[发明专利]一种蒸汽驱采油中次生气的净化回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及尾气处理技术领域，特别涉及一种蒸汽驱采油中次生气的净化回收方法。

背景技术

稠油油田在采用蒸汽驱采油时，油井次生气中硫化氢和二氧化碳含量越来越严重。硫化氢含量的升高及次生气的集中外排，造成油井及井场周围工作环境恶化，给员工及周边村庄百姓的身体造成一定伤害，存在严重安全隐患；二氧化碳含量的升高，造成次生气无法利用。因此对蒸汽驱采油过程中产生的次生气进行治理工作已刻不容缓。

发明内容

本发明提供了一种蒸汽驱采油中次生气的净化回收方法，该方法能够将次生气中的H₂S、CO₂和CH₄进行有效地分离，对CO₂和CH₄进行净化和回收。

为解决现有技术中存在的问题，本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种蒸汽驱采油中次生气的净化回收方法，所述次生气中主要包括H₂S、CO₂和CH₄气体及其他杂质，所述方法主要包括以下步骤：

1)次生气干法脱硫步骤

蒸汽驱采油中次生气经气液分离器脱除液体，再经过空冷器降温后，含硫次生气进入脱硫塔与塔内的脱硫剂进行反映，脱除次生气中的H₂S。

所述脱硫剂的重量比组成为：羟基氧化铁85-90％，氧化锌8-12％，助剂2-3％。

2)次生气增压预处理步骤

脱硫后的次生气作为原料气进入到原料气缓冲罐中，通过压缩机增压至0.3MPa后，原料气体自预处理系统的预处理吸附塔底进入预处理吸附塔，在活性炭类吸附剂的选择性吸附下，除去原料气中的大部分C₅⁺重烃类杂质。

3)原料气变压吸附CH₄/CO₂分离步骤

除油后的原料气进入变压吸附脱碳系统，在吸附塔中原料气中的CO₂被硅胶类吸附剂选择吸附下来，分离CO₂净化后的气体作为天然气产品去油田燃料气系统。

当吸附塔中吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。

吸附剂的再生过程依次如下：

a.均压降压过程

这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的气体放入其它已完成再生的较低压力吸附塔的过程，这一过程不仅是降压过程更是回收塔内CH₄、提高CH₄收率的过程，本流程共包括了三次连续的均压降压过程。

b.逆放过程

在均压结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常压，此时被吸附的CO₂开始从吸附剂中大量解吸出来，并进入CO₂储罐。

c.真空过程

逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵对床层抽真空，进一步降低吸附质组分的分压，并将吸附质解吸出来，并进入CO₂储罐。

d.均压升压过程

真空过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力气体依次对该吸附塔进行升压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死空间气体的过程，本流程共包括了连续三次均压升压过程。

f.产品气升压过程

在三次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用富CH4气体对吸附塔压力升至吸附压力。

经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了准备。

多个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作，始终有1个吸附塔处于吸附状态，即可实现次生气体的连续分离与提纯。

4)有机硫脱除步骤

利用活性炭脱硫剂脱除分离CH₄后的CO₂气体中的有机硫。

5)液体CO₂制备步骤

脱除有机硫后的CO₂气体经过压缩增压至2.8MPa后进行脱烃净化，然后通过降温使之液化为液体CO₂，经干燥脱水、精馏精制后得到工业液体CO₂产品。