用于提高石油采收率的CO2捕集工藝研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖的加劇，如何減少CO2這類溫室氣體的排放量逐漸成為世界關注的焦點。與此同時，我國多數(shù)主力油田進入發(fā)展的中后期，油田的采收率逐漸降低，如何提高石油采收率成為擺在油田發(fā)展面前的重要課題。近年來，為實現(xiàn)能源的高效環(huán)保開發(fā)，國內外諸多科研機構及企業(yè)大力開展CO2驅采油（EOR）技術的研發(fā)和應用，提高油田采收率。該技術將高純度的CO2氣體（通常要求純度在90％以上）注入地下，用來進行油田二次或三次開采。二氧化碳氣體溶于原油后，可以

2、明顯降低其粘度，使得其流動性明顯增加，提高地層彈性能量，增大地層的滲透率。它適用于各類油藏的開發(fā)，特別是針對低滲及特低滲類油田，能夠顯著提高油田采收率，其效果明顯優(yōu)于注水開采技術。因此，無論是從保護環(huán)境的角度出發(fā)還是從提高經濟效益的方面考慮，CO2驅采油技術的研究都具有非常重大的意義。
　　CO2驅采油技術得以應用的關鍵是CO2的捕集。而我國是一個燃煤用量很高的國家，發(fā)電形式主要以火力發(fā)電為主，因此燃煤電廠內煙道氣的CO2捕集工作

3、顯得更加重要。目前，煙氣回收CO2技術的研究熱點是化學吸收法，其中重要的一類化學吸收劑就是有機胺溶液。
　　本文進行了CO2捕集的相關實驗研究和工藝優(yōu)化。在小試實驗中，利用自行搭建的實驗裝置，完成了對多種有機胺溶劑的吸收解吸實驗。實驗中對乙醇胺（MEA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）、五乙烯六胺（PEHA）等溶液及復配二元溶液的吸收CO2特性進行了研究，對吸收量、吸收速率、解吸率、溶液負荷

4、等參數(shù)進行了測量和計算，得到了各吸收劑溶液的CO2捕集特性。通過比較得到，0.5mol/L的MEA與0.5mol/L的PEHA溶液復配形成的吸收劑溶液的吸收和解吸效果都較為理想，是最佳的復配二元吸收劑溶液。
　　在小試實驗的基礎上，還進行了CO2連續(xù)捕集實驗研究。利用一套300Nm3/d煙氣處理量的實驗裝置，模擬生產現(xiàn)場實際，對MEA溶液的連續(xù)捕集CO2特性進行了實驗研究。通過實驗，得到了在實驗條件下，MEA溶液的捕集規(guī)律。實驗結

5、果表明，在煙氣流量一定的情況下，吸收劑溶液的吸收率會隨著吸收劑溶液循環(huán)量的增加而升高；而單位質量CO2氣體的再生能耗則會隨著吸收劑溶液循環(huán)量的增加而呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。在吸收劑溶液循環(huán)量一定的情況下，吸收劑溶液的吸收率會隨著煙氣流量的增加而降低；單位質量CO2氣體的再生能耗也會隨著煙氣流量的增加而降低，兩者呈現(xiàn)非常接近的線性關系。
　　為對實驗研究進行驗證和補充，參照連續(xù)捕集實驗的工藝參數(shù)，建立工藝流程模型，對其進行工藝優(yōu)化。