从流体中除去可冷凝组分的方法技术

一种用于从流体中除去可冷凝物的方案。首先处理流体，如为了ＥＯＲ或ＣＣＳ目的而捕获的酸性气体流，以使液体冷凝并除去以形成气流。然后将气流压缩并冷却。接着使其至少一部分膨胀，形成经冷却的低压流，并且与初始流体流混合以增大可冷凝组分的冷却和冷凝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可冷凝物从具有正的焦耳-汤姆生效应的流体混合物中的去除，更具体而言，本专利技术涉及例如水从酸性气体流中的去除，用于尽可能减少或基本上消除其内液态水的形成，从而使得运输并注射用于封存的气流中水合物的腐蚀和形成最小化。
技术介绍
气流，如由石油加工或燃烧工艺产生的那些，常常含有一种或多种与水混合时形成酸的气体。这类气体通常被称作“酸性气体”。由石油加工产生的最常见的天然存在的酸性气体为硫化氢( 和二氧化碳(CO2)。源自燃烧/氧化/热解工艺的典型酸性气体有二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和氮的氧化物(NO，NO2)。酸性气体通常含有水。天然存在的酸性气体常常在贮存器中被水饱和并且由燃烧衍生的气体与燃烧过程中由氢和氧的反应所形成的水共存。事实上，所有的酸性气体最终以在酸性气体的去除或净化工艺过程中的某一点被水蒸汽饱和而结束。含水的酸性气体在规定范围内降低温度或升高压力(例如当酸性气体通过压缩机时发生的)将导致来自气体的一部分水冷凝为液相。在仍然高于水的凝固点的某一温度下，水和酸性气体可能开始形成被称作气体水合物的“固体状”结构。水合物会开始形成的温度称作水合物形成温度 (HFT)，其随着混合物的压力、组成和含水量而变。水合物是水与小分子的物理组合，产生具有“冰状”外观、但是具有与冰不同的性质和结构的化合物。水合物也可以被称作气体包合物。水合物存在问题，因为它们能够导致减少传热、过度压降、封堵、生产中断，并且是安全问题。不希望在任何气体体系中形成含水相，因为其加速腐蚀，可导致形成气体水合物并且可导致机械和操作问题。含水相在酸性气体体系中是特别不希望的，因为所得到的含水相将是酸性的，导致腐蚀速率的显著增加，并且通常导致比非酸性气体更高的HFT。表A说明在水中不同浓度的酸性气体组分下在软钢中发生的腐蚀水平。表A水中的二氧化碳和其他气体对软钢的腐蚀*权利要求1.一种用于从含有可冷凝组分的流体中除去所述可冷凝组分的方法，所述方法包括 提供含有可冷凝组分的流体混合物作为初始进料流；处理所述初始进料流以使液体从中冷凝并且除去所述经冷凝的液体以形成气流； 压缩并随后冷却所述气流以形成高压流；使至少一部分所述高压流膨胀以形成经冷却的低压流并且使所述经冷却的低压流与所述初始进料流混合以增大所述初始进料流中的可冷凝组分的冷却和冷凝。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理初始进料流包括用所述经冷却的低压流冷却。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体具有正的焦耳-汤姆生系数。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述可冷凝组分包括水。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述可冷凝组分包括低级烷烃。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始进料流包括酸性气体。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理包括与热交换器装置接触。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体以等熵方式膨胀。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体以等焓方式膨胀。10.根据权利要求4所述的方法，其中使用低温分离器除去经冷凝的液体。11.根据权利要求1所述的方法，还包括向所述流体中加入水合物抑制剂的任选步骤。12.根据权利要求6所述的方法，其中含有酸性气体的所述进料流被水饱和。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体被充分脱水以防止水合物和/或含水相的形成。14.一种从含有可冷凝组分的具有正的焦耳-汤姆生系数的流体中除去所述可冷凝组分的设备，所述设备包括冷凝装置，用于处理作为初始进料流的含有可冷凝组分的具有正的焦耳-汤姆生系数的流体混合物以使液体从中冷凝并且除去所述液体以形成气流； 压缩机装置和后冷却装置，用于使所述气流形成高压流； 膨胀回路，用于使至少一部分所述高压流膨胀以形成经冷却的低压流； 与所述膨胀回路流体连通的循环回路，用于使所述经冷却的低压流与所述初始进料流混合以增大所述初始进料流中的可冷凝组分的冷却和冷凝。15.根据权利要求14所述的设备，还包括热交换器装置。16.根据权利要求14所述的设备，其中所述膨胀回路包括多个焦耳-汤姆生阀。17.根据权利要求14所述的设备，其中所述分离器装置包括低温分离器装置。18.根据权利要求14所述的设备，其中所述压缩机装置包括多个压缩机。19.一种用于在除去可冷凝水的过程中防止含有所述可冷凝水的气体中形成气体水合物的系统，所述系统包括处理级，包括含有可冷凝水的具有正的焦耳-汤姆生系数的流体流；与所述流体流流体连通的分离器装置，用于从所述流体流分离含有经冷凝的水的液体以形成部分脱水的气流；压缩机装置和后冷却器装置，用于压缩和冷却自所述分离器装置产生的所述部分脱水的气流；出口装置，用于排放部分脱水的气流； 膨胀装置回路，用于膨胀和冷却气流；所述回路布置为使一部分所述部分脱水的气流经由所述膨胀装置循环至所述处理级。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述膨胀装置包括膨胀机。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述膨胀机包括等焓膨胀机。22.根据权利要求21所述的系统，其中所述膨胀装置包括焦耳-汤姆生阀。23.根据权利要求22所述的系统，其中所述分离器装置包括低温分离器。24.根据权利要求20所述的系统，其中所述膨胀机包括等熵膨胀机。25.根据权利要求M所述的系统，其中所述膨胀机包括透平膨胀机。26.根据权利要求M所述的系统，其中所述分离器装置包括低温分离器。全文摘要一种用于从流体中除去可冷凝物的方案。首先处理流体，如为了EOR或CCS目的而捕获的酸性气体流，以使液体冷凝并除去以形成气流。然后将气流压缩并冷却。接着使其至少一部分膨胀，形成经冷却的低压流，并且与初始流体流混合以增大可冷凝组分的冷却和冷凝。文档编号B01D5/00GK102325571SQ201080008548 公开日2012年1月18日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月13日专利技术者J.马多克斯, N.W.麦凯 申请人:J.马多克斯, N.W.麦凯本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于从含有可冷凝组分的流体中除去所述可冷凝组分的方法，所述方法包括：提供含有可冷凝组分的流体混合物作为初始进料流；处理所述初始进料流以使液体从中冷凝并且除去所述经冷凝的液体以形成气流；压缩并随后冷却所述气流以形成高压流；使至少一部分所述高压流膨胀以形成经冷却的低压流并且使所述经冷却的低压流与所述初始进料流混合以增大所述初始进料流中的可冷凝组分的冷却和冷凝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：NW麦凯，
申请(专利权)人：NW麦凯，
类型：发明
国别省市：CA