Меню Рубрики

Установка регенерации солевого раствора

Установка регенерации солевого раствора УРР

В помещении устанавливается следующее оборудование:

  • два одновинтовых насосных агрегата;
  • два емкостных отстойника-флотатора;
  • два фильтра с плавающей загрузкой;
  • передвижной компрессор;
  • один силовой электрический шкаф;
  • два шкафа управления;
  • трубопроводная обвязка с предохранительной и запорно-регулирующей арматурой;
  • средства КИПиА — системы электроснабжения, отопления, вентиляции, освещения и пожаротушения.

Установка регенерации представляет собой единое обогреваемое помещение, собранное на месте эксплуатации из четырех транспортабельных блоков, в качестве ограждающих конструкций которых использованы утепленные боксы с трехслойными сэндвич панелями. Панели представляют собой конструкцию, состоящую из двух профилированных металлических листов и утеплителя из пенополиуретана с пламегасящими добавками. Технологическое оборудование изготовлено в коррозийно-стойком исполнении.

Технологический процесс автоматизирован и механизирован. Управление технологическим процессом осуществляется при помощи сенсорной панели, на которой изображена мнемосхема с изображением основных узлов и элементов. В системе автоматики использованы сигналы аварийной остановки и блокировки.

Рабочая среда — солевой раствор после глушения скважин

Температура раствора, о С, в пределах

Содержание твердо взвешенных веществ на входе, мг/л, не более

Содержание газа в исходном растворе, м 3 /м 3 , не более

Содержание нефти на входе в установку, мг/л, не более

Содержание взвешенных веществ на выходе, мг/л, не более

Содержание нефти на выходе, мг/л, не более

Давление раствора на выходе установки, МПа, не более

Производительность по исходному раствору, м 3 /сут, не более

Плотность исходного раствора, г/см 3 , не более

  • уменьшения расхода сухой соли для приготовления нового раствора глушения нефтяных скважин;
  • высвобождение транспорта и грузоподъемных механизмов на транспортировку сухой соли;
  • снижение затрат на складирование и хранение сухой соли в мешкотаре;
  • уменьшение нагрузки на действующий растворно-солевой узел, который готовит солевые растворы;
  • уменьшение затрат на утилизацию отработанного солевого раствора, снижение потребления пресной воды (которая используется как на приготовление нового раствора, так и на обессоливание нефти при утилизации раствора на УПН).

По желанию заказчика возможно изготовить установку регенерации на необходимую производительность с учетом пожеланий и особенностей технологии, климата и т.д.

источник

Регенерация ионообменной смолы

Процесс очистки воды методом ионного обмена проходит в фильтрах ионообменного действия. В промышленных установках умягчения регенерация ионообменной смолы проводится автоматически с помощью клапанов управления, последовательно проходя стадии сорбции, регенерации и промывания. Аналогично этот процесс происходит в фильтрах умягчения для частных и загородных домов. Домашние фильтры картриджного типа необходимо промывать самостоятельно при утрате ионообменным материалом сорбционных свойств. Регулярность промывки ионообменной смолы зависит от качества поступающей воды, интенсивности использования фильтра.

Что такое ионообменная смола и где она применяется

Ионообменная смола представляет собой синтетическое органическое высокомолекулярное соединение, которое имеет в составе ионогенные группы, диссоциирующие в растворе и способные к обмену подвижных ионов на другие ионы, содержащиеся в водной среде. Свойства ионитов определяются природой функциональных групп:

  • в анионитах: -NH 3- , =NH 2+ , =N + =, =P + =, ≡S + ;
  • в катионитах: AsO3 2- , -COO, -PO3 2- , -SO3 2- .

Ионообменные смолы представляют собой мелкие зерна или гранулы разных геометрических параметров и размеров в зависимости от метода получения: при полимеризации получаются практически идеальные сферы, поликонденсационные смолы имеют гранулы неправильной формы. Размеры варьируются от нескольких микрон до 1,5 мм.

По структуре полимерной основы ионообменные смолы бывают гелевые (непористые) и изопористые. Величина обменной емкости ионита зависит от числа активных групп на поверхности зерен, размера пор, углублений, каналов в его структуре.

Ионообменные смолы применяют для деминерализации, умягчения, обескремнивания водных растворов, избирательного удаления определенных ионов. Применение ионитов в технологических процессах позволяет сократить трудоемкость многих операций, переводя их на непрерывный процесс, и получить конечные продукты в более чистом виде. Ионообменные фильтры используют в быту для получения мягкой воды, применяемой при приготовлении пищи, стирке, на другие хозяйственные нужды.

Как можно регенерировать ионообменную смолу

При насыщении смолы удаляемой группой ионов до проскока их в фильтрат происходит истощение ионита. Процесс восстановления первоначальной формы ионообменной смолы называется регенерацией.

В процессе водоподготовки по мере прохождения исходной воды через катионитовый слой, количество катионов Na + , способных к обмену, уменьшается, а число катионов Mg 2+ и Ca 2+ , отсорбированных на смоле, увеличивается. Ионные процессы обратимы, поэтому по мере насыщения обрабатываемой воды Na + , замедляется поглощение ионов, обуславливающих жесткость, и ионообменная очистка теряет свою эффективность. Для этого и нужен процесс регенерации ионообменной смолы.

Полезная обменная емкость катионита зависит от:

  • вида удаляемых из водного раствора ионов;
  • соотношения солевых компонентов в водном растворе;
  • величины рН;
  • высоты катионитового слоя;
  • скорости потока фильтруемой воды;
  • интенсивности эксплуатации;
  • расхода регенерирующего раствора.
Читайте также:  Установка автономных автоматических систем пожаротушения

После истощения катионита его отключают на регенерацию ионообменной смолы. В промышленных установках продолжительность восстановления фильтра с ионообменной смолой составляет примерно 1,5-2 часа:

  1. взрыхление 15 — 25 мин;
  2. фильтрование регенерата 20 — 25 мин;
  3. отмывание 40 — 50 мин.

Взрыхляют катионитовый слой восходящей струей исходной воды, отработанным раствором после регенерации ионообменной смолы или отмывочным водным раствором.

В домашних условиях восстановление картриджа с ионообменной смолой проводится выдерживанием ионообменной смолы в регенерирующем растворе в течение 8 — 10 часов при периодическом перемешивании. Частота промывки ионитового картриджа зависит от жесткости поступающей в него воды. Первым сигналом того, что ионит исчерпал свою обменную емкость, будет образование накипи на посуде при кипячении.

Чем регенерируют ионообменные смолы

Существует несколько реагентов для процесса регенерации ионообменной смолы

Соль таблетированная для регенерации ионообменных смол

В связи с доступностью и небольшой стоимостью хлорида Na, он стал основным реагентом для восстановления фильтров с ионообменными смолами, используемых при водоподготовке. Образующиеся после восстановления поваренной солью MgCl2 и CaCl2 полностью растворяются в воде, в отличие от CaCO3, образуемом при регенерации карбонатом Na, или CaSO4 при применении сульфата Na.

Процесс регенерации ионообменной смолы можно представить:

Раствор технической соли NaCl в промышленных установках пропускают сквозь натриевый ионит с интенсивностью 2 — 4 м/ч. Концентрация раствора NaCl составляет 6 — 9%. При жесткости фильтрата до 0,25 мг/л берут раствор с содержанием соли 6%, при жесткости меньше 0,06 мг/л предусмотрена поэтапная регенерация разбавленным 2 — 4% хлоридом натрия в пересчете 1,1 м 3 раствора на 1 м 3 катионита, затем более концентрированным 8 — 10% хлоридом Na. Регенерация ионообменных смол поваренной солью наиболее часто используется в промышленности.

Повышение температуры ускоряет диффузию ионов, поэтому рекомендуется нагревать умягчаемую воду и регенерирующий раствор до 35 — 45°С, если это допускает технологический процесс.

Восстановление ионообменной смолы кислотой и щелочью

Кроме раствора поваренной соли промывку ионообменной смолы проводят кислотой (соляной, лимонной и т.д.) или щелочь. Это необходимо для регенерации специальных ионообменных смол, которые применяются для деминерализии воды. Данный процесс должен проводиться под контролем специалистов.

Расчет соли для регенерации ионообменной смолы

Расход NaCl (кг) на один цикл регенерации натриевого катионита рассчитывают по формуле:

где V — количество ионообменной смолы, л; a — расход NaCl на 1 г-экв полезной ионообменной емкости ионита (для одноступенчатой системы — 160 — 210 г/г-экв; для фильтра первого этапа в двухэтапной системе равен 130 — 160, второго этапа — 250 — 350 г/г-экв).

Как провести регенерацию ионообменной смолы

В промышленных установках ионообменной фильтрации, восстановление сорбционной способности фильтра заложено в технологический процесс работы оборудования. Методику восстановления ионообменной смолы можно описать четырьмя ступенями.

Прохождение водного раствора через катионитовый слой с интенсивностью 15 — 30 м/ч до появления установленной нормативным допуском жесткости в фильтрате.

  1. Взрыхление ионита восходящей струей исходной воды, отработанного регенерационного раствора или промывных вод со скоростью 2 — 5 л/(с*м 2 ).
  2. Стравливание воздуха, чтобы избежать разбавления регенерата.
  3. Восстановление катионита посредством пропускания соответствующего раствора с интенсивностью 4 — 6 м/ч.
  4. Отмывание катионитового слоя исходной водой (скорость потока 8 — 10 м/ч).

Восстановление ионообменной смолы в домашних условиях

Регенерацию картриджей с ионообменной смолой бытовых фильтров можно проводить самостоятельно по мере их истощения с использованием технической поваренной соли. Также популярным вопросом является «Сколько регенерировать ионообменную смолу?». В зависимости от устройства фильтра, промывание проводится непосредственно в фильтрующем блоке или посредством регенерации ионообменной смолы в отдельном сосуде. Инструкция по регенерации ионообменной смолы:

  • Необходимо снять картридж с ионообменной смолой из установки фильтра.
  • Колбу фильтра нужно тщательно вымыть.
  • Приготовить насыщенный раствор для регенерации смолы ионообменной NaCl из расчета 100 гр технической поваренной соли на 1 л теплой (40 — 45°С) воды (нельзя использовать йодированную соль).
  • В разборных картриджах высыпать ионит в отдельную емкость, залить раствором соли, оставить на 7 — 8 часов, периодически перемешивая.
  • При невозможности извлечь смолу, соляной раствор заливают прямо в картридж до заполнения (около 2 л). Картридж с катионитом помещают обратно в колбу, доливают приготовленный раствор (еще примерно 0,5 л) и оставляют на 8 — 10 часов.
  • Извлеченный ионит промывают под проточной водой несколько раз и засыпают в емкость фильтра.
  • Картридж вынимают из раствора соли, и остаток NaCl (около 2,5 л) проливают через него тонкой струей. Затем картридж промывается 2 — 2,5 л воды до исчезновения соленого вкуса.
  • После сборки фильтра, нужно пропустить через него воду в течение 3 — 4 минут.
Читайте также:  Установка dokuwiki с нуля

Регенерация или замена: сколько раз можно регенерировать ионообменную смолу

Необходимая глубина умягчения при фильтровании воды через катионитовый фильтр может быть достигнута только при правильно выбранных и точно рассчитанных параметрах его работы. Регенерацию можно проводить много раз, но после каждого восстановления степень умягчения воды будет снижаться. Когда смола перестала восстанавливать свои первоначальные обменные свойства, картридж или загрузка фильтра подлежит замене на новый.

Мы знаем все о регенерации смол ионного обмена

Мы предлагаем ионообменные фильтры для бытового использования и промышленные установки для умягчения воды разной конструкции и обменной емкости, а также техническую поваренную соль для осуществления своевременной регенерации ионообменной смолы. Получить подробную консультацию и сделать заказ можно по телефону или электронной почте. Оформление заказа также возможно через форму обратной связи на сайте.

источник

научная статья по теме БЛОК РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО СОЛЕВОГО РАСТВОРА ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН Геофизика

Авторы работы:

Научный журнал:

Текст научной статьи на тему «БЛОК РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО СОЛЕВОГО РАСТВОРА ГЛУШЕНИЯ СКВАЖИН»

инструмент и оборудование

Блок регенерации отработанного солевого раствора глушения

BLOCK OF REGENERATION OF THE WORKED OUT BRINE

SOLUTION OF THE WELL PLUGGING

The unit of regeneration of the brine solution (the enterprise of OAO Neftemash) intends for its clearing: for separation of oil products, organic chemistry, colloidal clay and other weighed substances; for pumping the cleared solution on regular solution unit with the purpose of his weighting and reusing. Productivity

заместитель главного конструктора, ОАО «Нефтемаш»

Вначале 2007 г. группа ведущих инженеров-конструкторов ОАО «Нефтемаш» (Ф.Ф. Хамматов, Г.А. Павлов, С.А. Колбанов, В.А. Лахтин, А.А. Быбин) разработала проект узла регенерации солевого раствора для глушения нефтяных скважин — УРР-1 производительностью до 150 м3 солевого раствора в сутки. Ранее подобных установок у российских нефтяников в эксплуатации не было. В середине 2007 г. были изготовлены и отгружены в ООО «Роснефть — Юганскнефтегаз» два узла регенерации солевого раствора УРР-1. В начале 2008 г. один из узлов УРР-1 смонтирован и запущен в эксплуатацию в Левобережной части Приобского месторождения.

Узел регенерации солевого раствора предназначается для осуществления следующих технологических операций: ♦ очистка солевого раствора — отделение нефтепродуктов, органики, коллоидной глины и других взвешенных веществ;

♦ перекачка очищенного раствора на штатный растворный узел для его утяжеления и повторного использования.

Для восстановления солевого раствора была применена уникальная технология, основанная на использовании методов химической коагуляции, воздушной флотации и фильтрации через пористую среду; фильтрование производится при помощи фильтров с плавающей загрузкой (фильтры разработаны и изготовлены силами ОАО «Нефтемаш»).

Конструкция фильтра позволяет многократно регенерировать насыпной, фильтрующий элемент и при необходимости заменить его. Насыпной фильтрующий элемент имеет низкую стоимость и широко распространен в промышленности.

Первоначально солевой раствор попадает в отстойник-флотатор. При закачке в отстойник в раствор подается химреагент (коагулянт), способствующий более быстрому отделению от раствора нефтепродуктов и

Предприятие ОАО «Нефтемаш», г. Тюмень, основанное в 1965 г., — основоположник освоения нефтегазовых месторождений Западной Сибири в части изготовления оборудования в блочно-модульном исполнении.

На сегодняшний день — это крупнейшее машиностроительное предприятие не только Тюменского региона, но и всей России с долей рынка около 30%.

Объемы реализации продукции по годам имеют динамичный рост и на сегодняшний день составляют около 100 млн долл. в год.

Это более 1100 изделий в блочно-модульном исполнении. Численность работников 1200 человек.

Для обеспечения качества продукции и удовлетворения требований потребителей на предприятии действует система менеджмента качества, сертифицированная по ИСО 9001-2001, признанная соответствующей международным стандартам.

Являясь ведущим заводом -изготовителем нефтегазового оборудования, ОАО «Нефтемаш» проводит активную работу по разработке и выпуску нового оборудования. При освоении технологии изготовления растворно-солевых узлов по приготовлению жидкостей для глушения скважин (РСУ) нашими специалистами была выявлена потребность в установках, которые могли бы производить первичную подготовку солевого раствора, еще до базового РСУ, что позволило бы уменьшить нагрузки на действующий РСУ и снизить затраты по утилизации

инструмент и оборудование

мехпримесей. Затем, для того чтобы интенсифицировать процесс разделения, производится флотация раствора. Для флотации используется компрессор.

Далее отделившиеся нефтепродукты сливаются в дренажную емкость, а осевшие мехпримеси сливаются в амбар. Очищенный раствор пропускается через фильтр с плавающей загрузкой, позволяющий отделить оставшиеся нефтепродукты и мехпримеси. Примененная технология позволяет восстановить солевой раствор без потери его плотности. Далее солевой раствор отправляется на действующий растворно-солевой узел для окончательной подготовки к повторному использованию.

Читайте также:  Установка камеры на synology

Узел регенерации представляет собой единое обогреваемое помещение,

собранное на месте эксплуатации из четырех транспортабельных блоков, в качестве ограждающих конструкций которых использованы утепленные боксы с трехслойными сэндвич-панелями.

Панели представляют собой конструкцию, состоящую из двух профилированных металлических листов и утеплителя из пенополиуретана с пламягасящими добавками. Технологическое оборудование изготовлено в коррозийно-стойком исполнении. В помещении устанавливаются следующее оборудование: два одновинтовых насосных агрегата; два емкостных отстойника-флотатора; два фильтра с плавающей загрузкой; передвижной компрессор; шкафы управления; трубопроводная обвязка с предохранительной и запорно-регулирующей ар-

Параметр, размер Значение параметра

Рабочая среда Солевой раствор после глушения скважин

Температура раствора, °С, в пределах -7. +20

Содержание твердовзвешенных веществ на входе, мг/л, не более 300

Содержание газа в исходном растворе, м3/м3, не более 0,1

Содержание нефти на входе в установку, мг/л, не более 200

Содержание взвешенных веществ на выходе, мг/л, не более 20

Содержание нефти на выходе, мг/л, не более 20

Давление раствора на выходе установки, МПа, не более 0,5

Производительность по исходному раствору, м3/сут. ,не более 150

Плотность исходного раствора, г/см3, не более 1,35

матурой; средства КИПиА, а также системы электроснабжения, отопления, вентиляции, освещения и пожаротушения.

Одновинтовые насосные агрегаты являются источником гидравлической энергии, обеспечивающей работу фильтров с плавающей загрузкой и подачу очищенного раствора на штатный растворный узел под избыточным давлением.

Емкостные отстойники-флотаторы предназначены для очистки раствора от основной массы нефтепродуктов, органики, коллоидной глины и других взвешенных веществ и представляют собой безнапорный сосуд с призматическим днищем, оснащенный патрубками для приема исходного раствора, для отвода очищенного раствора, для вывода уловленного осадка и уловленной нефти, для подачи горячей воды на вытеснение нефти и периодической промывки сосуда, для подачи воздуха на перемешивание раствора и флотацию капель нефти и коллоидных взвесей на поверхность раствора. Каждый отстойник оснащен датчиком уровня, сигнализаторами нижнего и верхнего уровней раствора в аппарате, температурным преобразователем, плотномером.

Фильтры предназначены для более тонкой очистки раствора и представляют собой цилиндрические вертикальные сосуды со съемной фланцевой крышкой, оснащенные вставным контейнером с плавающей загрузкой, входным и выходным патрубками, показывающим манометром и электронными датчиками дифференциального перепада давления.

Температура исходного раствора, подаваемого на регенерацию, может быть значительно ниже температуры воздуха в помещении узла регенерации, что вызовет обильное выпадение конденсата на наружных стенках отстойников и фильтров. Поэтому отстойники и фильтры снаружи теплоизолированы.

Предохранительная и запорно-регулирующая арматура установлена на технологическом оборудовании и трубопроводах и предназначена для управления работой установки в целом.

В помещении узла регенерации электрооборудование и средства КИПиА применены во взрывозащи-щенном исполнении.

инструмент и оборудование

Технологический процесс автоматизирован и механизирован. Управление технологическим процессом осуществляется при помощи сенсорной панели, на которой изображена мнемосхема основных узлов и эле-

ментов. В системе автоматики использованы сигналы аварийной остановки и блокировки.

Применение узла регенерации солевого раствора позволит получить экономический эффект за счет:

♦ уменьшения расхода сухой соли для приготовления нового раствора глушения нефтяных скважин;

♦ высвобождения транспорта и грузоподъемных механизмов на транспортировку сухой соли;

♦ снижения затрат на складирование и хранение сухой соли в мешкотаре;

♦ уменьшения нагрузки на действующий растворно-солевой узел, который готовит солевые растворы;

♦ уменьшения затрат на утилизацию отработанного солевого раствора, снижение потребления пресной воды (которая используется как для приготовления нового раствора, так и на обессоливании нефти при утилизации раствора на УПН).

Кроме того, применение УРР-1 окажет благоприятное влияние на экологию за счет уменьшения количества утилизируемого раствора и уменьшения отбора пресной воды.

По желанию заказчика возможно изготовить узел регенерации на необходимую производительность с учетом пожеланий и особенностей технологии, климата и т. д.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Пoхожие научные работы по теме «Геофизика»

АХАНКИН О.Б., ГУСАКОВ В.Н., ЗДОЛЬНИК С.Е., ЛАТЫПОВ А.Р., ЛИТВИНЕНКО В.А., ТЕЛИН А.Г., ХАНДРИКО А.Н. — 2007 г.

ГИЛЬМУТДИНОВ Б.Р., КЛЮШИН И.Г., РЯЗАНОВ А.А. — 2013 г.

АКИМОВ О.В., ГУСАКОВ В.Н., ЗДОЛЬНИК С.Е., КРАЕВСКИЙ Н.Н., ХУДЯКОВ Д.Л. — 2009 г.

источник