延長油田礦區蒸汽冷凝水回收探討

裴占鵬++侯俊懷++王君++魏高峰

摘 要：蒸汽冷凝水回收是節能的一項重要措施，特別對于陜北這樣的缺水地區，此項工作顯得尤為重要。本文針對蒸汽及冷凝水管線的腐蝕原因進行了分析，并提出了相關的處理措施。

關鍵詞：延長油田；蒸汽；冷凝水；回收

中圖分類號：TE965 文獻標識碼：B

1 延長油田各采油廠蒸汽冷凝水回收的現狀

延長油田各采油廠聯合站均采用蒸汽鍋爐供熱，通過蒸汽盤管加熱含水原油，使含水原油溫度達到40℃-45℃，從而使油水達到較好的分離。

在實際運行中，由于含水原油的腐蝕及蒸汽中的氧腐蝕，一般在運行一至兩年后盤管就產生的穿孔現象，有的站甚至在運行不到一年就產生的穿孔現象，直接導致原油及污水進入冷凝水系統。每年每個站都有幾萬噸的水因環保要求又不能直接排放，每個站每年都為這些水的去向想盡辦法，最常見的辦法就是把這部份水直接排至污水池，然后通過油田污水處理設備處理后利用注水泵注至地層。此種方法雖然滿足了環保要求，但無疑是一種巨大的浪費。

2 蒸汽冷凝水不能回收的機理和原因

2.1 氧腐蝕

Fe（OH）2吸附在海綿鐵顆粒上，但它在含氧水中是不穩定的，它將被氧化成三價鐵的化合物，其反應式為：

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

反應產物Fe（OH）3為不溶于水的黃綠色絮狀沉淀，被攔截在海綿鐵顆粒中，當其積累到一定程度時， 用一定強度的反洗水就可以沖洗干凈， 恢復到初始的除氧能力。

正因為這些原因導致軟化水中含氧，經過鍋爐升溫后形成蒸氣，在高溫高壓下，蒸汽中的氧將與金屬產生強烈的氧化反應，其化學反應式為：

2Fe+2H2O+O2→2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

同樣在一部分氧通過蒸汽的冷凝也溶解在冷凝水中，在冷凝水回收的過程中亦發生上述的反應。

2.2 游離CO2的腐蝕

二氧化碳（CO2）是冷凝水系統腐蝕的常見原因。給水中經常有一定量的游離CO2 及O2 存在，并且給水中含有的碳酸化含物：CO32-和HCO3-， 進入鍋爐后會部分分解，放出CO2 ：

（1）2HCO3- → CO2 ↑+H2O+ CO32-

（2）CO32- + H2O → CO2 ↑ +2OH-

（3）CO2+H2O→H++ HCO3-

2.3 油田污水對管壁的外腐蝕

Cl-在污水中和鋼管將產生如下反應：

2Cl-+Fe→FeCl2

HCO3-污水中和鋼管產生如下反應：

2HCO3-+Fe→→ Fe（HCO3）2

污水中的O2與蒸汽中的O2的作用機理一制。

因此，油田污水對也盤管產生強大的腐蝕，直接導致鋼管產生穿孔。

3 鍋爐蒸汽冷凝水回收的措施及效益

3.1 鍋爐蒸汽冷凝水回收的處理措施

3.1.1 保證除氧器的正常運行，降低給水中的含氧器

3.1.2 為防止油罐內加熱盤管的內腐蝕，建議更換加熱盤管，采用耐腐蝕的材料制作。

3.1.3 為防止油罐內加熱盤管的外腐蝕，加熱盤管外涂裝耐高溫耐腐蝕的防腐材料。

3.1.4 合理安裝高點放氣、低點放水閥及疏水閥，防止空氣混入蒸汽及冷凝水系統。

3.1.5 保證管道在閉式系統下運行。

3.1.6 在冷凝水回收系統中加裝相應的除油及除鐵設備，保證鍋爐的運行安全。

3.2 鍋爐蒸汽冷凝水回收的效益

一般蒸汽冷凝水中含有的熱量可達蒸汽總熱能的20%-30%。蒸汽冷凝水回收時平均溫度為60-80℃，鍋爐補給水平均溫度一般為10-30℃，利用蒸汽冷凝水代替鍋爐軟水作為鍋爐補給水，無疑提高了鍋爐補給水溫度。

結語

如果保證換熱器內蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露，幾乎可以使鍋爐水汽系統成閉式循環，鍋爐排污率為零。因此，如回收冷凝水并加以利用，可將產生顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]工業鍋爐房設計手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業出版社.

[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社.endprint

摘 要：蒸汽冷凝水回收是節能的一項重要措施，特別對于陜北這樣的缺水地區，此項工作顯得尤為重要。本文針對蒸汽及冷凝水管線的腐蝕原因進行了分析，并提出了相關的處理措施。

關鍵詞：延長油田；蒸汽；冷凝水；回收

中圖分類號：TE965 文獻標識碼：B

1 延長油田各采油廠蒸汽冷凝水回收的現狀

延長油田各采油廠聯合站均采用蒸汽鍋爐供熱，通過蒸汽盤管加熱含水原油，使含水原油溫度達到40℃-45℃，從而使油水達到較好的分離。

在實際運行中，由于含水原油的腐蝕及蒸汽中的氧腐蝕，一般在運行一至兩年后盤管就產生的穿孔現象，有的站甚至在運行不到一年就產生的穿孔現象，直接導致原油及污水進入冷凝水系統。每年每個站都有幾萬噸的水因環保要求又不能直接排放，每個站每年都為這些水的去向想盡辦法，最常見的辦法就是把這部份水直接排至污水池，然后通過油田污水處理設備處理后利用注水泵注至地層。此種方法雖然滿足了環保要求，但無疑是一種巨大的浪費。

2 蒸汽冷凝水不能回收的機理和原因

2.1 氧腐蝕

Fe（OH）2吸附在海綿鐵顆粒上，但它在含氧水中是不穩定的，它將被氧化成三價鐵的化合物，其反應式為：

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

反應產物Fe（OH）3為不溶于水的黃綠色絮狀沉淀，被攔截在海綿鐵顆粒中，當其積累到一定程度時， 用一定強度的反洗水就可以沖洗干凈， 恢復到初始的除氧能力。

正因為這些原因導致軟化水中含氧，經過鍋爐升溫后形成蒸氣，在高溫高壓下，蒸汽中的氧將與金屬產生強烈的氧化反應，其化學反應式為：

2Fe+2H2O+O2→2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

同樣在一部分氧通過蒸汽的冷凝也溶解在冷凝水中，在冷凝水回收的過程中亦發生上述的反應。

2.2 游離CO2的腐蝕

二氧化碳（CO2）是冷凝水系統腐蝕的常見原因。給水中經常有一定量的游離CO2 及O2 存在，并且給水中含有的碳酸化含物：CO32-和HCO3-， 進入鍋爐后會部分分解，放出CO2 ：

（1）2HCO3- → CO2 ↑+H2O+ CO32-

（2）CO32- + H2O → CO2 ↑ +2OH-

（3）CO2+H2O→H++ HCO3-

2.3 油田污水對管壁的外腐蝕

Cl-在污水中和鋼管將產生如下反應：

2Cl-+Fe→FeCl2

HCO3-污水中和鋼管產生如下反應：

2HCO3-+Fe→→ Fe（HCO3）2

污水中的O2與蒸汽中的O2的作用機理一制。

因此，油田污水對也盤管產生強大的腐蝕，直接導致鋼管產生穿孔。

3 鍋爐蒸汽冷凝水回收的措施及效益

3.1 鍋爐蒸汽冷凝水回收的處理措施

3.1.1 保證除氧器的正常運行，降低給水中的含氧器

3.1.2 為防止油罐內加熱盤管的內腐蝕，建議更換加熱盤管，采用耐腐蝕的材料制作。

3.1.3 為防止油罐內加熱盤管的外腐蝕，加熱盤管外涂裝耐高溫耐腐蝕的防腐材料。

3.1.4 合理安裝高點放氣、低點放水閥及疏水閥，防止空氣混入蒸汽及冷凝水系統。

3.1.5 保證管道在閉式系統下運行。

3.1.6 在冷凝水回收系統中加裝相應的除油及除鐵設備，保證鍋爐的運行安全。

3.2 鍋爐蒸汽冷凝水回收的效益

一般蒸汽冷凝水中含有的熱量可達蒸汽總熱能的20%-30%。蒸汽冷凝水回收時平均溫度為60-80℃，鍋爐補給水平均溫度一般為10-30℃，利用蒸汽冷凝水代替鍋爐軟水作為鍋爐補給水，無疑提高了鍋爐補給水溫度。

結語

如果保證換熱器內蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露，幾乎可以使鍋爐水汽系統成閉式循環，鍋爐排污率為零。因此，如回收冷凝水并加以利用，可將產生顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]工業鍋爐房設計手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業出版社.

[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社.endprint

摘 要：蒸汽冷凝水回收是節能的一項重要措施，特別對于陜北這樣的缺水地區，此項工作顯得尤為重要。本文針對蒸汽及冷凝水管線的腐蝕原因進行了分析，并提出了相關的處理措施。

關鍵詞：延長油田；蒸汽；冷凝水；回收

中圖分類號：TE965 文獻標識碼：B

1 延長油田各采油廠蒸汽冷凝水回收的現狀

延長油田各采油廠聯合站均采用蒸汽鍋爐供熱，通過蒸汽盤管加熱含水原油，使含水原油溫度達到40℃-45℃，從而使油水達到較好的分離。

在實際運行中，由于含水原油的腐蝕及蒸汽中的氧腐蝕，一般在運行一至兩年后盤管就產生的穿孔現象，有的站甚至在運行不到一年就產生的穿孔現象，直接導致原油及污水進入冷凝水系統。每年每個站都有幾萬噸的水因環保要求又不能直接排放，每個站每年都為這些水的去向想盡辦法，最常見的辦法就是把這部份水直接排至污水池，然后通過油田污水處理設備處理后利用注水泵注至地層。此種方法雖然滿足了環保要求，但無疑是一種巨大的浪費。

2 蒸汽冷凝水不能回收的機理和原因

2.1 氧腐蝕

Fe（OH）2吸附在海綿鐵顆粒上，但它在含氧水中是不穩定的，它將被氧化成三價鐵的化合物，其反應式為：

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

反應產物Fe（OH）3為不溶于水的黃綠色絮狀沉淀，被攔截在海綿鐵顆粒中，當其積累到一定程度時， 用一定強度的反洗水就可以沖洗干凈， 恢復到初始的除氧能力。

正因為這些原因導致軟化水中含氧，經過鍋爐升溫后形成蒸氣，在高溫高壓下，蒸汽中的氧將與金屬產生強烈的氧化反應，其化學反應式為：

2Fe+2H2O+O2→2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+ 2H2O+O2→4Fe（OH）3↓

同樣在一部分氧通過蒸汽的冷凝也溶解在冷凝水中，在冷凝水回收的過程中亦發生上述的反應。

2.2 游離CO2的腐蝕

二氧化碳（CO2）是冷凝水系統腐蝕的常見原因。給水中經常有一定量的游離CO2 及O2 存在，并且給水中含有的碳酸化含物：CO32-和HCO3-， 進入鍋爐后會部分分解，放出CO2 ：

（1）2HCO3- → CO2 ↑+H2O+ CO32-

（2）CO32- + H2O → CO2 ↑ +2OH-

（3）CO2+H2O→H++ HCO3-

2.3 油田污水對管壁的外腐蝕

Cl-在污水中和鋼管將產生如下反應：

2Cl-+Fe→FeCl2

HCO3-污水中和鋼管產生如下反應：

2HCO3-+Fe→→ Fe（HCO3）2

污水中的O2與蒸汽中的O2的作用機理一制。

因此，油田污水對也盤管產生強大的腐蝕，直接導致鋼管產生穿孔。

3 鍋爐蒸汽冷凝水回收的措施及效益

3.1 鍋爐蒸汽冷凝水回收的處理措施

3.1.1 保證除氧器的正常運行，降低給水中的含氧器

3.1.2 為防止油罐內加熱盤管的內腐蝕，建議更換加熱盤管，采用耐腐蝕的材料制作。

3.1.3 為防止油罐內加熱盤管的外腐蝕，加熱盤管外涂裝耐高溫耐腐蝕的防腐材料。

3.1.4 合理安裝高點放氣、低點放水閥及疏水閥，防止空氣混入蒸汽及冷凝水系統。

3.1.5 保證管道在閉式系統下運行。

3.1.6 在冷凝水回收系統中加裝相應的除油及除鐵設備，保證鍋爐的運行安全。

3.2 鍋爐蒸汽冷凝水回收的效益

一般蒸汽冷凝水中含有的熱量可達蒸汽總熱能的20%-30%。蒸汽冷凝水回收時平均溫度為60-80℃，鍋爐補給水平均溫度一般為10-30℃，利用蒸汽冷凝水代替鍋爐軟水作為鍋爐補給水，無疑提高了鍋爐補給水溫度。

結語

如果保證換熱器內蒸汽管道和冷凝水回收管道不泄露，幾乎可以使鍋爐水汽系統成閉式循環，鍋爐排污率為零。因此，如回收冷凝水并加以利用，可將產生顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1]工業鍋爐房設計手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業出版社.

[2]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社.endprint