的装置及其工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于油田助采尾气回收0)2技术领域，具体涉及一种结构简单，运行稳定，适合单井或多井使用，适合组分波动较大的油田助采尾气回收CO2的装置及其工艺。
【背景技术】
[0002]目前，在油田中0)2主要应用于提高原油采收率项目中。将CO2注入衰竭的油藏中可以提尚原油米收率7 %?25%，在提尚米收率的同时，亦可延长油井生广寿命。但是，由此也带来了另一方面的问题，即在石油生产率增加的同时，溶于油中的CO2也随着溢出，穿透出地表层。从成本及环境污染方面考虑，穿透气中放出的CO2必须回收并且重新注入到油藏中去，这就要求有气体处理设施把0)2和穿透气中其他组分分离开来，为了节省投资就需要对工程的具体条件和各种气体处理技术进行分析研宄和评估，以确定一种最适合于该工程的气体处理方案。油田穿透气CO2处理设施通常比传统酸性气体处理过程更复杂，费用也更昂贵，一般包括压缩、脱水、脱硫，COjPCH4X2H6及其他重烃化合物的分离，而且各个组分之间会对分离效果相互影响。因此，必须根据油田具体情况考虑多方面因素来确定气体处理方案。用于0)2分离的方法很多，如吸附法、胺化合物吸收法、离子液体循环吸收法、CO2水合物分离法、膜分离法等。但由于油田穿透气成分复杂、气体量大、压力高等特点传统的方法很难达到要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷而提供一种结构简单，运行稳定，适合单井或多井使用，适合组分波动较大的油田助采尾气回收CO2的装置及其工艺。
[0004]本发明的目的是这样实现的:包括原料气分离装置、液氨循环装置和水循环装置构成，
[0005]a、原料气分离装置:原料气分离装置包括与原料气相连的缓冲罐，缓冲罐通过管道与三级压缩机的进口相连，三级压缩机中一级压缩工段与二级压缩工段之间的管道与第二水冷器的管程相连，二级压缩工段与三级压缩工段之间的管道与第三水冷器的管程相连，三级压缩机的出口通过第一水冷器的管程与第一精馏塔底部的第一再沸器上部气相进口相连，第一再沸器的下部设有第一再沸器气相出口，第一再沸器气相出口通过管道与第一精馏塔的气相进口相连，第一精馏塔的底部设有第一液相出口，所述第一液相出口与轻质原油回收储罐相连，第一精馏塔的顶部设有混合气出口，所述第一精馏塔的混合气出口与第二精馏塔底部的第二再沸器上部相连，第二再沸器的下部设有第二再沸器液相出口，第二再沸器液相出口通过管道与第一冷凝器的管程进口相连，第一冷凝器的管程出口通过管道分别于第一精馏塔的回流液进口和第二精馏塔中部的回流液进口相连，第二精馏塔底部的高沸点物质出口通过管道依次与过冷器的管程和液体0)2储罐相连，所述过冷器的管程和液体CO2储罐之间的管道上设有三通，第一端与过冷器的管程出口相连，第二端与液体0)2储罐的进口相连，第三端与第二冷凝器的管程进口相连，第二冷凝器的管程出口通过管道与过冷器的壳程进口相连，过冷器的壳程出口和缓冲罐与三级压缩机之间的管道相连，第二精馏塔顶部的不凝性气体出口通过管道与第二冷凝器的壳程相连，第二冷凝器壳程出口通过管道与气液分离器相连，气液分离器底部的液相出口与第二精馏塔上部的回流液进口相连，气液分离器顶部的气相出口与不凝性气体回收罐相连；
[0006]b、液氨循环装置:包括氨储罐，氨储罐的出口通过管道与第一冷凝器的壳程相连，第一冷凝器的壳程出口依次通过制冷机组和第三冷凝器的壳程相连，第三冷凝器的壳程的出口与氨储罐的进口相连；
[0007]C、水循环装置:包括凉水塔，凉水塔的出水口与水泵相连，水泵通过管道分别与三级压缩机气缸进水口、第一水冷器的壳程、第二水冷器的壳程，第三水冷器的壳程和第三冷凝器的管程相连，三级压缩机的气缸出水口、第一水冷器的壳程出口、第二水冷器的壳程出口，第三水冷器的壳程出口和第三冷凝器的管程出口分别与凉水塔的进水口相连。
[0008]所述原料气分离装置中缓冲罐通过管道与第二水冷器的管程相连。所述原料气分离装置中三级压缩机的出口通过管道与第一精馏塔底部的第一再沸器上部气相进口相连。所述原料气分离装置中原料气分离装置中缓冲罐与第二水冷器的管程之间的管道上设有第一阀门。所述原料气分离装置中三级压缩机的出口与第一再沸器上部气相进口的管道上设有第二阀门。所述原料气分离装置中三级压缩机的出口与第一水冷器的管程之间的管道上设有第三阀门，所述第一液相出口与轻质原油回收储罐之间的管道上设有第四阀门，所述三通与液体0)2储罐的进口之间的管道设有第五阀门，所述三通与第二冷凝器的管程进口之间的管道设有第六阀门，第一冷凝器的管程出口与第二精馏塔中部的回流液进口之间的管道设有第七阀门，气液分离器底部的液相出口与第二精馏塔上部的回流液进口之间的管道设有第八阀门，气液分离器顶部的气相出口与不凝性气体回收罐24之间的管道设有第九阀门。所述液氨循环装置中氨储罐的出口与第一冷凝器的壳程之间的管道设有第十阀门，第一冷凝器的壳程出口与制冷机组之间的管道设有第十一阀门，制冷机组与第三冷凝器的壳程之间的管道设有第十二阀门，第三冷凝器的壳程的出口与氨储罐的进口之间的管道设有第十三阀门。所述水循环装置凉水塔的出水口与水泵之间的管道设有第十四阀门，水泵分别与三级压缩机的气缸、第一水冷器的壳程、第二水冷器的壳程，第三水冷器的壳程和第三冷凝器的管程之间的管道上分别设有第十五阀门、第十六阀门、第十七阀门，第十八阀门和第十九阀门；三级压缩机的气缸出口、第一水冷器的壳程出口、第二水冷器的壳程出口，第三水冷器的壳程出口和第三冷凝器的管程出口分别与凉水塔的进水口之间的管道上分别设有第二十阀门、第二十一阀门、第二十二阀门，第二十三阀门和第二十四阀门。
[0009]一种油田助采尾气回收CO2的工艺，该工艺为分为原料气分离方法，液氨循环冷却方法和水循环冷却方法:
[0010]a、原料气分离方法:
[0011]步骤一:使原料气进入缓冲罐I中，其原料气的主要成分为:氮气、二氧化碳、甲烷、乙烷，水和轻质原油，其压力为0.5Mpa，温度为常温；
[0012]步骤二:压缩原料气:使步骤一中进入缓冲罐的原料气依次进入三级压缩机的一级压缩工段，第二水冷器的管程，二级压缩工段，第三水冷器的管程和三级压缩工段内，当原料气在三级压缩机的出口时，其压力为5.0Mpa，温度为75°C ；
[0013]步骤三:分离轻质原油:使步骤二中通过三级压缩机出口的原料气依次通过第一水冷器的管程和第一精馏塔底部的第一再沸器进入第一精馏塔内，原料气在第一精馏塔内经过精馏，使高沸点物质进入第一精馏塔底部，高沸点物质通过第一液相出口进入轻质原油回收储罐内，低沸点物质通过第一精馏塔顶部的混合气出口进入第二再沸器内；所述原料气通过第一水冷器的管程后温度为:60°C，所述原料气通过第一再沸器后的温度为:40°C，所述原料气在第一精馏塔内通过精馏分离后高沸点物质与低沸点物质的比例为23: 77，所述轻质原油回收储罐内包括轻质原油，二氧化碳和水，其中，二氧化碳占缓冲罐内原料气中二氧化碳的4 %，水占缓冲罐内原料气中水的99 %以上，轻质原油为缓冲罐内原料气中全部的轻质原油；所述低沸点物质中包含有氮气、二氧化碳，甲烷和乙烷；
[0014]步骤四:将回收提纯二氧化碳至浓度为97%以上:使步骤三中分离轻质原油后的原料气依次经过第二再沸器液相出口、第一冷凝器的管程进口，第一冷凝器的管程出口，然后分别进入第一精馏塔的回流液进口和第二精馏塔中部的回流液进口内；所述进入第一精馏塔的回流液进口的原料气再次经过第一精馏塔进行精馏，使高沸点物质进入第一精馏塔底部，高沸点物质通过第一液相出口进入轻质原油回收储罐内，低沸点物质通过第一精馏塔顶部的混合气出口进入第二再沸器内；所述进入第二精馏塔中部的回流液进口内的原料气经过第二精馏塔精馏，精馏后的高沸点物质进入第二精馏塔底部，并通过第二精馏塔底部依次进入过冷器的管程和液体CO2储罐内，低沸点物质通过第二精馏塔顶部的不凝性气体出口进入第二冷凝器的壳程；所述通过第二精馏塔精馏后的高沸点物质包括浓度为97%以上的二氧化碳，余量为乙烷，其温度为0°C ;所述通过第二精馏塔精馏后的低沸点物质包括50%的二氧化碳和35%的甲烷，余量为乙烷，通过第二精馏塔精馏后的低沸点物质中的甲烷为步骤一中所述原料气中全部的甲烷；
[0015]步骤五:产品过冷:过冷器的管程和液体CO2储罐之间的管道上设有三通，上述步骤四中所述通过第二精馏塔精馏后的高沸点物质通过过冷器的管程和三通，第六阀门，第二冷凝器的管程和过冷器