本發(fā)明屬于火驅(qū)采出氣處理，具體涉及一種油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、火驅(qū)是通過(guò)將空氣由注入井注入地層，點(diǎn)火燃燒油層形成一個(gè)徑向移動(dòng)的燃燒帶，通過(guò)原油與空氣燃燒的熱量提高油層溫度、降低原油粘度、增強(qiáng)原油流動(dòng)性和地層能量的一種開(kāi)采方式。燃燒過(guò)程中，空氣中的氧氣被消耗，剩余氮?dú)?、裂解氣和燃燒產(chǎn)生的氣體通過(guò)生產(chǎn)井排出形成火驅(qū)尾氣。火驅(qū)尾氣成分復(fù)雜，且廢氣中有機(jī)廢氣濃度較高，處理方法根據(jù)是否具有回收利用價(jià)值，分為回收法和銷毀法兩類?；厥辗òㄎ辗ā⑽椒?、冷凝法和膜分離法等，銷毀法包括高溫焚燒、催化燃燒、生物氧化等技術(shù)。其中，焚燒法具有適應(yīng)性強(qiáng)、處理效率高、投入成本低等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各排放行業(yè)，但該方法未能將火驅(qū)采出氣中可利用成分進(jìn)行回收利用、達(dá)到資源化處理。

2、專利文獻(xiàn)cn113731098a公開(kāi)了一種火驅(qū)尾氣環(huán)保資源化處理系統(tǒng)及工藝流程，主要包含干法脫硫和變壓吸附兩個(gè)工藝過(guò)程，通過(guò)干法脫硫使硫化氫含量小于10mg/m3，通過(guò)變壓吸附脫氮對(duì)火驅(qū)尾氣甲烷提濃，得到富甲烷氣，外輸管網(wǎng)作為燃料氣。但是，該專利的工藝流程未能對(duì)火驅(qū)采出氣中占比約15％的二氧化碳加以回收和利用，未能充分達(dá)到資源化處理。

3、專利文獻(xiàn)cn107725018a公開(kāi)了一種用于火驅(qū)尾氣的處理系統(tǒng)，該專利對(duì)火驅(qū)尾氣進(jìn)行干燥、脫硫，對(duì)二氧化碳和氮?dú)膺M(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)了有害氣體硫化氫的分離，并對(duì)尾氣中的不同成分二氧化碳、氮?dú)膺M(jìn)一步分離和利用。但是，該專利的方法未實(shí)現(xiàn)火驅(qū)尾氣中甲烷、一氧化碳等烷烴組分的利用，資源回收利用率有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在針對(duì)背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，將火驅(qū)采出氣引入燃煤循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行熱氧化處理，摻入鍋爐一、二次風(fēng)進(jìn)入爐膛燃燒，實(shí)現(xiàn)對(duì)火驅(qū)采出氣中甲烷、一氧化碳等組分作為燃料的回收利用，使之作為燃料焚燒后為鍋爐提供熱量；同時(shí)，通過(guò)二氧化碳捕集裝置回收燃燒后的混合氣體中的二氧化碳，更充分實(shí)現(xiàn)火驅(qū)采出氣的資源化利用。

2、為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元和資源化利用單元；

4、所述預(yù)處理單元用于對(duì)火驅(qū)采出氣依次進(jìn)行降溫、除雜和脫硫預(yù)處理，所述資源化利用單元用于將預(yù)處理后的氣體摻入循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行混合燃燒，并對(duì)燃燒后的混合氣體進(jìn)行二氧化碳捕集、再利用；

5、所述預(yù)處理單元包括降溫裝置、凈化裝置和脫硫裝置，所述資源化利用單元包括循環(huán)流化床鍋爐和二氧化碳捕集裝置；所述降溫裝置、凈化裝置、脫硫裝置、循環(huán)流化床鍋爐和二氧化碳捕集裝置依次連接。

6、進(jìn)一步地，所述二氧化碳捕集裝置包括依次連接的引風(fēng)裝置、煙氣分離裝置和氣體回收裝置；

7、所述引風(fēng)裝置用于將循環(huán)流化床鍋爐燃燒后的混合氣體引入至煙氣分離裝置；

8、所述煙氣分離裝置用于將混合氣體中的二氧化碳進(jìn)行分離并輸送至氣體回收裝置，其余尾氣達(dá)標(biāo)排放。

9、更進(jìn)一步地，所述煙氣分離裝置和氣體回收裝置之間設(shè)置有增壓壓縮機(jī)，用于對(duì)分離的二氧化碳進(jìn)行增壓。

10、更進(jìn)一步地，所述氣體回收裝置為氣體存儲(chǔ)裝置，用于儲(chǔ)存增壓后的二氧化碳。

11、進(jìn)一步地，所述氣體回收裝置為注入壓縮機(jī)，用于將增壓后的二氧化碳二次增壓后，回注至油藏進(jìn)行驅(qū)油。

12、進(jìn)一步地，所述煙氣分離裝置采用化學(xué)吸收法進(jìn)行二氧化碳捕集。

13、更進(jìn)一步地，所述煙氣分離裝置采用醇胺法進(jìn)行二氧化碳捕集。

14、進(jìn)一步地，所述煙氣分離裝置上設(shè)有尾氣排放管，所述尾氣排放管連接尾氣處理單元，所述尾氣處理單元將尾氣處理達(dá)標(biāo)后排空。

15、進(jìn)一步地，所述降溫裝置為空冷器；所述凈化裝置為高效氣體凈化裝置；所述脫硫裝置為濕法脫硫裝置；所述引風(fēng)裝置為引風(fēng)機(jī)。

16、進(jìn)一步地，所述循環(huán)流化床鍋爐為燃煤鍋爐，所述火驅(qū)采出氣與煤摻混燃燒是將火驅(qū)采出氣引入鍋爐送風(fēng)道，通過(guò)摻入至循環(huán)流化床鍋爐的一、二次風(fēng)道進(jìn)入鍋爐爐膛，然后在爐膛內(nèi)發(fā)生氧化分解反應(yīng)。

17、更進(jìn)一步地，所述火驅(qū)采出氣與煤摻混燃燒時(shí)，所述火驅(qū)采出氣的摻入量調(diào)控措施包括：

18、在線監(jiān)測(cè)鍋爐煙氣流量，并根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的鍋爐煙氣流量，實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣總摻入量，控制火驅(qū)采出氣總摻入量≤鍋爐煙氣流量的20％；

19、在線監(jiān)測(cè)鍋爐爐膛溫度，并根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的鍋爐爐膛溫度，實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣摻入一次風(fēng)道的摻入量，保證鍋爐爐膛溫度在850℃-900℃；

20、在線監(jiān)測(cè)鍋爐尾部煙氣含氧量，并根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的鍋爐煙氣含氧量，實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣摻入二次風(fēng)道的摻入量，確保鍋爐尾部煙氣含氧量為3％-5％。

21、更進(jìn)一步地，火驅(qū)采出氣與循環(huán)流化床鍋爐摻混燃燒時(shí)，火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線分別連接至火驅(qū)采出氣至鍋爐一次風(fēng)管道輸送管線和火驅(qū)采出氣至鍋爐二次風(fēng)管道輸送管線上；

22、所述火驅(qū)采出氣至鍋爐一次風(fēng)管道輸送管線和一次風(fēng)入口管線匯總后，經(jīng)一次風(fēng)機(jī)輸送至共用的空氣預(yù)熱器，然后經(jīng)混合一次風(fēng)進(jìn)鍋爐管線進(jìn)入鍋爐爐膛進(jìn)行燃燒；

23、所述火驅(qū)采出氣至鍋爐二次風(fēng)管道輸送管線和二次風(fēng)入口管線匯總后，經(jīng)二次風(fēng)機(jī)輸送至共用的空氣預(yù)熱器，然后經(jīng)混合二次風(fēng)進(jìn)鍋爐管線進(jìn)入鍋爐爐膛進(jìn)行燃燒；

24、所述火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和氣體流量計(jì)；所述火驅(qū)采出氣至鍋爐一次風(fēng)管道輸送管線上和所述火驅(qū)采出氣至鍋爐二次風(fēng)管道輸送管線上均設(shè)置有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

25、更進(jìn)一步地，在火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上、火驅(qū)采出氣至鍋爐一次風(fēng)管道輸送管線上和火驅(qū)采出氣至鍋爐二次風(fēng)管道輸送管線上均設(shè)置有手動(dòng)截止閥，用于在發(fā)生火驅(qū)采出氣泄漏安全故障時(shí)及時(shí)截?cái)噍斔凸苈贰?/p>

26、進(jìn)一步地，在火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上、火驅(qū)采出氣至鍋爐一次風(fēng)管道輸送管線上和火驅(qū)采出氣至鍋爐二次風(fēng)管道輸送管線上均設(shè)置有止逆閥，用于防止燃燒介質(zhì)倒流。

27、進(jìn)一步地，所述火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上還設(shè)置報(bào)警器，所述報(bào)警器設(shè)置在火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥下游，用于監(jiān)測(cè)工作環(huán)境中是否發(fā)生有害氣體泄露；

28、所述報(bào)警器與流化床鍋爐的mft跳閘保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，當(dāng)報(bào)警器監(jiān)測(cè)到有害氣體超標(biāo)時(shí)會(huì)發(fā)生報(bào)警，并同時(shí)觸發(fā)mft跳閘保護(hù)系統(tǒng)跳閘，連鎖切斷火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全保護(hù)。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是：

30、(1)本發(fā)明提供的油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，先對(duì)火驅(qū)采出氣進(jìn)行預(yù)處理和脫硫處理，然后將其摻入燃煤循環(huán)流化床鍋爐中進(jìn)行混合燃燒，利用采出氣中的甲烷、一氧化碳等可燃組分燃燒為鍋爐提供熱量，減少鍋爐運(yùn)行的燃料用量，可降低鍋爐的燃煤用量約100噸/天；同時(shí)，通過(guò)二氧化碳捕集裝置，將混合氣體中的二氧化碳回收利用進(jìn)行存儲(chǔ)或回注油藏，通過(guò)上述方式，充分實(shí)現(xiàn)了油田火驅(qū)采出氣的資源化化處理，資源利用率高；

31、(2)由于鍋爐煙氣中含有煙塵雜質(zhì)，故采用傳統(tǒng)的膜分離法容易造成膜污染，影響分離效果，且難以得到高純度的二氧化碳，無(wú)法滿足后續(xù)將回收的二氧化碳回注油藏驅(qū)油的要求；而本發(fā)明提供的油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，其煙氣分離裝置采用化學(xué)吸收法(如醇胺法)對(duì)鍋爐煙氣中的二氧化碳進(jìn)行分離，該方法能夠更好地針對(duì)鍋爐煙氣中較低濃度的二氧化碳進(jìn)行捕集，相比傳統(tǒng)的膜分離法捕集效果更好；

32、(3)本發(fā)明提供的油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，火驅(qū)采出氣與煤摻混燃燒時(shí)，是將火驅(qū)采出氣引入鍋爐送風(fēng)道，通過(guò)摻入至循環(huán)流化床鍋爐的一、二次風(fēng)道進(jìn)入鍋爐爐膛，然后在爐膛內(nèi)發(fā)生氧化分解反應(yīng)；摻混燃燒時(shí)，通過(guò)在線監(jiān)控鍋爐煙氣流量實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣總摻入量，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)鍋爐爐膛溫度實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣摻入一次風(fēng)道的摻入量，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)鍋爐尾部煙氣含氧量實(shí)時(shí)調(diào)控火驅(qū)采出氣摻入二次風(fēng)道的摻入量，從而在燃煤流化床鍋爐安全、穩(wěn)定燃燒運(yùn)行的同時(shí)，提高燃燒效率，實(shí)現(xiàn)摻燒處理火驅(qū)采出氣量最大化；

33、(4)本發(fā)明提供的油田火驅(qū)采出氣資源化處理系統(tǒng)，通過(guò)在火驅(qū)采出氣進(jìn)入燃煤循環(huán)流化床鍋爐的一、二次風(fēng)道前的火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線和火驅(qū)采出氣至鍋爐一、二次風(fēng)管道輸送管線上分別增設(shè)手動(dòng)截止閥，能夠在發(fā)生火驅(qū)采出氣泄漏等安全事故時(shí)，通過(guò)手動(dòng)截止閥及時(shí)截?cái)鄬?duì)應(yīng)管線，保障系統(tǒng)生產(chǎn)安全；通過(guò)在火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線和火驅(qū)采出氣至鍋爐一、二次風(fēng)管道輸送管線上分別增設(shè)止逆閥，能夠防止燃燒介質(zhì)倒流，避免一次風(fēng)、二次風(fēng)送風(fēng)反竄入火驅(qū)采出氣管線，進(jìn)一步確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；通過(guò)在火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥下游管線上設(shè)置監(jiān)測(cè)有害氣體是否泄露超標(biāo)的報(bào)警器，并將所述報(bào)警器與流化床鍋爐的mft跳閘保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，當(dāng)報(bào)警器報(bào)警時(shí)，同時(shí)觸發(fā)mft跳閘保護(hù)系統(tǒng)跳閘，連鎖切斷火驅(qū)采出氣來(lái)氣管線上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，從而避免有毒有害氣體發(fā)生泄漏，防止工作人員發(fā)生一氧化碳、硫化氫中毒，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全保護(hù)。