延长油田矿区蒸汽冷凝水回收探讨

摘 要：蒸汽冷凝水回收是节能的一项重要措施，特别对于陕北这样的缺水地区，此项工作显得尤为重要。本文针对蒸汽及冷凝水管线的腐蚀原因进行了分析，并提出了相关的处理措施。

关键词：延长油田；蒸汽；冷凝水；回收

中图分类号：TE965 文献标识码：B

1 延长油田各采油厂蒸汽冷凝水回收的现状

延长油田各采油厂联合站均采用蒸汽锅炉供热，通过蒸汽盘管加热含水原油，使含水原油温度达到40℃-45℃，从而使油水达到较好的分离。

在实际运行中，由于含水原油的腐蚀及蒸汽中的氧腐蚀，一般在运行一至两年后盘管就产生的穿孔现象，有的站甚至在运行不到一年就产生的穿孔现象，直接导致原油及污水进入冷凝水系统。每年每个站都有几万吨的水因环保要求又不能直接排放，每个站每年都为这些水的去向想尽办法，最常见的办法就是把这部份水直接排至污水池，然后通过油田污水处理设备处理后利用注水泵注至地层。此种方法虽然满足了环保要求，但无疑是一种巨大的浪费。

2 蒸汽冷凝水不能回收的机理和原因

2.1 氧腐蚀

Fe（OH）2吸附在海绵铁颗粒上，但它在含氧水中是不稳定的，它将被氧化成三价铁的化合物，其反应式为：

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

反应产物Fe（OH）3为不溶于水的黄绿色絮状沉淀，被拦截在海绵铁颗粒中，当其积累到一定程度时， 用一定强度的反洗水就可以冲洗干净， 恢复到初始的除氧能力。

正因为这些原因导致软化水中含氧，经过锅炉升温后形成蒸气，在高温高压下，蒸汽中的氧将与金属产生强烈的氧化反应，其化学反应式为：

2Fe+2H2O+O2→2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

同样在一部分氧通过蒸汽的冷凝也溶解在冷凝水中，在冷凝水回收的过程中亦发生上述的反应。

2.2 游离CO2的腐蚀

二氧化碳（CO2）是冷凝水系统腐蚀的常见原因。给水中经常有一定量的游离CO2 及O2 存在，并且给水中含有的碳酸化含物：CO32-和HCO3-， 进入锅炉后会部分分解，放出CO2 ：

（1）2HCO3- → CO2 ↑+H2O+ CO32-

（2）CO32- + H2O → CO2 ↑ +2OH-

（3）CO2+H2O→H++ HCO3-

2.3 油田污水对管壁的外腐蚀

Cl-在污水中和钢管将产生如下反应：

2Cl-+Fe→FeCl2

HCO3-污水中和钢管产生如下反应：

2HCO3-+Fe→→ Fe（HCO3）2

污水中的O2与蒸汽中的O2的作用机理一制。

因此，油田污水对也盘管产生强大的腐蚀，直接导致钢管产生穿孔。

3 锅炉蒸汽冷凝水回收的措施及效益

3.1 锅炉蒸汽冷凝水回收的处理措施

3.1.1 保证除氧器的正常运行，降低给水中的含氧器

3.1.2 为防止油罐内加热盘管的内腐蚀，建议更换加热盘管，采用耐腐蚀的材料制作。

3.1.3 为防止油罐内加热盘管的外腐蚀，加热盘管外涂装耐高温耐腐蚀的防腐材料。

3.1.4 合理安装高点放气、低点放水阀及疏水阀，防止空气混入蒸汽及冷凝水系统。

3.1.5 保证管道在闭式系统下运行。

3.1.6 在冷凝水回收系统中加装相应的除油及除铁设备，保证锅炉的运行安全。

3.2 锅炉蒸汽冷凝水回收的效益

一般蒸汽冷凝水中含有的热量可达蒸汽总热能的20%-30%。蒸汽冷凝水回收时平均温度为60-80℃，锅炉补给水平均温度一般为10-30℃，利用蒸汽冷凝水代替锅炉软水作为锅炉补给水，无疑提高了锅炉补给水温度。

结语

如果保证换热器内蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露，几乎可以使锅炉水汽系统成闭式循环，锅炉排污率为零。因此，如回收冷凝水并加以利用，可将产生显著的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]工业锅炉房设计手册（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社.

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.

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