[發明專利]稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法及裝置

在審

• 申請號: 201811265409.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109550348A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 葛勁風;朱友莊;張萌萌;吳昊;榮少杰;沈萬軍;趙建龍;馬兵;楊肇琰;何勇
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中油（新疆）石油工程有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;B01D53/75;B01D53/86;F23G7/06;B01D46/00;B01D53/52;B01D53/50;B01D53/44
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所 65105
• 代理人: 湯建武;周星瑩

本發明涉及油田采出氣地面工程技術領域，是一種稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法及裝置，該稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法通過預處理單元、熱氧化單元、余熱回收單元和脫硫單元依次處理后，得到可達標排放稠油火驅采出氣。本發明實施稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法的裝置，其工藝簡單，操作便利，適用于性強，能耗低，尤其是熱氧化單元應用于稠油火驅采出氣中后，得到的可達標排放采出氣中，可達標排放采出氣中非甲烷總烴氣體含量小于50mg/m³、硫化氫或者二氧化硫含量小于15mg/m³、氮化物含量小于50mg/m³，一方面滿足了稠油開發生產安全要求，另一方面余熱鍋爐還可以實現能量回收。

技術領域

本發明涉及油田采出氣地面工程技術領域，是一種稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法及裝置。

背景技術

在稠油火驅開采過程中，會產生大量的采出氣，其中，稠油火驅采出氣不凝氣中含有氮氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、氧氣和非甲烷總烴氣體，壓力為0.1MPa至0.25MPa?；痱尣沙鰵馐窃驮诘貙酉虏怀浞秩紵漠a物，其主要由注入的氣體、燃燒生成的氣體、烷烴、水蒸汽等組成。采出氣中含有大量的硫化氫、二氧化硫、非甲烷總烴等有害氣體。同時采出氣具有熱值低、成分復雜、波動范圍大、處理難度大、能源浪費的特點。目前，國內外專門針對采出氣處理工藝的研究報道較少，無成熟的處理工藝可供利用，當前處理工藝主要來自對傳統工藝的借鑒，所以火驅采出氣處理已經成為稠油火驅開采能否進一步推廣的關鍵因素。

發明內容

本發明提供了一種稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法及裝置，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有采出氣中存在大量的硫化氫、二氧化硫、非甲烷總烴等有害氣體不易脫除、能源浪費和采出氣排放不達標的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種稠油火驅采出氣中不凝氣的處理方法，按照下述方法進行：第一步，稠油火驅采出氣中不凝氣體在預處理單元經過過濾、分離、預熱和調壓，得到比水的露點溫度高4℃至5℃的預處理采出氣；第二步，預處理采出氣在熱氧化單元通過620℃至950℃的高溫直接氧化作用或者催化氧化作用，實現非甲烷總烴氣體一次脫除，并將硫化物一次性轉化為二氧化硫，得到熱氧化后采出氣，其中，預處理采出氣中的非甲烷總烴氣體轉化為二氧化碳和水，預處理采出氣中的硫化物轉化為二氧化硫；第三步，熱氧化后采出氣在余熱回收單元通過換熱后進行余熱回收，將采出氣的溫度降至145℃至155℃，得到降溫后采出氣；第四步，降溫后采出氣在脫硫單元，通過將二氧化硫轉化為固體硫化物進行脫除后，得到可達標排放稠油火驅采出氣。

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進：

上述預處理采出氣中的液滴粒徑小于100μm、固體顆粒粒徑小于100μm，固含量小于10mg/m³。

上述第二步中的高溫溫度為620℃至950℃。

上述固體硫化物為硫酸鈣和硫酸銨中的一種以上。

本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的：一種實施稠油火驅采出氣中不凝氣處理方法的裝置，包括預處理單元、熱氧化單元、余熱回收單元和脫硫單元，預處理單元與熱氧化單元之間固定連通有第一管線，熱氧化單元與余熱回收單元之間固定連通有第二管線，余熱回收單元與脫硫單元固定連通有第三管線，脫硫單元出口固定連通有第四管線。

下面是對上述發明技術方案之二的進一步優化或/和改進：

上述熱氧化單元中的熱氧化設備為廢氣焚燒爐、催化氧化爐和熱氧化爐中的一種，余熱回收單元的余熱設備為熱鍋爐和換熱器中的一種。

上述熱氧化單元中的熱氧化設備為熱氧化爐。