浅谈油田污水余热代油回收项目推广与应用

时顺利+王世峰+宿增霞+王明明+孟庆津+刘宗来+冯贵星

摘 要：本文以油区污水余热代油回收为研究对象，从油区污水余热回收课题提出的原由；油区污水余热回收工作流程及技术指标；油区污水余热回收原理及其成果等四个方面进行研究与探讨。

关键词：污水余热；代油回收；推广与应用

一、油田污水余热回收课题提出的原由

一是实施节能环保，为瑞多发展夯实根据。

二是实施污水余热回收，确保低碳节能緑色。

三是科学利用污水余热代油项目，为企业发展和节能减排提供双赢。

二、油田污水余热回收工艺流程及技术指标

（一）工艺流程

首站余热回收装置核心设备为两台燃气吸收式热泵及其配套设备提取首站污水余热替代站内加热炉、蒸汽炉及稳定火筒炉，节约燃油燃气，同时获得良好的节能减排效果。主要工艺流程为软化水与污水通过板式换热器换热，吸收热量后的软化水进入热泵为其输送低温热源，热泵运行生产热水进入管网，通过热水管网为西线来液、原油外输区域等输送稳定热源，保障首站生产正常运行。

一是将首站的污水（热源水）输送到高温钛金属板式换热器，循环中的软化水与之换热交汇，在吸取污水热量后循环到高温热泵继续加温，提温后的热水被提升泵输送到螺旋板换热器交汇，为原油外输管线提供热量。

二是将首站的污水（热源水）输送到钛金属中温板式换热器，循环中的软化水与之换热交汇，在吸取热量后循环到中温热泵继续加温，提温后的热水被提升泵输送到螺旋板换热器交汇，为西线原油提供热量。

三是通过燃气锅炉蒸汽提温。锅炉加热后的热水150°C--160°C化为水蒸汽，产生（0.5PMPA左右压力），水蒸汽被输送到螺旋板换热器与原油交汇，为原油稳定塔提供热量。被吸取热量的水蒸气，温度下降为90°C以下，成为冷凝水，返回到锅炉，周而复始加热循环。

四是内循环水源系统循环。就是将地下水资源通过内循环软化水处理装置，对水中的钙离子、镁离子进行处理，形成软化水，（避免管线、锅炉及其它设备产生污垢），输送到高（中）温热循环水泵和软化水循环水泵，为高（中）温热泵提供水资源。

（二）技术指标

一是外输螺旋板换器。将外输原油温度由原来的45°C提高到80c°，出口温度不低于80°C；二是西线（小营）来油换热器：将西线来油温度由原来的40°C，出口温度不得少于62C°；三是稳定换热器：通过螺旋板换热器对高温炉进行热交换后，在稳定塔温度不得低于105°C；四是卸油台御油池：通过换热器换热后，将卸油台温度由30°C提高到50°C。

三、油田污水余热回收工作原理及环境

（一）装置高（中）温热泵吸取污水热源

利用吸收式热泵液体蒸发时必须得到热量。例如：酒精在手上感到凉快，就是因为吸收了人体的热量而蒸发，带用制冷装置都是根据该发明原理而设计的。在正常大气压力条件（760mm汞柱）下，水要达到100C°才沸腾，而在低于大气压力（真空）环境下，水可以在温度很低时沸腾，比如在密封的容器里，制造mm汞柱的真空条件，水的沸点只有4c°溴化理溶液制造这种真空条件，因为溴化理是一种吸收水性很强的盐内物质，可以连续不断的将周围水蒸气吸收过来，维持容器中的真空度。冷剂水酒洒在发生器管束上，管内的热源水将热量传递给冷剂水，冷剂水吸收后蒸发，溴化理浓溶液将蒸发的水蒸气吸收，在吸取过程中释放热量，将热水加热，吸收水蒸气变稀了溴化理溶液在发生器被然气加热，蒸发出水蒸气，变成浓溶液，水蒸气在冷溶液器中将热水再次加热，自身被冷凝成水，然后再进入蒸发器，从液体水中吸收热源中的热量，变成水蒸气，被溴化理溶液吸收，吸收式热泵机组正式利用这种溴化理制作成吸收剂，用来制作制冷剂，用天然制冷然料制作为加热浓缩的能源，从污水中吸热，被回收的热能，为社会创造财富。

（二）吸收式热泵五大功能

（1）蒸发器：从污水软化水换热器来的45°C热源水流经蒸发器的换热后，被换热管外的真空环境下15°C的水喷淋，冷剂水蒸发吸热，使热源水降到35°C，制冷水获得了热量，变成水蒸气，被澳化理溶液吸收。（2）吸收器：溴化理溶液具有极强的吸收水蒸气能力。当它吸收了蒸发器的水蒸气后，温度上升，浓度变稀，热水回水流经吸收器换热管，将溴化理溶液吸收水蒸气溶液产生热量，（也就是污水换热给热水源水的热量）带走，自身被加热器吸收了水蒸气，变稀的溴化理溶液，则被泵送至发生器加热浓缩。（3）发生器：燃烧火焰将溴化理溶液加热，稀释液产生大量水蒸气，变成浓溶液流向吸收器。（4）冷凝器：从发生器所产生的水蒸气，在冷凝器中将流经冷凝器换热管中的水加热，同时蒸气冷凝为水。冷凝器吸收式热泵机组在制热成为一台简单的“真空锅炉”，燃烧的火焰加热溴化理溶液，溴化理溶液产生的水蒸气，将冷凝器内的热水加热，同时稀释变成溶液，吸收，吸收过程中也释放出热量加热热水。澳化理溶液被吸收水蒸气后，变成稀释溶液，在被泵送到发生器，并被加热利用。

（三）油田污水余热回收站工作环境

1.所有工艺管线安装、设备安装都经过联合验收合格，确保无遗漏，质量无问题，各项手续齐全，资料完备。对管网系统进行编号，标明管线名称，标示介质流向；2.检查换热器、锅炉、热泵本体放空关闭、人孔手孔封好，地面平整、地沟畅通；3.全面检查消防设施，准备好消防器材，如消防车、灭火器、铁锨等，定点配置，不得挪为它用，消防胶带、水带准备充分、盘放整齐；4.电气输送正常，仪表标记清楚正确，表格记录纸齐全；DCS投用正常；5.单台设备均试车合格备用并准备好各种工具、用具、交接班日记、操作记录表。6.进行装置大清扫，做到工完、料净、场地清；7.定人、定时、定岗位安排好各项工作，明确内容及要求；8.投产前必须组织操作人员岗位练兵、技术学习、安全培训、工艺设备交底等，作好应急事故预案处置。

四、纯梁首站污水余热回收项目七项成果

一是外输提温。二是原油稳定高温加热。三是西线来液提温。四是油罐区输油管线伴热。五是燃料油罐加温保温。六是卸油台来油加热。七是首站气站采暖。