[发明专利]一种石油伴生气分离工艺

权利要求书

1.一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述分离工艺包括以下步骤：预处理步骤、气液分离步骤、CO₂分离步骤、气体回收步骤；所述CO₂分离步骤中采用复合膜用于分离二氧化碳，所述复合膜是表层为聚砜膜层、中间层为凝胶过滤层、底层为无纺布层的三层结构，所述复合膜是将凝胶过滤层于200℃加热至微融状态后，在复合膜两侧分别熔融粘接无纺布、聚砜膜，冷却固化形成，所述凝胶过滤层是以海绵状骨架、海藻酸钙凝胶、咪唑类盐晶体制备形成滤骨架，并在过滤骨架上包覆聚醚砜膜形成；

所述海绵状骨架的制备方法如下：以铅银合金板作为阳极，将包裹有导电海绵的压延铝板作为阴极，并联悬挂于硫酸锌溶液中，通直流电电解取出海绵，于甘油浓度为15-25wt％的乙醇溶液中浸泡3-4h，放置于50-60℃的烘箱内烘1-2h，再置于250-350℃的温度下烧制50-80min,取出用去离子水清洗晾干，切碎得到海绵状骨架。

2.根据权利要求1所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述分离工艺具体包括以下步骤：

预处理步骤：通过重力沉降法分离出伴生气中的油污、游离水、杂质，并对预分离后的伴生气进行加压；

气液分离步骤：将加压后的伴生气通入气液分离器中除水；

CO₂分离步骤：将除水后的伴生气加热后，通过复合膜分离出二氧化碳，直至伴生气中的二氧化碳含量小于等于2％，得到有机蒸汽；

气体回收步骤：将有机蒸汽通入液化气塔进行分馏，将分馏后的有机蒸汽输送到液化罐内存储。

3.根据权利要求2所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述预处理步骤中，将伴生气加压至3.45MPa。

4.根据权利要求3所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述CO₂分离步骤中，伴生气加热至50-70℃。

5.根据权利要求4所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述CO₂分离步骤中，气体处理量为2.58×10⁴m³/d～3.58×10⁴m³/d。

6.根据权利要求5所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述凝胶过滤层的制备步骤如下：

以铅银合金板作为阳极，将包裹有导电海绵的压延铝板作为阴极，并联悬挂于硫酸锌溶液中，通直流电电解取出海绵，于甘油浓度为15-25wt％的乙醇溶液中浸泡3-4h，放置于50-60℃的烘箱内烘1-2h，再置于250-350℃的温度下烧制50-80min,取出用去离子水清洗晾干，切碎得到海绵状骨架；

取1-丁基-3-乙烯基咪唑四氟硼酸盐进行重结晶，得到的晶体加入海藻酸钠水溶液中搅拌均匀后得到悬浮液，向悬浮液中加入海绵状骨架和含钙水溶液中混匀，呈凝胶状后取出，于70℃下干燥1-2h，得到过滤骨架；

采用聚醚砜膜将过滤骨架包裹在内，得到凝胶过滤层。

7.根据权利要求6所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述凝胶过滤层的制备步骤中，悬浮液中晶体的含量为70-80％。

8.根据权利要求7所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述凝胶过滤层的制备步骤中，聚醚砜膜的厚度为0.5-1.5cm。

9.根据权利要求8所述的一种石油伴生气分离工艺，其特征在于，所述凝胶过滤层的制备步骤中，导电海绵的孔隙率为60-80％。