[发明专利]一种二氧化碳回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油的开采技术，具体是一种用于对石油开采过程中采用的驱产出气中的二氧化碳进行回收的方法。

背景技术

随着开发程度的不断加深，我国的油田相继进入开发中后期。在此阶段，为了进一步提高采收率，各大油田都在研究采用二氧化碳驱油技术。目前二氧化碳驱油技术已经在大庆油田，江苏油田，华东石油局，东北石油局，新疆油田等石油单位得到应用。然而，当注入二氧化碳气量达到一定程度后，油井会产出二氧化碳穿透气，目前国内缺乏相应的回收技术，造成气源的浪费。目前对于二氧化碳的回收方法主要有胺吸收法和低温分离法。胺吸收法需串接脱水装置，操作较为复杂，溶剂腐蚀、降解、 易污染、循环量大，能耗偏高，不适于油田回收；低温分离法投资费用大，操作不慎，CO₂易固化，能耗较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够石油开采的驱产出气进行回收，减少气源浪费、能耗低、操作方便的二氧化碳回收方法。

本发明的一种二氧化碳回收方法包括以下步骤：

（1）压缩冷却分离

以油井二氧化碳驱油产生的含有水、氮气、甲烷、乙烷、C3～C12烷烃的CO₂驱产出气体为处理对象，经气体压缩冷却分离出部分水分及重烃；

（2）蒸馏脱油水

来自步骤（1）的气体通过蒸馏，将沸点高于CO₂的重烃、水进一步分离，得到含水≤200 ppm 的CO₂气体；

（3）液化与提馏

来自步骤（2）的CO₂气体经冷凝得到CO₂液体，进行提馏，达到分离沸点低于CO₂的氮、甲烷、乙烷及其它微量杂质，使得影响驱油混相的N₂+CH₄摩尔分数小于1%，得到满足于驱油的成品CO₂液体；

（4）低温提馏

对步骤（2）中蒸馏工序未被冷凝的带有氮、甲烷、乙烷的CO₂尾气进行低温提馏，采用CO₂冷凝液作为低温提馏塔顶冷媒介质，进一步回收CO₂及浓缩甲烷、乙烷及其它有机物。

本发明通过采用精馏和低温提镏耦合法实现回收油田CO₂驱产出气，其流程简单、操作方便，经实际验证，CO₂收率高达98%以上，能耗低，且副产轻质油和油田燃气，副产品经济价值高，具有很好的应用效果。

具体实施方式

该二氧化碳回收方法包括以下步骤：

（1）压缩冷却分离

以油井二氧化碳驱油产生的含有水、氮气、甲烷、乙烷、C3～C12烷烃的CO₂驱产出气体为处理对象，经气体压缩冷却分离出部分水分及重烃；

（2）蒸馏脱油水

来自步骤（1）的气体通过蒸馏，将沸点高于CO₂的重烃、水进一步分离，得到含水≤200 ppm 的CO₂气体；

（3）液化与提馏

来自步骤（2）的CO₂气体经冷凝得到CO₂液体，进行提馏，达到分离沸点低于CO₂的氮、甲烷、乙烷及其它微量杂质，使得影响驱油混相的N₂+CH₄摩尔分数小于1%，得到满足于驱油的成品CO₂液体；

（4）低温提馏

对步骤（2）中蒸馏工序未被冷凝的带有氮、甲烷、乙烷的CO₂尾气进行低温提馏，采用CO₂冷凝液作为低温提馏塔顶冷媒介质，进一步回收CO₂及浓缩甲烷、乙烷及其它有机物。

步骤（1）中的压缩冷却分离条件为：压缩后的气体压力在4.0～5.0 MPa之间。

步骤（2）中的蒸馏脱油水条件为：温度0～30℃，压力4.0～5.0MPa。

步骤（3）中的液化与提馏条件为：温度-20～10℃，压力4.0～5.0MPa。

步骤（4）中的低温提馏条件为：温度-45～10℃，压力4.0～5.0MPa。