稠油火驱采出气中不凝气的处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及油田采出气地面工程技术领域，是一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法及装置，该稠油火驱采出气中不凝气的处理方法通过预处理单元、热氧化单元、余热回收单元和脱硫单元依次处理后，得到可达标排放稠油火驱采出气。本发明专利技术实施稠油火驱采出气中不凝气的处理方法的装置，其工艺简单，操作便利，适用于性强，能耗低，尤其是热氧化单元应用于稠油火驱采出气中后，得到的可达标排放采出气中，可达标排放采出气中非甲烷总烃气体含量小于50mg/m

【技术实现步骤摘要】
稠油火驱采出气中不凝气的处理方法及装置
本专利技术涉及油田采出气地面工程
，是一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法及装置。
技术介绍
在稠油火驱开采过程中，会产生大量的采出气，其中，稠油火驱采出气不凝气中含有氮气、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢、氧气和非甲烷总烃气体，压力为0.1MPa至0.25MPa。火驱采出气是原油在地层下不充分燃烧的产物，其主要由注入的气体、燃烧生成的气体、烷烃、水蒸汽等组成。采出气中含有大量的硫化氢、二氧化硫、非甲烷总烃等有害气体。同时采出气具有热值低、成分复杂、波动范围大、处理难度大、能源浪费的特点。目前，国内外专门针对采出气处理工艺的研究报道较少，无成熟的处理工艺可供利用，当前处理工艺主要来自对传统工艺的借鉴，所以火驱采出气处理已经成为稠油火驱开采能否进一步推广的关键因素。
技术实现思路
本专利技术提供了一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法及装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有采出气中存在大量的硫化氢、二氧化硫、非甲烷总烃等有害气体不易脱除、能源浪费和采出气排放不达标的问题。本专利技术的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法，按照下述方法进行：第一步，稠油火驱采出气中不凝气体在预处理单元经过过滤、分离、预热和调压，得到比水的露点温度高4℃至5℃的预处理采出气；第二步，预处理采出气在热氧化单元通过620℃至950℃的高温直接氧化作用或者催化氧化作用，实现非甲烷总烃气体一次脱除，并将硫化物一次性转化为二氧化硫，得到热氧化后采出气，其中，预处理采出气中的非甲烷总烃气体转化为二氧化碳和水，预处理采出气中的硫化物转化为二氧化硫；第三步，热氧化后采出气在余热回收单元通过换热后进行余热回收，将采出气的温度降至145℃至155℃，得到降温后采出气；第四步，降温后采出气在脱硫单元，通过将二氧化硫转化为固体硫化物进行脱除后，得到可达标排放稠油火驱采出气。下面是对上述专利技术技术方案之一的进一步优化或/和改进：上述预处理采出气中的液滴粒径小于100μm、固体颗粒粒径小于100μm，固含量小于10mg/m3。上述第二步中的高温温度为620℃至950℃。上述固体硫化物为硫酸钙和硫酸铵中的一种以上。本专利技术的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种实施稠油火驱采出气中不凝气处理方法的装置，包括预处理单元、热氧化单元、余热回收单元和脱硫单元，预处理单元与热氧化单元之间固定连通有第一管线，热氧化单元与余热回收单元之间固定连通有第二管线，余热回收单元与脱硫单元固定连通有第三管线，脱硫单元出口固定连通有第四管线。下面是对上述专利技术技术方案之二的进一步优化或/和改进：上述热氧化单元中的热氧化设备为废气焚烧炉、催化氧化炉和热氧化炉中的一种，余热回收单元的余热设备为热锅炉和换热器中的一种。上述热氧化单元中的热氧化设备为热氧化炉。上述还包括脱硝单元，脱硫单元与脱硝单元之间通过第四管线连通，脱硝单元的出口连通有第五管线，余热回收单元与第五管线之间固定连通有第六管线，脱硫单元与第五管线之间固定连通有第七管线。本专利技术实施稠油火驱采出气中不凝气的处理方法的装置，其工艺简单，操作便利，适用于性强，能耗低，尤其是热氧化单元应用于稠油火驱采出气中后，得到的可达标排放采出气中，可达标排放采出气中非甲烷总烃气体含量小于50mg/m3、硫化氢或者二氧化硫含量小于15mg/m3、氮化物含量小于50mg/m3，一方面满足了稠油开发生产安全要求，另一方面余热锅炉还可以实现能量回收。附图说明附图1为本专利技术实施例7的工艺流程示意图。附图中的编码分别为：1为预处理单元，2为第一管线，3为热氧化单元，4为第二管线，5为余热回收单元，6为第三管线，7为脱硫单元，8为第四管线,9为脱硝单元，10为第五管线,11为第六管线,12为第七管线。具体实施方式本专利技术不受下述实施例的限制，可根据本专利技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本专利技术中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明，均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品；本专利技术中的百分数如没有特殊说明，均为质量百分数；本专利技术中的溶液若没有特殊说明，均为溶剂为水的水溶液，例如，盐酸溶液即为盐酸水溶液；本专利技术中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度，一般定义为25℃。下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例1：如附图1所示，该稠油火驱采出气中不凝气处理方法，按照下述方法进行：第一步，稠油火驱采出气中不凝气体在预处理单元1经过过滤、分离、预热和调压，得到比水的露点温度高4℃至5℃的预处理采出气；第二步，预处理采出气在热氧化单元3通过620℃至950℃的高温直接氧化作用或者催化氧化作用，实现非甲烷总烃气体一次脱除，并将硫化物一次性转化为二氧化硫，得到热氧化后采出气，其中，预处理采出气中的非甲烷总烃气体转化为二氧化碳和水，预处理采出气中的硫化物转化为二氧化硫；第三步，热氧化后采出气在余热回收单元5通过换热后进行余热回收，将采出气的温度降至145℃至155℃，得到降温后采出气；第四步，降温后采出气在脱硫单元7，通过将二氧化硫转化为固体硫化物进行脱除后，得到可达标排放稠油火驱采出气。本专利技术稠油火驱采出气中不凝气处理方法基于热氧化法，通过预处理单元1、热氧化单元3、余热回收单元5和脱硫单元7对接组合，将稠油火驱采出气中所含的非甲烷总烃和硫化物进行一次脱除，从而实现稠油火驱采出气达标排放，满足稠油开发生产的安全环保要求。实施例2：如附图1所示，该稠油火驱采出气中不凝气处理方法，按照下述方法进行：第一步，稠油火驱采出气中不凝气体在预处理单元1经过过滤、分离、预热和调压，得到比水的露点温度高4℃或5℃的预处理采出气；第二步，预处理采出气在热氧化单元3通过高温直接氧化作用或者催化氧化作用实现非甲烷总烃气体一次脱除，并将硫化物一次性转化为二氧化硫，得到热氧化后采出气，其中，预处理采出气中的非甲烷总烃气体转化为二氧化碳和水，预处理采出气中的硫化物转化为二氧化硫；第三步，热氧化后采出气在余热回收单元5通过换热后进行余热回收，将采出气的温度降至145℃或155℃，得到降温后采出气；第四步，降温后采出气在脱硫单元7，通过将二氧化硫转化为固体硫化物进行脱除后，得到可达标排放稠油火驱采出气。实施例3：作为上述实施例的优化，预处理采出气中的液滴粒径小于100μm、固体颗粒粒径小于100μm，固含量小于10mg/m3。实施例4：作为上述实施例的优化，固体硫化物为硫酸钙和硫酸铵中的一种以上。本专利技术中脱硫单元7选择公知的常规FGD脱硫技术即石灰石石膏法，通过化学反应，将稠油火驱采出气中不凝气中的二氧化硫转化为其他形式的硫化物进行脱除。本专利技术稠油火驱采出气中不凝气处理方法得到的可达标排放采出气中，非甲烷总烃气体含量小于50mg/m3，未检测出硫化氢气体，氮氧化物含量小于50mg/m3，将采出气中不凝气中的非甲烷总烃含量降至最低，不仅仅符合环保要求，同时在余热回收单元5中，将热氧化后采出气中的部分净化气体可以送至热氧化单元3作为热源，实现了能源有效利用。实施例5：如附图1所示，该实施上述实施例所述稠油火驱采出气中不凝气处理方法的装置，包括预处理单元1、热氧化单元3、余热回收单元5和脱硫单元7，预处理单元1与热氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法，其特征在于按照下述方法进行：第一步，稠油火驱采出气中不凝气体在预处理单元经过过滤、分离、预热和调压，得到比水的露点温度高4℃至5℃的预处理采出气；第二步，预处理采出气在热氧化单元通过620℃至950℃的高温直接氧化作用或者催化氧化作用，实现非甲烷总烃气体一次脱除，并将硫化物一次性转化为二氧化硫，得到热氧化后采出气，其中，预处理采出气中的非甲烷总烃气体转化为二氧化碳和水，预处理采出气中的硫化物转化为二氧化硫；第三步，热氧化后采出气在余热回收单元通过换热后进行余热回收，将采出气的温度降至145℃至155℃，得到降温后采出气；第四步，降温后采出气在脱硫单元，通过将二氧化硫转化为固体硫化物进行脱除后，得到可达标排放稠油火驱采出气。

【技术特征摘要】
1.一种稠油火驱采出气中不凝气的处理方法，其特征在于按照下述方法进行：第一步，稠油火驱采出气中不凝气体在预处理单元经过过滤、分离、预热和调压，得到比水的露点温度高4℃至5℃的预处理采出气；第二步，预处理采出气在热氧化单元通过620℃至950℃的高温直接氧化作用或者催化氧化作用，实现非甲烷总烃气体一次脱除，并将硫化物一次性转化为二氧化硫，得到热氧化后采出气，其中，预处理采出气中的非甲烷总烃气体转化为二氧化碳和水，预处理采出气中的硫化物转化为二氧化硫；第三步，热氧化后采出气在余热回收单元通过换热后进行余热回收，将采出气的温度降至145℃至155℃，得到降温后采出气；第四步，降温后采出气在脱硫单元，通过将二氧化硫转化为固体硫化物进行脱除后，得到可达标排放稠油火驱采出气。2.根据权利要求1所述的稠油火驱采出气中不凝气的处理方法，其特征在于预处理采出气中的液滴粒径小于100μm、固体颗粒粒径小于100μm，固含量小于10mg/m3。3.根据权利要求1或2所述的稠油火驱采出气中不凝气的处理方法，其特征在于固体硫化物为硫酸钙和硫酸铵中的一种以上。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：葛劲风，朱友庄，张萌萌，吴昊，荣少杰，沈万军，赵建龙，马兵，杨肇琰，何勇，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中油新疆石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11