本实用新型专利技术涉及一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，包括加湿罐；加湿罐的入口管道连接伴生气源，加湿罐底端有排污管道，加湿罐连接有出口管道及加湿管道；入口管道上连接有入口湿度自动检测装置；出口管道设有出口湿度自动检测装置及膜分离装置；还包括旁支管路，旁支管路的入口端连接入口湿度自动检测装置与加湿罐之间的连接管路，旁支管路的出口端连接出口湿度自动检测装置及膜分离装置之间的连接管路；还包括回流管路，回流管路的入口端连接至出口湿度自动检测装置及膜分离装置之间的连接管路，回流管路的出口端连接至入口湿度自动检测装置与加湿罐之间的连接管路。本实用新型专利技术对伴生气有效增湿可提高二氧化碳的分离效果达到20%以上。分离效果达到20%以上。分离效果达到20%以上。
【技术实现步骤摘要】
一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置
[0001]本技术涉及油田伴生气分离提纯领域，应用于油田伴生气膜法脱CO2装置的预处理，主要的功能是针对CCUS工程中后期，油井采出CO2后，采用聚合膜分离需要加湿的工况。
技术介绍
[0002]目前世界上膜法脱除CO2已经安装了数百套装置，八十年代初，Separex公司用卷式膜分离器进行了油田气中CO2/烃分离的中间试验，初步证明了膜法从天然气脱CO2的可行性。位于美国芝加哥的天然气技术研究所用醋酸纤维素卷式膜分离器进行了从天然气脱CO2的中间试验，膜分离装置的处理量为14,200Nm3/d, 日本UBE公司的聚酰亚胺膜也已用于天然气的CO2分离，处理量为566,400Nm3/d。美国UOP公司在巴基斯坦的Kadanwari建成膜法天然气脱CO2装置，其天然气量达5.1
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106Nm3/d。如用传统的吸收法脱CO2，在人员配置,设备维护和装置能耗等方面均不如膜法分离经济。国内有一套装置在海南油田运行，由中大连化物所于2006年研制成功的。设计处理量：1700NM3/h，设计压力5.0MPa，设计目标把放空气中69%CO2降至10%以下。因实际运行时油井气压力和气量不够，而且CO2浓度（82%）超过设计值。实际处理量：3.3万NM3/d，运行压力4.0MPa，把放空气中82%CO2降至22%左右。
[0003]膜装置简单紧凑和占地面积少，能耗低，装置无运动部件，运行可靠性高，操作方便，平时无需维护人员等优点。分离CO2聚合物分离层材料决定了CO2分离膜的性能，聚合物材料具有良好的机械性能且易于大规模制备，是迄今为止应用范围最广的分离膜材料。聚合物CO2分离膜根据选择机制主要可以分为扩散选择机制膜、溶解选择机制膜和反应选择机制膜。各种含胺基的材料是最常见以及研究最为深入的载体。其中，聚乙烯胺（Polyvinylamine，PVAm）是一种典型的反应选择机制膜材料，具有大量的活性载体（伯胺基），对CO2具有强促进传递作用，因而具有良好的CO2渗透选择性，具有大规模工业化应用的潜力。天津大学王志课题组对PVAm的CO2分离性能进行了长期深入的研究。通过综合调控多层次结构、强化多种选择透过机制，开发出多种CO2分离性能国际领先的PVAm基分离膜。但PVAm膜的分离性能与湿度紧密相关，为了追求高分离效率，在湿度不满足的情况下，必须对进入膜的混合气体进行加湿，加湿的效率直接影响膜分离的效率。现阶段对油田伴生气的处理工艺重点多侧重于气体的脱水和脱杂质，对气体加湿鲜有研究；同时，在已建的CCUS示范工程区对伴生气的分离回收已经逐步开展研究，特别是随着膜分离工艺的应用，作为预处理工艺，因此一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置亟待提出。
技术实现思路
[0004]本技术旨在针对解决油田伴生气膜分离装置的预处理加湿的技术问题，提出一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，用于将CCUS示范区受益油井伴生气采出后膜分离装置的预处理和增湿，提高伴生气的分离效率。
[0005]本技术的技术方案在于：
[0006]一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，包括加湿罐；所述加湿罐的入口管道连接有伴生气源，加湿罐的底端设有排污管道，加湿罐还连接有出口管道及加湿管道；其特征在于：所述入口管道上还连接有入口湿度自动检测装置；
[0007]所述出口管道依次设有出口湿度自动检测装置及膜分离装置；
[0008]还包括旁支管路，所述旁支管路的入口端连接至入口湿度自动检测装置与加湿罐之间的连接管路，旁支管路的出口端连接至出口湿度自动检测装置及膜分离装置之间的连接管路；
[0009]还包括回流管路，所述回流管路的入口端连接至出口湿度自动检测装置及膜分离装置之间的连接管路，回流管路的出口端连接至入口湿度自动检测装置与加湿罐之间的连接管路。
[0010]所述加湿管道包括依次连接的原水罐及增压泵，所述增压泵连接至加湿罐。
[0011]所述排污管道连接有废水废物池。
[0012]所述加湿罐内设有加湿喷头，加湿喷头环加湿罐内壁点阵式排列。
[0013]所述回流管路的出口端与入口湿度自动检测装置的距离＜旁支管路的入口端与入口湿度自动检测装置的距离；回流管路的入口端与出口湿度自动检测装置的距离＜旁支管路的出口端与出口湿度自动检测装置的距离。
[0014]所述入口管道、入口湿度自动检测装置与加湿罐之间的连接管路、旁支管路、回流管路、加湿管道及出口管道上均设有阀门。
[0015]本技术的技术效果在于：
[0016]（1）本技术对伴生气有效增湿可提高CO2的分离效果可达到20%以上；
[0017]（2）本技术加湿喷头环加湿罐内壁点阵式排列，有效覆盖加湿区域，避免喷射范围重叠，显著提高加湿效率；
[0018]（3）本技术密闭加湿，节水效果明显；
[0019]（3）本技术提高CO2分离效果，可间接节约CO2采购运输等费用。
附图说明
[0020]图1为本技术一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置的结构示意图。
[0021]附图标记：1、伴生气；2、入口湿度自动检测装置；3、加湿罐；4、出口湿度自动检测装置；5、增压泵；6、原水罐；7、膜分离装置；8、加湿喷头；9、废水废物池。
具体实施方式
[0022]实施例1
[0023]一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，包括加湿罐3；所述加湿罐3的入口管道连接有伴生气1源，加湿罐3的底端设有排污管道，加湿罐3还连接有出口管道及加湿管道；其特征在于：所述入口管道上还连接有入口湿度自动检测装置2；
[0024]所述出口管道依次设有出口湿度自动检测装置4及膜分离装置7；
[0025]还包括旁支管路，所述旁支管路的入口端连接至入口湿度自动检测装置2与加湿罐3之间的连接管路，旁支管路的出口端连接至出口湿度自动检测装置4及膜分离装置7之间的连接管路；
[0026]还包括回流管路，所述回流管路的入口端连接至出口湿度自动检测装置4及膜分离装置7之间的连接管路，回流管路的出口端连接至入口湿度自动检测装置2与加湿罐3之间的连接管路。
[0027]本实施例的具体实施过程为：
[0028]伴生气1源为回收规模240Nm3/d，气源为含量为60%CO2的CCUS油田伴生气1，进气压力0.1Mpa，进气平均温度30℃。首先进入入口湿度自动检测装置2，如果湿度大于等于70%则直接进入膜分离装置7；如果低于70%则进入加湿罐3。进入加湿罐3后，通过加湿管道进行加湿；加湿时间应大于等于1分钟，废水和杂质废物从排污管道排出，加湿过的伴生气1进入出口湿度自动检测装置4，再次判断湿度是否达到70%，如果大于等于70%则进入膜分离装置7，如果低于70%则重新进入加湿罐3。如此循环，直至进入膜分离装置7的气体稳定均匀，即可开启膜分离装置7。出口压力为常压，出口平均温度为20℃。
[0029]实施例2
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，包括加湿罐(3)；所述加湿罐(3)的入口管道连接有伴生气源(1)，加湿罐(3)的底端设有排污管道，加湿罐(3)还连接有出口管道及加湿管道；其特征在于：所述入口管道上还连接有入口湿度自动检测装置(2)；所述出口管道依次设有出口湿度自动检测装置(4)及膜分离装置(7)；还包括旁支管路，所述旁支管路的入口端连接至入口湿度自动检测装置(2)与加湿罐(3)之间的连接管路，旁支管路的出口端连接至出口湿度自动检测装置(4)及膜分离装置(7)之间的连接管路；还包括回流管路，所述回流管路的入口端连接至出口湿度自动检测装置(4)及膜分离装置(7)之间的连接管路，回流管路的出口端连接至入口湿度自动检测装置(2)与加湿罐(3)之间的连接管路。2.根据权利要求1所述油田伴生气分离回注用脱杂增湿装置，其特征在于：所述加湿管道包括依次连接的原水罐(6)及增压泵...
【专利技术属性】
技术研发人员：张春威，刘瑛，孙晓，康宇龙，王涛，王侦倪，刘凯，王苛宇，刘芳娜，李杰，董昭，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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