[发明专利]油气井产生的盐水的处理系统

权利要求书

1.一种减少或消除由于井的油气开采或压裂而产生的盐水溶液的方法，包括：

(a)将所述盐水溶液输送通过蒸发流体冷却器，空气被引入到所述蒸发液冷却器中，空气直接接触所述盐水溶液以蒸发所述盐水溶液中的部分水，以产生浓缩的盐水溶液，其通过空气冷却至大气湿球温度处，

(b)通过来自燃烧器、涡轮发动机、活塞发动机、零排放发动机或其它燃机的排气流的直接或间接热传递，从所述浓缩的盐水溶液中煮沸掉或蒸发掉额外的水以产生进一步浓缩的流，

(c)通过与冷却介质的间接热交换将所述进一步浓缩的流冷却至低于所述进一步浓缩的流的饱和点的温度以释放固体，所述固体与所述进一步浓缩的流分离，以形成固体产物和饱和盐水产物，其中，通过与所述冷却介质的间接热交换冷却所述进一步浓缩的流将所述冷却介质加热到高于所述湿球温度的温度，

(d)在步骤(a)期间使在步骤(c)中被加热到所述湿球温度之上的温度的所述冷却介质循环通过所述蒸发流体冷却器中的热交换器以在所述蒸发流体冷却器中冷却所述冷却介质并且促进步骤(a)中的额外蒸发，以及

(e) 在所述蒸发流体冷却器中冷却所述冷却介质之后，使所述冷却介质返回以在步骤(c)中冷却所述进一步浓缩的流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述燃烧器、涡轮发动机、活塞发动机、零排放发动机或其它燃机中通过来自所述井的井口气体的燃烧产生所述排气流。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述浓缩的盐水溶液在直接接触塔中与所述排气流直接接触，所述直接接触塔中具有传递介质以促进从所述排气流到所述浓缩的盐水溶液的传热。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，来自所述排气流的热间接地传递到间接接触塔中的所述浓缩的盐水溶液，所述间接接触塔中具有热交换元件，用于将热从所述排气流传递到所述浓缩的盐水溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在闪蒸干燥器中将所述饱和盐水产物蒸发成水蒸气和干燥固体的步骤，其中所述饱和盐水产物喷射到通过燃烧空气和来自所述井的井口气体的混合物产生的排气流中。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在薄膜蒸发器塔中蒸发所述饱和盐水产物的步骤，其中所述饱和盐水产物送入所述薄膜蒸发器塔的顶部并沿传热表面的内壁以由旋转所述薄膜蒸发器塔内的叶片而形成的薄膜向下流动，使得水从所述饱和盐水产物中蒸发，并且盐产物收集在所述薄膜蒸发器塔的底部中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用有机兰金循环发动机和发电机从所述排气流中回收热以产生电能的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中使用的所述排气流由内燃机产生，所述内燃机驱动发电机以产生电能。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中使用之前，由所述内燃机产生的所述排气流用于传热到产生电的热电联产系统中的热蒸气。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤(a)之后和步骤(b)之前，在氯碱工艺中使用至少部分所述浓缩的盐水溶液以产生氯气、氢氧化物和盐酸的步骤。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用零排放发动机驱动发电机的步骤，所述零排放发动机从(i)来自所述井的井口气体或从所述井口气体产生的氢气流、(ii)液氧和(iii)水产生零排放发动机排气流，并且其中使用所述零排放发动机排气流(1)作为步骤(b)中的所述排气流，(2)以加热液氮来驱动氮气涡轮，或(3)其组合。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括从所述零排放发动机排气流中回收CO₂的步骤。