的裝置及其工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田助采尾氣回收0)2技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，適合單井或多井使用，適合組分波動較大的油田助采尾氣回收CO2的裝置及其工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在油田中0)2主要應(yīng)用于提高原油采收率項目中。將CO2注入衰竭的油藏中可以提尚原油米收率7 %?25%，在提尚米收率的同時，亦可延長油井生廣壽命。但是，由此也帶來了另一方面的問題，即在石油生產(chǎn)率增加的同時，溶于油中的CO2也隨著溢出，穿透出地表層。從成本及環(huán)境污染方面考慮，穿透氣中放出的CO2必須回收并且重新注入到油藏中去，這就要求有氣體處理設(shè)施把0)2和穿透氣中其他組分分離開來，為了節(jié)省投資就需要對工程的具體條件和各種氣體處理技術(shù)進行分析研宄和評估，以確定一種最適合于該工程的氣體處理方案。油田穿透氣CO2處理設(shè)施通常比傳統(tǒng)酸性氣體處理過程更復(fù)雜，費用也更昂貴，一般包括壓縮、脫水、脫硫，COjPCH4X2H6及其他重?zé)N化合物的分離，而且各個組分之間會對分離效果相互影響。因此，必須根據(jù)油田具體情況考慮多方面因素來確定氣體處理方案。用于0)2分離的方法很多，如吸附法、胺化合物吸收法、離子液體循環(huán)吸收法、CO2水合物分離法、膜分離法等。但由于油田穿透氣成分復(fù)雜、氣體量大、壓力高等特點傳統(tǒng)的方法很難達到要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，適合單井或多井使用，適合組分波動較大的油田助采尾氣回收CO2的裝置及其工藝。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:包括原料氣分離裝置、液氨循環(huán)裝置和水循環(huán)裝置構(gòu)成，
[0005]a、原料氣分離裝置:原料氣分離裝置包括與原料氣相連的緩沖罐，緩沖罐通過管道與三級壓縮機的進口相連，三級壓縮機中一級壓縮工段與二級壓縮工段之間的管道與第二水冷器的管程相連，二級壓縮工段與三級壓縮工段之間的管道與第三水冷器的管程相連，三級壓縮機的出口通過第一水冷器的管程與第一精餾塔底部的第一再沸器上部氣相進口相連，第一再沸器的下部設(shè)有第一再沸器氣相出口，第一再沸器氣相出口通過管道與第一精餾塔的氣相進口相連，第一精餾塔的底部設(shè)有第一液相出口，所述第一液相出口與輕質(zhì)原油回收儲罐相連，第一精餾塔的頂部設(shè)有混合氣出口，所述第一精餾塔的混合氣出口與第二精餾塔底部的第二再沸器上部相連，第二再沸器的下部設(shè)有第二再沸器液相出口，第二再沸器液相出口通過管道與第一冷凝器的管程進口相連，第一冷凝器的管程出口通過管道分別于第一精餾塔的回流液進口和第二精餾塔中部的回流液進口相連，第二精餾塔底部的高沸點物質(zhì)出口通過管道依次與過冷器的管程和液體0)2儲罐相連，所述過冷器的管程和液體CO2儲罐之間的管道上設(shè)有三通，第一端與過冷器的管程出口相連，第二端與液體0)2儲罐的進口相連，第三端與第二冷凝器的管程進口相連，第二冷凝器的管程出口通過管道與過冷器的殼程進口相連，過冷器的殼程出口和緩沖罐與三級壓縮機之間的管道相連，第二精餾塔頂部的不凝性氣體出口通過管道與第二冷凝器的殼程相連，第二冷凝器殼程出口通過管道與氣液分離器相連，氣液分離器底部的液相出口與第二精餾塔上部的回流液進口相連，氣液分離器頂部的氣相出口與不凝性氣體回收罐相連；
[0006]b、液氨循環(huán)裝置:包括氨儲罐，氨儲罐的出口通過管道與第一冷凝器的殼程相連，第一冷凝器的殼程出口依次通過制冷機組和第三冷凝器的殼程相連，第三冷凝器的殼程的出口與氨儲罐的進口相連；
[0007]C、水循環(huán)裝置:包括涼水塔，涼水塔的出水口與水泵相連，水泵通過管道分別與三級壓縮機氣缸進水口、第一水冷器的殼程、第二水冷器的殼程，第三水冷器的殼程和第三冷凝器的管程相連，三級壓縮機的氣缸出水口、第一水冷器的殼程出口、第二水冷器的殼程出口，第三水冷器的殼程出口和第三冷凝器的管程出口分別與涼水塔的進水口相連。
[0008]所述原料氣分離裝置中緩沖罐通過管道與第二水冷器的管程相連。所述原料氣分離裝置中三級壓縮機的出口通過管道與第一精餾塔底部的第一再沸器上部氣相進口相連。所述原料氣分離裝置中原料氣分離裝置中緩沖罐與第二水冷器的管程之間的管道上設(shè)有第一閥門。所述原料氣分離裝置中三級壓縮機的出口與第一再沸器上部氣相進口的管道上設(shè)有第二閥門。所述原料氣分離裝置中三級壓縮機的出口與第一水冷器的管程之間的管道上設(shè)有第三閥門，所述第一液相出口與輕質(zhì)原油回收儲罐之間的管道上設(shè)有第四閥門，所述三通與液體0)2儲罐的進口之間的管道設(shè)有第五閥門，所述三通與第二冷凝器的管程進口之間的管道設(shè)有第六閥門，第一冷凝器的管程出口與第二精餾塔中部的回流液進口之間的管道設(shè)有第七閥門，氣液分離器底部的液相出口與第二精餾塔上部的回流液進口之間的管道設(shè)有第八閥門，氣液分離器頂部的氣相出口與不凝性氣體回收罐24之間的管道設(shè)有第九閥門。所述液氨循環(huán)裝置中氨儲罐的出口與第一冷凝器的殼程之間的管道設(shè)有第十閥門，第一冷凝器的殼程出口與制冷機組之間的管道設(shè)有第十一閥門，制冷機組與第三冷凝器的殼程之間的管道設(shè)有第十二閥門，第三冷凝器的殼程的出口與氨儲罐的進口之間的管道設(shè)有第十三閥門。所述水循環(huán)裝置涼水塔的出水口與水泵之間的管道設(shè)有第十四閥門，水泵分別與三級壓縮機的氣缸、第一水冷器的殼程、第二水冷器的殼程，第三水冷器的殼程和第三冷凝器的管程之間的管道上分別設(shè)有第十五閥門、第十六閥門、第十七閥門，第十八閥門和第十九閥門；三級壓縮機的氣缸出口、第一水冷器的殼程出口、第二水冷器的殼程出口，第三水冷器的殼程出口和第三冷凝器的管程出口分別與涼水塔的進水口之間的管道上分別設(shè)有第二十閥門、第二十一閥門、第二十二閥門，第二十三閥門和第二十四閥門。
[0009]一種油田助采尾氣回收CO2的工藝，該工藝為分為原料氣分離方法，液氨循環(huán)冷卻方法和水循環(huán)冷卻方法:
[0010]a、原料氣分離方法:
[0011]步驟一:使原料氣進入緩沖罐I中，其原料氣的主要成分為:氮氣、二氧化碳、甲烷、乙烷，水和輕質(zhì)原油，其壓力為0.5Mpa，溫度為常溫；
[0012]步驟二:壓縮原料氣:使步驟一中進入緩沖罐的原料氣依次進入三級壓縮機的一級壓縮工段，第二水冷器的管程，二級壓縮工段，第三水冷器的管程和三級壓縮工段內(nèi)，當原料氣在三級壓縮機的出口時，其壓力為5.0Mpa，溫度為75°C ；
[0013]步驟三:分離輕質(zhì)原油:使步驟二中通過三級壓縮機出口的原料氣依次通過第一水冷器的管程和第一精餾塔底部的第一再沸器進入第一精餾塔內(nèi)，原料氣在第一精餾塔內(nèi)經(jīng)過精餾，使高沸點物質(zhì)進入第一精餾塔底部，高沸點物質(zhì)通過第一液相出口進入輕質(zhì)原油回收儲罐內(nèi)，低沸點物質(zhì)通過第一精餾塔頂部的混合氣出口進入第二再沸器內(nèi)；所述原料氣通過第一水冷器的管程后溫度為:60°C，所述原料氣通過第一再沸器后的溫度為:40°C，所述原料氣在第一精餾塔內(nèi)通過精餾分離后高沸點物質(zhì)與低沸點物質(zhì)的比例為23: 77，所述輕質(zhì)原油回收儲罐內(nèi)包括輕質(zhì)原油，二氧化碳和水，其中，二氧化碳占緩沖罐內(nèi)原料氣中二氧化碳的4 %，水占緩沖罐內(nèi)原料氣中水的99 %以上，輕質(zhì)原油為緩沖罐內(nèi)原料氣中全部的輕質(zhì)原油；所述低沸點物質(zhì)中包含有氮氣、二氧化碳，甲烷和乙烷；
[0014]步驟四:將回收提純二氧化碳至濃度為97%以上:使步驟三中分離輕質(zhì)原油后的原料氣依次經(jīng)過第二再沸器液相出口、第一冷凝器的管程進口，第一冷凝器的管程出口，然后分別進入第一精餾塔的回流液進口和第二精餾塔中部的回流液進口內(nèi)；所述進入第一精餾塔的回流液進口的原料氣再次經(jīng)過第一精餾塔進行精餾，使高沸點物質(zhì)進入第一精餾塔底部，高沸點物質(zhì)通過第一液相出口進入輕質(zhì)原油回收儲罐內(nèi)，低沸點物質(zhì)通過第一精餾塔頂部的混合氣出口進入第二再沸器內(nèi)；所述進入第二精餾塔中部的回流液進口內(nèi)的原料氣經(jīng)過第二精餾塔精餾，精餾后的高沸點物質(zhì)進入第二精餾塔底部，并通過第二精餾塔底部依次進入過冷器的管程和液體CO2儲罐內(nèi)，低沸點物質(zhì)通過第二精餾塔頂部的不凝性氣體出口進入第二冷凝器的殼程；所述通過第二精餾塔精餾后的高沸點物質(zhì)包括濃度為97%以上的二氧化碳，余量為乙烷，其溫度為0°C ;所述通過第二精餾塔精餾后的低沸點物質(zhì)包括50%的二氧化碳和35%的甲烷，余量為乙烷，通過第二精餾塔精餾后的低沸點物質(zhì)中的甲烷為步驟一中所述原料氣中全部的甲烷；
[0015]步驟五:產(chǎn)品過冷:過冷器的管程和液體CO2儲罐之間的管道上設(shè)有三通，上述步驟四中所述通過第二精餾塔精餾后的高沸點物質(zhì)通過過冷器的管程和三通，第六閥門，第二冷凝器的管程和過冷器