一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法及处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法及处理系统。本发明专利技术的方法，包括以下步骤：将原料进行一次水合化反应，分别得到固液混合物和轻烃富集气，所述原料至少包括油田伴生气和海水；对所述固液混合物进行固液分离处理得到水合物；对所述水合物进行化解处理，得到淡水。该方法能够同时实现油田伴生气的杂质脱除和海水淡化，获得轻烃富集气及淡水，能够为海洋平台提供淡水资源。该方法集成度高，可操作性强，真正做到了废物的回收利用，在遵循绿色环保准则的同时也提高了经济效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法及处理系统


[0001]本专利技术涉及海洋平台油田伴生气回收及海水淡化
，特别涉及一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法及处理系统。

技术介绍

[0002]油田伴生气是伴随石油开采溢出的衍生气，主要组分为70％
‑
90％的甲烷、5％
‑
20％的其它轻烃(乙烷、丙烷)、2％
‑
10％的酸性气体(二氧化碳、硫化氢)和少量的不凝性气体(氮气、氧气)。虽然海上油田伴生气资源丰富，但是存在地域偏远、分散，产量不集中，铺设管道难度大等特点，在实际的利用过程中除部分伴生气作为燃料气或回注外，其余大部分伴生气直接采取燃烧放空的方法处理。伴生气得不到合理利用而只能“放空燃烧”，不仅浪费能源，而且给环境带来极大负面影响。
[0003]由于海上平台上可操作面积小，不宜在海上安装大型的伴生气加工处理装置。因此，可以对伴生气先进行预处理，使伴生气达到运输要求后再集中运输到天然气加工厂进行处理。目前，国内外研究方向多注重在对大型油气田伴生气收集装置及技术的研发上，如天然气凝液回收技术、天然气液化技术等，对气体分离净化技术关注较少。伴生气中多余的杂质(如CO2、H2S、H2O等)不仅会影响所获得产品的质量及纯度，还会造成严重的钢铁腐蚀和管道堵塞问题。针对海上油田伴生气的回收，研发一种高效清洁分离技术，脱除伴生气中的杂质，使伴生气达到运输标准，是油田伴生气资源化利用的前提。
[0004]脱除油田伴生气中的酸性气体，目前常用的分离技术包括化学吸收法、变压吸附法、深冷分离法、和膜分离法等。其中，化学吸收法是通过吸收剂与伴生气进行化学反应，吸收剂会选择性吸收混合气中的酸性气体CO2和/或H2S。然而，由于吸收剂通常包括单乙醇胺、二乙醇胺和热碱中的至少一种，这些吸收剂会在一定程度上对钢铁造成腐蚀，并且上述吸收剂的回收再生过程也会产生极大的能耗。变压吸附法即阶段性调节吸附塔压力，通过往复高压吸附过程以及低压解吸过程来分离伴生气中的酸性气体，虽然变压吸附法的工艺流程简单，能够得到纯度高的产品，但是往复高压吸附过程需大量的吸附剂，低压解析过程会产生大量的能耗。深冷分离法是利用不同气体组分的液化点不同实现将CO2和/或H2S分离的工艺，由于深冷分离法是通过在分离过程中使CO2和/或H2S的分压达到液化压力来实现CO2和/或H2S的分离，因此多适用于高浓度CO2和/或H2S气源的气体分离，且需联合其他工艺进行深度提纯。随着各国学者的不断探究，以膜分离法为代表的新型技术，具有高环保、低能耗的技术优势，展现出极大的工业化潜力，但是膜分离法中的膜材料成本高，并且设备维护困难。
[0005]与此同时，海洋油气生产平台对淡水资源有着巨大的需求，不仅满足100
‑
200名操作人员的日常生活用水，而且设备冷却、药剂调配等也需要消耗大量的淡水。为了储存足量的淡水，每个平台都建有多个巨大的淡水储蓄罐，并依靠往返于海陆间的海油拖轮从水源地一船接一船的运送，运送成本高。
[0006]综上所述，受限于分离回收技术，海上油田伴生气多采用燃烧放空的方法进行处
理，不仅造成能源的浪费，也给环境带来极大的负面影响。同时，海洋油气生产平台对淡水资源有着巨大的需求，淡水的运输和储存影响着海上油田开发的经济效益。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法，该方法能够同时实现油田伴生气的杂质脱除和海水淡化，绿色环保，经济效益高。
[0008]本专利技术提供一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的处理系统，该系统能够同时实现油田伴生气的杂质脱除和海水淡化，结构简单，操作方便，具有很好的经济效益。
[0009]本专利技术提供一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法，包括以下步骤：
[0010]将原料进行一次水合化反应，分别得到固液混合物和轻烃富集气，所述原料至少包括油田伴生气和海水；
[0011]对所述固液混合物进行固液分离处理得到水合物；
[0012]对所述水合物进行化解处理，得到淡水。
[0013]如上所述的方法，其中，还包括使所述轻烃富集气进行二次水合化反应。
[0014]如上所述的方法，其中，还包括使至少一部分淡水参与一次水合化反应和/或二次水合化反应。
[0015]如上所述的方法，其中，所述一次水合化反应和/或所述二次水合化反应的温度为为0
‑
15℃，压力为2.0MPa
‑
10.0MPa。
[0016]如上所述的方法，其中，所述原料还包括水合物促进剂，所述水合物促进剂为氨基酸类促进剂。
[0017]如上所述的方法，其中，所述固液分离处理的温度为0
‑
8℃，压力为3.0MPa
‑
10.0MPa。
[0018]如上所述的方法，其中，所述化解处理的温度为15
‑
50℃；和/或，
[0019]所述化解处理的压力为常压。
[0020]本专利技术提供一种用于实施如上所述的方法的油田伴生气分离回收耦合海水淡化的处理系统，其中，包括水合化反应单元、固液分离单元和化解单元；
[0021]所述水合化反应单元的混合相出口与所述固液分离单元的入口连通，所述固液分离单元的固相出口和所述化解单元的入口连通。
[0022]如上所述的处理系统，其中，所述水合化反应单元包括N个水合化反应子单元，任意两个所述水合化反应子单元串联连接和/或并联连接，N≥1且为整数。
[0023]如上所述的处理系统，其中，所述化解单元的液相出口与所述水合化反应单元的入口连通。
[0024]本专利技术提供一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法，该方法能够同时实现油田伴生气的杂质脱除和海水淡化，获得轻烃富集气及淡水，能够为海洋平台提供淡水资源。该方法集成度高，可操作性强，真正做到了废物的回收利用，在遵循绿色环保准则的同时也提高了经济效益。
[0025]本专利技术提供一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的系统，该系统能够同时实现油田伴生气的杂质脱除和海水淡化，获得轻烃富集气及淡水，该系统集成度高、结构简单，可操作性强，在海上油气开发中具有广泛应用潜力。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或相关技术中的技术方案，下面对本专利技术实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0027]图1为本专利技术第一种实施方式中油田伴生气分离回收耦合海水淡化的处理系统；
[0028]图2为本专利技术第二种实施方式中油田伴生气分离回收耦合海水淡化的处理系统及工艺流程图；
[0029]图3为本专利技术第三种实施方式中油田伴生气分离回收耦合海水淡化的处理系统及工艺流程图；
[0030]图4为本专利技术第四种实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油田伴生气分离回收耦合海水淡化的方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料进行一次水合化反应，分别得到固液混合物和轻烃富集气，所述原料至少包括油田伴生气和海水；对所述固液混合物进行固液分离处理得到水合物；对所述水合物进行化解处理，得到淡水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括使所述轻烃富集气进行二次水合化反应。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括使至少一部分淡水参与一次水合化反应和/或二次水合化反应。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述一次水合化反应和/或所述二次水合化反应的温度为0
‑
15℃，压力为2.0MPa
‑
10.0MPa。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述原料还包括水合物促进剂，所述水合物促进剂为氨基酸类促进剂。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓辉，陈光进，孙长宇，徐孝杰，朱然，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：