根據(jù)《世界能源展望2023》報(bào)告顯示，隨著全球能源結(jié)構(gòu)逐步向低碳化轉(zhuǎn)型，預(yù)計(jì)至2050年，道路交通領(lǐng)域?qū)κ偷恼w需求將下降逾50%。可再生能源占比預(yù)計(jì)將從2021年的55%提升至2050年的約70%。盡管如此，未來(lái)十年左右，全球石油消費(fèi)規(guī)模仍將保持平穩(wěn)，石油在全球能源體系中的角色依然關(guān)鍵。

中國(guó)作為全球最大能源消費(fèi)國(guó)及需求增長(zhǎng)的主要推動(dòng)力，其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)正處于轉(zhuǎn)型階段。當(dāng)前，中國(guó)能源消耗總量約占全球的26%，能源消費(fèi)增速則占全球凈增長(zhǎng)的35%。這一現(xiàn)實(shí)意味著，為保障能源供給安全并完善國(guó)家能源布局，我國(guó)在未來(lái)十年仍需持續(xù)推進(jìn)石油勘探與開(kāi)發(fā)工作。

圖1 三種不同情形石油需求變化

然而，隨著國(guó)內(nèi)石油開(kāi)采不斷深入，越來(lái)越多的“三低”油藏（產(chǎn)量低、滲透率低、豐度低）逐步投入開(kāi)發(fā)，聚合物驅(qū)等三次采油工藝廣泛使用，導(dǎo)致油田產(chǎn)出水的水質(zhì)特性發(fā)生顯著變化：粘度上升、乳化加劇、懸浮物細(xì)化，整體水質(zhì)趨于復(fù)雜。若處理后的采出水未能達(dá)標(biāo)即回注地層，可能引發(fā)儲(chǔ)層孔隙堵塞，不僅增加后續(xù)注水作業(yè)難度，也會(huì)降低原油采收效率。

因此，在石油開(kāi)采全過(guò)程中，采出水的有效凈化已成為制約行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。常規(guī)處理手段涵蓋重力沉降、氣浮選、離心分離、過(guò)濾及粗?；?；而更先進(jìn)的技術(shù)則包括超濾、活性炭吸附及生物處理等。面對(duì)日趨復(fù)雜的水質(zhì)條件，單一處理工藝已難以滿(mǎn)足實(shí)際需求，多種技術(shù)協(xié)同使用的綜合治理模式成為必然發(fā)展方向。

過(guò)去幾十年間，全球眾多科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)圍繞“單元技術(shù)高效化、工藝組合集成化”理念，持續(xù)開(kāi)展緊湊型采出水處理技術(shù)的研發(fā)工作。其中，氣浮旋流一體化處理技術(shù)（Compact Flotation Unit，CFU）受到廣泛關(guān)注。

      科力邇成功將超微氣泡發(fā)生技術(shù)、溶氣氣浮技術(shù)、聚結(jié)技術(shù)與氣浮旋流一體化處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合，研發(fā)出新一代的采油污水處理設(shè)備CDFU（Cyclonic Dissolved Gas Flotation Unit）。針對(duì)流體傳質(zhì)傳熱等過(guò)程的特點(diǎn)，通過(guò)CFD數(shù)值模擬流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)等，應(yīng)用描述過(guò)程極限性能的物理化學(xué)等平衡或守恒方程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)程設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工程放大及流動(dòng)控制的精細(xì)描述。

圖2 典型應(yīng)用案例工藝流程圖

      CDFU集成多種技術(shù)為一體，除油率＞90%，SS＞85%，帶壓密閉運(yùn)行，安全環(huán)保且設(shè)備橇裝化、自動(dòng)化、信息化。除了能應(yīng)對(duì)油田采出水的處理，目前已在壓力反排液、垃圾滲濾液、含油消防廢水、醫(yī)療廢水等諸多領(lǐng)域均有應(yīng)用。

cdfu裝置應(yīng)用項(xiàng)目案例