淺談油田污水余熱代油回收項目推廣與應用

時順利+王世峰+宿增霞+王明明+孟慶津+劉宗來+馮貴星

摘 要：本文以油區(qū)污水余熱代油回收為研究對象，從油區(qū)污水余熱回收課題提出的原由；油區(qū)污水余熱回收工作流程及技術指標；油區(qū)污水余熱回收原理及其成果等四個方面進行研究與探討。

關鍵詞：污水余熱；代油回收；推廣與應用

一、油田污水余熱回收課題提出的原由

一是實施節(jié)能環(huán)保，為瑞多發(fā)展夯實根據(jù)。

二是實施污水余熱回收，確保低碳節(jié)能緑色。

三是科學利用污水余熱代油項目，為企業(yè)發(fā)展和節(jié)能減排提供雙贏。

二、油田污水余熱回收工藝流程及技術指標

（一）工藝流程

首站余熱回收裝置核心設備為兩臺燃氣吸收式熱泵及其配套設備提取首站污水余熱替代站內(nèi)加熱爐、蒸汽爐及穩(wěn)定火筒爐，節(jié)約燃油燃氣，同時獲得良好的節(jié)能減排效果。主要工藝流程為軟化水與污水通過板式換熱器換熱，吸收熱量后的軟化水進入熱泵為其輸送低溫熱源，熱泵運行生產(chǎn)熱水進入管網(wǎng)，通過熱水管網(wǎng)為西線來液、原油外輸區(qū)域等輸送穩(wěn)定熱源，保障首站生產(chǎn)正常運行。

一是將首站的污水（熱源水）輸送到高溫鈦金屬板式換熱器，循環(huán)中的軟化水與之換熱交匯，在吸取污水熱量后循環(huán)到高溫熱泵繼續(xù)加溫，提溫后的熱水被提升泵輸送到螺旋板換熱器交匯，為原油外輸管線提供熱量。

二是將首站的污水（熱源水）輸送到鈦金屬中溫板式換熱器，循環(huán)中的軟化水與之換熱交匯，在吸取熱量后循環(huán)到中溫熱泵繼續(xù)加溫，提溫后的熱水被提升泵輸送到螺旋板換熱器交匯，為西線原油提供熱量。

三是通過燃氣鍋爐蒸汽提溫。鍋爐加熱后的熱水150°C--160°C化為水蒸汽，產(chǎn)生（0.5PMPA左右壓力），水蒸汽被輸送到螺旋板換熱器與原油交匯，為原油穩(wěn)定塔提供熱量。被吸取熱量的水蒸氣，溫度下降為90°C以下，成為冷凝水，返回到鍋爐，周而復始加熱循環(huán)。

四是內(nèi)循環(huán)水源系統(tǒng)循環(huán)。就是將地下水資源通過內(nèi)循環(huán)軟化水處理裝置，對水中的鈣離子、鎂離子進行處理，形成軟化水，（避免管線、鍋爐及其它設備產(chǎn)生污垢），輸送到高（中）溫熱循環(huán)水泵和軟化水循環(huán)水泵，為高（中）溫熱泵提供水資源。

（二）技術指標

一是外輸螺旋板換器。將外輸原油溫度由原來的45°C提高到80c°，出口溫度不低于80°C；二是西線（小營）來油換熱器：將西線來油溫度由原來的40°C，出口溫度不得少于62C°；三是穩(wěn)定換熱器：通過螺旋板換熱器對高溫爐進行熱交換后，在穩(wěn)定塔溫度不得低于105°C；四是卸油臺御油池：通過換熱器換熱后，將卸油臺溫度由30°C提高到50°C。

三、油田污水余熱回收工作原理及環(huán)境

（一）裝置高（中）溫熱泵吸取污水熱源

利用吸收式熱泵液體蒸發(fā)時必須得到熱量。例如：酒精在手上感到?jīng)隹?，就是因為吸收了人體的熱量而蒸發(fā)，帶用制冷裝置都是根據(jù)該發(fā)明原理而設計的。在正常大氣壓力條件（760mm汞柱）下，水要達到100C°才沸騰，而在低于大氣壓力（真空）環(huán)境下，水可以在溫度很低時沸騰，比如在密封的容器里，制造mm汞柱的真空條件，水的沸點只有4c°溴化理溶液制造這種真空條件，因為溴化理是一種吸收水性很強的鹽內(nèi)物質(zhì)，可以連續(xù)不斷的將周圍水蒸氣吸收過來，維持容器中的真空度。冷劑水酒灑在發(fā)生器管束上，管內(nèi)的熱源水將熱量傳遞給冷劑水，冷劑水吸收后蒸發(fā)，溴化理濃溶液將蒸發(fā)的水蒸氣吸收，在吸取過程中釋放熱量，將熱水加熱，吸收水蒸氣變稀了溴化理溶液在發(fā)生器被然氣加熱，蒸發(fā)出水蒸氣，變成濃溶液，水蒸氣在冷溶液器中將熱水再次加熱，自身被冷凝成水，然后再進入蒸發(fā)器，從液體水中吸收熱源中的熱量，變成水蒸氣，被溴化理溶液吸收，吸收式熱泵機組正式利用這種溴化理制作成吸收劑，用來制作制冷劑，用天然制冷然料制作為加熱濃縮的能源，從污水中吸熱，被回收的熱能，為社會創(chuàng)造財富。

（二）吸收式熱泵五大功能

（1）蒸發(fā)器：從污水軟化水換熱器來的45°C熱源水流經(jīng)蒸發(fā)器的換熱后，被換熱管外的真空環(huán)境下15°C的水噴淋，冷劑水蒸發(fā)吸熱，使熱源水降到35°C，制冷水獲得了熱量，變成水蒸氣，被澳化理溶液吸收。（2）吸收器：溴化理溶液具有極強的吸收水蒸氣能力。當它吸收了蒸發(fā)器的水蒸氣后，溫度上升，濃度變稀，熱水回水流經(jīng)吸收器換熱管，將溴化理溶液吸收水蒸氣溶液產(chǎn)生熱量，（也就是污水換熱給熱水源水的熱量）帶走，自身被加熱器吸收了水蒸氣，變稀的溴化理溶液，則被泵送至發(fā)生器加熱濃縮。（3）發(fā)生器：燃燒火焰將溴化理溶液加熱，稀釋液產(chǎn)生大量水蒸氣，變成濃溶液流向吸收器。（4）冷凝器：從發(fā)生器所產(chǎn)生的水蒸氣，在冷凝器中將流經(jīng)冷凝器換熱管中的水加熱，同時蒸氣冷凝為水。冷凝器吸收式熱泵機組在制熱成為一臺簡單的“真空鍋爐”，燃燒的火焰加熱溴化理溶液，溴化理溶液產(chǎn)生的水蒸氣，將冷凝器內(nèi)的熱水加熱，同時稀釋變成溶液，吸收，吸收過程中也釋放出熱量加熱熱水。澳化理溶液被吸收水蒸氣后，變成稀釋溶液，在被泵送到發(fā)生器，并被加熱利用。

（三）油田污水余熱回收站工作環(huán)境

1.所有工藝管線安裝、設備安裝都經(jīng)過聯(lián)合驗收合格，確保無遺漏，質(zhì)量無問題，各項手續(xù)齊全，資料完備。對管網(wǎng)系統(tǒng)進行編號，標明管線名稱，標示介質(zhì)流向；2.檢查換熱器、鍋爐、熱泵本體放空關閉、人孔手孔封好，地面平整、地溝暢通；3.全面檢查消防設施，準備好消防器材，如消防車、滅火器、鐵锨等，定點配置，不得挪為它用，消防膠帶、水帶準備充分、盤放整齊；4.電氣輸送正常，儀表標記清楚正確，表格記錄紙齊全；DCS投用正常；5.單臺設備均試車合格備用并準備好各種工具、用具、交接班日記、操作記錄表。6.進行裝置大清掃，做到工完、料凈、場地清；7.定人、定時、定崗位安排好各項工作，明確內(nèi)容及要求；8.投產(chǎn)前必須組織操作人員崗位練兵、技術學習、安全培訓、工藝設備交底等，作好應急事故預案處置。

四、純梁首站污水余熱回收項目七項成果

一是外輸提溫。二是原油穩(wěn)定高溫加熱。三是西線來液提溫。四是油罐區(qū)輸油管線伴熱。五是燃料油罐加溫保溫。六是卸油臺來油加熱。七是首站氣站采暖。