一种油田伴生气脱碳系统的制作方法

本发明涉及油田伴生气（页岩气）含二氧化碳脱除，具体为一种油田伴生气脱碳系统。

背景技术：

1、在油田石油开采生产中，伴生气（页岩气）伴随原油一起从地下被输送到地上，受初期开采及地质结构的不同，含有超过4%的二氧化碳与伴生气（页岩气）一起到达地面，该类气体经过脱水、脱硫后仍然达不到国家规定的二类燃气标准，无法进入管网被利用，常规的处理方式是就地给原油加温，富余的被排放，随着国家环保要求的提升，该种处理方式被严令禁止。传统处理方式是采用有mea法、dea法、dga法、dipa法、mdea法，这几种方法不仅工艺复杂，而且能耗高。

2、而现有技术，公告号为cn102049173b的发明专利，公开了从气体混合物中深度脱除二氧化碳的方法，但是该专利公开的技术方案当伴生气（页岩气）二氧化碳浓度发生变化时，液相起泡，伴生气（页岩气）出口二氧化碳浓度急剧上升，而且药剂的再生对当地环境有一定影响。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种油田伴生气脱碳系统，包括安装座，还包括膜组件换热器、第一温度变送器、第二温度变送器、第一压力变送器、第二压力变送器、一级一段膜组件、变频二氧化碳压缩机、伴生气页岩气流量控制阀、二氧化碳浓度检测仪、换热器、过滤器、活性炭储罐、第一尘埃过滤器、第二尘埃过滤器、压缩机温度控制冷却器、二级一段膜组件、膜组件压差变送器、富含二氧化碳伴生气岩气流量调节阀、膜组件换热器、二氧化碳浓度检测仪、合格伴生气页岩气流量计；所述膜组件换热器安装在膜组件入口管道上，膜组件换热器原料气进气口与第一尘埃过滤器出口连接，在连接之间的管道上安装有第一温度变送器及第一压力变送器；膜组件出口与合格伴生气、页岩气流量计入口连接，在连接中间管道上安装有关断阀、气体流量电动调节阀、单向阀，二氧化碳浓度检测仪；所述一级一段膜组件出口与二级一段膜组件用管道连接，在中间管道上安装有第二压力变送器、变频二氧化碳压缩机、换热器、过滤器、活性炭储罐、第二尘埃过滤器、膜组件换热器、第二温度变送器；所述二级一段膜组件出口与二级二段膜组件入口用管道连接，之间安装有富含二氧化碳伴生气、页岩气流量调节阀；二级一段膜组件出口脱硫塔入口用管道连接，在连接管道中间安装有二氧化碳浓度检测仪。

2、优选地，所述变频二氧化碳压缩机包括增压组件，增压组件包括增压室，增压室的两端均固定安装有加压罩，加压罩内通过轴承转动安装有转向室，转向室内设置有转向叶片，转向室上固定安装有至少四个一级增压叶片支撑板，相邻两个一级增压叶片支撑板之间固定安装有至少九个均匀分布的一级增压叶片，所述一级增压叶片支撑板上固定安装有二级增压叶片支撑板，二级增压叶片支撑板上通过二级增压叶片固定安装有旋转涡轮板。

3、优选地，所述旋转涡轮板至少为五十片，且所有的旋转涡轮板通过连接支撑杆固定安装在一起，相邻两个所述的旋转涡轮板之间设有缝隙。

4、优选地，所述增压室与转向罩之间转动配合，在所述增压室上固定安装密封定板，密封定板的侧面转动接触有密封浮动板，在所述转向罩或转向室上固定安装密封动架，密封动架与密封浮动板之间配设有板簧。

5、优选地，所述转向室、转向叶片、转向罩、旋转涡轮板、连接支撑杆、二级增压叶片支撑板、二级增压叶片、一级增压叶片支撑板、一级增压叶片、防尘罩、密封动架、密封浮动板、密封定板、板簧均对称设置在增压室的两侧，靠近格挡板两侧的两旋转涡轮板均与格挡板转动配合，所述进气管上还设置有两个入口法兰。

6、优选地，两个所述的加压罩均固定安装在进气管上，进气管上还对称设置有两个用于驱动二级增压叶片支撑板转动的变频电机，所述进气管与安装座固定连接。

7、优选地，所述增压室上还通过排气口固定安装有排气法兰，所述增压室的内部为镂空，镂空区域内设有蒸发冷却液，在镂空区域的底部设有回流口。

8、优选地，所述压缩机温度控制冷却器包括温控组件，所述温控组件包括冷凝室，冷凝室内固定安装有止回流框，所述冷凝室上固定安装有冷凝板，冷凝板的上下表面分别固定配设有散热片和吸热片。

9、优选地，所述止回流框的高度为冷凝室内壁高度的一半，所述止回流框通过散热口与增压室的内部镂空区域连通，所述冷凝室通过冷凝室支架固定安装有安装座上，所述冷凝室上还固定安装有水泵，水泵的进水口与冷凝室内部连通，所述水泵的出水口通过回流水管与回流口连通。

10、本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明设置的增压组件，采用对称式进气的方式，减少增压部件所受的轴向应力；（2）本发明在页岩气分离二氧化碳过程中没有化学反应，对当地环境没有潜在的危害及污染，节能环保；（3）本发明利用冷蒸发的方式，降低增压室内的温度，并且采用无风扇设计，降低了设备运行的噪音。

技术特征：

1.一种油田伴生气脱碳系统，包括安装座（4），其特征在于：还包括膜组件换热器（301）、第一温度变送器（302a）、第二温度变送器（302b）、第一压力变送器（303a）、第二压力变送器（303b）、一级一段膜组件（304）、变频二氧化碳压缩机（305）、伴生气页岩气流量控制阀（306）、二氧化碳浓度检测仪（307）、换热器（308）、过滤器（309）、活性炭储罐（310）、尘埃过滤器（311a）、第二尘埃过滤器（311b）、压缩机温度控制冷却器（312）、二级一段膜组件（313）、膜组件压差变送器（314）、富含二氧化碳伴生气岩气流量调节阀（315）、膜组件换热器（316）、二氧化碳浓度检测仪（317）、合格伴生气页岩气流量计（318）；所述膜组件换热器（301）安装在膜组件（304）入口管道上，膜组件换热器（301）原料气进气口与第一尘埃过滤器（311a）出口连接，在连接之间的管道上安装有第一温度变送器（302a）及第一压力变送器（303a）；膜组件（304）出口与合格伴生气、页岩气流量计（318）入口连接，在连接中间管道上安装有关断阀、气体流量电动调节阀（306）、单向阀，二氧化碳浓度检测仪（307）；所述一级一段膜组件（304）出口与二级一段膜组件（313）用管道连接，在中间管道上安装有第二压力变送器（303b）、变频二氧化碳压缩机（305）、换热器（308）、过滤器（309）、活性炭储罐（310）、第二尘埃过滤器（311b）、膜组件换热器（316）、第二温度变送器（302b）；所述二级一段膜组件（313）出口与二级二段膜组件（401）入口用管道连接，之间安装有富含二氧化碳伴生气、页岩气流量调节阀（315）；二级一段膜组件（313）出口脱硫塔入口用管道连接，在连接管道中间安装有二氧化碳浓度检测仪（317）。

2.根据权利要求1所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述变频二氧化碳压缩机（305）包括增压组件，所述增压组件包括增压室（105），增压室（105）的两端均固定安装有加压罩（104），加压罩（104）内通过轴承（117）转动安装有转向室（106），转向室（106）内设置有转向叶片（1061），转向室（106）上固定安装有至少四个一级增压叶片支撑板（111），相邻两个一级增压叶片支撑板（111）之间固定安装有至少九个均匀分布的一级增压叶片（1111），所述一级增压叶片支撑板（111）上固定安装有二级增压叶片支撑板（110），二级增压叶片支撑板（110）上通过二级增压叶片（1101）固定安装有旋转涡轮板（109）。

3.根据权利要求2所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述旋转涡轮板（109）至少为五十片，且所有的旋转涡轮板（109）通过连接支撑杆（1091）固定安装在一起，相邻两个所述的旋转涡轮板（109）之间设有缝隙。

4.根据权利要求3所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述增压室（105）与转向罩（107）之间转动配合，在所述增压室（105）上固定安装密封定板（115），密封定板（115）的侧面转动接触有密封浮动板（114），在所述转向罩（107）或转向室（106）上固定安装密封动架（113），密封动架（113）与密封浮动板（114）之间配设有板簧（116）。

5.根据权利要求4所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述转向室（106）、转向叶片（1061）、转向罩（107）、旋转涡轮板（109）、连接支撑杆（1091）、二级增压叶片支撑板（110）、二级增压叶片（1101）、一级增压叶片支撑板（111）、一级增压叶片（1111）、防尘罩（112）、密封动架（113）、密封浮动板（114）、密封定板（115）、板簧（116）均对称设置在增压室（105）的两侧，靠近格挡板（108）两侧的两旋转涡轮板（109）均与格挡板（108）转动配合。

6.根据权利要求5所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：两个所述的加压罩（104）均固定安装在进气管（101）上，进气管（101）上还对称设置有两个用于驱动二级增压叶片支撑板（110）转动的变频电机（103），所述进气管（101）与安装座（4）固定连接，所述进气管（101）上还设置有两个入口法兰。

7.根据权利要求6所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述增压室（105）上还通过排气口（1053）固定安装有排气法兰（102），所述增压室（105）的内部为镂空，镂空区域内设有蒸发冷却液，在镂空区域的底部设有回流口（1052）。

8.根据权利要求1所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述压缩机温度控制冷却器（312）包括温控组件，所述温控组件包括冷凝室（201），冷凝室（201）内固定安装有止回流框（207），所述冷凝室（201）上固定安装有冷凝板（206），冷凝板（206）的上下表面分别固定配设有散热片（204）和吸热片（205）。

9.根据权利要求8所述的一种油田伴生气脱碳系统，其特征在于：所述止回流框（207）的高度为冷凝室（201）内壁高度的一半，所述止回流框（207）通过散热口（1051）与增压室（105）的内部镂空区域连通，所述冷凝室（201）通过冷凝室支架（208）固定安装有安装座（4）上，所述冷凝室（201）上还固定安装有水泵（202），水泵（202）的进水口与冷凝室（201）内部连通，所述水泵（202）的出水口通过回流水管（203）与回流口（1052）连通。

技术总结
本发明公开了一种油田伴生气脱碳系统，涉及油田伴生气（页岩气）含二氧化碳脱除技术领域，膜组件换热器安装在膜组件入口管道上，膜组件换热器原料气进气口与尘埃过滤器出口连接，在连接之间的管道上安装有温度变送器及压力变送器；膜组件出口与合格伴生气、页岩气流量计入口连接，在连接中间管道上安装有关断阀、气体流量电动调节阀、单向阀，二氧化碳浓度检测仪。本发明设置的增压组件，采用对称式进气的方式，减少增压部件所受的轴向应力；在页岩气分离二氧化碳过程中没有化学反应，对当地环境没有潜在的危害及污染，节能环保；利用冷蒸发的方式，降低增压室内的温度，并且采用无风扇设计，降低了设备运行的噪音。

技术研发人员：刘子军,徐谱,赵松和,李争光,宋海峰,杨国辉,李华军,张希峰,付宝敏,张泽宇
受保护的技术使用者：东营市通海盈信新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14