火驅(qū)尾氣處理工藝技術(shù)的應(yīng)用與選擇

火驅(qū)尾氣處理工藝技術(shù)的應(yīng)用與選擇

0生物利用型“空氣油”開采法燃燒油層是油層本身產(chǎn)生的熱量采收方法。它具有提高采收率和原油質(zhì)量的優(yōu)點(diǎn)。主要用于厚油的勘探。1尾氣處理工藝研究火驅(qū)開采工藝起步較晚,迄今仍處于探索階段,因此專門針對火驅(qū)尾氣處理工藝的研究很少,其處理工藝主要來自對傳統(tǒng)工藝的借鑒。常見的尾氣處理工藝有尾氣焚燒、硫回收、CO1.1氣味燃燒尾氣焚燒處理是油氣開采及加工處理過程中常見的尾氣處理方式。目前常用的有兩種燃燒方式:火炬燃燒和焚燒爐焚燒。1.1.1火炬系統(tǒng)與地面火炬主要性能對比火炬燃燒常用于尾氣排放量大,尾氣中含有部分燃料氣,各組分難以分離回收或回收不經(jīng)濟(jì)的情況。燃燒時(shí)多采用高架火炬系統(tǒng)或地面火炬系統(tǒng),二者主要性能對比見表1通過比較可以看出地面火炬與高架火炬相比更具優(yōu)越性。隨著工藝的進(jìn)步,火炬燃燒器也不斷革新。如美國Kaldair公司研發(fā)了封閉式地面火炬,實(shí)現(xiàn)無光污染、低熱輻射及低噪聲燃燒。JohnZink公司發(fā)明了一種部分預(yù)混合式火炬燃燒器,大大提高了燃燒效率,使火炬燃燒更先進(jìn)、高效、安全。1.1.2立爐硫酸鹽的測定焚燒爐焚燒具有占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、循環(huán)利用程度高的優(yōu)點(diǎn)。焚燒爐的設(shè)計(jì)參數(shù)取決于焚燒溫度、停留時(shí)間、空氣需求量三方面。爐襯材料的選用取決于焚燒時(shí)爐膛的溫度以及氣體的腐蝕性強(qiáng)度。目前焚燒爐的發(fā)展趨于經(jīng)濟(jì)、環(huán)保,燃燒過程追求無光、無煙、無味、高效。焚燒模式逐漸由熱焚燒向催化焚燒過渡,即在催化劑的作用下,在更低燃燒溫度下將H陳宇清等焚燒處理尾氣的方式具有工藝簡單、操作方便等優(yōu)點(diǎn),但也有尾氣利用率低、處理效果不好、對環(huán)境仍有污染等弊端。目前尾氣處理一般不采用單一的焚燒方式,而是與其他工藝組合,如與硫回收技術(shù)組合,使尾氣凈化度更深。1.2藝的起源發(fā)展該工藝是將尾氣中的H自20世紀(jì)30年代Clause法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化后硫磺回收工藝得到迅速發(fā)展。目前硫回收工藝主要朝著兩方面發(fā)展:一是改進(jìn)硫回收工藝本身以提高硫回收率和裝置能效,其中以富氧硫回收法、低溫Clause法為代表;二是發(fā)展硫回收后的尾氣處理技術(shù),進(jìn)一步提高回收率,如還原吸收法和催化氧化法。1.2.1富氧富氧氧合物該工藝在Clause硫回收技術(shù)上改進(jìn),分為低濃度、中等濃度、高濃度富氧三種。改進(jìn)后工藝增設(shè)富氧單元,大大提高了裝置的處理量,并降低裝置能耗,提高硫回收率。較著名的有美國公司開發(fā)的COPE工藝1.2.2低溫clause法該工藝是在常規(guī)Clause后加一個(gè)低溫Clause反應(yīng)器,使反應(yīng)在硫磺露點(diǎn)溫度下反應(yīng)1.2.3恢復(fù)吸收法還原吸收法是用H1.2.4氧化法的氧化該工藝是在傳統(tǒng)Clause硫回收工藝基礎(chǔ)上發(fā)展的,在裝有高效催化劑的反應(yīng)器中將H1.2.5尾氣凈化工藝的用量5種代表性硫回收工藝對比見表2。在選擇硫回收工藝時(shí)應(yīng)考慮裝置規(guī)模、投資、硫回收率的期望值等諸多因素,同時(shí)結(jié)合裝置周圍的環(huán)境。MCRC、Superclaus工藝具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,且不需要尾氣凈化裝置,廣受企業(yè)的青睞。Clause+SCOT和Clause+RAR工藝凈化程度好,投資高,適合在人口密集區(qū)建設(shè)1.3co集合該尾氣處理的方式適用于尾氣中CO1.3.1吸附法吸附法的原理是利用固態(tài)吸附劑對原料混合氣中CO1.3.2胺吸收法胺化合物吸收法主要有熱鉀堿法(苯菲爾法、砷堿法及空間位阻法等)和烷基醇胺法(MEA法、DEA法、MDEA法等)。胺吸收法優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、吸收量大,缺點(diǎn)是吸收劑再生成本高、二次污染和回收能耗大。目前吸收劑的研究朝著同時(shí)滿足高吸收率和高吸收負(fù)荷、低能耗、低腐蝕性方向發(fā)展,如改良的MEA法和活化MDEA法。同時(shí)混合吸收劑的研究開發(fā)也成為熱點(diǎn)。1.3.3離子液體循環(huán)吸收法與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑相比,離子液體循環(huán)吸收法具有蒸氣壓低、可循環(huán)利用、對CO1.3.4膜離離法該方法是根據(jù)薄膜對原料氣各組分氣體滲透率差異的原理進(jìn)行氣體的選擇性分離。按照膜材料的不同,主要分為聚合體膜、無機(jī)膜等1.3.5膜基吸收法膜基吸收法是膜接觸器與溶液吸收氣體技術(shù)相結(jié)合的新型氣體分離技術(shù)DeMontigny等1.4酸氣回注酸氣回注是指將從石油天然氣工業(yè)或其他大型排放源中捕集的酸氣(主要為CO1.4.1自天然氣凈化尾氣1988年加拿大Alberta油田首次運(yùn)用該工藝處理來自天然氣凈化尾氣中的酸氣。截至2003年加拿大西部已建成48個(gè)酸氣回注點(diǎn),累計(jì)注酸氣量超過4.5Mt,并且以每年超過1Mt的注氣速度增加Longworth等1.4.2酸氣的物理酸氣回注工藝設(shè)計(jì)首先要確定酸氣物性,分析相圖,確定其相平衡特性。圖1為H1.4.3返回站點(diǎn)酸氣回注工藝選址的原則是保證安全性與經(jīng)濟(jì)性,并且不能使注入的酸氣竄入作業(yè)層。國外Bachu等1.4.4從屬性上看,主要有利用或充酸氣回注工藝流程大致可以分為酸氣脫水、增壓、管輸、注入四個(gè)部分。從重生塔貧胺溶液中解析出來的酸氣一般攜帶5%~10%的游離水,因此在進(jìn)入壓縮機(jī)前要經(jīng)過酸氣脫水。在沒有游離水存在時(shí),純CO2尾氣回收工藝◆火驅(qū)開采尾氣量大,酸氣含量相對較高,尾氣組分與油藏性質(zhì)有關(guān),且在開采過程中有一定波動(dòng),因此尾氣的處理應(yīng)因地制宜,綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,確定處理工藝?！粑矚夥贌に囘m用于尾氣分離回收困難、有毒氣體含量少、含有可燃?xì)怏w的情況。該工藝常用于火驅(qū)開采早期,采出氣較少時(shí)尾氣的處理,與其他處理方式相比,具有操作簡單、投資少的優(yōu)點(diǎn)。目前環(huán)保要求日益嚴(yán)格,單一的尾氣焚燒處理一般達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn),因此常與其他尾氣處理方式組合使用?！袅蚧厥展に嚳梢猿浞只厥栈痱?qū)尾氣中的硫資源,適