橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统的制作方法

本发明涉及二氧化碳回收领域，尤其涉及一种橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统。

背景技术：

随着二氧化碳驱三次采油技术的规模化推广，二氧化碳驱采出液地面工艺面临着一些难题：二氧化碳被注入地下后，约有50％～60％被永久封存于地下，剩余的40％～50％则随着油田采出液的返排气溢出。由于二氧化碳驱采出液的返排气含有较多的co2，二氧化碳驱采出液的返排气不经过必要的处理不能进入集输管网或被点燃，只能直接排放，这既污染了环境，又浪费了天然气、co2资源，降低了二氧化碳驱油和埋存效果。油田的co2驱采出液的返排气中co2回收利用不仅可以保护环境，而且可以利用资源，提高经济效益。合理回收利用co2驱采出液的返排气资源将是我国未来发展的一个趋势。

对于单井co2驱油工程，采出液中返排气气量小，采用传统的胺法脱硫及脱碳投资大、运行成本高，且不经济。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统，其能够将返排气进行处理并将二氧化碳与天然气分离开，从而有效利用天然气，回收二氧化碳，且采用橇装式设计，便于对气量小的返排气进行处理，降低返排气的处理成本。

为了实现上述目的，本发明提供了一种橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统，其包括返排气预处理及脱硫橇块、冷干橇块、压缩机进膜橇块、膜分离橇块、二氧化碳增压回注橇块。冷干橇块与返排气预处理及脱硫橇块通过管路连通；压缩机进膜橇块与冷干橇块通过管路连通；膜分离橇块与压缩机进膜橇块通过管路连通；二氧化碳增压回注橇块与膜分离橇块通过管路连通。其中，返排气首先进入返排气预处理及脱硫橇块进行预处理以及脱硫，进行预处理以及脱硫后的返排气进入冷干橇块，以在冷干橇块中进行脱水处理，脱水处理后的返排气进入压缩机进膜橇块，以被增压处理，增压后的返排气进入膜分离橇块中进行气体分离，以将二氧化碳、烃类气体分离，分离的二氧化碳进入二氧化碳增压回注橇块进行增压回注处理，烃类气体作为天然气使用。

在一实施例中，返排气预处理及脱硫橇块包括第一气液分离器、第一颗粒过滤器、活性炭塔、至少一级脱硫塔。

第一气液分离器包括：第一气液分离器入口；第一气液分离器第一出口；第一气液分离器第二出口，用于连通外部排污池。

第一颗粒过滤器包括：第一颗粒过滤器入口，连通第一气液分离器第一出口；第一颗粒过滤器第一出口；第一颗粒过滤器第二出口，用于连通外部排污池。

活性炭塔包括：活性炭塔入口，连通第一颗粒过滤器第一出口；活性炭塔第一出口；活性塔塔第二出口，用于连通外部排污池。

一级脱硫塔包括：一级脱硫塔入口，连通活性炭塔第一出口；一级脱硫塔第一出口，连通冷干橇块；一级脱硫塔第二出口，用于连通外部排污池。

其中，返排气经由第一气液分离器入口进入第一气液分离器中进行气液分离并形成分离气和液体，液体经由第一气液分离器第二出口入排污池中；分离气经由第一气液分离器第一出口、第一颗粒过滤器入口进入第一颗粒过滤器中进行过滤，以将分离气中混合的固体杂质颗粒进行初次过滤，过滤出的固体杂质颗粒经由第一颗粒过滤器第二出口排入到排污池中，而过滤后的分离气经由第一颗粒过滤器第一出口、活性炭塔入口进入活性炭塔中进行脱重烃，脱除的重烃经由活性炭塔第二出口排入到排污池中，脱除重烃的分离气至少部分经由活性炭塔第一出口、一级脱硫塔入口进入一级脱硫塔中进行脱硫，脱除的含硫污水经由一级脱硫塔第二出口流入到排污池中，脱硫后的分离气经由脱硫塔第一出口流入到冷干橇块中，以进行下一步操作。

在一实施例中，返排气预处理及脱硫橇块还包括二级脱硫塔，二级脱硫塔包括：二级脱硫塔入口，连通活性炭塔第一出口、一级脱硫塔第一出口；二级脱硫塔第一出口，连通冷干橇块；二级脱硫塔第二出口，用于连通外部排污池。其中，经由活性炭塔第一出口排出的分离气至少部分经由二级脱硫塔入口进入二级脱硫塔中进行脱硫处理，且经由一级脱硫塔第一出口排出的分离气经由二级脱硫塔入口再次进入到二级脱硫塔中进行二次脱硫，脱硫后的分离气经由二级脱硫塔第一出口流入到冷干橇块中，而二级脱硫塔脱除的含硫污水经由二级脱硫塔第二出口流入到排污池中。

在一实施例中，返排气预处理及脱硫橇块还包括：切断阀，设置于第一气液分离器入口的上游管路上，用于控制第一气液分离器入口的上游管路的打开与闭合。

在一实施例中，冷干橇块包括冷干机、第二气液分离器和第二颗粒过滤器。

冷干机包括：冷干机入口，连通一级脱硫塔第一出口、二级脱硫塔第一出口；冷干机第一出口；冷干机第二出口，用于连通外部排污池。

第二气液分离器包括：第二气液分离器入口，连通冷干机第一出口；第二气液分离器第一出口；第二气液分离器第二出口，用于连通外部排污池。

第二颗粒过滤器包括：第二颗粒过滤器入口，连通第二气液分离器第一出口；第二颗粒过滤器第一出口，连通压缩机进膜橇块；第二颗粒过滤器第二出口，用于连通外部排污池。

其中，经由一级脱硫塔和二级脱硫塔排出的脱硫后的分离气经由冷干机入口进入冷干机中进行脱水处理，脱水后的分离气经由冷干机第一出口、第二气液分离器入口进入第二气液分离器中进行气液分离，分离出的气体经由第二气液分离器第一出口、第二颗粒过滤器入口进入第二颗粒过滤器中，以进一步脱除气体中的固体杂质颗粒，被脱除的固体杂质颗粒排出到排污池中，经由第二颗粒过滤器过滤后的气体经由第二颗粒过滤器第一出口流入到压缩机进膜橇块中进行进一步操作。

在一实施例中，压缩机进膜橇块包括第一压缩机。第一压缩机包括：第一压缩机入口，连通第二颗粒过滤器第一出口；第一压缩机第一出口；第一压缩机第二出口，用于连外部通排污池。其中，经由第二颗粒过滤器第一出口排出的气体经由第一压缩机入口进入到第一压缩机中，气体被第一压缩机压缩增压，然后经由第一压缩机第一出口进入到膜分离橇块中进行进一步操作。

在一实施例中，膜分离橇块包括过滤器组件、电加热器、一级膜管、二级膜管。

过滤器组件包括第三颗粒过滤器和第四颗粒过滤器，第三颗粒过滤器和第四颗粒过滤器依次设置在第一压缩机第一出口的下游。第三颗粒过滤器包括：第三颗粒过滤器入口，连通第一压缩机第一出口；第三颗粒过滤器第一出口；第三颗粒过滤器第二出口，用于连通外部排污池。第四颗粒过滤器包括：第四颗粒过滤器入口，连通第三颗粒过滤器第一出口；第四颗粒过滤器第一出口；第四颗粒过滤器第二出口，用于连通外部排污池。

电加热器包括：电加热器入口，连通第四颗粒过滤器出口；电加热器出口。

一级膜管包括：一级膜管入口，连通电加热器出口；一级膜管低压出口，连通第一压缩机入口；一级膜管高压出口。

二级膜管包括：二级膜管入口，连通一级膜管高压出口；二级膜管低压出口，连通二氧化碳增压回注橇块；二级膜管高压出口，用于连通外部天然气管道。

其中，经由第一压缩机第一出口排出的增压气体依次进入到第三颗粒过滤器和第四颗粒过滤器中进行过滤，过滤后的气体经由电加热器入口进入到电加热器中进行气化处理，然后经由电加热器出口排出，排出的气体首先进行一级膜管进行初次分离处理，然后进入到二级膜管进行二次分离并将气体中的二氧化碳与烃类气体分离开，分离出的二氧化碳经由二级膜管低压出口进入到二氧化碳增压回注橇块；分离出的烃类气体直接进入外部天然气管道。

在一实施例中，膜分离橇块还包括第二气体分析仪，其中，一级膜管低压出口、一级膜管高压出口、二级膜管低压出口、二级膜管高压出口分别连通于第二气体分析仪。

在一实施例中，压缩机进膜橇块设置为两个；对应地，膜分离橇块设置为两个，各膜分离橇块与两个压缩机进膜橇块分别连通，且各膜分离橇块与二氧化碳增压回注橇块连通。

在一实施例中，二氧化碳增压回注橇块包括第二压缩机，第二压缩机包括：第二压缩机入口；第二压缩机第一出口，用于将二氧化碳排出；第二压缩机第二出口，用于连通外部排污池。其中，经由各膜分离橇块的二级膜管的二级膜管低压出口分离出来的气体从第二压缩机入口进入到第二压缩机进行压缩，压缩后二氧化碳经由第二压缩机第一出口排出，以进行下一步处理。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统中，二氧化碳驱返排气通过返排气预处理及脱硫橇块、冷干橇块、压缩机进膜橇块、膜分离橇块、二氧化碳增压回注橇块处理，形成了对返排气进行预处理、脱硫、冷干脱水、增压、膜法脱碳步骤，有效地将返排气中的二氧化碳和烃类气体(天然气)进行分离和提取，使得返排气中的二氧化碳得到了回收和有效利用，避免了直接排放大气中而污染环境，提取的天然气用于燃料燃烧，防止了能源的浪费；此外，本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统橇装化、模块化设计使得系统简单、安装操作方便，便于对气量小的返排气进行处理，降低了对返排气的处理成本。

附图说明

图1是根据本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统。

其中，附图标记说明如下：

a返排气预处理及脱硫橇块20a第一压缩机入口

11第一气液分离器20b1第一压缩机第一出口

11a第一气液分离器入口20b2第一压缩机第二出口

11b1第一气液分离器第一出口d膜分离橇块

21过滤器组件

11b2第一气液分离器第二出口211第三颗粒过滤器

211a第三颗粒过滤器入口

12第一颗粒过滤器

12a第一颗粒过滤器入口211b1第三颗粒过滤器第一出口

12b1第一颗粒过滤器第一出口

211b2第三颗粒过滤器第二出口

12b2第一颗粒过滤器第二出口

212第四颗粒过滤器

13一级脱硫塔212a第四颗粒过滤器入口

13a一级脱硫塔入口

13b1一级脱硫塔第一出口212b1第四颗粒过滤器第一出口

13b2一级脱硫塔第二出口

14二级脱硫塔212b2第四颗粒过滤器第二出口

14a二级脱硫塔入口

14b1二级脱硫塔第一出口22电加热器

14b2二级脱硫塔第二出口22a电加热器入口

15流量计22b电加热器出口

b冷干橇块23一级膜管

16冷干机23a一级膜管入口

16a冷干机入口23b1一级膜管低压出口

16b1冷干机第一出口23b2一级膜管高压出口

16b2冷干机第二出口24二级膜管

17第二气液分离器24a二级膜管入口

17a第二气液分离器入口24b1二级膜管低压出口

17b1第二气液分离器第一出口24b2二级膜管高压出口

25第二气体分析仪

17b2第二气液分离器第二出口e二氧化碳增压回注橇块

26第二压缩机

18第二颗粒过滤器26a第二压缩机入口

18a第二颗粒过滤器入口26b1第二压缩机第一出口

18b1第二颗粒过滤器第一出口26b2第二压缩机第二出口

27活性炭塔

18b2第二颗粒过滤器第二出口27a活性炭塔入口

27b1活性炭塔第一出口

19第一气体分析仪27b2活性塔塔第二出口

c压缩机进膜橇块28切断阀

20第一压缩机

具体实施方式

参照图1，根据本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统包括返排气预处理及脱硫橇块a、冷干橇块b、压缩机进膜橇块c、膜分离橇块d、二氧化碳增压回注橇块e。冷干橇块b与返排气预处理及脱硫橇块a通过管路连通；压缩机进膜橇块c与冷干橇块b通过管路连通；膜分离橇块d与压缩机进膜橇块c通过管路连通；二氧化碳增压回注橇块e与膜分离橇块d通过管路连通；其中，返排气首先进入返排气预处理及脱硫橇块a进行预处理以及脱硫，进行预处理以及脱硫后的返排气进入冷干橇块b，以在冷干橇块b中进行脱水处理，脱水处理后的返排气进入压缩机进膜橇块c，以被增压处理，增压后的返排气进入膜分离橇块d中进行气体分离，以将二氧化碳、烃类气体分离，分离的二氧化碳进入二氧化碳增压回注橇块e进行增压回注处理，烃类气体作为天然气使用。在一实施例中，返排气来自二氧化碳驱采油井井口三相分离器(未示出)的顶部出口。

需要说明的是，橇块即为橇装化设备，就是将设备(下文所述的气液分离器、颗粒分离器、压缩机、脱硫塔等)、管道、阀门、仪表等集中组装于一个钢结构底座上，成为一个整体设备，能够单独、完全、准确地实现某种功能。橇块的制造、组装都可以在工厂内进行，预制完毕后运输至现场安装。

在根据本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统中，二氧化碳驱返排气通过返排气预处理及脱硫橇块a、冷干橇块b、压缩机进膜橇块c、膜分离橇块d、二氧化碳增压回注橇块e处理，形成了对返排气进行预处理、脱硫、冷干脱水、增压、膜法脱碳步骤，有效地将返排气中的二氧化碳和烃类气体(天然气)进行分离和提取，使得返排气中的二氧化碳得到了回收和有效利用，避免了直接排放大气中而污染环境，提取的天然气用于燃料燃烧，防止了能源的浪费；此外，相对于传统的现场安装设备需要经过设备采购、现场安装和调试等环节，本发明的橇装式二氧化碳驱返排气脱硫脱水与二氧化碳回收系统橇装化、模块化设计使得系统简单、安装操作方便，只需要在橇块之间进行安装调试，降低了现场施工费用，大大减少了返排气处理过程所涉及的工程现场施工作业工程量，且橇块化的设计在系统出现问题时，仅需针对对应的橇块进行维修调试便可，无需对整个系统进行检测维修，提高了系统运动的稳定性、可靠性，便于系统的维护管理，降低了设备的运行成本；再者，当返排气来自于单井co2驱油工程时，返排气的气量小，若采用传统的胺法脱硫及脱碳投资大、运行成本高，且不经济，本发明的橇块式的系统便于对气量小的返排气进行处理，由此降低了返排气的处理成本。

需要说明的是，来自于二氧化碳驱采油井井口三相分离器顶部出口的返排气主要以甲烷等烃类为主，常含有硫化氢等酸性物质，硫化物有腐蚀作用，在后续的返排气输送过程中容易造成管道的腐蚀和堵塞，此外，返排气中若混有硫化物，在对返排气采用膜法分离二氧化碳时，硫化物的存在将导致膜管无法分离出二氧化碳，再者，硫化氢有毒有害，国家规定的天然气标准中硫化氢含量应小于一定值(20mg/nm3)，因此由于以上原因，返排气需要脱硫处理；此外，返排气中还含有油田化学药剂、颗粒物质等许多液体和固体杂质，这些液体或固体杂质对后续的采用膜法脱碳时对膜(一级膜管和二级膜管)的性能将产生严重的不利影响，因此，在采用膜法脱碳前需要先对返排气进行预处理、脱水和脱除固体杂质等操作。

返排气预处理及脱硫橇块a包括第一气液分离器11、第一颗粒过滤器12、活性炭塔27、至少一级脱硫塔。

第一气液分离器11包括：第一气液分离器入口11a；第一气液分离器第一出口11b1；第一气液分离器第二出口11b2，用于连通外部排污池。

第一颗粒过滤器12包括第一颗粒过滤器入口12a，连通第一气液分离器第一出口11b1；第一颗粒过滤器第一出口12b1；第一颗粒过滤器第二出口12b2，用于连通外部排污池。

活性炭塔27包括：活性炭塔入口27a，连通第一颗粒过滤器第一出口12b1；活性炭塔第一出口27b1；活性塔塔第二出口27b2，用于连通外部排污池。

一级脱硫塔13包括：一级脱硫塔入口13a，连通活性炭塔第一出口27b1；一级脱硫塔第一出口13b1，连通冷干橇块b；一级脱硫塔第二出口13b2，用于连通外部排污池。

其中，返排气经由第一气液分离器入口11a进入第一气液分离器11中进行气液分离并形成分离气和液体(污水和油)，液体经由第一气液分离器第二出口11b2流入排污池中；分离气经由第一气液分离器第一出口11b1、第一颗粒过滤器入口12a进入第一颗粒过滤器12中进行过滤，以将分离气中混合的固体杂质颗粒进行初次过滤，过滤出的固体杂质颗粒经由第一颗粒过滤器第二出口12b2排入到排污池中，而过滤后的分离气经由第一颗粒过滤器第一出口12b1、活性炭塔入口27a进入活性炭塔27中进行脱重烃，脱除的重烃经由活性炭塔第二出口27b2排入到排污池中，脱除重烃的分离气至少部分经由活性炭塔第一出口27b1、一级脱硫塔入口13a进入一级脱硫塔13中进行脱硫，脱除的含硫污水经由一级脱硫塔第二出口13b2流入到排污池中，脱硫后的分离气经由脱硫塔第一出口13b1流入到冷干橇块b中，以进行下一步操作。

第一气液分离器11的设置有效地将返排气中的化学药剂、至少部分重烃类等液体进行初步分离，而第一颗粒过滤器12有效地将返排气中混入的固体杂质颗粒进行首次过滤；一级脱硫塔13能够将返排气中的硫化氢等硫化物进行脱除。第一气液分离器11、第一颗粒过滤器12、活性炭塔27以及一级脱硫塔13实现了对返排气进行预处理，便于返排气后续采用膜分离法脱除二氧化碳。

优选地，在一实施例中，返排气预处理及脱硫橇块a还包括二级脱硫塔14，二级脱硫塔14包括：二级脱硫塔入口14a，连通活性炭塔第一出口27b1、一级脱硫塔第一出口13b1；二级脱硫塔第一出口14b1，连通冷干橇块b；二级脱硫塔第二出口14b2，用于连通外部排污池。

其中，经由活性炭塔第一出口27b1排出的分离气至少部分经由二级脱硫塔入口14a进入二级脱硫塔14中进行脱硫处理，且经由一级脱硫塔第一出口13b1排出的分离气经由二级脱硫塔入口14a再次进入到二级脱硫塔14中进行二次脱硫，脱硫后的分离气经由二级脱硫塔第一出口14b1流入到冷干橇块b中，而二级脱硫塔14脱除的含硫污水经由二级脱硫塔第二出口14b2流入到排污池中。在一实施例中，一级脱硫塔13和二级脱硫塔14内分别装有大硫容羟基氧化铁脱硫剂，二级脱硫塔14的设置能够保证对返排气进行充分脱除硫化物等酸性气体，且二级脱硫塔14的二级脱硫塔入口14a连通活性炭塔第一出口27b1，与一级脱硫塔13为并联关系，提高了脱硫效率；此外，二级脱硫塔14的二级脱硫塔入口14a还连通于一级脱硫塔第一出口13b1，使得经由活性炭塔第一出口27b1排出的分离气依次经过两次脱硫，使得分离气脱硫充分彻底。

返排气预处理及脱硫橇块a还包括切断阀28，设置于第一气液分离器入口11a的上游管路上，用于控制第一气液分离器入口11a的上游管路的打开与闭合。当出现来自三相分离器顶部出口的返排气流量过大等其它紧急情况时，切断阀28能够及时关闭第一气液分离器入口11a的上游管路，保护系统的安全性。

返排气预处理及脱硫橇块a还包括流量计15，设置于第一颗粒过滤器12与活性炭塔27之间的管路上，用于监测经由第一颗粒过滤器第一出口12b1流出的分离气的流量。流量计15用于计量进入一级脱硫塔13和二级脱硫塔14的分离气的流量，防止流量过大而使得分离气脱硫不彻底。

第一气液分离器11、第一颗粒过滤器12、活性炭塔27、一级脱硫塔13、二级脱硫塔14、流量计15、切断阀28橇装制成返排气预处理及脱硫橇块a，这一橇装化设计仅需将各部分(第一气液分离器11、第一颗粒过滤器12、活性炭27、一级脱硫塔13、二级脱硫塔14、流量计15、切断阀28、管路等)在工厂中完成组装形成一体式设备，然后运输到生产现场进行使用即可，简化了返排气分离二氧化碳与天然气所需的设备的结构复杂程度，降低了安装成本，此外，返排气预处理及脱硫橇块a便于维护管理。

冷干橇块b包括冷干机16、第二气液分离器17和第二颗粒过滤器18。

冷干机16包括：冷干机入口16a，连通一级脱硫塔第一出口13b1、二级脱硫塔第一出口14b1；冷干机第一出口16b1；冷干机第二出口16b2，用于连通外部排污池。

第二气液分离器17包括：第二气液分离器入口17a，连通冷干机第一出口16b1；第二气液分离器第一出口17b1；第二气液分离器第二出口17b2，用于连通外部排污池。

第二颗粒过滤器18包括：第二颗粒过滤器入口18a，连通第二气液分离器第一出口17b1；第二颗粒过滤器第一出口18b1，连通压缩机进膜橇块c；第二颗粒过滤器第二出口18b2，用于连通外部排污池。

其中，经由一级脱硫塔13和二级脱硫塔14排出的脱硫后的分离气经由冷干机入口16a进入冷干机16中进行冷干脱水处理，脱水后的分离气(脱水后的分离气仍会携带部分小液滴)经由冷干机第一出口16b1、第二气液分离器入口17a进入第二气液分离器17中进行气液分离，分离出的气体经由第二气液分离器第一出口17b1、第二颗粒过滤器入口18a进入第二颗粒过滤器18中，以进一步脱除气体中的固体杂质颗粒，被脱除的固体杂质颗粒排出到排污池中，经由第二颗粒过滤器18过滤后的气体经由第二颗粒过滤器第一出口18b1流入到压缩机进膜橇块c中进行进一步操作。

需要说明的是，返排气中的水含量会严重增加下文所述的一级膜管23和二级膜管24中的膜的负荷，严重影响膜的选择性及渗透性，而冷干机16用于对脱硫后的分离气进行进一步脱水，分离气在冷干机16的作用下，分离气中携带的水蒸气会凝结并转化为小液滴，小液滴进入外部排污池中，冷干机16的设置进一步脱除了分离气中所含有的水，提高了下文所述的膜管的分离效率，同时降低了分离气的露点，可以保证分离气在进入膜分离橇块d时不产生冷凝液体；此外，第二颗粒过滤器18的设置能够起到对进入膜分离橇块d的气体进行脱除固体颗粒杂质的作用，预防进入膜管的气体携带固体颗粒而影响膜管的分离性能。

冷干橇块b还包括第一气体分析仪19，设置于二级脱硫塔第二出口14b2与冷干机16之间，用于检测从二级脱硫塔第一出口14b1、一级脱硫塔第一出口13b1排出的气体中硫化物的含量。第一气体分析仪19能够有效地监测经由一级脱硫塔第一出口13b1和二级脱硫塔第一出口14b1出口排出的分离气所含硫化氢的含量，从而保证硫化氢等硫化物降至所需要求。

冷干机16、第二气液分离器17、第二颗粒过滤器18、第一气体分析仪19橇装制成冷干橇块b，这一橇装化设计仅需将各部分(冷干机16、第二气液分离器17、第二颗粒过滤器18、第一气体分析仪19、管路等)在工厂中完成组装形成一体式设备，然后运输到生产现场进行使用即可，简化了返排气分离二氧化碳与天然气所需的设备的结构复杂程度，降低了安装成本，此外，冷干橇块b便于维护管理，降低了后期维护管理的成本。

压缩机进膜橇块c包括第一压缩机20。

第一压缩机20包括：第一压缩机入口20a，连通第二颗粒过滤器第一出口18b1；第一压缩机第一出口20b1；第一压缩机第二出口20b2，用于连外部通排污池。

其中，经由第二颗粒过滤器第一出口18b1排出的气体经由第一压缩机入口20a进入到第一压缩机20中，气体被第一压缩机20压缩增压，然后经由第一压缩机第一出口20b1进入到膜分离橇块d中进行进一步操作。

需要说明的是，进膜(下文所述的一级膜管23和二级膜管24)前的气体需要带有一定的压力，而第一压缩机20的设置能够对经由第二颗粒过滤器第一出口18b1排出的气体进行增压，保证气体在进膜前带有所要求的压力，保证膜分离橇块d分离出符合标准的天然气。同样地，压缩机进膜橇块c的设计简化了返排气分离二氧化碳与天然气所需的设备的结构复杂程度，降低了安装成本，同时降低了后期维护管理的成本。

膜分离橇块d包括过滤器组件21、电加热器22、一级膜管23、二级膜管24。

过滤器组件21包括第三颗粒过滤器211和第四颗粒过滤器212，第三颗粒过滤器211和第四颗粒过滤器212依次设置在第一压缩机第一出口20b1的下游。

第三颗粒过滤器211包括：第三颗粒过滤器入口211a，连通第一压缩机第一出口20b1；第三颗粒过滤器第一出口211b1；第三颗粒过滤器第二出口211b2，用于连通外部排污池。

第四颗粒过滤器212包括：第四颗粒过滤器入口212a，连通第三颗粒过滤器第一出口211b1；第四颗粒过滤器第一出口212b1；第四颗粒过滤器第二出口212b2，用于连通外部排污池。如上文所述，气体中若携带固体颗粒杂质，将会对膜分离橇块d的性能产生不利影响，严重影响膜分离效果，而第三颗粒过滤器211和第四颗粒过滤器212二者的双重过滤作用能够有效地对气体中混入的固体颗粒杂质进行脱除，防止进膜前的气体携带固体杂质颗粒，保证下文所述的一级膜管23和二级膜管24的分离效果和效率。

电加热器22包括：电加热器入口22a，连通第四颗粒过滤器第一出口212b1；电加热器出口22b。同样地，进膜前的气体若含有水汽等液体，也对会膜管中的膜的分离性能产生影响，而加热器22的设置将进膜前的气体进行加热，以将气体中携带的液滴转换为气态，同时使气体保持足够高的温度，防止气体进入膜管后产生冷凝液体，保证了膜管的分离效果。

一级膜管23包括：一级膜管入口23a，连通电加热器出口22b；一级膜管低压出口23b1，连通第一压缩机入口20a；一级膜管高压出口23b2。

二级膜管24包括：二级膜管入口24a，连通一级膜管高压出口23b2；二级膜管低压出口24b1，连通二氧化碳增压回注橇块e；二级膜管高压出口24b2，用于连通外部天然气管道。

其中，经由第一压缩机第一出口20b1排出的增压气体依次进入到第三颗粒过滤器211和第四颗粒过滤器212中进行过滤，过滤后的气体经由电加热器入口23a进入到电加热器22中进行汽化处理，然后经由电加热器出口22b排出，排出的气体首先进行一级膜管23进行初次分离处理，然后进入到二级膜管24进行二次分离并将混合气体中的二氧化碳与烃类气体分离开，分离开的二氧化碳经由二级膜管低压出口24b1进入到二氧化碳增压回注橇块e；分离开的烃类气体直接进入外部天然气管道。

一级膜管23对混合气进行初次分离过滤，一级膜管低压出口23b1排出的二氧化碳混有一部分甲烷等烃类气体，因此，一级膜管低压出口23b1连通第一压缩机入口20a，从而将含有烃类气体的二氧化碳进行重新压缩增压以再次进入膜分离橇块d再次进行过滤，减少了天然气的浪费，同时提高了天然气的提取量；一级膜管高压出口23b2排出的天然气混有一部分二氧化碳，天然气纯度未能达到天然气使用标准，因此，需要进一步分离过滤，因此含有二氧化碳的天然气经由一级膜管高压出口23b2流入到二级膜管24中进行进一步分离，而经由二级膜管24的作用，含有二氧化碳的天然气分离为二氧化碳和使用标准的天然气，二氧化碳经由二级膜管低压出口24b1流入到二氧化碳回注橇块e进行回注，二级膜管高压出口24b2排出的符合使用标准的天然气流入到外部天然气管道中，一级膜管23与二级膜管24的双重过滤作用对天然气进行了充分的过滤和提取，防止了天然气的浪费，同时有效地回收二氧化碳，减少了环境污染。

膜分离橇块d还包括第二气体分析仪25，其中，一级膜管低压出口23b1、一级膜管高压出口23b2、二级膜管低压出口24b1、二级膜管高压出口24b2分别连通于第二气体分析仪25。

同理，过滤器组件21、电加热器22、一级膜管23、二级膜管24、第二气体分析仪25橇装制成膜分离橇块d，这一橇装化设计仅需将各部分(过滤器组件21、电加热器22、一级膜管23、二级膜管24、第二气体分析仪25、管路等)在工厂中完成组装形成一体式设备，然后运输到生产现场与其他橇块连接进行使用即可，简化了返排气分离二氧化碳与天然气所需的设备的结构复杂程度，降低了安装成本，此外，膜分离橇块d出现问题时仅需对这一橇块单独进行维护管理即可，降低了系统的维护管理的成本。

在一实施例中，压缩机进膜橇块c设置为两个；对应地，膜分离橇块d设置为两个，各膜分离橇块d与两个压缩机进膜橇块c分别连通，且各膜分离橇块d与二氧化碳增压回注橇块e连通。这一设计使得经由第二颗粒过滤器第一出口18b1排出的气体进入两个压缩机进膜橇块c中，然后再进入两个膜分离橇块d中进行二氧化碳与天然气的分离，提高了返排气分离二氧化碳与天然气的分离效率。

二氧化碳增压回注橇块e包括第二压缩机26，第二压缩机26包括：第二压缩机入口26a；第二压缩机第一出口26b1，用于将二氧化碳排出；第二压缩机第二出口26b2，用于连通外部排污池；其中，经由各膜分离橇块d的二级膜管24的二级膜管低压出口24b1分离出来的气体从第二压缩机入口26a进入到第二压缩机26进行压缩，压缩后二氧化碳经由第二压缩机第一出口26b1排出，然后回注到地下，这一过程有效地回收了二氧化碳，使得二氧化碳再次被利用，降低了二氧化碳驱油田采出液所额外消耗二氧化碳的量，降低了成本，同时防止了二氧化碳排放到大气而污染环境。