一种油田高温采出水资源化利用方法与系统与流程

技术特征：
1.一种油田高温采出水资源化利用系统，其特征在于，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件；其中，所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水；所述计量子单元用于检测真空膜蒸馏过程中的流量、压力和温度中的至少之一。2.根据权利要求1所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中：所述供水子单元包括：进水缓冲罐、进水泵、进水管线和出水管线；所述真空膜蒸馏组件包括：料液进口、浓水出口、水蒸气出口和膜，在膜两侧分别形成有热侧和真空侧；所述供水子单元的出水管线与所述真空膜蒸馏组件的料液进口连接；所述料液进口和所述浓水出口均设置于所述真空膜蒸馏组件的热侧，所述水蒸气出口设置于所述真空膜蒸馏组件的真空侧；所述真空冷凝产水子单元包括：真空泵、换热器、产品水箱、循环冷凝水箱、循环冷凝水泵、水蒸气管线、冷凝管线和真空管线；所述真空冷凝产水子单元与所述真空膜蒸馏组件的水蒸气出口连接；所述计量子单元包括：流量计、温度计和压力计；所述流量计、温度计、压力计分别用于显示所述真空膜蒸馏单元内的进料液体的流量、温度、压力。3.根据权利要求2所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中，所述真空膜蒸馏组件选自中空纤维式膜组件、板框式膜组件和管式膜组件中的至少一种；所述膜采用的材料为聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯和聚偏氟乙烯中的至少一种；所述真空膜蒸馏组件的水蒸气出口、所述换热器、所述产品水箱、所述真空泵依次通过所述水蒸气管线、所述冷凝管线、所述真空管线连接；所述真空泵用于对所述真空膜蒸馏组件的真空侧提供运行压力；所述换热器、所述循环冷凝水箱、所述循环冷凝水泵互相连接，所述循环冷凝水箱和循环冷凝水泵用于为所述换热器提供冷凝条件；所述温度计为至少一个，所述至少一个温度计设置于所述料液进口、所述浓水出口、所述水蒸气出口、所述进水缓冲罐内和所述产品水箱内中的至少一处；所述压力计为多个，所述多个压力计设置于所述料液进口处和/或所述水蒸气出口处；所述流量计设置在所述进水泵的下游。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的油田高温采出水资源化利用系统，其中，所述真空膜蒸馏组件为多效真空膜蒸馏组件，上一效的真空膜蒸馏组件的浓水出口与下一效的真空膜蒸馏组件的料液进口连接；各效真空膜蒸馏组件的真空侧的水蒸气出口均与所述真空冷凝产水子单元的换热器连接；最后一效真空膜蒸馏组件的真空膜蒸馏浓水直接排出。5.根据权利要求4所述的油田高温采出水资源化利用的系统，其中，所述真空膜蒸馏组件为三效真空膜蒸馏组件。6.一种油田高温采出水资源化利用方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-5中任意一项所述的油田高温采出水资源化利用系统，包括如下步骤：s1：采用预处理单元去除高温采出水中的油类和悬浮物，得到预处理出水；
s2：采用臭氧催化氧化单元去除所述预处理出水中的有机物，得到臭氧催化氧化出水；s3：采用化学软化单元去除所述臭氧催化氧化出水中的硬度，得到化学软化出水；s4：采用真空膜蒸馏单元去除所述化学软化出水中的盐类和有机物，形成产品水和真空膜蒸馏浓水。7.根据权利要求6所述的油田高温采出水资源化利用方法，其中，步骤s1中：所述预处理单元的处理步骤包括重力除油、气浮、混凝沉降和过滤中的至少一种；所述油田高温采出水的水质特征包括：油500-5000mg/l，悬浮物100-1000mg/l，总溶解性固体＞1
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104mg/l，以caco3计，总硬度为500-12000mg/l，温度＞70℃；所述预处理出水的水质特征包括：油＜5mg/l，悬浮物＜1mg/l，粒径中值＜1μm，cod＜400mg/l。8.根据权利要求6所述的油田高温采出水资源化利用方法，其中，步骤s2中，所述预处理出水在所述臭氧催化氧化单元的停留时间为0.25-2h，所述臭氧催化氧化单元的臭氧投加量与所述预处理出水中的cod的含量的浓度比为1:5-1:25。9.根据权利要求6所述的油田高温采出水资源化利用方法，其中，步骤s3中，所述化学软化单元采用的除硬药剂为cao、na2co3、naoh、na3po4和na2hpo4中的至少一种，所述除硬药剂的反应时间为10-30min，以caco3计，化学软化出水的总硬度＜150mg/l。10.根据权利要求6所述的油田高温采出水资源化利用方法，其中，步骤s4中：所述真空膜蒸馏单元的真空侧的运行压力为-0.020mpa至-0.095mpa，进液温度＞50℃，膜通量控制在4-30l/(m2·
h)；所述产品水的水质特征包括：总溶解性固体＜100mg/l，以caco3计，总硬度＜0.1mg/l，电导率＜150μs/cm，油＜1mg/l，悬浮物＜1mg/l，温度＞50℃；所述真空膜蒸馏浓水的水质特征包括：总溶解性固体＞20
×
104mg/l。

技术总结
本发明属于油田采出水处理领域，公开了一种油田高温采出水资源化利用方法与系统，该系统包括依次设置的预处理单元、臭氧催化氧化单元、化学软化单元和真空膜蒸馏单元；所述真空膜蒸馏单元包括供水子单元、真空冷凝产水子单元、计量子单元以及真空膜蒸馏组件。所述供水子单元用于将进料液体供给至真空膜蒸馏组件；所述真空膜蒸馏组件用于蒸发进料液体中的水分；所述真空冷凝产水子单元用于维持真空膜蒸馏组件真空侧的负压状态，并将产生的水蒸气冷凝后收集得到产品水。本发明解决了现有工艺存在的不能处理高温废水、蒸发脱盐装置运行能耗高等问题，实现了油田高温采出水的高效资源化利用。利用。利用。


技术研发人员：丁鹏元 徐孝轩 王莉莉 党伟 唐志伟 胡长朝 谭文捷 毕彩霞 司艳晓 王兴旺
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
技术研发日：2020.08.18
技术公布日：2022/2/23