Способ приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы

 

1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ ПОДЗЕМНОЙ ВЫПЛАВ;КИ .СЕРЫ, включающий очистку отработанной воды от солей жесткости и се роводорода, нагрев ее путем смешени с горячей пресной водой и подачу в. нагнетательные скважины, о т ли ч ю щ и и с я тем, что, с целью упрощ ния технологии и снижения затрат на приготовление теплоносителя, очистке j и нагреву подвергают только отработанную воду холодного водоотлива с температурой ниже 100°С, которую собирают в безнапорную емкость, после чего смесь воды холодного водоотлива и пресной воды сжимают до давления горячего водоотлива, смоиивают с отработанной водой горячего водоотлива, полученную смесь дожимают до давления 0,8-1,2 МПа и догревают до температуры . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на смешение при нагреве воды холодного водоотлива пресную воду подают в количестве, f равном разности объемов теплоносителя подаваемого на выплавку серы и отработанного теплоносителя. 1О ) vj оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1006731 А

3(50 2 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й,,, ...,. -"

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3368790/22-03 (22) 18.12.81 (46) 23.03.83. Бюл. 9 11 (72) В.Г. Шатенштейн и Т..С. Флейчук(53) 622.234.4(088.8) (56) 1. Аренс В.Ж. и др. Подземная выплавка серы в Предкарпатье. Львов, 1981, с ° 74-85.

2 ° Разработка серных месторождений,методом подземных выплавок за рубежом. Киев, 1971, с. 28 (прототип). (54) (57) 1. СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ ДЛЯ ПОДЗЕИНОИ ВЫПЛАВ:КИ .СЕРЫ, включаюший очистку отработанной воды от солей жесткости и сероводорода, нагрев ее путем смешения с горячей пресной водой и подачу в нагнетательные скважины, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упроще. — . ния технологии и снижения затрат на приготовление теплоносителя, очистке и нагреву подвергают только отработанную воду "холодного водоотлива" с температурой ниже 100 С, которую собирают в безнапорную емкость, после чего смесь воды "холодного водоотлива" и пресной воды сжимают до давления "горячего водоотлива", смешивают с отработанной водой "горячего водоотлива", полученную смесь дожимают до давления 0,8-1,2 ИПа и догревают до температуры 1&5 C.

2. Способ но п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что на смешение при нагреве воды "холодного водоотлива" пресную воду подают в количестве, g

Ф равном разности .объемов теплоносител подаваемого на выплавку серы и отработанного теплоносителя.

1006731

Воду "холодного водоотлива "с темпе ратурой ниже 100 С собирают в безнапорный коллектор 1, откуда по трубопро-. воду 2 через задвижку 3 вода с темпе5 ратурой 60-80 С поступает в открытую емкость 4. Здесь происходит частичное удаление сероводорода в результате естественной аэрации, и далее вода по трубопроводу 5 через задвижку 6 поступает в отделение обработки 7, где ее очищают от солей жесткости при помощи, например, известкования. Образующийся при этом шлам удаляют через задвижку 8 по трубопроводу 9. Обработанную воду направляют по трубопроводу 10 через задвижку 11 на смешение с пресным теплоносителем в количестве, равном 15-20Ъ от количества закачиваемого в залежь теплоносителя. Последнее объясняется тем, 20 что теплоноситель фильтруется по рудной залежи, разогревая ее и выплавляя серу, а отработанный теплоноситель (пластовая вода ) через водоотливные скважины сбрасывается на по25 верхность. Количество пластовой воды составляет 80-85Ъ от расхода теплоносителя.

ЗО

Изобретение относится к горнодобывающей отрасли промышленности и может быть использовано на предприятиях, добывающих серу методом подземной выплавки.

Известен способ приготовления теплоносителя, включающий смешение всей пластовой воды холодной и горячей в безнапорной емкости, химобработку полученной смеси и последующий ее .нагрев (1 ).

Недостатками способа являются сложность технологической схемы и большие экономические затраты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления теплоносителя, заключающийся в очистке отработанной воды от солей жесткости и сероводорода, нагреве ее путем сме. аения с горячей пресйой водой и подачей в нагнетательные скважины (2 J.

Недостатки способа — большие за.траты на очистку пластовой воды от солей жидкости и сероводорода, что препятствует созданию оборотного водоснабжения при .tIBC, технические трудности, связанные с нагревом пластовой воды "холодного водоотлива" с температурой ниже 100 С, в результате чего на практике используют для приготовления минерализованиого теплоносителя преимущественно "горячий водоотлив".

Целью изобретения является создание упрощения технологии и снижение затрат на приготовление теплоносителя. . Указанная цель достигается тем, что согласно способу приготовления теплоносителя для подземной выплавки серы, включающему очистку отработанной воды от солей жесткости и сероводорода, нагрев ее путем смешения с горячей пресной водой и подачу в нагнетательные скважины, . очистке и нагреву подвергают только отработанную воду "холодного водоотлива" с температурой ниже 100 С, которую собирают в безнапорную ем- кость, после чего смесь воды "холодного водоотлива" и пресной воды сжиают до давления "горячего водоотлива", смешивают с отработанной воцой "горячего водоотлива", полученную смесь дожимают до давления 0,81,2 МПа и догревают до температуры

1655 С.

Кроме того на смешение при нагреве воды "холодного водоотлива" пресную воду подают в количестве, равном разности объемов теплоносителя, подаваемого на выплавку серы и отработанного теплоносителя.

На чертеже показана схема установки для осуществления способа.

Остальные 15-20% от количества закачиваемого теплоносителя фильтруются по периферии рудной залежи и остаются в земных недрах. Поэтому при создании оборотного водоснабжения при ПВС за счет использования пластовой воды требуется подпитка получаемого минерализованного теплоносителя пресным теплоносителем из котельной в количестве, равном разности расходов теплоносителя и пластовой воды, т.е. равном 15-20% от количества закачиваемого в залежь теплоносителя.

Пресный теплоноситель поступает по трубопроводам 12 и 13 íà смешение при давлении 0,8-1,2 МПа и с температурой 160-165ОC. При этом пресный теплоноситель электирует воду, повышая ее температуру. В результате смешения получают воду с температурой 80-96 С, что определяется по уравнению теплового баланса..

Далее воду через задвижку 14 подают на насос 15, который сжимает ее до давления воды "горячего водоотлива"„ т.е. до 0,3-0,4 МПа, после чего воду "холодного водоотлива" подают по трубопроводу 16 через задвижку 17 на смешение с водой "горячего водоотлива".

Воду "горячего водоотлива" с температурой выше 100 С и давлением

0,3-0,4 МПа собирают в напорный коллектор 18, откуда через задвижку 19 по трубопроводу 20 подают на смешение с водой "холодного водоотлива".

Полученную смесь по трубопроводу 21 подают через, задвижку 22 на насос

1006731 расхОды ВОды хОлОД ного Водоотлива" и пресного теплоносителя; — соответствующие температуры.; температура воды после смешения где 40 и 20

70 и 160

40 70 + 20 160 = 100 С

10 ts =

Составитель Н. Руденко, Редактор .Р. Цицкка Техред Е .Харитончик Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2078/53

Тираж 601 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

23, который повышает давление воды

До 0,8-1,2 МПа и подает ее по трубо-I проводу 24 через задвижку 25 на догрев в контактный теплообменник 26, в котором смесь догревают, например, водяным паром до 160-165 С. Приготовленный таким образом минерализованный теплоноситель подают по трубопроводу 27 к нагнетательным скважинам и используют для подземной выплавки серы.

Пример. На руднике ПВС про-. изводительностью 600 тыс.т .серы в год в нагнетательные скважины закачивают 1200 М /ч теплоносителя при давлении 1,0 МПа и температуре 160 С. о

В процессе фильтрации теплоносителя по рудной залежи 200 м /ч теплоносителя уходит в земные недра, а

1000 м 3/ч через водоотливные скважины изливается на поверхность. При этом 400 м3/ч воды имеет температуру от 40 до 100 С (" холодный водоотлив"), а 600 м /ч - вьиае 100ОС (" горячий водоотлив"). Для создания оборотного водоснабжения при ПВС на руднике построено 10 установок для приготовления минерализованногo теплоносителя из пластовой воды производительностью 120 м /ч каждая. При этом на каждую установку подают

40 м3/ч воды "холодного водоотлива" с температурой 70ОС, 60 м3/ч воды

"горячего водоотлива" с температурой 120 С и 20 м3/ч пресного теплоносителя из котельной с температурой

160 С.

Содержание сероводорода в воде

"холодного водоотлива" составляет

250 мг/л, Для догрева всего отрабо танного теплоносителя (пластовой ВО» . Ды) воду "холодного водоотлива" собирают в открытую емкость, в которой за счет естественной аэрации содержание сероводорода снижается до

80 мг/л. Затем воду "холодного,водоотлива" обрабатывают известью, удаляя таким образом карбонатные соли жесткости. Обработанную воду смешивают с пресным теплоносителем.

Температура воды после смешения составляет (из теплового баланса ):

40 -70 + 20 160 = 604, С учетом потерь тепла в окружающую среду температура воды составляет 98ОС.

Полученные 60 м3/ч воды с температурой 100ОC сжимают насосом типа НК до давления 0,3 МПа и смешивают с

60 м /ч воды "горячего водоотлива", 20 которую подают на смешение с тем же давлением 0,3 МПа. Температура воды

"горячего водоотлива" перед смешением составляет 120 С. После смешения получают воду при давлении

25 0,3 МПа и температурой 109 С, что определяется иэ теплового баланса смешения воды "горячего" и "холсщного" водоотливов. Полученную смесь подают на насос типа НК = 120, ко30 торый повышает давление смеси до

1,0 мпа и подает ее для догрева В контактный теплообменник где температуру смеси повышают до 160ОС за счет догрева ее водяным паром.

35. Полученный минералиэованный тепло носитель используют для подземной выплавки серы.

Применейие предлагаемого способа

40 пОЗВОляет пОлучить пО сраВнению с известным следующие преимущества: снизить затраты на очистку пластовой воды, так как обработке подвергают не всю воду, в только воду "холодного водоотлива", обеспечить надежный догрев всей пластовой воды, благодаря удалению карбонатных солей жесткости, которыми характерна вода

"холодного водоотлива".

Таким образом, предлагаемый способ

50 решает задачу создания обратного водоснабжения при ПВС.