[发明专利]一种伴生气回收处理装置和方法有效
申请号: | 202010730978.9 | 申请日: | 2020-07-27 |
公开(公告)号: | CN111852404B | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 王飞;张国栋 | 申请(专利权)人: | 青岛科技大学 |
主分类号: | E21B43/00 | 分类号: | E21B43/00;E21B43/34;E21B21/07;E21B41/00;C10L3/10 |
代理公司: | 青岛高晓专利事务所(普通合伙) 37104 | 代理人: | 白莹;于正河 |
地址: | 266109 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 伴生 回收 处理 装置 方法 | ||
1.一种伴生气回收处理装置,其特征在于气体收集管道、气罐、气体预处理车、预处理液罐车、废液罐车、气体加压泵车、天然气水合吸收车、水罐车、水合物造粒车、水合物储罐车和中控车;气体收集管道分别与石油管道和气罐连接,气罐与气体预处理车管道式连接,气体预处理车分别与预处理液罐车、废液罐车和气体加压泵车管道式连接,气体加压泵车与天然气水合吸收车管道式连接,天然气水合吸收车分别与水罐车和水合物造粒车管道式连接,水合物造粒车与水合物储罐车管道式连接,天然气水合吸收车、水合物造粒车和水合物储罐车分别与中控车电连接;使用时,油井伴生气通过气体收集管道进入气罐储存,再进入气体预处理车,预处理液罐车将预处理液注入气体预处理车,通过机械法去除伴生气中的大颗粒杂质与原油杂质,利用预处理液罐车提供的预处理液为脱硫脱碳溶剂,能够吸收伴生气中的包含H2S、SO2和CO2的气体杂质,通过膜分离技术分离得到包含CH4、C2H6、C3H8的天然气,预处理液废液、大颗粒杂质和原油杂质被排入废液罐车,天然气被排入气体加压泵车后被加压至6MPa,形成高压天然气,高压天然气进入天然气水合吸收车内的气体预冷罐中预冷并降温至1℃后进入水合物反应釜,水罐车连续向天然气水合吸收车供水,水经盘管降温至1℃后进入水合物反应釜,高压天然气与水进行水合反应生成水合物,水合物经水合物输送泵输送至水合物造粒车中进行脱水和造粒处理,形成易于储运的颗粒状水合物后进入水合物储罐车;中控车控制水合反应过程的压力、温度和流量参数;气罐、气体预处理车、预处理液罐车、废液罐车、气体加压泵车、天然气水合吸收车、水罐车、水合物造粒车和水合物储罐车的连接管道均进行保温处理,接口处均使用螺纹结构密封和固定,并借助快开夹实现快速拆卸;气体加压泵车、天然气水合吸收车、水罐车、水合物造粒车和水合物储罐车的耐压值均为25MPa,耐温值均为-50~100℃。
2.一种伴生气回收处理方法,其特征在于工艺过程包括采集、预处理、加压、水合、造粒和收集共六个步骤:
采集:通过气体收集管道将油井伴生气采集至气罐储存;
预处理:伴生气从气罐进入气体预处理车后,通过机械法去除伴生气中的大颗粒杂质和原油杂质,通过预处理液吸收法对伴生气进行脱硫和脱碳,通过膜分离技术从伴生气中分离出天然气,预处理液废液、大颗粒杂质和原油杂质排入废液罐车,天然气排入气体加压泵车,预处理液由预处理液罐车提供;
加压:气体加压泵车将天然气的压力增加至6MPa,形成高压天然气;
水合:高压天然气从气体加压泵车进入天然气水合吸收车时,恒温箱的温度为1℃,高压天然气先进入气体预冷罐预冷至1℃后进入水合物反应釜,水罐车提供的水经盘管预冷至1℃后进入水合物反应釜,高压天然气与水在水合物反应釜发生水合反应生成水合物;
造粒:水合物输送泵将水合物输送至水合物造粒车,水合物脱水造粒机在恒温室提供的低温环境中对水合物进行脱水和滚圆,得到易于储运的水合物颗粒;
收集:水合物储罐车收集水合物颗粒后进行运输和储存;预处理液为脱硫脱碳溶剂,能够吸收伴生气中的CO2和H2S。
3.根据权利要求1所述的伴生气回收处理装置,其特征在于石油管道将油井生产的原油输出;气体收集管道将伴生气收集到气罐;气罐对伴生气进行临时储存;气体预处理车对伴生气进行过滤、脱硫和脱碳的预处理操作;气体加压泵车对天然气增压,使天然气的压力与水合物的压力相平衡;水罐车向天然气水合吸收车连续供水,以支撑天然气水合物的连续生成;天然气水合吸收车内搭载有恒温室,恒温室内设置有气体预冷罐、盘管、水合物反应釜和水合物输送泵;水合物造粒车内搭载有恒温室,恒温室内设置有水合物脱水造粒机;水合物储罐车内搭载有恒温室,对天然气水合物进行收集和存储;中控车内安装有控制器,控制器分别对天然气水合吸收车、水合物造粒车和水合物储罐车内搭载的恒温室进行温度设定和控制,并分别对水合物反应釜和水合物脱水造粒机的压力、温度和流量进行实时监控,以控制天然气、水和天然气水合物的输送量,恒温室的温度调节范围为-20~50℃。
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