单井伴生气膜法净化工艺模拟研究

摘要

为了解决油田单井采出气就地排空所造成的污染以及能源浪费问题,采用薄膜分离法设计一组单井小流量油田采出气碳捕集装置.由于采出气碳含量波动范围大,为了满足多种工况,分别对碳含量为60％、70％、80％的情况进行模拟研究.以截留气中碳含量低于30％为标准,流量2 000 Nm3/天为设计参数,建立数学模型,用Matlab软件中的Simulink组件对单级中空纤维膜装置进行模拟优化,分析得出流量与膜面积及采出气压力与压缩机能耗的拟合关系,并根据脱除标准确定最低膜面积分别为21.85 m2,24.69 m2,25.92 m2,最大压缩机能耗为7 584.7 kW,能够满足工艺要求的同时解决污染问题,实现节能减排.