DE3419171C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierli­ chen Erzeugung von reinem Wasser zur Kesselspeisung aus salz-, kohlenwasserstoff- und Fe⁺⁺-haltigen Wässern, die einer Entgasung und danach einer Brüdenverdichtung un­ terworfen werden.

Derartige Wässer fallen beispielsweise als Prozeßwässer in der erdölfördernden Industrie an und hierbei insbe­ sondere als Überschußwässer aus Dampfflutanlagen. Diese Wässer lassen sich nur schwer wieder aufbereiten und weiterverwenden. Die Gewinnung des geförderten Erdöls aus mageren Lagerstätten erfordert einen hohen Energie­ aufwand. Die erdölfördernde Industrie erzeugt hochge­ spannten Dampf in eigenen Kesseln. Die Dampferzeuger erfordern als Kesselspeisewasser ein reines Wasser.

In der Zeitschrift "Chemie-Ing. Techn.", 41. Jahrgang, 1969, Heft 3, S. 100-104, ist ein Verfahren und eine Destillationsanlage zur Entsalzung von Meerwasser be­ schrieben, welches einer Entgasung und danach einer Brüdenverdichtung unterworfen wird.

Eine weitere Meerwasserentsalzungsanlage ist aus der U.S.-PS 37 83 108 bekannt.

Auch ist es bekannt, Kohlenwasserstoffe aus Wasser zu trennen. Für ein Kesselspeisewasser müssen insbesondere die Salze und die Kohlenwasserstoffe entfernt werden. Dabei muß verhindert werden, daß die zweifach positiv geladenen Fe-Ionen oxidieren und zu Ablagerungen führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die salz-, kohlenwasserstoff- und Fe⁺⁺-haltigen Wässer ohne Ausfällung des Fe⁺⁺ und somit ohne Ablagerung auf Heizflächen und andere Anlagenteile in Kesselspeisewasser übergeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mechanisch gereinigten Wässer unter Luftabschluß im Vakuum einer thermischen Entgasung und danach eine Rieselverdampfung und einer mechanischen Brüdenverdichtung unterworfen werden, wobei die verdichteten und gereinigten Brüden derart durch die Heizflächen des Riesel­ verdampfers geführt werden, daß die Rieselver­ dampfung gegenüber dem Kondensationsprozeß innerhalb der Heizflächen bei niedrigerer Temperatur abläuft, und daß die gereinigten Wässer einem Abscheider entnommen werden, dem die Wässer aus den Heizflächen der Rieselver­ dampfungsstufe unter Gasdampf- und Kohlenwasser­ stoffdampf-Atmosphäre zugeführt werden, und daß die nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe aus dem Abscheider abgesaugt werden.

Mit der mechanischen Reinigung werden die schweren und mit der thermischen Entgasung die flüchtigen Kohlenwasserstoffe aus dem zu reini­ genden Wasser abgeschieden. Bei der unter Vakuum stattfindenden Rieselverdampfung scheiden die noch vorhandenen leichtsiedenden Restkohlen­ wasserstoffe aus. Die verdichteten Brüden unter­ liegen in den Heizflächen des Rieselverdampfers einem Kondensationsprozeß, bei dem Reinstdestil­ lat auskondensiert. Die noch etwa vorhandenen nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe können somit aus dem Abscheider abgesaugt werden, so daß diesem ein entsalztes, sauerstofffreies Reinwasser entnommen werden kann.

Der Verdampfungs-/Separationsprozeß läuft be­ sonders vorteilhaft ab, wenn die Temperatur­ differenz zwischen beiden Prozessen etwa 3 bis 5°C beträgt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird er­ reicht, daß die Wässer während der gesamten Behandlung an keiner Stelle mit Sauerstoff in Berührung kommen, so daß kein Fe⁺⁺ ausfällen kann. Diese Maßnahme hat den weiteren Vorteil, daß an keiner Stelle des Gesamtverfahrens Ab­ lagerungen entstehen, die zu Verschmutzungen der Anlagenteile und damit zu Schwierigkeiten des Verfahrens führen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Fließschema des erfindungs­ gemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung der thermischen Entgasung.

Die zu behandelnden Wässer werden über eine Zu­ leitung 2 einer mechanischen Reinigungsstufe 1 zugeführt, aus der die schweren Kohlenwasser­ stoffe über eine Leitung 3 abgezogen werden. Das mechanisch gereinigte Wasser wird mittels Leitung 4 in eine Beruhigungsstufe 5 eingeführt, aus der es beruhigt mittels Leitung 6 einem Vorwärmer 6 a und einem Endvorwärmer 7 mit Heizfläche 7 a zugeleitet wird. Mittels einer Leitung 8 und einer Sprüheinrichtung 10 gelangt das vorgewärmte Wasser in einen Entgaser 9, aus dem die flüchtigen Kohlenwasserstoffe mittels einer Leitung 11 und einer Strahlpumpe 12 abge­ saugt werden. Ebenso werden die flüchtigen Be­ standteile aus dem Endvorwärmer 7 mittels Leitung 11 a abgesaugt. Das thermisch entgaste Wasser wird mittels einer Leitung 13 einem Sprühsystem 15 innerhalb eines Rieselver­ dampfers 14 zugeführt und als dünner Film gleichmäßig auf die Außenseite der Verdampfer­ rohre eines Wärmetauschers 16 verteilt. Der sich bildende Brüden wird über einen Demister 17 von einem Verdichter 19 angesaugt, verdichtet und so auf ein höheres Temperaturniveau gebracht. Der verdichtete Brüden kondensiert in den Heiz­ flächen des Verdampfers 16 und das hierbei ent­ stehende Kondensat gelangt über eine Leitung 21 in einen Abscheider 22. In diesem Abscheider wird das Kondensat durch kontrollierte Teilent­ spannung von restlichen Kohlenwasserstoffen be­ freit, so daß ein Reinstdestillat entsteht, das mittels Kondensatpumpe 23 und einer Leitung 24 dem Vorwärmer 6 a zugeführt und über 28 abge­ zogen wird.

Die noch innerhalb der Brüden befindlichen Öle kondensieren nicht mit, so daß die nicht kon­ densierbaren Kohlenwasserstoffe mittels einer Leitung 25 aus einem Abscheider 22 abgesaugt und dem Vorwärmer 7 zugeführt werden. Bei 27 wird das Kondensat abgezogen. Während der Rieselverdampfung verdampfen auch die leicht siedenden Restkohlenwasserstoffe. Ein Teil der Ablauge wird aus dem Verdampfer 14 über Leitung 29 mittels Umwälzpumpe 26 einem Zyklon 30 zu­ geführt. Die festen Stoffe werden über 31 dem Zyklon entnommen. Die restliche Ablauge wird mittels Pumpe 33 und Leitung 34 über den Vor­ wärmer 6 a mit Leitung 35 verworfen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht die thermische Entgasung aus einem Vorwärmer 7 und einem Entgaser 9. Nach Fig. 2 wird die ther­ mische Entgasung in einer gemeinsamen Stufe durchgeführt. Zu diesem Zweck sind die Heiz­ flächen 7a in den Entgaser 9 gelegt und werden an die Zuführleitung 27 und die Abführleitung 27a angeschlossen. Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, wird auch hier das Wasser über eine Leitung 8 und einer Verteileinrichtung 10 in den Entgaser 9 gegeben und das thermisch entgaste Wasser mittels der Leitung 13 abge­ zogen. Die flüchtigen Kohlenwasserstoffe werden wieder über 11 und 12 abgezogen.

Claims (8)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Erzeugung von reinem Wasser zur Kesselspeisung aus salz-, kohlenwasserstoff­ und Fe⁺⁺-haltigen Abwässern, die einer Entgasung und danach einer Brüdenverdichtung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten Wässer unter Luftabschluß im Vakuum einer thermischen Entgasung (7, 9) und danach einer Rieselverdampfung (14) mit einer mechanischen Brüdenverdichtung (19) unterwor­ fen werden, wobei die verdichteten und gereinigten Brü­ den derart durch die Heizflächen (16) des Rieselverdamp­ fers (14) geführt werden, daß die Rieselverdampfung gegenüber dem Kondensationsprozeß innerhalb der Heizflä­ chen (16) bei niedrigerer Temperatur abläuft, und daß die gereinigten Wässer einem Abscheider (22) entnommen werden, dem die Wässer aus den Heizflächen (16) der Rieselverdampfungsstufe (14) unter Gasdampf- und Kohlen­ wasserdampf-Atmosphäre zugeführt werden, und daß die nicht kondensierbaren Kohlenwasserstoffe aus dem Ab­ scheider (22) abgesaugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch gereinigten Wässer vor der thermischen Entgasung beruhigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Verdampfungsprozeß und der Kondensationsprozeß bei einer Temperaturdifferenz von 3 bis 5°C durchgeführt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung für die ther­ mische Entgasung mittels Dampf des entspannten Destilla­ tes und anhängender nichtkondensierbaren Gase durchge­ führt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Entgasung mittels eines Vorwärmers (7) und eines Entgasers (9) in einer gemeinsamen Stufe durchgeführt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Rieselverdamp­ fung entstehenden Brüden vor der Verdichtung über einen Demister (17) mit einem Koaleszenzeffekt geführt werden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flüchtigen Kohlenwasser­ stoffe aus der Entgasungsstufe (7, 9) mittels einer Vakuumpumpe oder einem Strahlverdichter (12) abgezogen werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauge aus der Riesel­ verdampfung über einen Zyklon (30) geleitet wird, aus dem die festen Bestandteile abgezogen werden.