理站关于气田污水回注控制指标的要求,但相比较而言,用新加药方案处理污水时所形成的絮体较大,沉降速度也快,处理后的溶液较透亮。
1.2增加加药点
为了降低含醇污水中的机杂和金属阳离子含量,提高污水处理效果,建议增加加药管线,在含醇污水进接收罐进口管线增加双氧水和聚丙烯酰胺加药点,使污水在含醇污水接收罐更好的反应,降低含醇污水中的机杂和金属阳离子的含量达到提前预处理的效果。增加后的加药管线如图3所示:
图3 新增加药管线
2.增加含醇污水处理流量及换热器温度监测
现场处理量无法监测以及含醇污水与导热油换热出口温度无法观看等问题,严重影响含醇污水的预处理效果。如图4所示在含醇污水转水泵出口汇管新增流量计,监测含醇污水准确的处理量,根据处理量合理调整药剂加注量,提高含醇污水的处理效果;在换热器出口新增双金属温度计,便于调节换热后含醇污水的温度,使含醇污水与药剂反应更加充分提高含醇污水的处理效果。
图4 现场新增流量计和温度变送器位置
3.增加预处理反应时间,强化絮凝效果
目前甲醇污水预处理系统污水与药剂混合反应,反应罐较小,当处理量过大时污水与药剂混合不均匀以及反应时间不够时,加药效果不理想。建议对工艺流程进行改造,将原有的5方反应罐更换为一具100m?涡流反应沉降罐,提高混凝反应速率,增加反应时间。
五、结论及建议
1.经过配伍实验调整药剂加注量及配比量,得出合理的实验加药配方进行现场实验观察,发现含醇污水絮凝沉降比较明显,管线及设备未发生堵塞。调整后的加药配比是:100mg/L双氧水 + 400mg/L NaOH + 8mg/L HPAM。
2.定期对含醇污水接收罐及含醇污水原料罐进行排泥操作,在根据化验结果对大罐进行清泥,防止污泥和其他杂质随进料口进入装置。
3.目前含醇污水接收罐和除油器除油效果不明显,亟需进一步措施以提高除油效果。
关键字:含醇污水 改进措施 效果
一、概述
苏里格第四天然气处理厂根据其它处理厂含醇污水系统出现管线和换热器腐蚀结垢、管线出现沙眼等问题进行工艺优化。针对含醇污水预处理工艺存在的问题,从药剂优化筛选、预沉降时间、工艺变更等方面提出改造建议,保证装置处理含醇污水的能力满足气田发展需求。
二、甲醇污水预处理工艺简介
苏里格气田含醇污水具有“四高一低”的特点:一是矿化度高;二是Ca2+、Mg2+、Fe2+等高价金属阳离子含量高;三是HCO3-含量高;四是污水中机杂和乳化油含量高;一低是指污水PH值较低;对管线及设备存在较强的腐蚀性和一定的结垢倾向。
目前苏里格第四天然气处理厂含醇污水主要是闪蒸分离器排液及少量的污油罐排水,最后汇集排入含醇污水卸车池,经沉淀分离出较大的杂质后,进入含醇污水接收罐进行除油,收集的污油排至埋地转油罐。经沉降、除油后的含醇污水经换热器换热至25℃左右,再进入压力除油器二次除油后去5m3反应罐,进入罐前依次加入PH调节剂、氧化剂,在5m3反应罐内混合反应后在出口加入聚丙烯酰胺进含醇污水原料罐完成絮凝沉降。
图1 含醇污水预处理流程图
三、甲醇污水预处理系统存在问题及分析
1.换热器温度和污水处理量无法控制
甲醇污水预处理系统处理含醇污水时无法控制处理量,致使加药量无法控制,影响污水处理效果;含醇污水预处理加热采用导热油与污水换热,控制含醇污水在25℃左右,但是换热器上没有温度监测,不能有效控制污水温度,致使下游污水处理与药剂反应不理想。
2.压力除油器及含醇污水接收罐除油效果不理想
压力除油器和含醇污水接收罐除油效果不佳,造成除油不彻底,经过压力除油器后污水含油量在75 -100mg/L之间,严重影响后续装置的平稳运行。造成整个系统除油效果不佳的主要原因有两个:第一、含醇污水接收罐浮动收油口不在油水界面以上,导致每次在收油时收出来的都是污水;第二、压力除油器的油水界面仪经常损坏,致使压力除油器不能及时排油。
3.污水与药品反应时间不充分
苏里格第四天然气处理厂5方反应罐反应容积较小,污水和药剂混合不均匀、反应效果差,不能合理的调节含醇污水水质;絮凝剂的配制和现场加注方法存在差异,絮凝效果不理想,可能导致污水在出含醇污水原料罐后还继续发生反应产生沉淀,使下游管线周期性堵塞以及后续处理装置继续结垢、堵塞,严重影响甲醇回收装置平稳运行。
四、甲醇污水预处理工艺改进措施
1.预处理药剂优化及增加加药点
1.1预处理药剂优化
目前含醇污水处理后悬浮物和金属阳离子含量严重超标,后续污水处理设备频繁堵塞,给含醇污水处理带来较大困难,分析原因主要是药剂加注量不合理,现场加药量为400 mg/L NaOH + 110mg/L双氧水 + 8mg/L HPAM。根据现场药剂提出新的加药方案,即加药为:100mg/L双氧水 + 400mg/L NaOH + 8mg/L HPAM。两种加药方案处理后的水样如图2所示:
对处理前和处理后的水质分别进行分析,实验结果如表1所示。从表1可见,这两种工艺处理后污水的悬浮物和油含量均可以达到石油天然气行业标准《SY/T6596-2004气田水回注方法》中关于气田水回注推荐水质指标和长庆油田分公司污水处理站关于气田污水回注控制指标的要求,但相比较而言,用新加药方案处理污水时所形成的絮体较大,沉降速度也快,处理后的溶液较透亮。
1.2增加加药点
为了降低含醇污水中的机杂和金属阳离子含量,提高污水处理效果,建议增加加药管线,在含醇污水进接收罐进口管线增加双氧水和聚丙烯酰胺加药点,使污水在含醇污水接收罐更好的反应,降低含醇污水中的机杂和金属阳离子的含量达到提前预处理的效果。增加后的加药管线如图3所示:
图3 新增加药管线
2.增加含醇污水处理流量及换热器温度监测
现场处理量无法监测以及含醇污水与导热油换热出口温度无法观看等问题,严重影响含醇污水的预处理效果。如图4所示在含醇污水转水泵出口汇管新增流量计,监测含醇污水准确的处理量,根据处理量合理调整药剂加注量,提高含醇污水的处理效果;在换热器出口新增双金属温度计,便于调节换热后含醇污水的温度,使含醇污水与药剂反应更加充分提高含醇污水的处理效果。
图4 现场新增流量计和温度变送器位置
3.增加预处理反应时间,强化絮凝效果
目前甲醇污水预处理系统污水与药剂混合反应,反应罐较小,当处理量过大时污水与药剂混合不均匀以及反应时间不够时,加药效果不理想。建议对工艺流程进行改造,将原有的5方反应罐更换为一具100m?涡流反应沉降罐,提高混凝反应速率,增加反应时间。
五、结论及建议
1.经过配伍实验调整药剂加注量及配比量,得出合理的实验加药配方进行现场实验观察,发现含醇污水絮凝沉降比较明显,管线及设备未发生堵塞。调整后的加药配比是:100mg/L双氧水 + 400mg/L NaOH + 8mg/L HPAM。
2.定期对含醇污水接收罐及含醇污水原料罐进行排泥操作,在根据化验结果对大罐进行清泥,防止污泥和其他杂质随进料口进入装置。
3.目前含醇污水接收罐和除油器除油效果不明显,亟需进一步措施以提高除油效果。