三元复合驱碱溶解配液系统改进措施研究与实践

第一篇：三元复合驱碱溶解配液系统改进措施研究与实践

三元复合驱碱溶解配液系统改进措施研究与实践

孙俊伟

(大庆油田有限责任公司 第三采油厂)摘要:通过对目前弱碱化三元复合驱油的碱溶解配液系统工艺现状分析研究，对配制工艺提出了改造措施,增加了防护措施密封称重给料机，增设除尘设备，在高能混合器上加装排气设施，防止了碳酸钠混配过程中产生的粉尘和废气带来的污染，避免了操作工人身体受到伤害,减少了环境污染。关 键 词:复合驱油;碳酸钠混配;粉尘;废气;环保 前言

北三西三元复合驱工业性矿场试验是大庆油田首次开展的大规模弱碱化三元复合驱工业性矿场试验。为满足配制三元复合体系的要求，在北三西试验站增加建设了一套固态碱溶解配液系统，进行碳酸钠溶液配制。三元复合体系配方按抗盐超高分子量聚合物1 580 mg/L、碱（Na2CO3粉末）1.2%、表活剂（国产）0.25%的浓度配制。

碳酸钠混拌撬主要由混合撬、混合粉体输送系统、粉体计量系统、混合系统、搅拌系统、发液系统和控制系统组成。混合系统由喷射器、扩散槽、进水管路和混合管路组成，喷射器和扩散槽形成密闭容腔，产生真空将碳酸钠粉末吸入喷射器，同时喷射器还形成高速喷射的水流，以保证水和碳酸钠粉末在进入混合撬之前充分混合，而不形成碳酸钠晶体。

由于试验用碳酸钠物料是一种有刺激性的粉末物质，挥发出的粉尘会污染环境。同时，配制碳酸钠溶液采用的是深度处理后的污水，碳酸钠和污水在高能混合器混合会产生释放一定量的废气，造成空气污染，使操作身体健康受到伤害。配制溶液所用的碳酸钠和污水

配制三元复合体系所用的化学药剂之一碳酸钠，属工业用碳酸钠，呈白色粉状结晶，真密度2.533（20℃），假密度0.45～0.6，易溶于水，在35.4℃时溶解度最大，且在空气中易吸收水分和二氧化碳转化成碳酸氢钠而结块表1。

表1 工 业 碳 酸 钠 GB210-92

指 标 项 目

总碱量（以Na2CO3计），%≥ 氧化物（以NaC1计）含量，%≤

铁（Fe)含量，%≤ 硫酸盐（以SO4计）含量，%≤

水不溶物含量，%≤ 烧失量* *，%≤ 堆积密度***，g/ml≥

180μm≥

粒度***,1.18mm筛余物，%≤

指 标 99.2 0.50 0.004 0.03 0.04 0.80 0.85 75.0 2.0

配制碱溶液用污水来自北十二联深度处理后的含油污水表2。

作者简介:孙俊伟(1971-),男,工程师,现从事地面工程管理工作。

表2 北十二联含油污水分析报告

水 样 北十二联含油污水 PH 值 8.4 含油 /Mg·L11.3-1 含悬 浮物 /Mg·L-1 5.2

HCO3 /Mg·L-1 1836.8

主要离子含量分析

总矿化

CO3 CL SO42-Ca2+ Mg2+ K++Na+

度

/Mg·L-1 /Mg·L-1 /Mg·L-1 /Mg·L-1 /Mg·L-1 /Mg·L-1

2--

77.9 595.6 6.0 30.1 6.1 1095.3 3647.8 3 固体碳酸钠混配过程中产生的粉尘及废气

操作人员往混拌撬的上料罐投料时，粉末状的碳酸钠会在下料过程中产生碳酸钠粉尘，扩散到周围空气中，造成环境污染。同时，由于混拌撬的称重给料机属于半封闭设备，粉末状的碳酸钠在称重给料机上传输和称重的过程中，也会散落到空气中，形成粉尘，污染环境。当碳酸钠靠重力及喷射器产生的负压进入高能混合器混合时，与在喷射器内形成的高速喷射的污水流相遇，加上北十二联来污水本身具有一定的温度及碳酸钠遇水溶解释放的热量，形成了大量的含油蒸汽，从混合器中排出，给室内环境造成了污染。固体碳酸钠混配过程中产生的粉尘及废气处理

由于碳酸钠物料是一种有刺激性的物质，应对碳酸钠物料进行回收。同时，应对混配过程中产生的大量的有气味的含油蒸汽进行外排，以防止影响安全生产，使环境受到污染，造成操作人员身体受到伤害。针对这种情况，采取了三项改造措施见图1。

缓冲罐C101D01W101B101E101Z01FM101A101A102A103L101E102V102V103PM102PM101V103H01水源V101P101P102V104V105FM102PM103P103 图1 改造后的固体碳酸钠混配工艺流程图

(1）改造称重给料机，在不影响其本身性能及正常安全运行的情况下，对称重给料机用1.5 mm厚的不绣钢板对其下部密封，仅留有一个出料口和漏料口。

(2)增设除尘器，选用JP型系列单机除尘设备，該除尘器的处理风量为3 000 m3/h，过滤面积2为13 m，除尘效率为99.5%，过滤风速为2～4 m/min，风机电机功率为4 KW，振打电机功率为0.12 KW。在上料罐的侧孔和称重给料机的漏料口上增加除尘管汇，与除尘器相连。当碳酸钠物料进入上料罐和称重给料机时，打开除尘器的启动电机，含有碳酸钠粉末的空气由进风口进入箱体，因气流的体积突然扩大，流速聚然降低，大粒径的碳酸钠粉末在自重作用下沉降到灰斗中，细小的碳酸钠粉末由滤袋捕获，净化的空气穿过滤袋后由风机吸出外排。

(3）在高能混合器上加装排气设施，由于高能混合器排气口不能封堵，否则蒸汽将沿下料口上返，使碳酸钠粉料在混合器内结块堵死，使混合器不能正常工作，且混合器排气必须顺畅。因此在混合器上加装了排气汇管，为防止排气汇管带来阻力，同时加装了一台轴流风机，保证了高能混合器高效运转，避免了室内污染。结

论

改造后的弱碱化三元复合驱碱液溶解配液系统，由于增加了除尘设备、排气和防护措施，较好的防止了碳酸钠混配过程中粉尘和废气带来的污染，避免了对人体的伤害，减少了对环境的污染。

编辑：汪玉华