Как эффективно отделить сероводород от нефти и газа с помощью мембран?

Описание проекта

Добыча нефти и газа из пластов, содержащих высокие уровни сероводорода (H₂S), требует отделения H₂S от добываемой нефти и природного газа и его безопасной утилизации. Существует концепция использования мембран, однако одной из проблем является достижение температуры газа для оптимальной производительности мембранного разделения. Для мембран на основе полимерных материалов рабочие температуры выше 50-60° С приводят к значительному снижению эффективности разделения.

В новой патентной заявке компания CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL (US20190105602) предложила решение эффективного использования селективных мембран для удаления сероводорода при одновременном увеличении добычи нефти и/или газа.

CHEVRON PHILLIPS CHEMICAL предлагает также способ эффективной обработки высокотемпературных потоков попутного газа путем использования мембран при одновременном объединении тепла от других существующих технологических потоков. В других вариантах осуществления изобретения эффективность обработки высокотемпературных потоков попутного газа улучшается путем использования высокотемпературных полимерных мембран.

Система включает сепаратор для разделения добываемой жидкости на поток попутного нефтяного газа, содержащий 1-50% сероводорода по объему, поток воды и поток нефти; компрессор газа для сжатия первой части потока газа с образованием первого сжатого потока газа; и сероводородную селективную мембрану для удаления сероводорода из первой части потока газа и формирования потока пермеата, обогащенного сероводородом, и потока ретентата, обедненного сероводородом и обогащенного углеводородными газами при температуре от 85°С до 95°С. Сероводородная селективная мембрана содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиимидов, полиэфирных блок-амидов и полиуретаны.

Фиг. 1 – Принципиальная схема установки по переработке нефти и газа в соответствии с конкретными примерами вариантов исполнения.

Формула изобретения

(а) сепаратор для разделения добываемой жидкости на поток попутного нефтяного газа, содержащий 1-50% сероводорода по объему, поток воды и поток нефти;

(b) компрессор попутного нефтяного газа для сжатия первой части потока попутного нефтяного газа с образованием первого сжатого потока попутного нефтяного газа;

(c) сероводородную селективную мембрану после компрессора попутного нефтяного газа для удаления сероводорода из первой части потока попутного нефтяного газа и формирования потока пермеата, обогащенного сероводородом, и потока ретентата, обедненного сероводородом и обогащенного углеводородными газами при температуре от 85 °С до 95 °С; причем сероводородная селективная мембрана содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиимидов, полиэфирных блок-амидов и полиуретанов; и

(d) газоперерабатывающую установку для приема потока исходного газа, содержащего поток ретентата и часть потока нефти из сепаратора, причем газоперерабатывающая установка включает аминную установку для удаления сероводорода из потока исходного газа и получения обогащенного сероводородом потока и обогащенного углеводородами потока; и установку Клауса для преобразования сероводорода в обогащенном сероводородом потоке в элементарную серу.

Полный текст патента можно скачать здесь

Хотите знать больше? Закажите бесплатный тестовый патентный поиск по интересующей вас теме.

В ответ на запрос вы получите:

• Количество патентов в мире за 10 лет
• Динамика патентования по годам и странам
• Перечень технических задач, решаемых в патентах
• Примеры компании и их новейших разработок

Скачать пример отчета вы можете здесь 
Заказать патентные исследования можно здесь
Получить патент на свое изобретение здесь