[发明专利]油田采油集输站油水分离及废水蒸发浓缩热泵系统装置

说明书

本发明涉及一种油田采油集输站油水分离及废水蒸发浓缩热泵系统装置。它解决了现有油水分离时能源浪费大等技术问题。包括采油井井口太阳能盐溶液集热蓄热池换热装置、三级污水蒸发冷却净化热泵装置系统、集输站入站预处理油水分离罐加热及管道连接系统、好油净化油罐系统、炼油厂、电辅助蒸汽发生炉系统、反清洗废水三级蒸发浓缩干化热泵装置系统、污水处理系统和回灌水井。优点在于：提高了净化效率，可增强回注井的回注水能力，尽可能地利用可再生能源作为热力能源，降低了回注水的温度，消除了废水排放污染，免去了因使用燃烧炉产生烟尘污染的可能性。

技术领域

本发明属于热泵设备技术领域，具体涉及一种油田采油集输站油水分离及废水蒸发浓缩热泵系统装置。

背景技术

石油采油集输系统通常是高含水石油采集至地面后，根据出油温度和传输距离，以及当地的气候特征，仅保温输送或经使用燃料的燃烧炉加热输送至集输站/联合站，在站内再经使用燃料的燃烧炉进行分步加热加温至45～55℃进行油水分离/净化，好油被保温输出，污水进入污水处理厂深度净化后，由压力泵向回注井注水，这一过程中的加热热源通常是由燃煤/油气/蒸汽锅炉以0.2～0.4MPa饱和蒸汽向各换热器以间壁式换热方式提供的。总热量中，一部分用于加温预热来油，一部分是设备与管线的散热损失，一部分由净化后输出的好油带走，一大部分随污水排往污水处理系统，之后再回注到地下，因此这一大部分随污水排走的热量就被浪费了。废水处理系统工艺通常有三级机械吸附过滤净化，一级气浮分离，末级超滤膜深度净化，其运行能耗较大，反清洗再生时产生的废水仍需再次深度处理方能排放。因此提高石油采油集输系统中油水分离时热利用率就是一个紧迫的问题。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案，例如，中国专利文献公开了一种油田余热天然气高温热泵工艺[申请号：200810015763.8]：该工艺是利用油井采出液或油田污水余热，通过换热器获得热泵所需的低品位能源，而该热泵是应用油田天然气作为动力，经天然气发动机带动热泵压缩机的热泵体系，经天然气热泵提温后，将热量再利用。

上述方案虽然在一定程度上缓解了油田余热的利用率低的问题，但是该方案依然存在着：油水分离时候的污水再利用率低，需要天然气进行加热不够环保的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种利用可再生能源为热力能源提高热量效率的油田采油集输站油水分离及废水蒸发浓缩热泵系统装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本油田采油集输站油水分离及废水蒸发浓缩热泵系统装置，其特征在于，本系统装置包括采油井井口太阳能盐溶液集热蓄热池换热装置，所述的采油井井口太阳能盐溶液集热蓄热池换热装置连接有三级污水蒸发冷却净化热泵装置系统，所述的三级污水蒸发冷却净化热泵装置系统依次连接有集输站入站预处理油水分离罐加热及管道连接系统和好油净化油罐系统，所述的好油净化油罐系统连接有炼油厂，所述的三级污水蒸发冷却净化热泵装置系统和集输站入站预处理油水分离罐加热及管道连接系统之间设有电辅助蒸汽发生炉系统，所述的集输站入站预处理油水分离罐加热及管道连接系统和好油净化油罐系统连接有反清洗废水三级蒸发浓缩干化热泵装置系统，且所述的反清洗废水三级蒸发浓缩干化热泵装置系统通过污水处理系统和回灌水井相连。

当系统进入正常工作状态后，由于抽油井口的太阳光热集热蓄热池的热能的加入，油水混合物进入集输站后再由电动热泵的升温效应维持油水分离罐、好油净化罐内45℃左右进行分离与净化。油水分离后的污水经过热泵装置蒸发冷却，热能被回收，污水以15℃左右进入污水处理系统后再经压力水泵向回注井注入。反清洗废水经过蒸发浓缩固溶物以干态分离出来。其直接效果是尽可能多地利用可再生能源作为热力能源，消除了废水排放污染，降低了回注污水的温度。因不使用燃烧加热炉而避免了烟气污染的可能性。