Комплексная переработка пластовых вод

Формула изобретения

1. Способ получения брома из пластовой воды нефтяного месторождения, включающий нагревание пластовой воды, содержащей бром, хлориды кальция, магния, хлориролвание с одновременной подачей водяного пара, отличающийся тем, что пластовую воду перед хлорированием подвергают выпариванию под вакуумом при интенсивном кипении жидкости со снижением рН до 1  0,1 и повышения плотности жидкости до 1,35 г/см3 и более.

 

2. Способ по п.1, отличающийся  тем, что выпаривание ведут с  отбором хлористого натрия.

 

Краткое описание отдельных стадий комплексной переработки йодобромныхвод.

1.Извлечение йода

Извлечение йода из йодобромных вод осуществляется по воздушно-

десорбционным методом. Конечный продукт –йод кристаллический марки «А» или

«Ч». Степень извлечения йода из йодобромной воды -85%.

2. Извлечение брома

Извлечение брома из йодобромной воды после извлечения йода проводится

воздушно-десорбционным методом. Конечный продукт- бромистое железо или бромид кальций марки «А». Степень извлечения брома 77%.

3. Солнечное концентрирование  отработанных рассолов в

подготовительных бассейнах проводится с целью уменьшения объема рассолов и их подготовки перед извлечением галита. Концентрирование проводится в бассейнах с почвенным дном. Площадь бассейнов рассчитывается исходя из скорости испарения рассолов, которая зависит от многих факторов, таких, как температура воздуха и рассола, скорость ветра, влажность воздуха, состав рассола, высота налива рассола и др. Обычно скорость испарения определяют экспериментально на территории бассейнов. С другой стороны площадь бассейнов зависит от режима испарения. (статический – неподвижный рассол и динамической– когда рассол непрерывно поступает и вытекает из бассейна).По приблизительным расчетам, для испарения например, 10,0 млн.м3 рассола площадь подготовительных бассейнов составит около 3 млн. м2 и общая площадь

должна быть разделена на три бассейна. В подготовительных бассейнах происходят следующие физико – химические процессы:

- испарения воды;

- нейтрализация кислоты  растворов (рН 2-2,5) карбонатными и оксидными

породами почв до рН 5-6;

- осаждение гипса за  счет уменьшения его растворимости  по мере

концентрирования рассолов;

- осаждение гидроксида железа в результате повышения рН;

- удаление органических  примесей в результате сорбции  их поверхностью

гидроксида железа и других микрочастиц;

- отстаивание рассолов  и удаление механических примесей.

В подготовительных бассейнах рассолы концентрируют до начало садки галита, т.е. до насыщения рассола хлоридом натрия. При этом объем рассола уменьшается в 3,5-4,0 раза и составляет около 2,5 млн. м3/год.

4. Садка галита в садочном бассейне

При достижение плотности рассола 1206 кг/м3 его из первого бассейне перекачивает в второй бассейн где и начинается садка хлористого натрия. Садка хлористого натрия проводят до извлечения 80-90% его содержания в рассоле, чтобы не загрязнять хлористый натрий магниевыми, калиевыми солями с одной стороны, и не допустить потери микрокомпонентов в твердую фазу. В садочных бассейнах объем рассолов уменьшается еще 4 раза и в конце процесса составит около 0,6 млн.м3/год. Ориентировочная площадь садочных бассейнов -1 млн. м2 . Садочные бассейны также состоят из двух частей по 0,5 млн. м2.Когда в одной части бассейна идет садка галита, в другой части осуществляют уборка соли. Соль собирает солеуборечными комбайнами, складируют в бурты для удаления маточных рассолов и для дальнейшей переработки. Полученную соль промывают насыщенным раствором хлористого натрия, освобождая от примесей магния и кальция. Очистку проводят до качество пищевой соли 1 сорта. А промывочный раствор возвращает в садочный бассейн.

5. Вторичное извлечение  брома.

В сбросной воде концентрация брома составляет примерно 20% от его содержании в исходной йодобромной воде. В связи с 4х кратным уменьшением объема рассола на стадии садка хлористого натрия, концентрация брома в рассоле увеличивается примерно столько же раз. Бром практически не переходит в твердую фазу с хлористым натрием. Бром из сточных вод извлекают методом воздушной десорбции в виде бром железо или бромистого кальция. Общий выход брома составляет 77%.

6. Извлечения бора.

После производства брома концентрированный рассол с рН=2-3 подается на

извлечение бора. Содержание бора в результате концентрирования рассола доходит до 480-490 г/м3.

Потери бора в результате садки хлористого натрия незначительно. Бор извлекают из рассолов сорбционным методом. В качестве сорбента используют СБ-1 который, проявляет высокую селективность и сорбционную способность из высоко концентрированных рассолов с рН=2-3. Процесс сорбционного извлечения бора санионитом СБ-1 состоит из следущих стадии:

-сорбция бора.

-промывка сорбента водой  от остаточного рассола в слое  ионита.

-десорбция бора раствором  щелочью.

-промывка сорбента от  остаточного количества щелочи.

-переработка щелочного  борного элюата на перборат натрия.

Степень извлечения бора из рассола 75-78%.

Конечный продукт является перборат натрия, который соответствует требованиям Ту 6-02-1187-79 с массовый долей активного кислорода 10,4%._

7. Извлечения Лития.

После извлечения бора рассол имеет щелочную среду. Сорбционная технология извлечения лития с применением неорганического сорбента ИСМА-1 МП хорошо работает именно в такой щелочной среде.

Процесс извлечения лития состоит из следующих стадии:

-сорбция лития катионитом  ИСМА-1МП

-промывка сорбента водой  от оставшегося количества рассола.

-десорбция лития из  катионита раствором азотной  кислоты.

-очистка элюата лития от примесей магния, марганца и кальция.

-выпарка литиевого концентрата  с дальнейшем осаждением карбоната лития.

Степень извлечения лития из рассола-90-95% .Конечный продукт –карбонат лития по ОСТ95 217-84, марки Лу-1.

8. Извлечения стронция.

Концентрация, стронция в рассоле после извлечения лития составляет

5,9кг/м3.Стронция извлекают методом соосаждения с сульфатом бария. В

результате соосаждения сульфатом бария образуется смесь сульфатов стронция ибария. Эту смесь разлагают путем их карбонизации.

Технологические процессы периодические.

Степень извлечения стронция 65-67%.

Конечный продукт- стронция углекислый по ГОСТ 2821-75 с содержанием

основного вещества 95%.

9.Извлечение хлоридов  натрия, магния, калия, рубидия и  кальция.

Хвостовой рассол после извлечения основного количества хлорида натрия,

брома, бора, лития, стронция подается в следующий бассейн, где происходит садка карналлита в содержащим в своем составе рубидий в виде рубидиевого карналлита и тахигидрита. Смешанные и двойные соли, высаженные, из рассола в дальнейшем разлагают на их составляющие соли- хлористый калий, магний, рубидий и кальция.

После проведения соответствующих процессов по промывке и очистке от

различных примесей получают продукты следущих марок:

-соль пищевая по ГОСТ 13830-81 сорт 1 содержанием основного  вещества 98%.

-хлористый калий по  ГОСТ 4568-74 сорт 2, содержанием 95% основного  вещества.

-хлористый рубидий по  ТУ 48-05-55-71 с содержанием основного  вещества 91%

хлористый кальций плавленый по ГОСТ 450-70 сорт 1 с содержанием основного

вещества 78%.

10. Закачка отработанных рассолов в пласт

После извлечения всех ценных компонентов за счет солнечного испарения

объем сбросовых рассолов уменьшается более чем в 10 раз и составляет менее 0,6 млн. м3 и они закачиваются обратно в пласт выведенных из эксплуатации нефтяных

скважин или специальные скважины. Таким образом, из сточных йодобромных вод получены практически все компоненты путем «солнечного» концентрирования рассола и последовательного их извлечения. Имеется экспериментально проверенная схема комплексной переработки йодобромных вод с использованием солнечных энергий. Проведенные технико-экономические расчеты показали в целом экономическую целесообразность комплексной переработки йодобромных вод. В едином технологическом потоке только получение углекислого стронция оказалось экономически не выгодным. Сравнительно низкие технико-экономические показатели получаются и по извлечению хлористого калия и хлористого магния. Но в целом комплексная переработка, позволяющая максимальное извлечение всех ценных компонентов и решить проблемы охрану окружающей среды, является экономически выгодной и экологически чистой. При организации комплексной переработки необходимо предусмотреть производства более дорогостоящих

соединения компонентов в частности калия и магния с целью повышения

рентабельности этого технологического процесса.