两种油田水处理系统 蒸汽驱水处理 油田采出水处理PDF电子书下载

第一部分 蒸汽驱水处理 3

1 蒸汽驱 3

1.1 引言 3

1.2 蒸汽驱水处理系统 4

1.2.1 不含油与悬浮固体的水 5

1.2.2 油田采出水 6

2 蒸汽驱给水的腐蚀问题 8

2.1 氧 8

2.2 EDTA（乙烯二胺四乙酸） 8

2.3 二氧化碳 9

3 蒸汽驱给水的结垢问题 12

3.1 蒸汽发生器炉管结垢 12

3.2 钙垢与镁垢 13

3.2.1 CaCO3结垢试验结果 15

3.2.2 钙对其他垢的影响 16

3.2.3 Mg（OH）2结垢试验结果 17

3.2.4 镁对其他垢的影响 17

3.3 铁垢 18

3.3.1 铁垢试验结果 18

3.3.2 铁对其他垢的影响 18

3.3.3 铁的来源 20

3.3.4 铁污染的控制 20

3.4 钙、镁、铁垢的预防 22

3.5 硅垢 23

3.6 钠盐沉淀 25

3.6.1 在高TDS水中钠盐沉淀的可能性 26

4 降低硬度防止结垢 27

4.1 离子交换概述 27

4.2 交换剂的交换能力 29

4.3 离子交换过程 30

4.4 离子交换技术的改进 31

4.5 钠离子交换 32

4.6 树脂性能评价 33

4.7 再生剂浓度与用量 34

4.8 树脂损害 35

5 蒸汽驱水软化 37

5.1 溶解固体总量低的水 37

5.2 软化器的性能 38

5.3 溶解固体总量高的水 43

5.4 树脂堵塞 44

5.4.1 油的影响 44

5.4.2 铁的影响 45

6 串联式软化器初滤器的计算 46

6.1 引言 46

6.2 例A 48

6.2.1 初滤器的软化工作流量 48

6.2.2 初滤器的直径 49

6.2.3 每个循环所软化的水的体积 50

6.2.4 每个循环的软化工作时间 53

6.3 小结 54

6.4 结论 55

7.1 引言 56

7 精滤器的计算与残余硬度 56

7.2 残余硬度 57

7.3 精滤器的残余硬度 59

7.4 例B 59

7.4.1 原水的阳离子浓度C 60

7.4.2 20％盐水的阳离子浓度？ 60

7.4.3 20％盐水中硬度的当量分数？B 60

7.4.4 精滤器的残余硬度〔B2+〕 60

7.5 商品盐硬度对残余硬度的影响 62

7.6 结论 63

8.1 引言 64

8.2 反洗要求 64

8 串联式软化器的再生时间与流量 64

8.3 精滤器的反洗 66

8.4 再生盐的用量 66

8.5 10％、20％、25％盐水的用量 67

8.6 稀释用水和阻挡用水的体积 67

8.7 再生时间与盐水、稀释用水和阻挡用水的流量 68

8.7.1 再生时间 68

8.7.2 25％盐水的流量 69

8.7.3 稀释用水的流量 69

8.7.4 阻挡用水的流量 69

8.8 置换盐水的软水用量与置换时间 69

8.9 首次清洗和末次清洗的流量与时间 70

8.10 小结 71

9 设计总结与变更 72

10.1 引言 75

10.2 弱酸树脂水软化 75

10 高TDS水的软化器设计 75

10.3 弱酸树脂再生 76

10.4 弱酸树脂水软化装置设计 77

10.5 例C 78

10.5.1 树脂的最大工作能力 80

10.5.2 树脂床体积与罐直径 81

10.5.3 每个循环所软化的水的体积 83

10.5.4 每个循环的软化工作时间 83

10.6 设计变量的选择 84

10.7 结论 85

11.2 例C（续） 86

11 弱酸树脂水软化器的再生时间与流量 86

11.1 引言 86

11.2.1 反洗流量 87

11.2.2 盐酸的体积与流量 88

11.2.3 清洗酸用水的体积与流量 89

11.2.4 氢氧化钠的体积与流量 90

11.2.5 清洗 91

11.3 总结 91

12 弱酸树脂再生过程中氢氧化钠调理的替更方案 94

12.1 引言 94

12.2 从初滤器流出液中可得到的钠离子浓度 96

12.4 脱气后水的近似pH值 97

12.3 每次再生要求脱气的水的体积 97

12.5 恢复原来的pH值所需的NaOH 98

13 串联式软化器的自动监控、验收试验与常见故障 100

13.1 串联式软化器的自动监控 100

13.2 验收试验 102

13.3 再生故障 103

附录1 定义与缩写 105

附录2 蒸汽驱用直流式蒸汽发生器的结垢沉积现场试验 109

附录3 计算结垢沉淀作用或蒸汽发生器中铁脱除 117

速率的物料平衡方程 117

附录4 用化学法确定的蒸汽干度 118

附录5 蒸汽发生器炉管不发生钠盐沉淀而允许的最大蒸汽干度 119

附录6 锅炉水处理与蒸汽驱水处理之对比 120

附录7 NaCl溶液、NaOH溶液、HCl溶液的物理性质 124

附录8 蒸汽驱用蒸汽的干度 129

参考文献 136

第二部分 油田采出水除油净化 141

1 油从油田水中的分离 141

1.1 油水分离装置 143

1.2 预处理 144

2 沉降池和沉降罐 146

2.1 API矩形多道分离器（沉降隔油池） 146

2.1.1 设计 148

2.1.2 例A 151

2.1.3 性能 152

2.2 沉降罐 154

2.2.1 设计 156

2.2.2 例B 158

2.2.3 性能 160

3 聚结器 162

3.1 板式聚结器（PPI和CPI装置） 162

3.1.1 横向流构件 164

3.1.2 设计 165

3.1.3 CPI和API分离器的比较 168

3.1.4 例C 169

3.1.5 性能 170

3.1.6 不同制造厂的特点 171

3.2 固定滤料聚结器 175

3.2.1 聚丙烯泡沫海绵聚结器 175

3.2.2 油聚结筒形过滤器 178

3.3 活动滤料聚结器 180

3.3.1 油聚结过滤器 182

3.3.2 油聚结分离器 185

3.3.3 小结 195

4 浮选 196

4.1 溶解气浮选 196

4.1.1 设计 202

4.1.2 性能 202

4.2 分散气浮选 203

4.2.1 转轮式分散气浮选 203

4.2.2 喷射式分散气浮选 217

4.3.1 天然气浓度 223

4.3 浮选变量对除油的影响 223

4.3.2 含盐量与油的回收率的关系 224

4.3.3 含盐量与气泡大小的关系 225

4.3.4 化学浮选助剂 225

4.3.5 进口含油浓度 225

4.3.6 原油类型 226

4.3.7 pH值和温度对油的回收率的影响 226

4.4 小结 227

5 组合式分离装置 228

5.1 波纹板——溶解气浮选组合装置 229

5.2 平行板——固定滤料组合装置 231

5.3 两级活动滤料组合装置 232

6 油水分离方法的优选 235

6.1 变量——其级次和范围 238

6.1.1 例D 239

6.1.2 四变量的经验设计 239

6.1.3 表12的使用 240

6.1.4 统计工作 243

6.1.5 运行图的应用 245

7 除油设备的选择 247

7.1 API分离器 248

7.2 沉降罐 248

7.3 板式聚结器 248

7.5 油聚结过滤器 249

7.6 油聚结分离器 249

7.4 聚氨脂泡沫聚结器 249

7.7 溶解气浮选器 250

7.8 分散气浮选器 250

7.9 组合式装置 250

8 测试方法 253

8.1 红外分析法（EPA法413.2，见附录A） 253

8.2 重量分析法（EPA法413.1，见附录B） 253

8.3 红外／硅胶分析法（APHA法502E，见附录C） 254

8.4 萃取—比色分析法（Hach法，见附录D） 256

8.5 油滴尺寸分布 256

8.6 浊度法 256

9.1 可见光散射分析 258

9 监测 258

9.2 超声波反射分析 259

9.3 连续溶剂萃取红外分析 261

10 附件 264

10.1 泵—喷射器式分散气浮选 264

10.2 组合式分离装置 267

10.2.1 活动滤料—固定滤料联合过滤器 267

10.2.2 CPI——泵—喷射器组合装置 270

附录A 油和脂，总量回收方法413.2（红外分光光度法） 271

附录B 油和脂，总量回收方法413.1（重量分析法，分液漏斗萃取） 276

附录C 适用于水中极性有机化合物的红外—硅胶分析法（APHA法E） 280

附录D 水中含油（0～60ppm）的1,1,1-三氯乙烷萃取法——用于水和海水的比色分析法 286

参考文献 290