利用甲醇与水的相对挥发度大,采用精馏工艺将两者分离。但是,甲醇污水主要来自地层水,其成分复杂,具有高浊度、高矿化度、高腐蚀性、高含铁量、低pH值“四高一低”的显著特点,这给甲醇回收再利用工艺操作带来一定的挑战。因此,污水在进入甲醇回收装置之前必须进行预处理后再实现精馏分离、提纯回收甲醇。该净化厂甲醇污水预处理装置的设计处理能力为150m3/d,装置的操作弹性为80%~120%。
1、工艺概况
1.1 流程简述
从各集气站运来的甲醇污水,卸入接收水罐内,含油污水经过初步分离,凝析油浮于水表面,被定期回收。收油后的甲醇污水经过泵tisheng进入涡流反应沉降罐,依次加入的药剂在中心涡流反应区与污水混合反应,污水在该罐内经过反应、沉淀后,净化水自沉降罐上部溢流进入原水罐,罐底污泥定期排往污泥池,存储污泥并外运处理。污水返回接收罐进行再处理,原料水经过过滤送至甲醇污水回收装置进行甲醇提馏,提馏出的甲醇作为本装置产品回收后外运,达到回注标准的污水回注地层。甲醇污水处理工艺见图1。
1.2 原水性质与预处理水质指标
甲醇污水主要成分为地层水,由于矿化度高,本身含部分凝析液,加之气田开发过程中人为向地层加入了各种钻井助剂、酸化压裂液、缓释剂等,使甲醇污水原水成分更复杂化,其水质特性见表1。对原水进行絮凝、沉淀、氧化、调节pH值等预处理后应达到的水质指标见表2。
1.3 水质预处理工艺
根据延长969井区甲醇污水“四高一低”的特点,制定了以下水质预处理工艺:
(1)除油后首先投加NaOH调节pH值至7.5~8.5,可以达到佳的防腐、阻垢效果。
(2)在碱性条件下加入氧化剂将水中Fe2+氧化成Fe3+,形成无机絮状物,再加入合适的混凝剂后进入反应罐,反应45min。
(3)上述反应在涡流反应沉降罐中完成,反应罐上部清液作为进甲醇回收装置的料液,底部污泥定期排至污泥干化池。
(4)作为料液的甲醇污水进甲醇回收装置,经过粗过滤后再加入缓蚀阻垢剂,以防止工艺管路、设备腐蚀,并阻止CaCO3水垢形成。
2、工艺运行分析
目前该装置的涡流反应沉降罐间歇式运行,人工开启涡流反应沉降罐入口原料水泵,液位达到(100m3)后停入口原料水泵,注入药剂进行反应沉降45min,化验分析原料水质量合格后送至原料水罐储存,按照以上操作实际甲醇污水处理能力为120m3/d。
2.1 存在问题
(1)由于甲醇污水处理装置的涡流反应沉降罐间歇式运行,开启涡流反应沉降罐入口原料水泵,注入甲醇污水约20m3后停泵,注入药剂反应沉降约1h。在该罐内经过反应、沉淀后,控制涡流反应沉降罐液位约20m3,预处理后的甲醇污水打入原料水罐储存,每天多次重复这种操作,单次操作约2h,夜间装置停运8h,故甲醇污水平均预处理量为6.7m3/h,无法满足更多污水预处理需求。
(2)增加了人员工作量。由于涡流反应沉降罐间歇式运行,因此,每次为涡流反应沉降罐建立液位时需人工现场开启原料水泵;当达到要求液位时停原料水泵,原料水泵为自吸泵,每次启泵前需人工灌泵费时费力。
2.2 改造措施
2.2.1 涡流反应沉降罐技术改造
在涡流反应沉降罐进料管线前增加liuliang调节阀及相应liuliang计阀组,掌握污水进入涡流反应沉降罐的具体liuliang;然后,在涡流反应沉降罐后增加液位调节阀,控制涡流反应沉降罐液位,确保污水在涡流反应沉降罐内与注入药剂达到足够的反应时间;