申请日2012.06.20
公开(公告)日2014.02.26
IPC分类号C02F9/00; E21B43/24; B01D17/02; C02F1/24; C02F1/16; C02F1/04; C02F1/06; C02F1/72; C02F103/10; C02F1/00
摘要
一种产出水处理系统，其从产出水中逐步除去石油污染物，以产生用作锅炉给水的净化过的水。系统通过使用溶气浮选、核桃壳过滤器和蒸发器(MED、MVC或FCE)来使石油污染物的浓度减少一千倍，且用污泥来产生用于方法和热交换器的热，以最小化系统的能量成本。
权利要求书
1.一种用于除去石油污染物以产生产出水的产出水处理系统(100)， 包括：
溶气浮选装置(DAF，110)，其被布置成将石油污染物水平减少至低 于500ppm，
核桃壳过滤器(WNSF，120)，其被布置成接收来自所述DAF的产出 水且将石油污染物水平减少至低于50ppm，
具有水平管的蒸发器(140)，其被布置成接收来自所述WNSF的产出 水且通过蒸发将石油污染物水平减少至低于0.1ppm，
石油分离单元(82)，其被布置成将低于5000ppm的石油污染物水平 的产出水供应到所述DAF(110)，
脱水单元(150)，其被布置成从由所述石油分离单元(82)、所述DAF (110)和所述WNSF(120)产生的污泥中除去水，
氧化单元(160)，其被布置成接收且氧化来自所述脱水单元(150) 的所述污泥，以产生热，以及
热回收蒸汽发生器(HRSG170)，其被布置成将蒸汽供应至所述蒸发 器(140)。
2.如权利要求1所述的产出水处理系统，还包括：
产出水收集单元，其被布置成收集来自多个生产井(81)的产出水且 将所收集的产出水经由所述石油分离(82)供应至所述DAF(110)，
蒸汽锅炉(88)，其被布置成从通过所述蒸发器(140)蒸馏的水的至 少一部分中产生蒸汽，以及
锅炉给水配送单元，其被布置成将来自所述蒸发器(140)的蒸馏水 和来自所述蒸汽锅炉(88)的蒸汽供应至生产井(81)且供应至注入井(89)。
3.如权利要求1所述的产出水处理系统，其中所述蒸发器(140)是 多效蒸馏(MED)装置(140B)。
4.如权利要求1所述的产出水处理系统，其中所述蒸发器(140)是 机械蒸气压缩(MVC)装置(140A)。
5.如权利要求1所述的产出水处理系统，还包括预处理单元(130)， 所述预处理单元(130)被布置成将来自所述WNSF(120)的过滤水的污 染物水平减少至低于5ppm且将所已处理的水供应至所述蒸发器(140)。
6.如权利要求1所述的产出水处理系统，还包括结晶器，所述结晶 器被布置成从由所述蒸发器产生的盐水中除去额外的馏出物且留下矿物 沉积物。
7.一种处理石油污染的产出水的方法(200)，包括：
澄清(210)所收集的产出水以使污染物减少至低于5000ppm的水平，
除去(211)石油污染物至低于500ppm的水平，
用核桃壳过滤器(WNSF)过滤(222)澄清过的水，且
通过脱盐来净化(230)过滤过的水，以得到已处理的水。
8.如权利要求7所述的方法，其中除去(211)石油污染物通过溶气 浮选设备(DAF)来进行。
9.如权利要求7所述的方法，其中澄清(210)所收集的产出水以重 力(212)或离心(216)方式来进行。
10.如权利要求7所述的方法，还包括收集(205)来自多个井的产 出水，用于澄清(210)，且将所述已处理的水用作(240)锅炉给水，以 产生用于注入到所述井中的蒸汽。
11.如权利要求7所述的方法，还包括氧化通过所述澄清(210)产生 (218)的污泥(232)，以在所述净化(230)中蒸发所述过滤过的水。
12.如权利要求7所述的方法，还包括处理所述过滤(222)过的水， 以产生用于净化(230)的具有低于5ppm的石油污染物水平的水。
13.如权利要求7所述的方法，还包括氧化通过所述澄清(210)产 生(218)的污泥(232)，以在所述净化(230)中蒸发所述过滤过的水。
14.如权利要求7所述的方法，还包括定期地使所述WNSF再生(224)。
15.如权利要求7所述的方法，其中所述净化(230)通过多效蒸馏 来进行。
16.如权利要求7所述的方法，其中所述净化(230)通过机械蒸气 压缩来进行。
说明书
处理石油污染的污水
背景
1.技术领域
本发明涉及水处理，且更特别地，涉及从产出水(produced water)中 除去低浓度石油污染物。
2.相关技术的讨论
储油层通常包含与石油一起被抽提的大量的水。而且，提高石油采收 率的方法包括将蒸汽注入到储油层中，以提高从其中抽取石油。在除去大 部分的石油之后，将大量的石油污染的产出水留给了抽提装置，该产出水 必须被处理，因为它们由于污染而不能被重新使用。尤其，产出水的污泥 部分产生若干环境问题和后勤问题。
以减少所产生的污泥的量为目的，美国专利申请第2009/0078416号教 导了通过垂直管降膜式蒸发器(vertical tube falling film evaporator)来处理 产出水。
概述
本发明的一方面提供用于从产出水中除去石油污染物以产生锅炉给 水的产出水处理系统，包括：溶气浮选(DAF)设备，其被布置成将石油 污染物水平减少到低于500ppm;核桃壳过滤器(WNSF)，其被布置成接 收来自溶气浮选设备的水且将石油污染物水平减少到低于50ppm;具有水 平管的蒸发器比如机械蒸气压缩装置，一种多效蒸馏装置或强制循环蒸发 器，其被布置成接收来自核桃壳过滤器的水且通过蒸发将石油污染物水平 减少到低于0.1ppm。产出水处理系统还包括：石油分离单元，其被布置 成将低于5000ppm的石油污染物水平的产出水供应到DAF;脱水单元， 其被布置成从由石油分离单元、DAF和WNSF产生的污泥中除去水;氧 化单元，其被布置成接收且氧化来自脱水单元的污泥，以产生热;以及热 回收蒸汽发生器(HRSG)，其被布置成将蒸汽供应至蒸发器。
