油田等行业的集输站库余热回收节能技术改造案例-油田污水余热资源综合利用技术2019年
油田采出水余热回收利用CCER项目实践与认识
鲁胜公司采出水主要集中在集输总站和坨28分水站，日产水量分别为7500m 3/d 和4300m 3/d。
由于坨28分水站只进行分水，尚不具备热量综合利用条件，故选择具备条件的集输总站进行了采出油田采出水余热回收利用CCER 项目实践与认识申世峰（胜利油田分公司鲁胜石油开发有限责任公司）摘要：鲁胜公司集输总站每日产生45～80℃的采出水7500m 3，余热长期没法回收利用；需购买蒸汽和燃气加热集输原油到80℃才能达到沉降脱水要求，产生大量有毒烟气污染环境；人工现场巡护抄录，费时费力，效率低，安全性差。
针对上述问题，鲁胜公司采用能源管控系统和安全生产管理平台，建设油田采出水余热智慧回收利用CCER 项目系统，高温采出水采用换热器热交换技术，直接将热量交换给原油，低温采出水采用热泵技术回收其余热，将低品位热能提质，制取高温热水，再通过换热器将热量交换给原油；利用安全生产管理平台，实时在线监控监测和采集余热回收参数，全面有效利用余热，节约能源保护环境，双碳背景下，建设智慧化绿色集输总站。
关键词：智慧；采出水余热；回收利用；节能环保DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.06.011Practice and understanding of the CCER project of recovery and utilization of waste heat in oilfield produced water SHEN ShifengShengli Oilfield Company Lusheng Petroleum Development Co ．，Ltd ．Abstract：The gathering and transportation station of Lusheng Company is produced 7500m 3of pro-duced water at 45~80℃per day，and the waste heat hasn't been recovered and utilized for a long time ．What's more，the steam and gas are purchased to heat the gathering and transportation crude oil to 80℃，which is up to the requirement of sedimentation and dehydration，leading to producing a great deal of toxic fumes and polluting the environment．Additionally，the manual inspection and recording on site are time-consuming，laborious，inefficient and unsafe．In view of the above problems，the energy management and control system and safe management platform of Lusheng Company are adopt-ed to construct the CCER project for intelligent recovery and utilization of waste heat from oilfield pro-duced water．On one hand，the high-temperature produced water using the heat exchange technolo-gy of heat exchanger is exchanged directly to the crude oil，while the low-temperature produced water using heat pump technology to recover waste heat is improved the quality by the low-grade heat ener-gy，produced high-temperature hot water，and then is exchanged to the crude oil through heat ex-changer．On the other hand，by using the safe management platform，we can monitor it online in re-al time and collect the recovery parameters of waste heat，fully and effectively utilize waste heat，save energy and environmental protection，and build a smart green gathering and transportation station un-der the background of carbon peak and carbon neutrality ．Keywords：intelligent；waste heat of produced water；recovery and utilization；energy conservation and environmental protection作者简介：申世峰，2016年毕业于中国石油大学（油气开采技术专业），从事生产管理、技术监督工作，177****6183，shenshifeng.****************，胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司QHSSE 监督中心，257077。
石油化工废水深度处理及回用工程实例
工程实践
在上述石油化工企业中，废水深度处理及回用工程采用了物理法、化学法和 生物法等多种工艺相结合的方式。具体操作流程如下：
1、废水首先进入沉淀池，去除 悬浮物和重金属离子；
2、经过过滤器过滤，进一步去除废水中的细小颗粒物和有机物；
3、采用活性炭பைடு நூலகம்附装置吸附废 水中的有机物和重金属离子；
4、将经过处理的废水送入氧化还原反应器，去除其中的有机物；
生物处理技术包括活性污泥法和生物膜法，主要用于去除废水中的有机物。 活性污泥法通过培养微生物菌种来分解有机物；生物膜法则利用生物膜上的微生 物菌种吸附和分解有机物。生物处理的优点在于环保、处理成本低，但处理效率 较低，适用于有机物含量较低的废水。
3、化学处理技术
化学处理技术包括氧化还原、化学沉淀、化学混凝等，主要用于去除废水中 的重金属离子、悬浮物和有机物。化学处理技术的优点在于处理效果好，但容易 产生二次污染，且处理成本较高。在废水回用中，化学处理技术通常作为预处理 步骤，提高废水的可回收性。
2、化学法
化学法包括氧化还原、化学沉淀、化学混凝等。氧化还原法可去除废水中的 有机物；化学沉淀法主要用于去除废水中的重金属离子；化学混凝法则可去除悬 浮物和有机物。化学法的优点在于处理效果好，但容易产生二次污染。
3、生物法
生物法主要利用微生物的新陈代谢作用处理废水中的有机物。常用工艺包括 活性污泥法和生物膜法。活性污泥法通过培养微生物菌种来分解有机物；生物膜 法则利用生物膜上的微生物菌种吸附和分解有机物。生物法的优点在于处理成本 低、环保，但处理效率较物理法和化学法低。
5、通过化学沉淀法，将废水中的重金属离子转化为沉淀物并分离；
6、废水进入生物处理设施，利用微生物菌种分解剩余的有机物；
油田污水回用于热采锅炉的工艺技术改造实践
表 １ ２０． ０ ３２至 ２ ｏ ． ｏ ４２曙 四联 污 水 处理 设 备 运 行 效 果
油 效率 。为后段 的过滤 系统 、软化 系统等创 造 良好
系 时 ，把 除 油部 分 、除悬 浮物 部分 、除硬部 分 和 除
经济 和技 术难 题
辽河 油 羊 羊 ￥ 回用于 热采 锅炉 的 工艺 技术 ．其 田污水 ￥ ￥
二 氧化 硅部 分有 机地 结合 起来 ．借 助各 种优 势解 决 相应 的具 体 问题
３ 油 田 污 水 回 用 于 热 采 锅 炉 的 工 艺 技 术
（ ） 辽 河 油 田 曙 四联 改 造 项 目。 总 投 资 为 １
２６ ０万 元 ．于 ２ ０ ０ ０ ２年 １ ０月 建 成 ．２ ０ ０ ３年 ２月
药 、逐 步处理 、分段 控制 、分段达 标 。
强化 除油就 是首先 强化 前段 除油系统 ．提 高除
回用 热 采 锅 炉 正 式 投 产 ．进 入 热 采 锅 炉 水 量 为 ４ ０ ２ｍ ／ ．曙 四联污 水处 理成本 ３８ ０ ３ ｄ ． ８元／ ．单位 ｍ３
污 水处 理工 艺 中存在 的各 种矛 盾关 系 ．避 免新 工艺 可 能带来 的负效应
（）在 分析 油 田污水 处理 工艺 中的各种 矛盾 关 ３
辽河 油 田 日产 含 油 污水 １ ４万 ｍ ． 目前 回注水 量 为每 天 ８万 ｍ ．每 天 剩余 ６万 ｍ， 田污 水 如 油 何合 理处 置这 些数 量 巨大 的油 田污 水是 油 田面 临 的
进 行 了系 统 、全 面 的现 场 试 验 ．建 立 了一 套 完 整
油田余热资源的利用第二类吸收式热泵在油田节能领域上的应用
随着入 口和经济 的迅速增长 ， 剧了矿物能源的消耗和枯竭 ， 加 导致 环境 的污染和破坏 ：因此 ， 人们正以极大的努力去寻找能源的 路 。出 路无非是两个 ， 一是开发新能源 ； 二是节约能量消耗。 到 目前 为止， 直 节 能技术一方面是以热力学第一定律 为基础 ， 从量的方面着手 ， 少各种 减 损失 和浪费 ， 这是 目前人们较熟悉的 。 另一方面是从热力学第二定律出 发， 从质 的 方 面 着 手 研 究 ， 用 低 位 能 源 （ 气 、 地 、 、 阳 能 、 业 利 空 土 水 太 工 废热等 ） 代替一部分高位能源（ 、 油 、 煤 石 电能等 ）以达到节约高位 能源 ，
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科技信息
专题 论 述
油 田宗 热 姿 源 的 利 用 第 二 类 吸 收式 热 泵 在 油 田 节 雒领 域上 的 应用
冀 东油 田油 气集输公 司 沈 洪 冀 东油 田机 械 公 司 张 浩
［ 摘 要］ 本文通过对 以 ＬＢｒＨ 为工质对 的第二类吸收式热泵 即吸收式 变换 器的结构组成 、 ｉ ０ 工作 原理 及技 术特点的分析 ． 讲解 了 第二类吸收式热 泵在石 油工业 节能领域的广泛应 用。并通过对 多方资料的研究学 习， 出了第二类吸收式热泵在 节能、 得 环保 工作 中 具 有 着很 大的 实 际意 义 ｊ ［ 键 词 ］ｉｒ Ｈ１ 溶 液 第二 类 吸 收 式 热 泵 低 温 位 余 热 关 ＬＢ ～ ０
余热回收的应用案例有哪些？
余热回收的应用案例有哪些？一、工业领域在工业领域，余热回收可以用于提高生产效率，降低能耗，减少环境污染。
以下是几个常见的应用案例：1. 钢铁行业：钢铁生产过程中会产生大量的高温烟气和废热，利用余热回收技术可以将这些废热用于发电或供热，从而提高能源利用效率。
2. 石化行业：石化过程中会产生大量的热能，通过余热回收系统，可以将这些热能转化为电能或用作供热，降低生产成本，减少环境污染。
3. 纸浆造纸行业：纸浆造纸过程中会产生大量的废热和废水，利用余热回收系统可以将这些废热用于供热或蒸汽发生器，实现能源的再利用，提高能源效率。
二、建筑领域在建筑领域，余热回收可以实现能源的节约和循环利用，以下是几个典型应用案例：1. 暖通空调系统：在中央空调系统中，空调冷凝器会产生大量余热，通过余热回收技术，可以将这些余热用于供暖、热水等方面，减少能源消耗。
2. 混凝土暖房：利用太阳能或地下热能预热混凝土墙板，在夜间或阴雨天通过余热回收技术释放热能，实现冬季保温和夏季散热的双重效果。
三、交通运输领域在交通运输领域，余热回收可以提高能源利用效率，减少尾气排放，以下是几个应用案例：1. 船舶：船舶发动机产生的废热可以利用余热回收技术，转化为动力用于推进船舶，从而减少燃油消耗和减少排放。
2. 汽车：汽车发动机也会产生大量的废热，通过余热回收技术，可以将这些废热用于发电、提供车内供暖或冷却系统，实现能源的节约和减少尾气排放。
综上所述，余热回收在工业、建筑和交通运输领域都有着广泛的应用。
通过利用余热回收技术，可以实现能源的节约、环境保护和可持续发展，对于实现绿色低碳的未来具有重要意义。
我们应该进一步推广和应用这项技术，为可持续发展作出贡献。
油田余热资源的利用第二类吸收式热泵在油田节能领域上的应用
１．引言随着人口和经济的迅速增长，加剧了矿物能源的消耗和枯竭，导致环境的污染和破坏。
因此，人们正以极大的努力去寻找能源的出路。
出路无非是两个，一是开发新能源；二是节约能量消耗。
直到目前为止，节能技术一方面是以热力学第一定律为基础，从量的方面着手，减少各种损失和浪费，这是目前人们较熟悉的。
另一方面是从热力学第二定律出发，从质的方面着手研究，利用低位能源（空气、土地、水、太阳能、工业废热等）代替一部分高位能源（煤、石油、电能等），以达到节约高位能源的目的。
在石油工业中，存在着大量低温位工业余热（100℃以下）。
这些余热由于不能被生产工艺过程所直接利用，大部分都被排到了环境中，这不仅造成了巨大的能源浪费，而且也造成了环境的热污染。
由于第二类吸收式热泵（也称为吸收式热变换器，Absorption heat transformer ）能将部分低温位余热（大约占整个低温位余热的50%左右）提升到较高的温位，所获得的这部分高温位热在一些场合下可以为生产工艺所利用，从而节省生产中所使用的大量加热蒸汽，其节能效果十分可观。
因此，有关第二类吸收式热泵方面的理论研究与工业开发愈来愈受到人们的关注。
２．第二类吸收式热泵2.1第二类吸收式热泵工作原理图1第二类吸收式热泵原理图A-吸收器C-冷凝器E-蒸发器G-发生器HE-热交换器P1-溶剂泵P2-溶液泵1，2，3…10物流号图2溴化锂第二类吸收式热泵循环在h －X 图上的表示第二类吸收式热泵的工作原理如图1所示。
LiBr-H 2O 溶液在发生器G 里通过工业余热加热使工质水进行汽化，工质水汽化后生成过热低压水蒸汽进入冷凝器C 中冷凝，冷凝放出热量被循环冷却水带走。
经泵P1将冷凝水送入到蒸发器E ，在蒸发器中通过工业余热加热，水再次汽化变成高压饱和水蒸汽，高压饱和水蒸汽进入吸收器A 中，被来自发生器的浓LiBr-H 2O 溶液所吸收，吸收放出的高温位热可用来产生水蒸汽或高温水供工艺使用，也可用来加热其他工艺流体。
油田污水余热回收利用技术
设计 实践，举例说 明了油田污水余热回收利用的原理、装置和节能等方面的技术 。
［ 词 】油 田污 水； 余 热 ； 污水 源热 泵 ； 回收 利 用 关键
目前各 油 田油 气 处 理 站 均存 在 大 量 的油 田生 产 污 水 ，大 部 分用 于 回注 或 回灌 ， 小 部分 排 放 到 晒水池 。生 产污 水 的温 度 约 为４ —５ ０５ ℃之 间 ，污 水 源 热 泵 技 术 能有 效 地 将 污 水 资源 中 的低 品质 能 量 汲 取 出来 ，供 给生 活采 暖和油 田生产 用热 。
产 用 热 。通 常 污水 源 热 泵 消 耗 ｌ ｗ 的 能量 ， 用户 ｋ 可 以得 到４ Ｗ 以上 的热 量 ，热 泵机 组 出 口能 够提 ｋ 供 ６ —５ ０８ ℃的温 度 。这 种 技 术可 最 大 限度地 减 少 能 源 消 耗 和环 境 污 染 ，适 应 了社 会 发 展 的 需 要 ， 已 在世 界范 围 内得 到快 速 的发展 。
污水热源 换热器 清水热源
利 用 能 热 泵 机 组 豫
图 １ 污 水 余 热 回 收工 艺简 图
在 污 水 余 热 回 收利 用 装 置 中 ，直 接 与 污水 接 触 的 换 热器 是 整 个 装 置 中 的 重要 设 备 之 一 。解 决 好 换 热器 的 问题 是 污 水源 热 泵 热 源 利用 系统 成 功
一
．
石 油 与化 工 设 备 ２ １ Ｏ１年第 １ 卷 ４
油 田污水佘热 回收利用技术
龚秋红 ，李元春 ，卢宇 ，杨永彬 ，王洪松 ，王博
油田采油回注污水余热工业化利用技术
Internal Combustion Engine & Parts• 129 •油田采油回注污水余热工业化利用技术杨晨；郭新锋;刘学峰;崔宁(中国石化集团新星石油有限责任公司，北京100083)摘要：下二门联合站污水余热利用项目是由河南油田和新星石油公司按照合同能源管理模式建设的中石化首个采油余热利用示范区，该项目采用蓄能式热泵余热利用技术，提取联合站回注水10益温差的热能，全面替代七台在用天然气加热炉，承担联合站每年18.3万吨原油集输加热、100万吨掺水加热，年可节约天然气370万方、减排二氧化碳1796吨。
系统COP达到4.0以上，运行稳定、可靠，具有推广意义。
关键词：下二门；余热；蓄能；热泵1项目背景与意义中国东部老油田联合站有大量的采油污水经处理后直接回注地下，这些污水温度大都在40-60益之间，造成了热资源没有利用白白浪费。
另外，在油气生产过程中，油气水三相分离、原油脱水及外输、掺水加热及矿区供暖都需要消耗大量的热能，基本采用传统的燃油、燃煤、燃气锅炉进行供热，不仅效率低、费用高，还消耗大量的一次能源，增加了环境污染，存在着有热不用与日益增大的能源消耗之间的尖锐矛盾[1]。
能源是经济发展和社会进步的重要基础，在能源消耗不断攀升从而带来诸多社会和环境问题的现实背景下，节能减排已成为当今人类的共识[2]。
可再生能源的利用，实现对传统能源的替代或补充，是缓解能源压力和解决环境污染问题的重要措施。
随着高效换热器、高效热泵、蓄能技术等技术进步和提高，使利用油田采油低品位余热成为可能。
2蓄能式热泵余热利用系统技术路线介绍下二门联合站余热利用项目将高效热泵技术和蓄能技术相结合，利用油田采油余热，通过热泵制取70-80益的热水，满足掺水加热及原油外输要求，夜间谷电时段热泵满负荷运行，边蓄能边供热，白天尖峰和峰值电价时段，热泵机组停机，利用蓄能罐中的热量加热原油和掺水，平电时段视情况运行，达到节能减排，降本增效的目的。
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油田污水余热资源综合利用技术
技术适用范围
适用于油田等行业的集输站库余热回收领域。
技术原理及工艺
针对油田污水的特点及原油特性，集输系统用能特点，选取最优方案，确定最佳的参数。
实现了出水100℃以上的高温压缩式热泵工艺设计，优化了污水余热利用系统能流参数。
形成了防聚合物堵塞技术、防污水腐蚀技术、防污水结垢技术等三个技术系列。
工艺如下图所示：
技术指标
（1）油田集输系统节能率25%；
（2）油田集输系统用热成本降低20%以上。
技术功能特性
（1）“高温热泵+高效换热”为核心的油田污水余热综合利用技术；
（2）高温压缩式热泵污水余热利用系统优化技术；
（3）确定了适合油田资源特点的热泵选型原则；
（4）建立了油田污水余热综合利用模式。
应用案例
河口采油厂埕东联合站采出水余热利用项目。
技术提供单位为中国石化集团胜利石油管理局有限公司新能源开发中心。
（1）用户用能情况简单说明
河口采油厂埕东联合站的原油加热及冬季采暖由5台2300kW水套加热炉提供，年耗天然气653×104m3。
（2）实施内容与周期
采用4.6MW及0.73MW的二类热泵各一台，为来液、原油外输提供热量。
实施周期6个月。
（3）节能减排效果及投资回收期
改造后年替代天然气525万m3，天然气折标煤系数为1.2143kgce/m3，则年节约6375tce/a。
投资回收期58个月。
未来五年推广前景及节能减排潜力
预计未来5年，推广应用比例可达到30%，可形成节能3.12万tce/a，减排CO28.61万t/a。