火驱尾气变压吸附分离工艺技术研究.pdf

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1、火驱尾气变压吸附分离工艺技术研究李志岩(中油辽河工程有限公司，辽宁盘锦124010)摘要：曙光油田在杜66块进行火驱开发试验，经过多年火驱开发，取得较好的增油效果。火驱开发产生大量尾气，尾气组分中N：含量60～80％，CH。含量3～15％，CO：含量12～20％，H：S含量100～600mg／m3，其它组分1～2％。火驱尾气处理工艺国内外尚无工业化应用实例，尾气中CH。、CO：的无序排放，造成环境污染和温室气体效应，浪费大量不可再生能源CH。，亟需研究攻关火驱尾气处理技术。关键词：尾气处理；变压吸附l火驱尾气分离工艺选择根据国内相关领域天然气净化技术应用现状，工业上火驱尾气处理方

2、法主要包括变压吸附法、低温液化法和膜分离法3种方式。低温液化法需对尾气进行脱水脱碳，工艺装置复杂，能耗高，膜分离法无法分离N：和CH。。因此，针对火驱尾气组分特点，宜采用变压吸附法来实现尾气各组分分离。2火驱尾气变压吸附处理工艺影响因素研究通过火驱尾气变压吸附处理室内试验和中试装置试验，研究了火驱尾气组分、吸附压力、甲烷收率等与产品气CH。浓度的关系。2．1尾气组分与产品气CH。浓度的关系通过向尾气中加入净化处理后的富氮气和产品气实现气体组分变化，研究尾气组分对产品气CH。浓度的影响。在吸附压力一定时，随着尾气中CH。浓度的降低，在控制放空气中CH。浓度相近时，产品气中CH。浓度

3、随之降低。2．2吸附压力与产品气CH。浓度的关系通过调节变压吸附装置操作压力，研究吸附压力对产品气CH。浓度的影响。表1吸附压力与产品气CH。浓度的关系序吸附压力产品气CH。浓度放空气CH。浓度处理量号(MPa)(％)m3／h10．5532．746402O．35422．896003O．3402．97450注：尾气CH。浓度为11．5％。从表1可以看出：在尾气中CH。浓度一定时，随着吸附压力降低，在控制放空气中CH。浓度一定时，产品气中CH。浓度随之降低。2．3CH。收率与产品气CH。浓度的关系通过调整产品气CH。浓度，研究CH。收率与产品气CH。浓度的关系。表2产品气CH。浓度为

4、53．67％时物料平衡表样品名组成(％)流量称CHaC0：N2C2C3C。+(m3／h)尾气11．4915．0972．88O．19O．14O．2l640富CO，气6．9074．2017．04O．800．350．71120富N：气1．520．9197．390．18410产品气53．674．3741．700．25O．Ol1lO注：富COz和富Nz排放，排放气中甲烷浓度为2．74％。表3产品气CH。浓度为61．88％时物料平衡表样品名组成(％)流量称CH。C02N2C2C3C。+fm3／h)尾气11．5215．7572．24O．17O．13O．19640富C026．8075．0916．

5、29O．8lO．32O．69116富N2气2．591．5795．75O．09446产品气61．888．5629．23O．3278注：富CO：和富Nz排放，排放气中甲烷浓度为3．46％。从表2和表3可以看出：在尾气中甲烷浓度一定时，随着产品气CH。浓度的提高，放空气中CH。浓度也随之提高，甲烷收率降低。经计算，当尾气中CH。浓度为11．5％，产品气中CH。浓度为53．67％时，甲烷收率为80．6％；产品气中CH。浓度为61．88％时，CH一收率为65．5％。2。4产品气指标当尾气处理中试装置尾气CH。浓度为11．5％，吸附压力为0．5MPa时，富甲烷产品气CH。浓度≥53．6％，达

6、到《城镇燃气分类和基本特性》GB／rI’13611中天然气6T标准。3结语火驱尾气采用预处理+两段变压吸附分离工艺，实现火驱尾气各组分分离，CHa收率>80％，富甲烷产品气浓度>53％，达到稳定燃烧条件。尾气中CH。浓度降低，产品气中CH。浓度随之降低。吸附压力降低，产品气中CH。浓度随之降低；产品气CH。浓度提高，CH。收率随之降低。作者简介：李志岩(1981一)，男辽宁灯塔人工程师硕士主要从事油气田地面工程设计与研究2016年12N化毒蓄理l145