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1、最新实用范文 精品文档 论文文献长北天然气处理厂生产污水处理系统改造效果评价长北天然气处理厂生产污水处理系统改造效果评价 摘 要：长北天然气处理厂污水处理系统自投运以来，一直存在污水处理效果差，过滤器经常堵塞，甲醇回收塔腐蚀结垢严重，回注泵维修频率高，回注地层压力高等问题。为了使污水处理系统能够满足处理厂生产需要，确保平稳供气， 经过深入研究分析污水处理过程中存在的问题，对生产污水处理设施进行了一系列的优化和改造工作新加沉降除油罐、新增气浮装置、优化加药方案、工艺流程优化等，使处理后的回注水水质达到了设计要求。 关键词：生产污水 优化 改造 水质 一、生产污水系统概述 污水处理系统工艺 长北区
2、块天然气处理工艺特点为“气液混输、集中处理”，气田水随井口产出的天然气进入集气干线，由集气干线输送至天然气处理厂，在经过入口分离器和低温分离器进行气液分离，分离出的含醇含油污水汇入三相分离器进行油水分离。分离出的凝析油进入凝析油稳定系统处理；含醇污水通过缓冲罐进入甲醇富液罐加药沉降，之后由转液泵输送至甲醇回收单元进行甲醇回收，回收完甲醇的废水进入净水罐通过回注泵进行回注。 二、污水处理系统存在问题 1.除油不彻底 由于工艺设计的缺陷，三项分离器不能完全的将气田水中的凝析油分离出来。下游的污水处理系统又没有专门的除油罐，导致凝析油大量存在于生产污水中，给甲醇再生单元和回注带来压力。 2.机杂含量
3、大 处理厂经过污水处理系统处理过的生产污水机杂含量超标，导致回注泵损坏频繁，回注地层压力升高过快。 3.设备结垢严重 处理厂部分污水处理设施结垢严重，影响设备性能，导致系统不能正常运行。尤其甲醇再生单元平均4个月就需要进行一次彻底的清塔，大大增加了劳动量也给生产带来压力。 三、原因分析 1.水质分析 气田采出水水质，因各气田地质情况不同而不同，但也有其共性。物理性质的共性表现为：透明度不好、矿化度高、密度大于1.0g/cm3；化学性质共性表现为：含有多种重金属离子和盐类、CO2等气体。有些气田污水中还含有少量凝析油。污水中含量最多的是注入的甲醇、缓蚀剂、乳化油以及机械杂质，有时污水中还含有大量
4、的固井液（如：瓜胶、淀粉）等有机物。通过对长北项目的生产污水水质进行详细的分析，发现污水呈现 “四高一低”（高浊度、高矿化度、高腐蚀性、高铁离子、低PH值）的特点。分析结果如下表。 长北区块含醇污水按布罗茨基划分法叫以HCO3-.ClCa.Na水型。该含醇污水水质特点是矿化度比较高，油分和机械杂质含量也较高，pH值较低，属于易结垢、易腐蚀的污水体系。由于污水中含有较高浓度的铁离子、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和钙离子，设备和管线容易结垢。甲醇回收系统的塔底重沸器、加热器、精馏塔塔盘等堵塞频繁，严重影响了含醇污水处理装置的平稳运行。 2.工艺分析 三相分离器来液量不稳定造成除油效果差，缓冲罐和甲醇富液
5、罐没有收油/排油流程，导致分离出的凝析油无法及时排出；污水中含有的大量凝析油直接进入甲醇回收装置影响了装置的正常运行，同时未沉降的大颗粒机杂也直接进入甲醇再生单元，给再生塔塔盘结垢创造了条件。 富液甲醇罐出水口位置过低，部分沉降在罐底的机杂随液体进入甲醇再生单元。 3.操作分析：加药不合理 由于污水量波动较大，药剂加药量与水量无法匹配，加药量的准确度较难控制；加药后的污水在沉降罐中反应时间不够致使一些悬浮物及杂质没有完全沉降；PAC（聚合氯化铝）药在锥形罐底絮凝导致加药泵不上量。以上原因，都影响到加药的效果。 四、污水系统改造实施 1.工艺改造 1.1增加沉降除油罐 新增一个400立方米的沉降
6、除油罐（T-0620），对富甲醇液体中的固体颗粒杂质进行沉降分离，定期进行人工排放。同时罐体设置油水界面仪以便及时准确的分离浮油。含油污水通过沉降除油罐后油去除率可达60%以上，大颗粒机杂也得到了很好的沉降去除。实际操作中罐的有效容积为300立方米，因为部分容积用于罐底部的污泥沉积及防止冒罐。 1.2 增加气浮设备 在现有的斜管除油器与核桃壳过滤器之间，新增一套溶气式气浮装置，进一步去除生产污水中所含的固体杂质和凝析油。气浮主要分为两部分高效溶气装置和加药装置。 1.3增加两台转输泵 在沉降除油罐下游新增两台转液泵将沉降除油罐中的液体输送到已有的富甲醇罐进行二次存储沉降。 1.4增加一台回注泵
7、 在已有的两台回注水泵（P-4004A/B，4.1M3/h）基础上，新增一台回注水泵（P-4004C，5.1M3/h），用于处理新井投产时机杂相对较高的生产污水。 1.5抬高甲醇富液罐出口管线高度 将甲醇富液储罐出口管线高度抬升70cm，保证尽可能少的罐底泥沙被带到下游。 1.6改造后污水处理系统工艺流程 经过一系列的改造工作，原先的污水处理系统流程也有了些变化，操作上也进行了许多优化，将原来不合理的操作进行了纠正。自各井丛的气田水在入口分离器和低温分离器被分离后，汇入三相分离器将其初步进行油水分离。分离出的凝析油油进入凝析油稳定系统处理；含醇污水通过缓冲罐进入沉降罐加药沉降、调节PH值并再次
8、进行油水分离，凝析油从罐顶的油槽排至位稳定凝析油罐，含醇污水通过泵P0613A/B进入富甲醇储罐T0602A/B进行再次沉降。 T0602A/B的含醇污水由P0603泵经过三台过滤器后去甲醇再生系统进行甲醇回收，回收完甲醇的废水进入污水调节罐沉降除油后通过P4001A/B泵进入斜管除油器进行再次除油，从斜管除油器出来的废水进入气浮装置除去废水内的残留油污和微小固体颗粒。来自气浮装置的废水再次进入核桃壳过滤器、纤维球过滤器和双筒精细过滤器进行再一次的除油除杂。至此指标达到：含油量 2.优化加药方案 鉴于之前的加药装置设备老旧，故障频繁且设置室外容易冻堵导致预处理加药效果不理想，新增了两套加药装置
9、每套装置有两具加药罐和两台泵。在这两套加药装置与一套移置过来的原有加药装置被安装在泵旁边。这三套加药装置给富甲醇加药，帮助除油和固体杂质。并且优化了原有的加药配方。 NaOH + NaOCl在1#新加药装置加药，加药泵流量控制100L/H，该套加药装置内，泵和罐一用一备；PAC 、PAAS在2#新加药装置分开加，加药泵流量均控制在100L/H，该套加药装置两台泵和两个罐同时使用。 3.优化操作流程 工艺流程进行了优化，将原来甲醇再生系统处理后的生产污水直接去回注罐的流程进行优化，让其先进生产污水调节罐再进行此系统后续的三级除油三级除杂的流程，大大降低了回注水中含油大、机杂高的问题。为了操作和维
10、护的灵活性，新增了一些旁通管道。这些旁通的设置可允许操作人员按目前操作模式运行。改变凝析油稳定单元进料分离缓冲罐分离出来的污水流程，将之前直接进入回注罐的流程改至去沉降除油罐，进行进一步除油处理，防止了凝析油进料分离缓冲罐油水分离不彻底的污水进入回注系统。 五、改造后应用效果评价 生产污水处理系统改造完成后，针对主要的三套设备处理结果进行了分析试验，试验结果达到了改造的预期目的。 1.除油除杂效果明显 由于定期的罐底排泥和罐顶排油，出罐的污水含油量和固体悬浮物SS明显下降。甲醇回收系统的塔盘及塔底重沸器堵塞、结垢减少，沉降除油罐投运前2-3个月检修一次，改造后运行半年时间运行平稳没有出现堵塞现
11、象。所有改造项目完成投用后我们对回注水改造前后的水样进行分析对比，从对比结果看得出改造后回注水样的色泽、浊度都明显好转。 2.加药效果得到改善 改造加药系统、优化加药方案后污水PH值明显升高，污水中铁离子含量明显下降达到了预期效果。 目前加药系统还有一些不尽如意的地方：PAC和PAAS混合加注效果不理想。产水量不稳定导致加药量无法按比例准确加注。药剂罐偏小夜间还需配药增加了劳动量。鉴于上述问题我们成立了QC专题小组在接下来的时间里继续研究优化加药系统。 3.新增两套主要设备对污水除油除杂效果明显 对新增沉降除油罐（T0620）及气浮设备功效进行分析对比，得到预期效果。 4.改造后提高了设备可靠
12、性节约了操作成本 所有改造项目完成投用后对同期回注泵的维修频率进行分析对比，改造前2011.11.1至2011.12.2回注泵维修次数为10次，2012.11.1日改造投用后至2012.12.8期间回注泵只维修了3次。每次维修费用为4000元。 六、结论 生产污水处理系统是否安全平稳运行对长北天然气处理厂的安全生产起着至关重要的作用，是完成冬季高峰供气任务的有力保证。通过增加设备、优化工艺流程，原来的二级除油变为六级除油、原来的三级除杂变为七级除杂，避免了回注水中凝析油含量高、机杂高所带来的回注设备损坏、回注井地层堵塞及环境污染等问题。从上述分析结果看出，改造优化后的污水处理系统完全到达了长北天然气处理厂污水处理的要求，为后期安全平稳供气提供有力的保障。 参考文献 1 张占平 王虎丹 姚呈祥.长北天然气处理厂单体设备操作手册。 2 Shell Exploration & Production. Safety Critical Element Management Manual. EP 2007-2009。 作者简介：姚呈祥（1979-）男，汉，甘肃庆阳人，助理工程师，主要从事天然气生产运行工作。 雷普瑾（1984-）男，汉，甘肃庆阳人，助理工程师，主要从事天然气处理厂设备管理工作。-分享文档，传播知识，赠人以花，手自留香。