一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法技术

本发明专利技术公开了一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法。本发明专利技术先将石油伴生气进行预处理，脱除部分水分、微小固体颗粒和重烃乳化液得到初步脱杂的石油伴生气，再将初步脱杂的石油伴生气加压液化后通过复合膜，复合膜由凝胶和聚酰胺共混制得，由于凝胶中改性膨润土的存在使得凝胶具有较好的吸水性，而且吸水后的凝胶呈碱性，又可以吸收硫化氢、二氧化碳等酸性气体，得到除杂后的石油伴生气，在将除杂后的石油伴生气通过分馏后分别罐装，完成石油伴生气分离提纯生产工艺。本发明专利技术制备的石油伴生气分离提纯生产工艺具有较强的分离提纯效果，且制备的复合膜力学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体为一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法。
技术介绍
石油伴生气是地表下孔隙性地层中以低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃气体组成的可燃混合物，它是石油的气态形式，石油伴生气大多数以甲烃为主，包含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类，以及少量的氮气、二氧化碳、硫化氢、氦、氧氢等气体。目前，油田开采过程中产生的石油伴生气，特别是小型地区的油田，处理方式一般是放空，它带来的重要问题是污染空气和土壤，增加了发生火灾和爆炸危险性，浪费了石油资源。目前，国内对石油伴生气处理后的综合利用包括干气发电、为汽车提供染料、生产化工溶剂、轻烃回收等方法。在伴生气处理工艺中伴生气需要脱水，避免在冷凝时析出液体与伴生气的酸性气体结合，对管线、阀门及其他设备造成腐蚀。目前最常使用的是分子筛脱水，但是采用分子筛脱水后需要增加除尘工艺，所以不利于石油伴生气处理工艺的简化，而常见的过滤水分子的膜不适用于具有大量有机蒸汽和带有液态油污的伴生气，所以对石油伴生气处理工艺中使用的复合膜应该是一种完全适合于伴生气环境中的过滤膜，该复合膜需要脱水速度快，不另外造成粉尘污染，气体透过量高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法，以解决现有技术中存在的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面提供如下技术方案：一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法，其特征在于，包括以下工艺流程：一种石油伴生气分离提纯生产工艺，其特征在于，主要包括以下制备步骤：制备预处理石油伴生气、制备改性海藻酸钠溶液、制备凝胶粉末、制备复合膜、分离轻组分并装罐。作为优化，所述石油伴生气分离提纯生产工艺主要包括以下制备步骤：(1)将石油伴生气通入气液分离器，气体进入压缩机进行一级压缩，再经过冷却器进行一次冷却，然后经过压缩机进行二级压缩后，最后进入冷却器进行二次冷却后得到预处理石油伴生气；(2)将甲基二乙醇胺与海藻酸钠溶液按质量比为1：0.5～1：2混合于烧杯中，并向烧杯中加入海藻酸钠溶液质量1倍的去离子水和海藻酸钠溶液质量0.1倍的硫酸钾，在25℃下，以350rpm转速搅拌2小时，在70℃条件下聚合5小时，得改性海藻酸钠溶液；(3)将预处理膨润土与1mol/L的氢氧化钠溶液按质量比1：1.2混合，在25℃下，以300rpm搅拌30分钟，然后抽滤，得预处理膨润土滤饼，将预处理膨润土滤饼用去离子水洗涤3次后在200℃下干燥6小时，再研磨至粒径为200～300nm的细化膨润土，将细化膨润土与质量分数为0.2％的醋酸溶液按质量比1：1混合，在25℃下，以300rpm搅拌2小时，抽滤，得酸化膨润土滤饼，将酸化膨润土滤饼用去离子水洗涤3次，将所得产物在25℃干燥24小时，得到膨润土胚料；将聚氨酯、环氧氯丙烷和醋酸按照质量比为2：1：1混合，在3000rpm转速下搅拌30分钟，得到聚氨阳离子溶液，将膨润土胚料与聚氨阳离子溶液按质量比1：0.2～1：0.3混合，在25℃下，以300rpm搅拌2小时后，在105℃下干燥12小时，然后在350℃下焙烧2小时后，得改性膨润土；将改性膨润土分散于水中，再用质量分数为5％的醋酸调节pH到4，配置成质量分数为3％的膨润土浆料，再将膨润土浆料与改性海藻酸钠溶液按质量比为1：1～1：1.2混合，在25℃下，以500rpm搅拌3小时，再加改性膨润土质量的0.1～0.2倍的交联剂戊二醛，在25℃下，以500rpm搅拌1小时，得凝胶胚料，再将凝胶胚料挤注入凝胶胚料质量10～20倍的强碱稀溶液中，老化24小时，得凝胶，取出后用去离子水洗涤3次，在90℃下干燥3小时，研磨至粒径为200～300nm，得凝胶粉末；(4)将步骤(3)所得凝胶粉末与聚酰铵按质量比3：90～10：90混合，加热至熔融，得到熔融原料，将熔融原料放入挤出机中挤出为厚度1～3mm薄片，冷却后定型，得到复合膜胚料，再将复合膜胚料置于300℃下烧制2小时，冷却后得到复合膜；(5)再将步骤(1)所得预处理石油伴生气通过复合膜，得到有机蒸汽，将有机蒸汽通过增压机增压至2Mpa，然后经过热交换器降温至-50℃，得到液化石油伴生气，将液化石油伴生气通入脱乙烷塔，将从塔顶出来的轻组分装入成品罐。优选的，上述在步骤(1)中一级压缩为压缩至0.8Mpa，一次冷却为从80℃冷却至30℃，二级压缩为压缩至1.2Mpa，二次冷却为从30℃冷却至20℃。优选的，上述步骤(2)中海藻酸钠溶液由海藻酸钠与质量分数为3％的醋酸溶液按质量比为3：100～4：100混合配制而成。优选的，上述步骤(3)中预处理膨润土中的制备方法是将膨润土在260～300℃的温度下焙烧2小时，冷却至25℃后，放入粉碎机中粉碎3小时后过200目筛，得预处理膨润土。优选的，上述步骤(3)中强碱稀溶液为质量分数为0.3％～0.45％的氢氧化钠溶液或0.3％～0.45％的氢氧化锂溶液中任意一种。一种石油伴生气分离提纯生产工艺及方法，其特征在于，所述石油伴生气分离提纯生产工艺及方法，按重量份数计，主要包括10～20份复合膜；所述复合膜由改性膨润土、改性海藻酸钠、聚酰胺和交联剂制得；所述交联剂为戊二醛、甲醛、二氨基二苯甲烷和环氧氯丙烷中的一种或几种混合。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术在制备石油伴生气分离提纯生产时使用复合膜。首先，对石油伴生气进行预处理，将石油伴生气通过气液分离器脱除部分水分、微小固体颗粒和重烃乳化液，得到初步脱杂的石油伴生气，然后将初步脱杂的石油伴生气逐渐加压并降温使其液化，将液化后的石油伴生气通过复合膜，因为复合膜中含有聚氨阳离子改性膨润土和聚氨阳离子，聚氨阳离子使得膨润土表面结构会形成双电子层，双电子层中的阳离子可以与凝胶溶液中的阳离子发生离子互换作用，这种作用使得水分子进入膨润土的晶层内引起膨润土的膨胀，导致膨润土晶层的间距加大，促进膨润土的吸水性，而且双电子层中的阳离子又可以与带负电的改性海藻酸钠结合，使得改性膨润土可以很好得分散在凝胶中，从而增强复合膜的力学性能。其次，将甲基二乙醇胺接枝在海藻酸钠上制得改性海藻酸钠，再将改性膨润土与改性海藻酸钠共混制得凝胶，最后将凝胶与聚酰胺共混得到复合膜，因为凝胶吸收了石油伴生气中的水分子后呈碱性，可以促进复合膜对硫化氢、二氧化碳等酸性气体的吸收，又由于聚酰胺可以与甲基二乙醇胺和双电子层中的阳离子配位结合，形成晶态多孔结构，而聚酰胺本身已经具有高度支化的网状结构，可以进一步扩大凝胶中三维网状结构的作用，从而提高复合膜的吸水性，而且在聚酰胺中加入碳酸氢钠，使得复合膜制备过程中经过高温烧制后，碳酸氢铵分解释放的二氧化碳在聚酰胺表面产生微孔，同时因在烧制过程中由于各种物质的物理性质不同，受外部压力且高温时容易产生裂缝，冷却后，这些裂缝扩大了二氧化碳气体产生的微孔直径，使得这种微孔直径可阻碍水分子的通过，但又不会阻碍甲烷、乙烷等物质通过，促进复合膜的分离提纯效果。具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油伴生气分离提纯生产工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：制备预处理石油伴生气、制备改性海藻酸钠溶液、制备凝胶粉末、制备复合膜、分离轻组分并装罐。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油伴生气分离提纯生产工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：制备预处理石油伴生气、制备改性海藻酸钠溶液、制备凝胶粉末、制备复合膜、分离轻组分并装罐。


2.根据权利要求1所述的一种石油伴生气分离提纯生产工艺，其特征在于，所述石油伴生气分离提纯生产工艺主要包括以下制备步骤：
(1)将石油伴生气通入气液分离器，气体进入压缩机进行一级压缩，再经过冷却器进行一次冷却，然后经过压缩机进行二级压缩后，最后进入冷却器进行二次冷却后得到预处理石油伴生气；
(2)将甲基二乙醇胺与海藻酸钠溶液按质量比为1：0.5～1：2混合于烧杯中，并向烧杯中加入海藻酸钠溶液质量1倍的去离子水和海藻酸钠溶液质量0.1倍的硫酸钾，在25℃下，以350rpm转速搅拌2小时，在70℃条件下聚合5小时，得改性海藻酸钠溶液；
(3)将预处理膨润土与1mol/L的氢氧化钠溶液按质量比1：1.2混合，在25℃下，以300rpm搅拌30分钟，然后抽滤，得预处理膨润土滤饼，将预处理膨润土滤饼用去离子水洗涤3次后在200℃下干燥6小时，再研磨至粒径为200～300nm的细化膨润土，将细化膨润土与质量分数为0.2％的醋酸溶液按质量比1：1混合，在25℃下，以300rpm搅拌2小时，抽滤，得酸化膨润土滤饼，将酸化膨润土滤饼用去离子水洗涤3次，将所得产物在25℃干燥24小时，得到膨润土胚料；将聚氨酯、环氧氯丙烷和醋酸按照质量比为2：1：1混合，在3000rpm转速下搅拌30分钟，得到聚氨阳离子溶液，将膨润土胚料与聚氨阳离子溶液按质量比1：0.2～1：0.3混合，在25℃下，以300rpm搅拌2小时后，在105℃下干燥12小时，然后在350℃下焙烧2小时后，得改性膨润土；将改性膨润土分散于水中，再用质量分数为5％的醋酸调节pH到4，配置成质量分数为3％的膨润土浆料，再将膨润土浆料与改性海藻酸钠溶液按质量比为1：1～1：1.2混合，在25℃下，以500rpm搅拌3小时，再加改性膨润土质量的0.1～0.2倍的交联剂戊二醛，在25℃下，以500rpm搅拌1小时，得凝胶胚料，再将凝胶胚料挤注入凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓李勇，王坤，
申请(专利权)人：宁夏神瑞工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64