[发明专利]二氧化碳采油方法中从采油井出口获取CO2的方法及装置

说明书

本申请公开了一种二氧化碳采油方法中从采油井出口获取CO₂的方法及装置，属于二氧化碳回收利用领域。该方法包括下述步骤：（1）从采油井出口收集伴生气，并对所述伴生气进行加压，以将所述伴生气进行初步处理分离出水分及重烃，得到第一处理气；（2）将所述第一处理气与添加剂接触，以脱除所述第一处理气中的硫化氢，得到第二处理气，并将所述第二处理气进行加压冷却分离得到液体二氧化碳；所述添加剂的制备原料包括N‑羟乙基‑N‑甲基苄胺、对羧基苯乙烯酸、2‑乙酰氨基丙烯和N,N‑亚甲基双丙烯酰胺。使用添加剂对第一处理气中的硫化氢气体进行选择性吸附，可降低液体二氧化碳中的硫化氢含量，提高回收二氧化碳的纯度。

技术领域

本申请涉及一种二氧化碳采油方法中从采油井出口获取CO₂的方法及装置，属于二氧化碳回收利用领域。

背景技术

二氧化碳驱油技术不仅可以提高原油的开采率，降低原油的粘度，还可以将二氧化碳封存于地下，减少大气中二氧化碳的含量。然而在石油开采过程中，注入的二氧化碳气体一部分会随着原油的生产而形成伴生气，该伴生气中含有较高浓度的二氧化碳，直接排放会造成大气污染，将该伴生气进行二氧化碳的回收既能降低二氧化碳驱油成本，又能保护生态环境。

目前伴生气中二氧化碳的浓度较高，还含有一定量的甲烷、重烃、氮气和硫化氢气体，通过吸收分离、膜分离、吸附分离和低温冷凝等方式将伴生气内的二氧化碳回收，然而上述方法回收后的二氧化碳中常含有一定量的硫化氢，若不能将硫化氢从二氧化碳中去除，则在回收二氧化碳过程中，硫化氢就会腐蚀设备和管道，并且硫化氢会存在在甲烷等气体中，影响后续甲烷等气体的利用过程，对环境造成污染。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种二氧化碳采油方法中从采油井出口获取CO₂的方法，该方法在对采油井出口获取的伴生气进行分离，将其中甲烷、重烃和氮气通过低温加压处理，实现与二氧化碳气体的分离，并将第一处理气与添加剂接触，促使添加剂选择性吸附第一处理气中的硫化氢气体，降低伴生气中的硫化氢含量，进而保护采油设备及管道，保证安全开采。

根据本申请的一个方面，提供了一种二氧化碳采油方法中从采油井出口获取CO₂的方法，该方法包括下述步骤：

（1）从采油井出口收集伴生气，并对所述伴生气进行加压，以将所述伴生气进行初步处理分离出水分及重烃，得到第一处理气；

（2）将所述第一处理气与添加剂接触，以脱除所述第一处理气中的硫化氢，得到第二处理气，并将所述第二处理气进行加压冷却分离得到液体二氧化碳；

所述添加剂的制备原料由N-羟乙基-N-甲基苄胺、对羧基苯乙烯酸、2-乙酰氨基丙烯和N,N-亚甲基双丙烯酰胺聚合制得。

可选地，所述添加剂的孔径为1-50nm，比表面积为700-1500 m²/g，孔容为0.5-4cm³/g。

优选的，所述添加剂的孔径为2-25nm，比表面积为900-1400 m²/g，孔容为1.5-3cm³/g。

可选地，所述添加剂的孔径在10-20nm的占比大于60%，优选的，所述添加剂的孔径在10-20nm的占比大于70%，更优选为80%。在该范围内的孔越多，硫化氢的吸附点位与吸附量越大，可吸附较多的硫化氢。

可选地，所述添加剂的制备方法包括下述步骤：

S1：将重量比为（10-30）：（3-8）：1的N-羟乙基-N-甲基苄胺、对羧基苯乙烯酸和2-乙酰氨基丙烯酸进行酯化反应得到中间体溶液；

S2：向所述中间体溶液中加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺和催化剂聚合至少8小时，经纯化、干燥后得所述添加剂，其中N,N-亚甲基双丙烯酰胺与N-羟乙基-N-甲基苄胺的重量比为（2-10）:（5-20）。