油田伴生气碳捕集系统的制作方法

本技术涉及二氧化碳捕集，尤其涉及油田伴生气碳捕集系统。

背景技术：

1、油田伴生气作为原油开采过程中出现的气体产品，传统采油工艺中通常应用冷凝回收轻烃组分后将其干气作为天然气产品进行外输。近年来，由于二氧化碳驱油技术的推广应用，油田伴生气中二氧化碳气体组分的含量相比传统采油工艺时出现较大幅度的增加。根据国内石油开采过程数据显示，在二氧化碳驱油的过程中，会有约20%的二氧化碳从地层中逃逸，这些二氧化碳气体将随原油回到地面。

2、由于油田伴生气中含有较高浓度的二氧化碳组分后，在经过冷凝回收装置时，其中的二氧化碳组分并不能被冷凝，因此，造成干气中含有较高浓度的二氧化碳组分，但这并不能满足干气作为天然气产品的指标。

3、对油田伴生气进行二氧化碳脱除的方法较多，有膜分离法、变压吸附法、化学吸收法等，其中化学吸收法具有适应性强、应用范围广的特点。目前油田伴生气处理站大部分分散在偏远地区，由于缺少工业园区的公用工程配套设施，同时，化学吸收法的再生过程需要应用低压蒸汽作为热源，因此，化学吸收法在部分油田伴生气处理站的应用受到一定的限制。

技术实现思路

1、本实用新型为解决油田伴生气处理站位于偏远地区时化学吸收法无法使用的问题，提供一种油田伴生气碳捕集系统。

2、为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

3、本实用新型所述的油田伴生气碳捕集系统，包括轻烃回收装置，所述轻烃回收装置连接伴生气吸收塔进气口，伴生气吸收塔顶部设有出气管道，伴生气吸收塔底部通过第一输送泵、贫富液换热器连接吸收剂再生塔进液口，吸收剂再生塔底部通过第二输送泵、贫富液换热器、贫液冷却换热器连接吸收剂储罐，所述吸收剂储罐通过第三输送泵连接伴生气吸收塔上部的喷淋头，还包括干气利用系统。

4、通过首先经过轻烃回收系统回收轻烃组分，然后进入碳捕集系统脱除二氧化碳，使脱除后的干气达到天然气产品指标。

5、所述干气利用系统包括伴生气吸收塔顶部的出气管道上开设的支路管道，支路管道连接燃气蒸汽锅炉系统。

6、通过将小部分干气作为二氧化碳捕集装置燃气蒸汽锅炉系统的热源进行应用，有效解决了偏远地区油田伴生气处理站化学吸收法无法使用的情况。

7、所述燃气蒸汽锅炉系统的入口连接软化水管，出口连接至塔底再沸器，所述吸收剂再生塔塔底开设管道通过塔底再沸器连接回吸收剂再生塔下部。

8、所述吸收剂再生塔塔顶开设管道通过气液分离装置连接回吸收剂再生塔上部。

9、所述气液分离装置包括塔顶冷凝换热器，所述塔顶冷凝换热器连接气液分离罐顶部，气液分离罐底部连接第四输送泵。

10、所述塔顶冷凝换热器连接吸收剂再生塔塔顶，所述第四输送泵连接吸收剂再生塔上部。

11、工作原理：采油厂的油田伴生气经管道输送首先进入轻烃回收装置，在轻烃回收装置内油田伴生气经压缩及冷凝将油田伴生气中的轻烃组分进行分离回收，回收轻烃后的伴生气经管道进入伴生气吸收塔下部，在伴生气吸收塔内的填料层，伴生气与来自上部的贫液吸收剂逆流充分接触，伴生气中的二氧化碳被吸收，脱碳后的干气经过伴生气吸收塔顶部的出气管道排出，其中大部分干气经管道进入天然气输送管网，其余小部分干气通过出气管道上的支路管道输送至燃气蒸汽锅炉系统作为燃料进行应用。

12、来自第三输送泵的贫液吸收剂在伴生气吸收塔上部喷淋，不断补充新鲜的化学吸收剂。伴生气吸收塔底部的富液经第一输送泵进入贫富液换热器，与来自第二输送泵的贫液换热后进入吸收剂再生塔，降温后的贫液进入贫液冷却换热器与工业循环冷却水换热被冷却至42℃。经贫液冷却换热器冷却后的贫液进入吸收剂储罐，然后贫液吸收剂经第三输送泵进入伴生气吸收塔上部。

13、吸收剂再生塔顶部气相经塔顶冷凝换热器与工业循环冷却水换热被部分冷凝后进入气液分离罐，气液分离罐的液相经第四输送泵返回吸收剂再生塔上部，气液分离罐的气相排放至大气中或进入二氧化碳回收装置使用。

14、吸收剂再生塔底部设置塔底再沸器，采用低压蒸汽作为能量供给使用。低压蒸汽来自燃气蒸汽锅炉系统。

15、本实用新型的有益效果如下：

16、（1）本实用新型提供的油田伴生气碳捕集系统，通过首先经过轻烃回收系统回收轻烃组分，然后进入碳捕集系统脱除二氧化碳，使脱除后的干气达到天然气产品指标。

17、（2）本实用新型通过将小部分干气作为二氧化碳捕集装置燃气蒸汽锅炉系统的热源进行应用，有效解决了偏远地区油田伴生气处理站化学吸收法无法使用的情况。

18、（3）本实用新型设置吸收剂储罐用于临时储存吸收剂，防止设备停止运行后，吸收剂浪费，且从吸收剂储罐再运输至伴生气吸收塔时方便调控流量以适应工艺。

技术特征：

1.一种油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，包括轻烃回收装置（1），所述轻烃回收装置（1）连接伴生气吸收塔（2）进气口，伴生气吸收塔（2）顶部设有出气管道，伴生气吸收塔（2）底部通过第一输送泵（3）、贫富液换热器（4）连接吸收剂再生塔（5）进液口，吸收剂再生塔（5）底部通过第二输送泵（6）、贫富液换热器（4）、贫液冷却换热器（7）连接吸收剂储罐（8），所述吸收剂储罐（8）通过第三输送泵（9）连接伴生气吸收塔（2）上部的喷淋头，还包括干气利用系统。

2.根据权利要求1所述的油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，所述干气利用系统包括伴生气吸收塔（2）顶部的出气管道上开设的支路管道，支路管道连接燃气蒸汽锅炉系统（11）。

3.根据权利要求2所述的油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，所述燃气蒸汽锅炉系统（11）的入口连接软化水管，出口连接至塔底再沸器（10），所述吸收剂再生塔（5）塔底开设管道通过塔底再沸器（10）连接回吸收剂再生塔（5）下部。

4.根据权利要求1所述的油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，所述吸收剂再生塔（5）塔顶开设管道通过气液分离装置连接回吸收剂再生塔（5）上部。

5.根据权利要求4所述的油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，所述气液分离装置包括塔顶冷凝换热器（12），所述塔顶冷凝换热器（12）连接气液分离罐（13）顶部，气液分离罐（13）底部连接第四输送泵（14）。

6.根据权利要求5所述的油田伴生气碳捕集系统，其特征在于，所述塔顶冷凝换热器（12）连接吸收剂再生塔（5）塔顶，所述第四输送泵（14）连接吸收剂再生塔（5）上部。

技术总结
本技术涉及二氧化碳捕集技术领域，尤其涉及油田伴生气碳捕集系统。包括轻烃回收装置，所述轻烃回收装置连接伴生气吸收塔进气口，伴生气吸收塔顶部设有出气管道，伴生气吸收塔底部通过第一输送泵，经过贫富液换热器连接吸收剂再生塔进液口，吸收剂再生塔底部通过第二输送泵、贫富液换热器、贫液冷却换热器连接吸收剂储罐，所述吸收剂储罐通过第三输送泵连接伴生气吸收塔上部的喷淋头，还包括干气利用系统。通过首先经过轻烃回收系统回收轻烃组分，然后进入碳捕集系统脱除二氧化碳，使脱除后的干气达到天然气产品指标。通过将小部分干气作为二氧化碳捕集装置燃气蒸汽锅炉系统的热源进行应用，有效解决了偏远地区油田伴生气处理站化学吸收法无法使用的情况。

技术研发人员：郝吉鹏
受保护的技术使用者：山东保蓝环保有限公司
技术研发日：20240201
技术公布日：2024/3/5