一种页岩气资源化利用处理方法和处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种页岩气资源化利用处理方法和处理系统，该处理方法包括如下步骤：将页岩气依次进行制冷处理

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气资源化利用处理方法和处理系统


[0001]本专利技术属于能源再利用
，具体地，本专利技术涉及一种页岩气资源化利用处理方法和处理系统
。

技术介绍

[0002]CO2驱油技术是利用
CO2气体注入后产生的压力差对地层中的原油进行驱动，使之流动性更强，更容易采收的一种新型采油技术
。CO2进行驱油的过程中，原油体积会因为
CO2的作用产生体积膨胀效果，这会使得原油在地质结构的孔隙中流动，提高采油效率
。
前期的水驱技术所残留的原油能够在进行驱油过程中被
CO2带动，使其具备良好的流动性，
CO2还可使得原油的粘度降低
。CO2注入数量越大，原油的粘度越低，流动性越高，对原油开采提供了巨大的帮助
。
[0003]在页岩油的开采过程中采用
CO2进行驱油提高采油率，但该方法同时也会导致在伴生页岩气中含有大量的
CO2，降低了页岩气的热值
。
因此，需要对页岩气中的
CO2进行脱除
。
例如现有技术中，
CN112619370B
公开了一种液相吸收装置用于回收二氧化碳驱油田伴生气中的二氧化碳；
CN214469631U
公开了一种液化
CO2装置用于油田
CO2驱伴生气的
CO2回收
。
然而由于页岩油开采工艺的伴生页岩气中含有部分轻质油和低碳烃，因此页岩气中的
CO2脱除回收的关键技术在于
CO2与轻质油和低碳烃的分离，上述专利无法将伴生气与随气体采出的液相进行分离，导致
CO2的回收率较低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一
。
为此，本专利技术实施例提出一种页岩气资源化利用处理方法和处理系统
。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提出了一种页岩气资源化利用处理方法，包括如下步骤：
[0006]S1
：将页岩气进行制冷处理，获得低温页岩气；
[0007]S2
：将低温页岩气进行气液分离，分离出低温页岩气中的液相组分；
[0008]S3
：将气液分离后的低温页岩气进行旋风分离处理，分离出悬浮在低温页岩气中的颗粒物和油质；
[0009]S4
：将旋风分离处理后的低温页岩气依次进行一级过滤除油和二级过滤除油；
[0010]S5
：将二级过滤除油后的低温页岩气进行冷干脱水处理；
[0011]S6
：将冷干脱水处理后的低温页岩气进行过滤净化；
[0012]S7
：将过滤净化后的低温页岩气进行变压吸附分离，分别获得富
CO2气和低碳烃混合气
。
[0013]本专利技术实施例通过对制冷后的低温页岩气采用多级过滤处理技术，实现对页岩气中轻质油的深度脱除，进而再利用变压吸附分离技术解析出高浓度的
CO2气体
。
该处理方法在低碳烃脱除工艺中，相较于其他气体分离工艺，如深冷分离和膜分离等，具有更高的分离效率，
CO2回收率高；且获得的富
CO2气可回注至页岩油井中重复利用，降低
CO2驱油成本，并
避免了对环境的污染；且回收得到的低碳烃混合气可作为工业燃气二次使用，节约能源
。
[0014]在一些实施例中，所述页岩气资源化利用处理方法还包括：将所述步骤
S2
中气液分离出的液相组分
、
所述步骤
S3
中旋风分离处理出的油质
、
所述步骤
S4
中一级过滤除油和二级过滤除油分离出的油质进行回收再利用
。
[0015]在一些实施例中，所述步骤
S1
中，所述页岩气中，液相组分的含量
<500g/Nm3，
CO2的体积分数为
20
％～
40
％，低碳烃的体积分数为
60
％～
80
％；
[0016]和
/
或，所述页岩气的压力为
0.2
～
0.7MPa
，所述页岩气的温度为
25
～
80℃
；
[0017]和
/
或，经所述制冷处理后，获得的所述低温页岩气的温度为0～
10℃。
[0018]在一些实施例中，所述步骤
S2
中，经所述气液分离后，所述低温页岩气中的液相含量降低至
0.4
～
10g/Nm3。
[0019]在一些实施例中，所述步骤
S3
中，经所述旋风分离处理后，所述低温页岩气中的液相含量降低至
0.01
～
0.4g/Nm3。
[0020]在一些实施例中，所述步骤
S4
中，所述一级过滤除油时使用的过滤器内设有3μ
m
过滤精度的滤芯，经所述一级过滤除油后，所述低温页岩气中的含油量降低至1～
10mg/Nm3；
[0021]和
/
或，所述二级过滤除油时使用的过滤器内设有1μ
m
过滤精度的滤芯，经所述二级过滤除油后，所述低温页岩气中的含油量降低至0～
0.05mg/Nm3。
[0022]在一些实施例中，所述步骤
S5
中，所述冷干脱水处理后的低温页岩气的压力露点为2～
8℃。
[0023]在一些实施例中，所述步骤
S6
中，所述过滤净化处理是采用活性炭进行吸附过滤
。
[0024]在一些实施例中，所述步骤
S7
中，所述变压吸附分离采用的吸附剂为
C
‑1型碳分子筛；所述
C
‑1型碳分子筛对于
CO2/CH4混合气体的分离系数为
10.27
，堆密度为
650
～
700g/L
；
[0025]和
/
或，所述变压吸附分离的温度为5～
35℃
，吸附时长为
120
～
360s
，吸附压力为
0.2
～
0.8MPa。
[0026]第二方面，本专利技术实施例还提出一种页岩气资源化利用处理系统，用于实施上述页岩气资源化利用处理方法，包括：依次连接的制冷机
、
气液分离器
、
旋风分离器
、
一级除油过滤器
、
二级除油过滤器
、
冷干机
、
活性炭罐和变压吸附分离器
。
[0027]本专利技术实施例页岩气资源化利用处理系统结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
：将页岩气进行制冷处理，获得低温页岩气；
S2
：将低温页岩气进行气液分离，分离出低温页岩气中的液相组分；
S3
：将气液分离后的低温页岩气进行旋风分离处理，分离出悬浮在低温页岩气中的颗粒物和油质；
S4
：将旋风分离处理后的低温页岩气依次进行一级过滤除油和二级过滤除油；
S5
：将二级过滤除油后的低温页岩气进行冷干脱水处理；
S6
：将冷干脱水处理后的低温页岩气进行过滤净化；
S7
：将过滤净化后的低温页岩气进行变压吸附分离，分别获得富
CO2气和低碳烃混合气
。2.
根据权利要求1所述的页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，还包括：将所述步骤
S2
中气液分离出的液相组分
、
所述步骤
S3
中旋风分离处理出的油质
、
所述步骤
S4
中一级过滤除油和二级过滤除油分离出的油质进行回收再利用
。3.
根据权利要求1所述的页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述页岩气中，液相组分的含量
<500g/Nm3，
CO2的体积分数为
20
％～
40
％，低碳烃的体积分数为
60
％～
80
％；所述页岩气的压力为
0.2
～
0.7MPa
，所述页岩气的温度为
25
～
80℃
；经所述制冷处理后，获得的所述低温页岩气的温度为0～
10℃。4.
根据权利要求1所述的页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，经所述气液分离后，所述低温页岩气中的液相含量降低至
0.4
～
10g/Nm3。5.
根据权利要求1所述的页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，所述步骤
S3
中，经所述旋风分离处理后，所述低温页岩气中的液相含量降低至
0.01
～
0.4g/Nm3。6.
根据权利要求1所述的页岩气资源化利用处理方法，其特征在于，所述步骤
S4
中，所述一级过滤除油时使用的过滤器内设有3μ
m
过滤精度的滤芯，经所述一级过滤除油...

【专利技术属性】
技术研发人员：白效言，熊银伍，郭昊乾，白洪灏，李雪飞，李小亮，盛明，王鹏，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：