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摘要：榆林南区气田采出水中含有大量的甲醇，榆林处理厂通过高效旋流预处理与甲醇精馏塔技术进行甲醇再生。本研究以榆林南区气田采出水处理与甲醇再生为对象，探讨了高效旋流预处理装置的性能，以及甲醇精馏塔的操作参数对甲醇回收率和纯度的影响。实验结果表明，高效旋流预处理装置能显著提高固体颗粒去除率和油含量降低率。同时，通过对进料温度、压力和回流比等参数的优化，甲醇精馏塔可实现较高的甲醇回收率和纯度。本研究为气田采出水处理与甲醇再生领域提供了理论基础和实践支持，有助于提高资源利用效率。

关键词：气田采出水；甲醇再生；高效旋流预处理；甲醇精馏塔；资源利用

引言

气田天然气开采过程中各集气站为了防止管线内水合物冻堵，采用气井注醇的方式将甲醇注入到管线内，管线内产生的采出水内会含有甲醇，如何有效回收和再生这些甲醇具有重要的实际意义。高效旋流预处理技术作为一种成熟的固液分离技术，在气田采出水处理中具有较好的应用前景。本研究通过实验分析，探讨了高效旋流预处理装置在不同旋转速度和流量下的性能表现，并对甲醇精馏塔的操作参数进行优化，为气田采出水处理与甲醇再生提供理论指导和实践参考。

1、气田采出水甲醇再生过程

气田采出水是开采过程中各集气站为了防止管线内水合物冻堵，采用气井注醇的方式将甲醇注入到管线内，管线内产生的采出水内会含有甲醇，并含有大量的固体颗粒、油含量较高的物质以及甲醇等溶解性有机物。甲醇是一种重要的工业原料，用于天然气净化过程中的脱水剂。在气田采出水处理过程中，甲醇的回收和再利用具有重要的经济价值和环保意义。气田采出水甲醇再生过程主要包括以下几个步骤：

1.1 沉降罐处理

气田采出水从地下采出后，首先经过沉降罐处理。沉降罐利用重力原理，使固体颗粒和部分油脂在水中沉降，从而达到初步处理的目的。这一步主要是为了降低后续高效旋流预处理装置的处理负荷，提高处理效果。

1.2 高效旋流预处理

经过沉降罐处理后的气田采出水进入高效旋流预处理装置。高效旋流预处理技术可以进一步去除气田采出水中的固体颗粒和油含量，为甲醇精馏塔的处理提供良好的水质基础。高效旋流预处理技术具有处理效率高、能耗低、操作简单等优点，逐渐成为气田采出水处理领域的主流技术。

1.3 甲醇精馏塔处理

高效旋流预处理后的气田采出水进入甲醇精馏塔。在精馏塔内，气田采出水中的甲醇被分离出来，并通过冷凝器冷凝成液态甲醇。此过程中，甲醇的纯度和回收率得到显著提高。得到的液态甲醇可直接用于天然气净化过程，实现甲醇的再生和循环利用。

气田采出水甲醇再生过程不仅能够提高甲醇的回收率，降低生产成本，还能减少对环境的污染。但是，这一过程仍面临着处理效果与能耗之间的平衡问题，以及对不同气田采出水条件的适应性问题。

2、实验分析

2.1 实验目的

本实验旨在分析气田采出水经过高效旋流预处理装置和甲醇精馏塔处理后的水质改善效果。实验将分析不同操作条件下高效旋流器对气田采出水中固体颗粒和油含量的去除效率，以及甲醇精馏塔对甲醇回收率和纯度的影响。通过实验数据，我们将评估整个处理流程的优缺点，并为实际生产提供参考。

2.2 实验设备和方法

实验设备包括沉降罐、高效旋流预处理装置、甲醇精馏装置等。气田采出水首先进入沉降罐，去除较大颗粒的固体杂质。然后，水样经过高效旋流预处理装置进行预处理，进一步去除固体颗粒和降低油含量。最后，水样进入甲醇精馏装置进行甲醇回收。实验方法如下：

（1）将气田采出水样本倒入沉降罐，静置一段时间，使固体杂质沉降。记录沉降后的水样固体颗粒含量和油含量。

（2）将沉降后的水样通过管道引入高效旋流预处理装置中。调节高效旋流预处理装置进水流量，分析不同操作条件下高效旋流预处理装置对固体颗粒和油含量的去除效率。

（3）将经过高效旋流预处理装置处理后的水样引入甲醇精馏塔中。调节塔的操作参数（如进料温度、塔底温度、压力和回流比等），分析不同操作条件下甲醇精馏塔对甲醇回收率和纯度的影响。

2.3 实验结果与分析

2.3.1 高效旋流器预处理效果分析

实验结果表明，在不同流量条件下，高效旋流器对固体颗粒和油含量的去除效果显著。随着旋转速度和流量的增加，去除效率逐渐提高。具体实验数据如下：

从实验数据可以看出，在较低的流量下，高效旋流器的处理效果较差。当流量逐渐提高时，固体颗粒去除率和油含量降低率均有显著提高。在9m3/h流量下，高效旋流器预处理达到了最佳效果，固体颗粒去除率达到95%，油含量降低率达到70%。但需要注意的是，过高的流量可能会导致设备的磨损和能耗增加，因此应根据实际生产需求权衡。

2.3.2 甲醇精馏塔处理效果分析

通过调整甲醇精馏塔的操作参数，如塔底温度、塔底压力和回流比等，我们发现不同操作条件对甲醇回收率和纯度具有显著影响。具体实验数据如下：

实验数据表明，随着进料温度、压力和回流比的增加，甲醇回收率和纯度都有所提高。在103℃塔底温度、54kPa压力和1.5：1回流比的条件下，甲醇回收率达到了93%，甲醇纯度达到了97%。然而，在进一步提高操作参数时，甲醇回收率和纯度的提升幅度减小，同时能耗增加。因此，实际生产中需要根据设备成本和甲醇质量要求进行综合考虑。

2.4 实验结论

本实验分析了气田采出水经过高效旋流预处理装置和甲醇精馏塔处理后的水质改善效果。实验结果表明，在合适的操作条件下，高效旋流预处理装置能有效去除气田采出水中的固体颗粒和降低油含量，甲醇精馏塔能有效提高甲醇回收率和纯度。整个处理流程具有较高的实际应用价值。

3、结论

通过对气田采出水甲醇再生过程的研究，我们得出了以下结论：

（1）高效旋流预处理装置在气田采出水处理过程中具有显著的固体颗粒去除和油含量降低效果。实验数据显示，随着流量的增加，固体颗粒去除率和油含量降低率呈现上升趋势，可有效改善气田采出水的水质，为后续的甲醇再生过程提供更好的原料。

（2）本文通过实验探讨了不同塔底温度、压力和回流比条件下，甲醇精馏塔对甲醇回收率和甲醇纯度的影响。实验结果表明，在适当提高温度、压力和回流比的条件下，可以显著提高甲醇回收率和纯度，从而实现高效的甲醇再生。

参考文献

[1] 李翔， 王艳妮， 张波. 旋流器在气田采出水预处理中的应用[J]. 环境保护科技， 2021， 47（4）： 96-100.

[2] 郑钦龙， 张雪峰， 王德恒， 等. 旋流器在油田采出水处理中的应用研究[J]. 现代化工， 2019， 39（6）： 84-87.