一种烟气膜分离系统

1.本实用新型涉及油田节能环保领域，具体而言，涉及一种烟气膜分离系统。


背景技术：

2.油田加热炉燃烧天然气或油品，加热物料，并排出烟气。烟气中含有水蒸汽、氮气、二氧化碳、氧气、二氧化硫等气体，并含有部分灰尘。对锅炉烟气进行脱硫、除尘、干燥后，主要成分就只有氮气、二氧化碳和氧气等组分。烟气的排放会导致大量二氧化碳排入大气，而且当前节能降碳任务繁重，减少二氧化碳排放具有重要意义。
3.另一方面，在稠油油藏热采开发中随着蒸汽吞吐轮次的增加，效果逐渐变差，而采用氮气、二氧化碳辅助注蒸汽开发，可扩大波及体积、提高油层压力、降低稠油粘度、抑制蒸汽窜漏，从而提高热采效果。将含有n2和co2的锅炉外排烟气捕集净化后用于油藏开发，不但可实现烟气的资源化利用，提高油藏的开发效率，而且可以降低碳排放，提高油田生产的环保水平。随着油田开发的进程，对氮气、二氧化碳的需求量日益增加，将未资源化利用的锅炉烟气进行分离、处理，使其达到能够辅助注汽驱油的标准，具有较大应用前景。
4.烟气资源化利用的关键是将锅炉烟气进行分离处理，形成纯度符合需求的气体。膜分离技术具有投资少、能耗低、占地面积小、操作简单等优点，已经成为最具有前景的烟气分离处理方法之一。
5.但是传统的串级膜分离模式，主要是将渗余气进行串联处理，不能快速提纯烟气，使二氧化碳浓度达标，影响了锅炉烟气注入进程，并造成了较多的二氧化碳排入大气。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种烟气膜分离系统，既增加了烟气处理量，充分回收烟气中的二氧化碳，又可以使烟气中二氧化碳浓度快速达标。
7.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
8.一种烟气膜分离系统，其特征在于，包括烟气缓冲罐、一段压缩机、一段散热器、一段膜分离器、段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器、二段前级膜分离器、二段后级膜分离器、真空泵、产品罐和废气罐；所述的烟气缓冲罐经过一段压缩机、一段散热器与一段膜分离器进气口相连；所述的一段膜分离器渗透气口通过段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器与二段前级膜分离器进气口连接，二段前级膜分离器渗透气口连接产品罐，二段前级膜分离器渗余气口连接二段后级膜分离器进气口，二段后级膜分离器渗透气口通过真空泵连接段间缓冲罐；所述的一段膜分离器渗余气口、二段后级膜分离器渗余气口连接废气罐。
9.所述的一段膜分离器为多个并联。
10.依据本实用新型所提供的一种烟气膜分离系统，分段进行烟气分离处理，一段膜分离器采用多个并联，可加大处理量；第二段采用两级串联，可充分回收烟气中的二氧化碳；两段三级处理模式可以将co2浓度5％～15％的烟气快速提纯到co2浓度70％～80％的产品混合气。
11.本实用新型与现有的装置相比具有的优点是：
12.(1)相同分离级数，处理后产品混合气中co2浓度更高。
13.(2)两段三级处理模式，既保证了烟气处理量，要保证了烟气快速提纯，适合于油田注汽锅炉现场应用工况。
附图说明
14.图1是依据本实用新型所提供的一种烟气膜分离系统示意图。
15.图中：1是烟气罐，2是一段压缩机，3是一段散热器，4是一段膜分离器，4.1是一段膜分离器进气口，4.2是一段膜分离器渗透气口，4.3是一段膜分离器渗余气口，5是废气罐，6是真空泵，7是二段后级膜分离器，7.1是二段后级膜分离器进气口，7.2是二段后级膜分离器渗透气口，7.3是二段后级膜分离器渗余气口，8是二段前级膜分离器，8.1是二段前级膜分离器进气口，8.2是二段前级膜分离器渗透气口，8.3是二段前级膜分离器渗余气口，9是二段散热器，10是二段压缩机，11是产品罐，12是段间缓冲罐。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
17.如图1所示，一种烟气膜分离系统，其特征在于，包括烟气缓冲罐1、一段压缩机2、一段散热器3、一段膜分离器4、段间缓冲罐12、二段压缩机10、二段散热器9、二段前级膜分离器8、二段后级膜分离器7、真空泵6、产品罐11和废气罐5；所述的烟气缓冲罐1经过一段压缩机2、一段散热器3与一段膜分离器进气口4.1相连；所述的一段膜分离器渗透气口4.2通过段间缓冲罐12、二段压缩机10、二段散热器9与二段前级膜分离器进气口8.1连接，二段前级膜分离器渗透气口8.2连接产品罐11，二段前级膜分离器渗余气口8.3连接二段后级膜分离器进气口7.1，二段后级膜分离器渗透气口7.2通过真空泵6连接段间缓冲罐12；所述的一段膜分离器渗余气口4.3、二段后级膜分离器渗余气口7.3连接废气罐5。
18.所述的一段膜分离器4多个并联。
19.依据本实用新型提供的一种烟气膜分离系统，满足油田注汽锅炉烟气排量要求，并能快速将烟气提纯，具有较好的经济效益。


技术特征：
1.一种烟气膜分离系统，其特征在于，包括烟气缓冲罐、一段压缩机、一段散热器、一段膜分离器、段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器、二段前级膜分离器、二段后级膜分离器、真空泵、产品罐和废气罐；所述的烟气缓冲罐经过一段压缩机、一段散热器与一段膜分离器进气口相连；所述的一段膜分离器渗透气口通过段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器与二段前级膜分离器进气口连接，二段前级膜分离器渗透气口连接产品罐，二段前级膜分离器渗余气口连接二段后级膜分离器进气口，二段后级膜分离器渗透气口通过真空泵连接段间缓冲罐；所述的一段膜分离器渗余气口、二段后级膜分离器渗余气口连接废气罐。2.根据权利要求1所述的一种烟气膜分离系统，其特征在于，所述的一段膜分离器多个并联。

技术总结
一种烟气膜分离系统，其特征在于，包括烟气缓冲罐、一段压缩机、一段散热器、一段膜分离器、段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器、二段前级膜分离器、二段后级膜分离器、真空泵、产品罐、废气罐；所述烟气缓冲罐经过一段压缩机、一段散热器与一段膜分离器进气口相连，一段膜分离器多个并联；所述一段膜分离器渗透气口通过段间缓冲罐、二段压缩机、二段散热器与二段前级膜分离器进气口连接，二段前级膜分离器渗透气口连接产品罐，二段前级膜分离器渗余气口连接二段后级膜分离器进气口，二段后级膜分离器渗透气口通过真空泵连接段间缓冲罐；所述一段膜分离器渗余气口、二段后级膜分离器渗余气口连接废气罐。本实用新型可快速实现烟气提纯。本实用新型可快速实现烟气提纯。本实用新型可快速实现烟气提纯。


技术研发人员：陈常福 张景跃 安警坤 张贞磊 彭灵 王宗明
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2022.03.24
技术公布日：2022/7/14