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石油开采行业火驱采油中RTO蓄热式氧化炉治理VOCs废气


火驱采油的历史成因及基本原理

火驱采油的历史成因:

我国很多中轻质油田已进入注水生产晚期,具有很大的三次采油潜力,此外还有许多高温高压低渗透轻质油田,由于注水困难,这些油田都可能使用火驱技术进行采油。

火驱采油基本原理:

火驱是一种重要的热力采油技术,火驱燃烧原油的部分重质组分,使用空气作为助燃剂,在人工点火或自燃的条件下油藏温度逐渐升高,达到原油燃点,并在这个过程中不间断地注入空气,让油层中的原油可以维持燃烧的状态,原油的氧化反应能够生成大量的热,这些热可以加热油层,让油层里的温度上升到650℃左右,原油的重质组分会在高温下发生裂解。油层中的注入空气、原油重质部分裂解而得的轻质油、燃烧反应生成的气体(CO2)和水蒸汽一同作用,将原油从油层中驱替出来。




火驱尾气的产生原因及治理的必要性

火驱尾气的产生原因:

火驱是通过将空气注入地层,形成一个径向移动的燃烧带,产生的热量使原油裂解、蒸馏、降粘。具有流动性的轻质油+蒸汽+烟气驱向前方,空气中的氧气被消耗,剩余氮气、裂解气和燃烧产生的气体通过生产井排出形成火驱尾气。

火驱尾气治理的必要性:

火驱尾气成分复杂,主要有H2S、O2、CO2、CO、CH4、C2H6、C3H8等成分,其中有机废气(CH4、C2H6、C3H8)和H2S对环境有巨大的危害,需要对其进行治理。通常需要上脱硫设施及VOCs治理设施,由于H2S的剧毒性及腐蚀性,一般先上脱硫,再在脱硫设施后端上VOCs治理设施。


火驱尾气的特点

1 火驱尾气中的有机废气(CH4、C2H6、C3H8)是重质原油升温裂解所产生,其中CH4的浓度波动很大,从几个百分点到几十个百分点范围变化,C2H6和C3H8的总浓度基本在2个百分点以下,偶尔会最多上升到7个百分点。

2 火驱尾气中的氧气浓度很低,氮气浓度很高。




VOCs治理方案的选择

由于火驱尾气中有机废气(CH4、C2H6、C3H8)浓度高,基本上只有焚烧氧化这唯一处理方法,焚烧后产生大量的热,因此可以在焚烧装置后配置废热锅炉生产热水、水蒸气或透平机发电。由于有机废气(CH4、C2H6、C3H8)浓度高及氧气(O2)浓度低,因此需要配新风以降低有机废气浓度及增加废气中氧气浓度以达到后续焚烧氧化的安全及燃烧条件。


焚烧氧化装置种类很多,鉴于严格的环保排放标准及节能降耗的需要,选用蓄热式氧化炉(RTO)+ 废热锅炉是最好的选择。既能满足尾气排放的环保标准,又能产生热,客户再根据客观需要合理利用所产生的热。