EOR采出气全周期CO2分离工艺模拟研究
随着EOR驱油技术的发展,石油采出气中含有大量的CO2,导致采出气燃值较低,如果直接排空不仅造成能源的浪费,还会引发温室效应,因此采出气CO2分离回收利用技术应运而生,不仅能够实现能源的有效利用而且响应环保的要求。本文围绕胜利油田采出气CO2分离回收技术的研究,主要研究内容包括:现场采出气特点的分析、混合胺溶液吸收法与薄膜分离法流程设计及工艺计算、Aspen HYSYS软件模拟混合胺溶液吸收法工艺、MATLAB软件仿真模拟计算薄膜分离法工艺。<br>  基于现场采出气的调研情况,研究分析了EOR采出气的组分特点,并分析了采出气中重烃组分的变化规律,结...
随着EOR驱油技术的发展,石油采出气中含有大量的CO2,导致采出气燃值较低,如果直接排空不仅造成能源的浪费,还会引发温室效应,因此采出气CO2分离回收利用技术应运而生,不仅能够实现能源的有效利用而且响应环保的要求。本文围绕胜利油田采出气CO2分离回收技术的研究,主要研究内容包括:现场采出气特点的分析、混合胺溶液吸收法与薄膜分离法流程设计及工艺计算、Aspen HYSYS软件模拟混合胺溶液吸收法工艺、MATLAB软件仿真模拟计算薄膜分离法工艺。
  基于现场采出气的调研情况,研究分析了EOR采出气的组分特点,并分析了采出气中重烃组分的变化规律,结果显示在CO2注入初期,采出气中CO2含量在30%以下,在CO2注入中后期,CO2含量急剧上升至70%左右,而采出气中含有 C3+以及 C5+重烃,其中 C5+以上重烃含量比较稳定且含量较低,而 C3+重烃含量较高并随着注入时间的增大而逐渐降低。
  根据采出气组分的特点,对比了化学吸收法、变压吸附法、薄膜分离法与低温分馏法的适用范围及处理效果,选定混合胺溶液吸收法和薄膜分离法进行工艺流程设计,并进行了薄膜分离法的预处理设计,以防采出气中重烃对薄膜装置的污染。
  利用Aspen HYSYS软件对混合胺溶液吸收法进行了工艺流程的模拟,分析了溶液循环量、吸收塔塔板数、贫液质量浓度、吸收塔压力、吸收塔温度以及解吸塔贫液再生质量、解吸塔塔板数等对 EOR采出气 CO2分离净化效果的影响,结果显示溶液循环量在18t/h,吸收塔压力为0.5MPa,吸收温度为40℃,吸收塔塔板数大于20块,解吸压力为0.1MPa时即可达到CO2的处理效果。此外,还分别针对CO2-CH4体系以及实际气体组分进行了模拟,结果表明实际气体组分在CO2-CH4体系可达到处理效果的参数下均可达到处理效果,也为进行实验分析及实验结果对现场的指导提供必要的借鉴。
  利用MATLAB软件对薄膜分离法进行了工艺流程的仿真模拟计算,分析了各级薄膜面积及操作压力对薄膜分离效果的影响,结果显示针对于采出气中CO2为60%所设计的薄膜分离装置具有较大的操作弹性,可适应 CO2含量50%~80%的波动,且只需要调节第三级薄膜前的压力就可满足高CO2纯度、高CO2回收率、低CH4损失率的要求。
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作者: 王小宝
授予学位: 硕士
学位授予单位: 青岛科技大学
导师姓名: 刘炳成
学位年度: 2016
语 种: chi
分类号: TE357.45
在线出版日期: 2016年9月14日