CN108744888A - 一种适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统 - Google Patents

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Abstract

一种适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，属于二氧化碳回收技术领域。其特征在于：油气开采尾气通过开采尾气管路（2）接入透平膨胀机（19）中，透平膨胀机（19）连接第一超重力机（3），透平膨胀机（19）同时连接闪蒸单元，闪蒸单元连接第二超重力机（11）；第二超重力机（11）以及闪蒸单元连接二氧化碳收集单元，还设置有配液槽（15），配液槽（15）的输出液与第二超重力机（11）输出的贫液通过管路返回第一超重力机（3）。利用本适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，对海上平台油气开采的尾气进行收集后，对尾气中的二氧化碳和天然气实现了回收，有效避免了资源的浪费和对环境的污染。

Description

一种适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统
技术领域
一种适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，属于二氧化碳回收技术领域。
背景技术
在油井生产过程中，当井底压力降低到低于原油饱和压力时，天然气便从原油中分离出来。油气田的天然气中含有一定量的二氧化碳，有的气井二氧化碳含量已超过95%。二氧化碳属于酸性气体，从天然气中脱除二氧化碳的目的是增加天然气的热值、降低输送体积、减少输送和分配过程中的腐蚀。我们国家标准是天然气中二氧化碳含量不超过3.0%，对于以天然气为原料的化工工业中，二氧化碳的含量要更低。同时，二氧化碳作为一种化工原料，具有重要作用。据报道，全球回收的二氧化碳，约35%用于油田三次采油。
二氧化碳是一种在油和水中溶解度都很高的气体，当它大量溶解于原油中时，可以使原油体积膨胀，黏度下降，还可以降低油水间的界面张力、改变原油密度，有助于在储层形成比较有利的原油流动，有利于原油中轻质馏分汽化和抽取。针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题，国内外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率（EOR）技术的研发和应用。
然而海上平台油气开采由于尾气气量小、产量难以预测、无就地用户、无管输系统或管输能力不足等原因，利用率较低，很大一部分都被冷放空或烧掉。海上平台油气开采尾气不能形成油气田产能，造成了极大的浪费和环境污染。当今社会石油产品供应越来越紧张，国际石油价格居高不下，加之环保意识的增强和能源可持续发展的要求，油气回收工作越来越受到重视。因此，经济合理地开发利用海上平台油气开采尾气，用最简洁、快速、有效的方法使之转化为可用资源，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种对海上平台油气开采的尾气进行收集后，对尾气中的二氧化碳进行回收，并可用于后续的驱油工艺。并且同时对尾气中的天然气实现了回收，有效避免了资源的浪费和对环境的污染的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：油气开采尾气通过开采尾气管路接入透平膨胀机中，透平膨胀机的一个输出端连接第一超重力机，自第一超重力机中引出用于回收天然气的管路，透平膨胀机的另一个输出端连接闪蒸单元，闪蒸单元输出的富液通过管路接入第二超重力机；
第二超重力机以及闪蒸单元输出的闪蒸气体接入二氧化碳收集单元，还设置有配液槽，配液槽的输出液体为二氧化碳收集单元的冷却液以及通过胺溶剂管路引入的胺溶剂的混合液，配液槽的输出液与第二超重力机输出的贫液通过管路返回第一超重力机。
优选的，所述的闪蒸单元包括一级闪蒸罐和二级闪蒸罐，所述透平膨胀机的输出端接入一级闪蒸罐，一级闪蒸罐输出的富液通过一级换热器进入二级闪蒸罐，二级闪蒸罐输出的富液通过二级换热器进入所述的第二超重力机，二级闪蒸罐输出的闪蒸气体送入所述的二氧化碳收集单元，一级闪蒸罐输出的闪蒸气体送入所述的第一超重力机中。
优选的，所述的二氧化碳收集单元包括冷却器和二氧化碳收集分离器，第二超重力机以及闪蒸单元输出的闪蒸气体经过冷却器送入二氧化碳收集分离器，二氧化碳收集分离器引出用于二氧化碳收集的管路，二氧化碳收集分离器的冷却水引入所述的配液槽。
优选的，所述冷却器的冷却液为海水。
优选的，第二超重力机输出的贫液通过管路送入所述的二级换热器，自二级换热器输出后通过贫液泵送至所述的一级换热器，贫液自一级换热器输出之后进入贫液冷却器，自贫液冷却器输出后送入第一超重力机。
优选的，配液槽的输出液与第二超重力机输出的贫液同时接入所述的贫液冷却器。
优选的，在所述的透平膨胀机与第一超重力机之间还设置有第一分离器，透平膨胀机的输出端接入第一分离器内，第一分离器分离后的气体送至第一超重力机中。
优选的，所述一级闪蒸罐的贫液进口温度为85～90℃，贫液出口温度为50～60℃，贫液压力为15MPa；一级闪蒸罐富液进口温度为5～20℃，富液出口温度为30～50℃，富液进口压力为2～5MPa。
优选的，所述二级闪蒸罐贫液进口温度为110～120℃，贫液出口温度为85～90℃；富液进口温度为20～30℃，富液出口为75～85℃，富液进口压力为1～2MPa。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
利用本适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，对海上平台油气开采的尾气进行收集后，对尾气中的二氧化碳进行回收，并可用于后续的驱油工艺。并且同时对尾气中的天然气实现了回收，有效避免了资源的浪费和对环境的污染。
附图说明
图1为适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统示意图。
其中：1、天然气收集管路 2、开采尾气管路 3、第一超重力机 4、风机 5、一级闪蒸罐 6、一级换热器 7、二级闪蒸罐 8、贫液泵 9、二级换热器 10、冷却器 11、第二超重力机 12、二氧化碳收集分离器 13、煮沸器 14、补液泵 15、配液槽 16、胺溶剂管路 17、富液泵 18、贫液冷却器 19、透平膨胀机 20、第一分离器。
具体实施方式
图1是本发明的最佳实施例，下面结合附图1对本发明做进一步说明。
在如图1所示的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统中，开采尾气管路2将海上平台油气开采产生的尾气送入透平膨胀机19内，由透平膨胀机19回收海上平台油气开采尾气的压力能，回收的压力能用于膨胀制冷，对开采尾气进行降温脱水。透平膨胀机19的输出端接入第一分离器20内，经分离器分离后的污水直接排出，分离后的气体送至第一超重力机3中，气体经至第一超重力机3后，其内的二氧化碳被吸收分离，其中二氧化碳含量小于2%，其主要成分为天然气，天然气经过天然气收集管路1输出并进行收集。
经透平膨胀机19吸收压力后的液体通过管路送入一级闪蒸罐5内，一级闪蒸罐5的入口操作条件为：压力：15MPa，温度70℃。液体经过一级闪蒸罐5闪蒸之后（压力为2~5MPa，温度为5~20℃）释放出一级闪蒸气体，一级闪蒸气体内包括液体吸收的烃类气体和部分二氧化碳，以及闪蒸气体通过管路接入风机4内，在风机4的作用下与上述第一分离器20内分离得到的气体混合后一起送入第一超重力机3内。一级闪蒸罐5贫液进口温度为85～90℃，贫液出口温度为50～60℃，贫液压力为15MPa；一级闪蒸罐5富液进口温度为5～20℃，富液出口温度为30～50℃，富液进口压力为2～5MPa。
经过一级闪蒸罐5闪蒸后的富液通过管路送入一级换热器6中，在一级换热器6内完成升温之后进入二级闪蒸罐7内。二级闪蒸罐7的入口操作条件为：压力：1~2MPa，温度30~50℃。富液经过二次闪蒸罐7进行二次闪蒸之后进一步闪蒸出部分二氧化碳气体。由二级闪蒸罐7输出的富液通过管路送入富液泵17内，经然后由富液泵17通过管路送至二级换热器9中，在二级换热器9内完成升温后送至第二超重力机11内。二级闪蒸罐7贫液进口温度为110～120℃，贫液出口温度为85～90℃，贫液压力为常压；富液进口温度为20～30℃，富液出口为75～85℃，富液进口压力为1～2MPa。
第二超重力机11外部连接有煮沸器13，在第二超重力机11内经煮沸器13煮沸解吸出解吸气，解吸气与上述经过二次闪蒸罐7进行二次闪蒸之后得到的二氧化碳气体汇合送至冷却器10内，并经过冷却器10进一步送入二氧化碳收集分离器12中，经二氧化碳收集分离器12输出的气体中，二氧化碳的含量可达到95%，经二氧化碳收集分离器12输出后可用于驱油。冷却器10利用海水作为冷却液体，对相应气体进行冷却。
第二超重力机11出口输出的贫液通过管路送入二级换热器9内，在二级换热器9内升温后通过管路送入贫液泵8中，通过贫液泵8增压后送至一级换热器6内，贫液作为热源实现对上述一级闪蒸罐5输出的富液进行换热。贫液经一级换热器6输出之后进入贫液冷却器18内，经过贫液冷却器18冷却之后送入第一超重力机3内重新参与工艺流程，实现二氧化碳回收利用的最大化。贫液冷却器18同样利用海水作为冷却液体，对贫液进行冷却。
上述二氧化碳收集分离器12输出的冷却液通过管路引入配液槽15内，在配液槽15内同时通过胺溶剂管路16引入胺溶剂，二氧化碳收集分离器12输出的冷却液在配液槽15内与外界补充的胺溶液混合，混合后通过管路引入补液泵14内，通过补液泵14进行增压之后接入上述贫液冷却器18的入口处，与贫液混合后同时在贫液冷却器18内进行冷却。
利用本适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，对海上平台油气开采的尾气进行收集后，对尾气中的二氧化碳进行回收，并可用于后续的驱油工艺。并且同时对尾气中的天然气实现了回收，有效避免了资源的浪费和对环境的污染。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：油气开采尾气通过开采尾气管路（2）接入透平膨胀机（19）中，透平膨胀机（19）的一个输出端连接第一超重力机（3），自第一超重力机（3）中引出用于回收天然气的管路，透平膨胀机（19）的另一个输出端连接闪蒸单元，闪蒸单元输出的富液通过管路接入第二超重力机（11）；
第二超重力机（11）以及闪蒸单元输出的闪蒸气体接入二氧化碳收集单元，还设置有配液槽（15），配液槽（15）的输出液体为二氧化碳收集单元的冷却液以及通过胺溶剂管路（16）引入的胺溶剂的混合液，配液槽（15）的输出液与第二超重力机（11）输出的贫液通过管路返回第一超重力机（3）。
2.根据权利要求1所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：所述的闪蒸单元包括一级闪蒸罐（5）和二级闪蒸罐（7），所述透平膨胀机（19）的输出端接入一级闪蒸罐（5），一级闪蒸罐（5）输出的富液通过一级换热器（6）进入二级闪蒸罐（7），二级闪蒸罐（7）输出的富液通过二级换热器（9）进入所述的第二超重力机（11），二级闪蒸罐（7）输出的闪蒸气体送入所述的二氧化碳收集单元，一级闪蒸罐（5）输出的闪蒸气体送入所述的第一超重力机（3）中。
3.根据权利要求1所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：所述的二氧化碳收集单元包括冷却器（10）和二氧化碳收集分离器（12），第二超重力机（11）以及闪蒸单元输出的闪蒸气体经过冷却器（10）送入二氧化碳收集分离器（12），二氧化碳收集分离器（12）引出用于二氧化碳收集的管路，二氧化碳收集分离器（12）的冷却水引入所述的配液槽（15）。
4.根据权利要求3所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：所述冷却器（10）的冷却液为海水。
5.根据权利要求2所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：第二超重力机（11）输出的贫液通过管路送入所述的二级换热器（9），自二级换热器（9）输出后通过贫液泵（8）送至所述的一级换热器（6），贫液自一级换热器（6）输出之后进入贫液冷却器（18），自贫液冷却器（18）输出后送入第一超重力机（3）。
6.根据权利要求5所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：配液槽（15）的输出液与第二超重力机（11）输出的贫液同时接入所述的贫液冷却器（18）。
7.根据权利要求1所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：在所述的透平膨胀机（19）与第一超重力机（3）之间还设置有第一分离器（20），透平膨胀机（19）的输出端接入第一分离器（20）内，第一分离器（20）分离后的气体送至第一超重力机（3）中。
8.根据权利要求2所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：所述一级闪蒸罐（5）的贫液进口温度为85～90℃，贫液出口温度为50～60℃，贫液压力为15MPa；一级闪蒸罐（5）富液进口温度为5～20℃，富液出口温度为30～50℃，富液进口压力为2～5MPa。
9.根据权利要求2所述的适用于海上平台油气开采尾气的二氧化碳回收系统，其特征在于：所述二级闪蒸罐（7）贫液进口温度为110～120℃，贫液出口温度为85～90℃；富液进口温度为20～30℃，富液出口为75～85℃，富液进口压力为1～2MPa。
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