浅议海洋石油平台海水淡化工艺范文

随着海洋石油开采的不断深入，渤海海域石油开发已经进入到稠油开采阶段，采油工艺也由原来的常规开采进入了注汽开采阶段。随着注汽开采的推广，海洋石油平台对淡水的需求将会增大，原有由供应船供应淡水的方式将不能够满足稠油热采的水量需求，所以，有必要提出适合海洋石油平台的海水淡化工艺。文章旨在提出适合海洋石油平台的海水淡水工艺流程，为今后海洋石油平台海水淡化技术的开发提供建议。

1海水淡化工艺分类

海水制淡是一种海水脱盐的水处理技术，通过海水淡化技术使海水中的大部分盐类被脱除，从而使海水水质可以达到生活或者生产用水指标要求［1］。海洋石油平台坐落在海里，海水资源丰富，海水取水方便，是解决海洋石油平台缺乏淡水的有效途径。目前，在全球使用的海水淡化技术大约有20余种，根据在海水淡化过程中，海水相态的变化主要有相变、无相变和混合工艺［1］三个类型。相变工艺主要有多效蒸馏法、湿法［2］、水化物法、冷冻法;无相变法主要有反渗透、电渗析和离子交换［3］;混合工艺是将一种或多种海水淡化工艺集成在一个系统内，主要是为了满足对水质指标更好的要求，同时也能够提高海水淡化装置的效率。

2主要海水淡化技术

根据现有数据分析，低温多效蒸发海水淡化技术和反渗透海水淡化技术在国内都有应用，反渗透市场占有率相对于低温多效蒸发更大一些。各自市场占有率分别为23．47%和73．15%［1］。

2．1低温多效蒸馏

多效蒸馏是一种有相变的海水淡化工艺，主要是通过多个蒸发器的串联，使海水在蒸发器中逐级蒸发，直至达到浓海水的排放。多效蒸馏技术只需要为第一级蒸发器提供热量，下一级的蒸发器都是利用上一级蒸发产生的蒸汽作为热源，同时上一级的蒸汽在加热下一级的过程中，被冷凝为淡水。这一工艺技术开发于20世纪70年代，由于其最高蒸发温度为70℃，故而也称为低温多效蒸馏技术。显示了这一技术的基本原理。来自海水提升泵的海水在进入蒸发器之前，需要进行预处理，预处理工艺主要是澄清和脱气，同时为了防止在蒸发器中结垢，海水进入蒸发器之前需要加入阻垢剂。经过预处理后的海水从蒸发器顶部进入到第一级蒸发器中，在蒸发器顶部设置液体分布器，使海水均匀分布，同时形成薄膜流动形式。海水在从上到下流动过程中，一部分海水吸收热量汽化，没有汽化的海水进入到下一级蒸发器中继续蒸发，直至海水达到设计排放浓度［4］。反渗透是利用膜组件的选择性，实现海水脱盐的海水淡化技术。在正常情况下，淡水侧的淡水会通过半透膜进入到盐水侧，使盐水侧的液位升高，液位差即为水的渗透压。

2．2反渗透

反渗透则是利用在盐水侧外加一个大于渗透压的压力，使盐水中的淡水进入到淡水侧，溶质却被膜组件截留在盐水侧的过程。原料海水进入反渗透装置之前，需要对海水进行预处理，进行预处理的目的主要为去除固体悬浮物、浮游生物、油脂，防止这些物质对膜组件形成污染，影响膜组件的使用寿命及效率。经过预处理的海水经过泵增压进入到反渗透装置。经过膜组件的海水出水分为两部分，一部分为产品淡水，另一部分为浓盐水。产品淡水可以根据用途进行深处理。由于从反渗透装置出来的浓盐水具有较高的能力，为了节约能源，一般都设置有能量回收装置，回收这部分压力能，浓盐水经能量回收装置后，排放入海。

3低温多效蒸馏工艺与反渗透工艺比较

由于海洋石油平台暂无中大规模海水淡化的实例，参考陆地及海岛的海水淡化装置指标。经以上对比，可以得出:反渗透海水淡化工艺不使用热源，装置体积小，建设周期短，更适合海洋石油平台空间有限，布局紧凑，热源缺乏，电量充足的特点。

4结论

文章主要从国内现有大中型海水淡化工艺入手，结合了蒸馏法、反渗透法工作原理分析了海水淡化的详细过程。通过详细比较低温多效蒸馏和反渗透工艺特点，选择出了适合海上石油平台使用的大中型海水淡化工艺，为解决海洋石油平台淡水资源不足的问题提出建议。

［参考文献］

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作者:张苏飞 赵方生 邢天健 单位:海洋石油工程股份有限公司