[发明专利]一种CO2

说明书

本发明属于CO₂捕集技术领域，具体涉及一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置及方法。该装置包括：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。本发明装置结构简单、操作简易，分离后气体的纯度高，CO₂和CH₄纯度均达到99％以上。

技术领域

本发明属于CO₂捕集技术领域，具体涉及一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置及方法。

背景技术

在我国，油层储层渗透率低、单井产能低的低渗透油藏储量可达全国储量的2/3以上，开发潜力巨大。CO₂驱油提高采出率是一项有效且应用广泛的技术，但在CO₂被注入油层后，约有40～50vol.％会随着油田采出液伴生气溢出，采出液中含有大量CO₂及水，除水后的采出气CO₂提纯是一项重要工作。目前用于CO₂分离提纯的主要工艺有醇胺溶液化学吸收技术、变压吸附技术、低温分馏技术、膜分离技术，其中气体分离膜技术与其它分离技术相比具有许多独特的优势，如分离过程中无相变，能耗较低，传质推动力为压差，因此分离过程较为容易实现，如果气源本身就具有压力，分离过程的经济性更加明显。从宏观上来说，气体分离膜技术是一种物理分离过程，并且是一种静态过程，因此流程一般比较简单，实现起来更加容易，日常工耗很低，其操作费用低是其最大的优势。

气体分离膜技术同时也具有占地面积小，节能、环保等独特的优势，由于薄膜分离的原理及元件结构简单，投资少，运行成本低，具有便于扩充处理容量的灵活性，特别适用于处理CO₂浓度高的原料气，但采出气特点变化范围广，单级膜系统很难满足多种工况的提纯率，同时得到高纯CO₂及高纯CH₄气体。因此亟待开发一种用于油田CO₂驱采出气提纯的高效膜分离系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题或不足而提供一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置及方法，从而得到高纯CO₂气体及高纯CH₄气体。

本发明所提供的技术方案为：

一种CO₂驱采出气高效膜分离与提纯的装置，包括：油气分离塔1、第一压缩机2、重烃吸附塔3、过滤器4、气体预热器5、第一级膜膜组件6、第二级膜组件7、第二压缩机8以及第三级膜组件9。所述的油气分离塔1、第一压缩机2、重烃吸附塔3、过滤器4、气体预热器5通过高压管线依次连接，气体预热器5的出口与第一级膜组件6的入口相连；第一级膜组件6的截留气出口与第二级膜组件7的入口相连，渗透气出口与第二压缩机8的入口相连，第二压缩机8的出口与第三级膜组件9的入口相连；第二级膜组件7的渗透气出口与第一级膜膜组件6的入口相连，截留气出口与高纯CH₄气瓶相连；第二级膜组件9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。

作为优选，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。

优选地，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。

优选地，所述的气体预热器5为板式换热器。

优选地，所述的第一级膜组件6内径为280-300mm，长度为1.5-1.8m。