(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西 延安 717600)
延長油田礦區(qū)蒸汽冷凝水回收探討
裴占鵬 侯俊懷 王 君 魏高峰
(延長油田股份有限公司吳起采油廠,陜西 延安 717600)
蒸汽冷凝水回收是節(jié)能的一項重要措施,特別對于陜北這樣的缺水地區(qū),此項工作顯得尤為重要。本文針對蒸汽及冷凝水管線的腐蝕原因進行了分析,并提出了相關的處理措施。
延長油田;蒸汽;冷凝水;回收
延長油田各采油廠聯(lián)合站均采用蒸汽鍋爐供熱,通過蒸汽盤管加熱含水原油,使含水原油溫度達到40℃-45℃,從而使油水達到較好的分離。
在實際運行中,由于含水原油的腐蝕及蒸汽中的氧腐蝕,一般在運行一至兩年后盤管就產生的穿孔現(xiàn)象,有的站甚至在運行不到一年就產生的穿孔現(xiàn)象,直接導致原油及污水進入冷凝水系統(tǒng)。每年每個站都有幾萬噸的水因環(huán)保要求又不能直接排放,每個站每年都為這些水的去向想盡辦法,最常見的辦法就是把這部份水直接排至污水池,然后通過油田污水處理設備處理后利用注水泵注至地層。此種方法雖然滿足了環(huán)保要求,但無疑是一種巨大的浪費。
2.1 氧腐蝕
Fe(OH)2吸附在海綿鐵顆粒上,但它在含氧水中是不穩(wěn)定的,它將被氧化成三價鐵的化合物,其反應式為:
反應產物Fe(OH)3為不溶于水的黃綠色絮狀沉淀,被攔截在海綿鐵顆粒中,當其積累到一定程度時, 用一定強度的反洗水就可以沖洗干凈, 恢復到初始的除氧能力。
正因為這些原因導致軟化水中含氧,經過鍋爐升溫后形成蒸氣,在高溫高壓下,蒸汽中的氧將與金屬產生強烈的氧化反應,其化學反應式為:
同樣在一部分氧通過蒸汽的冷凝也溶解在冷凝水中,在冷凝水回收的過程中亦發(fā)生上述的反應。
2.2 游離CO2的腐蝕
二氧化碳(CO2)是冷凝水系統(tǒng)腐蝕的常見原因。給水中經常有一定量的游離CO2及O2存在,并且給水中含有的碳酸化含物:和, 進入鍋爐后會部分分解,放出CO2:
2.3 油田污水對管壁的外腐蝕
Cl-在污水中和鋼管將產生如下反應:
污水中的O2與蒸汽中的O2的作用機理一制。
因此,油田污水對也盤管產生強大的腐蝕,直接導致鋼管產生穿孔。
3.1 鍋爐蒸汽冷凝水回收的處理措施
3.1.1 保證除氧器的正常運行,降低給水中的含氧器
3.1.2 為防止油罐內加熱盤管的內腐蝕,建議更換加熱盤管,采用耐腐蝕的材料制作。
3.1.3 為防止油罐內加熱盤管的外腐蝕,加熱盤管外涂裝耐高溫耐腐蝕的防腐材料。
3.1.4 合理安裝高點放氣、低點放水閥及疏水閥,防止空氣混入蒸汽及冷凝水系統(tǒng)。
3.1.5 保證管道在閉式系統(tǒng)下運行。
3.1.6 在冷凝水回收系統(tǒng)中加裝相應的除油及除鐵設備,保證鍋爐的運行安全。
3.2 鍋爐蒸汽冷凝水回收的效益
一般蒸汽冷凝水中含有的熱量可達蒸汽總熱能的20%-30%。蒸汽冷凝水回收時平均溫度為60-80℃,鍋爐補給水平均溫度一般為10-30℃,利用蒸汽冷凝水代替鍋爐軟水作為鍋爐補給水,無疑提高了鍋爐補給水溫度。
如果保證換熱器內蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露,幾乎可以使鍋爐水汽系統(tǒng)成閉式循環(huán),鍋爐排污率為零。因此,如回收冷凝水并加以利用,可將產生顯著的經濟效益和社會效益。
[1]工業(yè)鍋爐房設計手冊(第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.
[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.
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