CO2驅(qū)油田伴生氣二氧化碳回收系統(tǒng)的工藝流程模擬與改進.pdf

1、近年來，由于溫室氣體CO2大量排放造成的全球氣候變暖和自然災(zāi)害已經(jīng)引起了各國政府的重視，成為亟待解決到問題。CO2驅(qū)油技術(shù)不僅可以提高原油采收率，還可實現(xiàn)溫室氣體CO2的永久性封存，是控制二氧化碳排放比較經(jīng)濟的一項措施。通過回收利用CO2驅(qū)油田氣中高濃度CO2，既能降低二氧化碳驅(qū)油成本，同時可避免CO2排放造成的大氣污染。因此，研究CO2驅(qū)油田氣中CO2的分離純化技術(shù)對于緩解全球變暖、控制溫室效應(yīng)具有重要意義。
　　本文對比分析了

2、吸收法、吸附法、膜分離法及低溫精餾法等回收CO2的方法優(yōu)缺點，采用傳統(tǒng)低溫精餾法回收油田氣中CO2。本文主要對傳統(tǒng)三塔工藝系統(tǒng)、傳統(tǒng)四塔工藝系統(tǒng)以及改進的三塔和四塔工藝系統(tǒng)進行了模擬研究工作。
　　首先，基于傳統(tǒng)低溫精餾法回收CO2工藝，利用ProMax3.2化工流程模擬軟件對傳統(tǒng)三塔和四塔工藝回收CO2驅(qū)油田伴生氣中CO2進行了模擬，并用靈敏度分析法優(yōu)化了相關(guān)操作參數(shù)。主要考察了原料進料溫度、進料位置、添加劑進料位置和添加劑比等

3、操作參數(shù)對分離效果和能耗的影響。模擬結(jié)果表明，在優(yōu)化操作參數(shù)條件下，傳統(tǒng)三塔和四塔工藝系統(tǒng)最小總當(dāng)量電功分別為1.249GJ/t和1.289GJ/t。
　　其次，針對傳統(tǒng)低溫精餾回收CO2工藝系統(tǒng)運行能耗較高的問題，利用ProMax3.2化工流程模擬軟件對傳統(tǒng)三塔和四塔工藝流程進行了工藝改進。改進流程在傳統(tǒng)三塔工藝系統(tǒng)CO2回收塔和傳統(tǒng)四塔工藝系統(tǒng)CO2-C2分離塔分別添加了兩個中間再沸器及一個進氣預(yù)冷換熱器，充分利用了系統(tǒng)中的廢

4、熱和冷量。并進行靈敏度分析，考察了改進流程中間再沸位置、中間再沸器抽出比及添加劑比對塔底再沸器熱負荷與CO2摩爾分數(shù)的影響。在保證與傳統(tǒng)工藝流程相同CO2回收量及CO2回收率條件下，模擬結(jié)果顯示:三塔改進工藝系統(tǒng)總當(dāng)量電功為1.084GJ/t，CO2回收塔再沸器熱負荷為0.348GJ/t，與傳統(tǒng)三塔工藝系統(tǒng)相比分別降低了13.21％和65.71％;四塔改進工藝系統(tǒng)總當(dāng)量電功為1.150GJ/t，CO2-C2分離塔再沸器熱負荷為0.186