油气开发——油田伴生气中CO2的脱除与富集技术

注液化CO2混相驱油采油产生的伴生气中含有大量的CO2,出于环保和能源利用的考虑,需要对这部分CO2加以分离回收和再利用。中凯化学拥有的“膜/变压吸附”和“纯变压吸附”工艺,可从伴生气中脱除和回收CO2,并使得到的产品天然气得到国家标准。
  膜分离部分选用美国Air-products公司下属Permea(柏美亚)公司的Prism®(普里森)膜分离器。膜材料选用聚酰亚胺,该材料理化性能都很优异,耐温高,不易软化,不怕水,表层对烃及CO2的耐受性较好,有较好的分离性能。并且相对于其他品牌的膜材料,对预处理的要求相对宽松,投资较低。
  变压吸附所用的吸附剂主要采用四川省达科特化工科技有限公司针对含甲烷烃类与二氧化碳混合气专门研制的DKT-511专用吸附剂。与脱出二氧化碳的常规类活性炭及硅胶类吸附剂相比,其突出特点在于该吸附剂分离系数很高,可达30-50,是常规类脱碳吸附剂的10-20倍。优异的选择吸附性保证了较高的甲烷回收率。
  根据伴生气CO2浓度的不同,选择“膜/变压吸附”或“纯变压吸附”工艺,使CO2的回收利用更为经济。两种技术路线如下:

膜/变压吸附组合工艺

如上图所示,原料气经脱重烃后加压,再经预处理后进入膜处理装置,其中渗透气为富集的CO2可以回用(CO2纯度95%—97%),而渗余气再进入变压吸附处理,其解吸气为富集的CO2(98%),非吸附气为合格的天然气。

纯变压吸附

如上图所示,原料气经脱除重烃后进入真空变压吸附,经变压吸附处理后,解吸气为CO2(纯度98%),非解吸气为天然气(CO2≤3%)。采用变压吸附装置操作弹性大、适应范围广,能适合原料气量和组成较大波动,正常吸附剂可以用8—10年。