多效蒸发油田污水处理系统的实验研究

发布时间：2017-06-28 17:02

  本文关键词：多效蒸发油田污水处理系统的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前国内很多油田已经进入到第三次开采阶段,原油含水量在不断提高,不仅造成水资源的浪费,也对环境带来巨大污染。而将油田污水脱盐处理回用于热采锅炉是其中最为有效地处理手段。本文针对油田污水具有高矿化度的特点,依托于处理量为500kg/h多效蒸发实验平台,通过实验和理论分析两个方面研究了多效蒸发(Multi EffectEvaporation, MEE)技术应用于油田污水深度净化处理的效率和实际效果,主要工作如下：(1)针对现有的一套MEE装置进行了自动化设计,实现了系统的自动化运行,系统的效率和运行稳定性等方面都有很大的提高。(2)采用淡水、NaCl溶液和自配油田污水盐溶液进行了实验研究,获得了进料流量、温度、浓度等对系统各效产水量、GOR和产品水质的影响。实验结果表明：系统能够稳定运行,运行参数与设计参数相近;在200～500 kg/h进料流量下,进料流量与蒸汽量存在最佳匹配关系；系统的GOR与首效进料温度成正比；进料浓度则对系统的系统性能影响较小,在不同的进料浓度下,系统的GOR与淡水作为进料液时最大相差仅为0.05;系统的浓缩效果与进料浓度无关,都为2；对自配油田污水的处理效果良好,各效产品水质稳定,总矿化度仅为0.7667mg/L,满足锅炉回用水要求。(3)利用(火用)分析法建立了MEE系统及其子系统的(火用)平衡方程,通过分析计算得出如下结论：系统的(火用)效率仅为13.99%,(火用)损失占到整个系统输入(火用)的86.01%,原因主要为温差传热引起的不可逆损失；蒸发器系统、预热器系统和末效冷凝器分别占到整个(火用)损总量的58.10%、36.57%和5.33%,有必要通过降低加热蒸汽温度、选用换热效率更好的蒸发器、增加系统效数、合理利用末效二次蒸汽等方法来降低由于传热温差造成的不可逆的(火用)损失,提高系统的(火用)效率,使系统的经济性更高；通过实验研究和分析计算发现提高进料液温度能够显著提高系统(火用)效率,进料浓度则对系统的(火用)效率几乎没有影响。
【关键词】：多效蒸发 油田污水 脱盐系统 实验研究 (火用)分析
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-24
• 1.1 油田污水的介绍10-13
• 1.1.1 油田污水的来源10
• 1.1.2 油田污水的水质10-11
• 1.1.3 油田污水的处理技术11-13
• 1.2 油田污水常用的处理工艺13-16
• 1.2.1 油田污水的回注处理14
• 1.2.2 油田污水的外排处理14-15
• 1.2.3 油田污水的回用处理15-16
• 1.3 油田污水深度净化处理研究情况及发展趋势16-18
• 1.4 蒸发法深度脱盐技术在国内外的研究进展18-22
• 1.4.1 蒸发法在国内的研究进展18-19
• 1.4.2 蒸发法在国外的研究进展19-22
• 1.5 本文研究的内容和方法22-24
• 2 基于DCS的多效蒸发装置的控制系统设计24-39
• 2.1 多效蒸发控制系统的设计原则及其功能24
• 2.1.1 控制系统的设计原则24
• 2.1.2 控制系统的功能24
• 2.2 多效蒸发控制系统的总体设计24-25
• 2.3 多效蒸发控制系统的硬件部分设计25-30
• 2.3.1 硬件系统的主要配置26
• 2.3.2 数据采集卡系统26-28
• 2.3.3 主要元器件的选择28-30
• 2.3.4 通信方式30
• 2.4 多效蒸发控制系统的软件部分设计30-38
• 2.4.1 软件系统的功能及结构30-31
• 2.4.2 组态软件的介绍31
• 2.4.3 数据库变量定义31-32
• 2.4.4 力控与Access数据库的连接32-33
• 2.4.5 I/O设备通信设置33
• 2.4.6 控制系统的界面设计及其功能介绍33-38
• 2.5 本章小结38-39
• 3 多效蒸发系统实验研究39-54
• 3.1 多效蒸发系统介绍39-44
• 3.1.1 实验装置及实验流程39-40
• 3.1.2 实验设备40-44
• 3.1.3 测量仪器44
• 3.2 多效蒸发系统的实验内容44-46
• 3.2.1 实验操作流程44-45
• 3.2.2 实验内容45-46
• 3.3 实验效果分析46-52
• 3.3.1 进料流量对系统性能的影响46-48
• 3.3.2 进料预热温度对系统运行性能影响48-49
• 3.3.3 原料液浓度对实验系统的影响49-52
• 3.4 本章小结52-54
• 4 多效蒸发系统的(火用)分析54-70
• 4.1 (火用)分析方法简介54-59
• 4.1.1 (火用)分析法的发展54-55
• 4.1.2 (火用)分析法的基本概念55-56
• 4.1.3 (火用)分析法的基本方法56
• 4.1.4 (火用)分析法的基本准则56-59
• 4.2 多效蒸发系统的(火用)平衡分析59-66
• 4.2.1 多效蒸发系统整体的(火用)平衡分析59-61
• 4.2.2 蒸发器的(火用)平衡数学模型61-62
• 4.2.3 预热器的(火用)平衡数学模型62-65
• 4.2.4 末效冷凝器(火用)平衡数学模型65-66
• 4.3 多效蒸发系统的(火用)计算及其分析66-68
• 4.3.1 MEE系统的初始设计参数66-67
• 4.3.2 MEE系统的(火用)计算及其分析67-68
• 4.3.3 不同运行工况下系统的(火用)分析68
• 4.4 本章小节68-70
• 结论70-71
• 参考文献71-75
• 附录A 符号说明75-76
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况76-77
• 致谢77-78

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