用于提高石油采收率的CO2捕集工藝研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖的加劇，如何減少CO2這類溫室氣體的排放量逐漸成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)。與此同時(shí)，我國(guó)多數(shù)主力油田進(jìn)入發(fā)展的中后期，油田的采收率逐漸降低，如何提高石油采收率成為擺在油田發(fā)展面前的重要課題。近年來(lái)，為實(shí)現(xiàn)能源的高效環(huán)保開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)外諸多科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)大力開(kāi)展CO2驅(qū)采油（EOR）技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，提高油田采收率。該技術(shù)將高純度的CO2氣體（通常要求純度在90％以上）注入地下，用來(lái)進(jìn)行油田二次或三次開(kāi)采。二氧化碳?xì)怏w溶于原油后，可以

2、明顯降低其粘度，使得其流動(dòng)性明顯增加，提高地層彈性能量，增大地層的滲透率。它適用于各類油藏的開(kāi)發(fā)，特別是針對(duì)低滲及特低滲類油田，能夠顯著提高油田采收率，其效果明顯優(yōu)于注水開(kāi)采技術(shù)。因此，無(wú)論是從保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)還是從提高經(jīng)濟(jì)效益的方面考慮，CO2驅(qū)采油技術(shù)的研究都具有非常重大的意義。
　　CO2驅(qū)采油技術(shù)得以應(yīng)用的關(guān)鍵是CO2的捕集。而我國(guó)是一個(gè)燃煤用量很高的國(guó)家，發(fā)電形式主要以火力發(fā)電為主，因此燃煤電廠內(nèi)煙道氣的CO2捕集工作

3、顯得更加重要。目前，煙氣回收CO2技術(shù)的研究熱點(diǎn)是化學(xué)吸收法，其中重要的一類化學(xué)吸收劑就是有機(jī)胺溶液。
　　本文進(jìn)行了CO2捕集的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究和工藝優(yōu)化。在小試實(shí)驗(yàn)中，利用自行搭建的實(shí)驗(yàn)裝置，完成了對(duì)多種有機(jī)胺溶劑的吸收解吸實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)乙醇胺（MEA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）、五乙烯六胺（PEHA）等溶液及復(fù)配二元溶液的吸收CO2特性進(jìn)行了研究，對(duì)吸收量、吸收速率、解吸率、溶液負(fù)荷

4、等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量和計(jì)算，得到了各吸收劑溶液的CO2捕集特性。通過(guò)比較得到，0.5mol/L的MEA與0.5mol/L的PEHA溶液復(fù)配形成的吸收劑溶液的吸收和解吸效果都較為理想，是最佳的復(fù)配二元吸收劑溶液。
　　在小試實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還進(jìn)行了CO2連續(xù)捕集實(shí)驗(yàn)研究。利用一套300Nm3/d煙氣處理量的實(shí)驗(yàn)裝置，模擬生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)MEA溶液的連續(xù)捕集CO2特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得到了在實(shí)驗(yàn)條件下，MEA溶液的捕集規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果表明，在煙氣流量一定的情況下，吸收劑溶液的吸收率會(huì)隨著吸收劑溶液循環(huán)量的增加而升高；而單位質(zhì)量CO2氣體的再生能耗則會(huì)隨著吸收劑溶液循環(huán)量的增加而呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)。在吸收劑溶液循環(huán)量一定的情況下，吸收劑溶液的吸收率會(huì)隨著煙氣流量的增加而降低；單位質(zhì)量CO2氣體的再生能耗也會(huì)隨著煙氣流量的增加而降低，兩者呈現(xiàn)非常接近的線性關(guān)系。
　　為對(duì)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充，參照連續(xù)捕集實(shí)驗(yàn)的工藝參數(shù)，建立工藝流程模型，對(duì)其進(jìn)行工藝優(yōu)化。