含CO2伴生气回收处理技术研究

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在能源短缺和节能减排的背景下，二氧化碳驱油作为三次采油技术，因其具有既能提高原油采收率，同时又能降低温室气体CO2排放的优点，在油田有着非常广阔的利用前景。目前，二氧化碳驱油工业中的原料气多来自高含CO2伴生气，通过CO2回收处理工艺获得高浓度CO2气体和一部分含CO2的天然气，这部分天然气由于热值较低而无法得到利用，造成了能源的浪费。同时由于目前工艺无法利用较低浓度的含CO2伴生气，也进一步降低了CO2气体的回收使用率。因此，研究一套能够满足不同CO2浓度回收需要，使得天然气和CO2气体均得到回收利用的宽范围工艺显得尤为重要。本文以中原油田濮沙一下11口井的天然气组分为基础，通过HYSYS软件模拟，对比分析了低温分馏三塔工艺与低温分馏四塔工艺，确定了四塔工艺的增压方案，并优化了工艺参数。最终通过复合胺液吸收法与低温分馏四塔工艺结合，形成了一种能够在不同浓度条件下，同时回收天然气和CO2产品的工艺方案。首先，运用HYSYS自带数据库对含CO2伴生气水合物生成条件及极限含水量进行了预测分析。运用CO2生成工具对含 CO2伴生气中 CO2的析出条件进行了预测分析。随后通过不同脱碳工艺方案的对比分析确定了复合胺液吸收法与低温分馏四塔工艺结合使用的工艺方案。并对低温分馏三塔、四塔工艺进行对比分析，结果表明四塔方案要优于三塔方案。随后对低温分馏四塔工艺的增压方案及工艺参数进行了优化，确定方案一为最终增压方案，乙烷回收塔和添加剂回收塔塔底最优温度与塔顶回流比的最优值分别为 130℃、135℃与 0.5、1。随后对 CO2零排放的工艺方案进行了对比研究，分析了在不同CO2产品指标（98.5%、98%、97%）下A、B、C、D四种方案的各自特点。最后，通过模拟分析复合胺液吸收法确定其与低温分馏四塔工艺的切合点，结果表明：当原料气CO2含量为57%时，两种工艺所须负荷较为接近。因此，两工艺切换的临界CO2含量为57%。

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作者
王冬旭;
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作者单位

中国石油大学(华东);

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授予单位中国石油大学(华东);
学科石油与天然气工程
授予学位硕士
导师姓名张足斌,宋世昌;
年度 2016
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类
关键词
CO2; 伴生气;

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