[发明专利]一种CO2

权利要求书

1.一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的装置包括：油气分离塔、第一压缩机、重烃吸附塔、过滤器、气体预热器、第一级膜膜组件、第二级膜组件、第二压缩机以及第三级膜组件；所述的油气分离塔、第一压缩机、重烃吸附塔、过滤器、气体预热器通过高压管线依次连接，气体预热器的出口与第一级膜组件的入口相连；第一级膜组件的截留气出口与第二级膜组件的入口相连，渗透气出口与第二压缩机的入口相连，第二压缩机的出口与第三级膜组件的入口相连；第二级膜组件的渗透气出口与第一级膜膜组件的入口相连，截留气出口与高纯CH₄气瓶相连；第二级膜组件的渗透气出口与高纯CO₂气瓶相连，截留气出口与高纯CH₄气瓶相连。

2.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的膜组件选用中空纤维膜组件，膜材料选用聚酰亚胺膜。

3.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的第一压缩机的额定功率为100kW，所述的第二压缩机的额定功率为50kW。

4.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的气体预热器为板式换热器。

5.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的第一级膜组件内径为280-300mm，长度为1.5-1.8m。

6.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的第二级膜组件内径为250-270mm，长度为1.2-1.5m。

7.根据权利要求1所述的CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，其特征在于，所述的第三级膜组件内径为150-180mm，长度为1.0-1.2m。

8.一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤，但不限于以下步骤：

(1)CO₂驱采出气首先进入油气分离塔，通过油气分离塔的作用去除伴生气中常带有的成股液态成分及液态杂质，实现气液的分离；

(2)油气分离塔分离出来的气体通过压缩机加压后经过气体输送管道依次进入重烃吸附塔和过滤器，重烃吸附塔中的专用活性炭对重烃成分的选择性吸附进行重烃的脱除，过滤器过滤掉采出气中含有的固体颗粒、粉尘物质，或者由重烃吸附塔带出的硅胶颗粒，防止固体颗粒、粉尘堵塞膜组件，从而影响分离和纯化的效果，并保证膜组件的正常运行；

(3)经过滤器过滤后的气体进入气体预热器，通过气体预热器将气体的温度提高至38-40℃左右，确保残留气和渗透气的温度不低于露点温度，从而保证气体进入膜组件中没有液滴，避免液滴和油滴冷凝于膜表面影响薄膜分离系统的正常运行；

(4)经过气体预热器出来的气体进入第一级膜组件进行气体的分离，气体分流成两股，一股为富含CO₂的渗透气流，一股为富含CH₄的截留气流；

(5)第一级膜组件分离出的富含CO₂的渗透气流进入第二压缩机进行加压后进入第三级膜组件，进一步提纯CO₂气，经过第三级膜组件处理后的渗透气流即为CO₂产品气；

(6)第一级膜组件分离出的富含CH₄的截留气流进入第二级膜组件，进一步提纯CH₄气，经过第二级膜组件处理后的截留气流即为CH₄产品气；而渗透气流由于其仍含有部分CO₂，且该CO₂气流的浓度与入口采出气中CO₂浓度相近，为提高CO₂产品的回收率将该CO₂渗透气流与气体预热器出口气体汇合，进行循环处理。