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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废气处理与温室气体控制利用领域,尤其涉及一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法及系统。
技术介绍
1、低烃类尾气主要产生于注气开发的油气田,如注空气、减氧空气、氮气、二氧化碳等等,最难处理的是注空气或减氧空气技术产生的尾气,气体在地下与原油发生低温、中温或者高温氧化反应,当空气中的o2被消耗,n2及其它气体混合形成的烟道气就一起通过生产井排出形成尾气。尾气组分复杂,主要由烃类、n2、二氧化碳、co等多种气体构成。其中在稀油油藏和凝析油油藏注空气开发中,烃类含量占10%~15%,主要为甲烷和其他烃类,包括少部分重烃,其他气体占85~90%左右。
2、现场安全方面,轻烃的爆炸下限较低,例如甲烷的爆炸下限为5%,乙烷为3%。所以,注空气尾气不能直接排入空气,排入空气前必须进行处理。回收利用方面,由于尾气中烃类含量较低,既含有轻烃也还有少部分重烃,且甲烷与氮气的分子粒径(甲烷氮气)差别极小且极性非常接近,导致分离难度大,需要多种分离技术相结合,目前石油行业内还没有成熟应用的分离技术。
3、
4、目前针对气体分离方法主要有以下几种:
5、1、溶液吸收法:通过溶液对原料气中某些组分的溶解或化学反应吸收达到气体分离的目的;广泛的成功用于酸性气体脱出,如合成气天然气脱出二氧化碳和硫化氢等。也有从甲烷水合物(可燃冰)原理研究瓦斯提纯甲烷方法,即瓦斯中甲烷和水反应生产可燃冰,从而分离瓦斯中的甲烷。但由于可燃冰合成需要甲烷分压较高和特定温度,合成速度极慢,目前还处于研究阶段,距离能工业化利用差
6、2、膜分离法:在一定压力下,利用原料气中不同组分的分子直径和极性强弱在高分子纤维膜的穿透性不同而进行分离,如在较高的压力下从混合气体中渗透分离提纯氢气(分子直径很小),以及油气(无机和有机分子间分离,利用有机分子的溶解性能)获得成功,而甲烷、氮气,它们的分子直径(分别为)和极性都非常接近,从目前的研究成果来看:利用膜分离提纯甲烷难度较大,只有美国mtr公司有甲烷和氮气分离膜,但分离效率较低应用范围有限。
7、3、深冷分离法:针对原料气中不同组分的标准沸点不同,通过深度冷却的方式使混合气体中某些组分在低温下优先液化,再气液分离或者精馏达到分离的目的,深冷分离的投资和运行能耗与甲烷的分压及含量关系密切。但深冷技术缺点也十分明显,不但装置复杂、设备投资大、能耗高,而且煤层气、天然气、沼气及油田气中的ch4浓度都不是很高,因而低温分离工艺显然不合适低品质甲烷气的高效分离,但较适用于重烃组分的分离。
8、4、变压吸附法:该方法用于气体分离与净化由于投资较省、自动化程度高、运行成本低,是目前公认的气体分离的最好方法。该方法分离提纯的原理是:不同组分的气体分子的直径和极性差异较大,利用特殊的专用吸附材料对分子直径和极性不同的气体的吸附能力不同而进行气体分离的方法。该吸附材料在压力降低的情况下能顺利的解吸达到再生,从而可将专用吸附材料循环利用。变压吸附(psa)的工艺技术很成熟,每年全球将新建近千套主要从混合气体中分离提纯氢气、氧气、氮气、二氧化碳、一氧化碳等常规气体的psa装置,可适用于甲烷和氮气的分离。
9、由于目前油田对低烃尾气的回收技术尚未开展实际应用,尚未专门针对此类尾气的进行分离流程设计的研发,因此有必要提供一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,通过“压缩、冷凝、脱碳、一级变压吸附、二级变压吸附、强化再生系统、带压尾气压能回收”气体综合利用回收工艺,确保原油伴生气完全再回收利用。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
3、一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,包括如下步骤:
4、对尾气进行压缩冷凝;
5、使用二氧化碳专用吸收剂对压缩冷凝后的尾气进行脱碳处理;
6、利用一级吸附剂对脱碳处理后的尾气进行一级变压吸附;
7、利用二级吸附剂对一级变压吸附后的尾气进行二级变压吸附,得到氮气。
8、进一步地,对尾气进行压缩冷凝,包括:
9、将常压的所述尾气压缩至0.8~1.2mpa;
10、将压缩尾气冷却至0℃,得到第一凝析液。
11、进一步地,在对尾气进行压缩冷凝之后,包括:
12、对第一凝析液进行油水分离,得到第一凝析油。
13、进一步地,在使用二氧化碳专用吸收剂对压缩冷凝后的尾气进行脱碳处理之后,包括:
14、脱出并回收饱和二氧化碳专用吸收剂中的二氧化碳。
15、进一步地,在利用一级吸附剂对脱碳处理后的尾气进行一级变压吸附之后,包括:
16、对饱和一级吸附剂进行冷凝再生,得到第二凝析液;
17、对第二凝析液进行油水分离得到第二凝析油。
18、进一步地,一级吸附剂为高沸点物质分离的组合式吸附填料。
19、进一步地,在利用二级吸附剂对一级变压吸附后的尾气进行二级变压吸附之后,包括:
20、对二级变压吸附后得到的氮气进行余压回用;
21、对饱和二级吸附剂进行再生,得到甲烷;
22、将甲烷加压提浓至90%。
23、进一步地,二级吸附剂为甲烷专用吸附剂。
24、另一方面,本专利技术公开了一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,包括压缩冷凝装置、脱碳处理装置、一级变压吸附装置和二级变压吸附装置;
25、压缩冷凝装置用于对尾气进行压缩冷凝,压缩冷凝装置的气体出口与所述脱碳处理装置的气体入口连接;
26、脱碳处理装置用于配合二氧化碳专用吸收剂对压缩冷凝后的尾气进行脱碳处理,脱碳处理装置的气体出口与一级变压吸附装置的气体入口连接;
27、一级变压吸附装置用于配合一级吸附剂对脱碳处理后的尾气进行一级变压吸附,一级变压吸附装置的气体出口与二级变压吸附装置的气体入口连接;
28、二级变压吸附装置用于配合二级吸附剂对一级变压吸附后的尾气进行二级变压吸附,得到氮气。
29、进一步地,压缩冷凝装置的液体出口与凝析液回收装置的入口连接,所述凝析液回收装置用于收集压缩冷凝尾气产生的第一凝析液;
30、凝析液回收装置的出口与油水分离装置的入口连接,油水分离装置用于分离凝析液中的凝析油和水;
31、油水分离装置的凝析油出口与凝析油储罐的入口连接,凝析油储罐用于存储凝析油。
32、进一步地,脱碳处理装置的吸收剂出口与吸收剂再生装置的入口连接,吸收剂再生装置用于再生饱和二氧化碳专用吸收剂,脱出饱和二氧化碳专用吸收剂中的二氧化碳;
33、吸收剂再生装置的气体出口与二氧化碳回收装置的入口连接,二氧化碳回收装置用于回收饱和二氧化碳专用吸收剂脱出的二氧化碳。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,所述的对尾气进行压缩冷凝,包括:
3.根据权利要求2所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的对尾气进行压缩冷凝之后,包括:
4.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的使用二氧化碳专用吸收剂对压缩冷凝后的尾气进行脱碳处理之后,包括:
5.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的利用一级吸附剂对脱碳处理后的尾气进行一级变压吸附之后,包括:
6.根据权利要求5所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的利用二级吸附剂对一级变压吸附后的尾气进行二级变压吸附之后,包括:
8.根据权利要求7所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,
9.一种注气油藏低烃尾
10.根据权利要求9所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
11.根据权利要求9所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
12.根据权利要求10所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
13.根据权利要求12所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
14.根据权利要求13所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
15.根据权利要求14所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收系统,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,所述的对尾气进行压缩冷凝,包括:
3.根据权利要求2所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的对尾气进行压缩冷凝之后,包括:
4.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的使用二氧化碳专用吸收剂对压缩冷凝后的尾气进行脱碳处理之后,包括:
5.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的利用一级吸附剂对脱碳处理后的尾气进行一级变压吸附之后,包括:
6.根据权利要求5所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的一种注气油藏低烃尾气全分离回收方法,其特征在于,在所述的利用二...
【专利技术属性】
技术研发人员:齐宗耀,刘彤,赵芳,杜宣,石兰香,张霞林,唐君实,
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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