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EOR采出气具有成分复杂、CO2含量高且不稳定等特点，目前并没有一套针对EOR采出气CO2分离的工艺模式可选。本文在分析EOR采出气及不同分离工艺特点的基础上，制定出一套EOR采出气CO2分离模式，并完成MDEA+MEA化学法、低温分馏法和薄膜分离法分离工艺设计；利用ASPEN软件模拟MDEA+MEA法和低温分馏法分离工艺，分析相关工艺参数、产品规格及系统能耗间的影响关系。本文通过分析EOR采出气特点及不同分离工艺特点、适用工况、分离能耗、成本，制定出EOR采出气CO2分离模式：小规模高CO2含量采出气推荐使用薄膜分离法粗脱除CO2；大规模采出气处理，随着采出气CO2含量的升高分别采用MDEA混合胺法、变压吸附法、薄膜分离法及低温分馏法分离工艺。针对不同时期、不同特点采出气，分别完成MDEA+MEA法、低温分馏法和薄膜法分离工艺设计，包括工艺流程设计、节点参数计算及主要设备选型与设计。利用Aspen Plus软件模拟MDEA+MEA法分离工艺，通过分析吸收压力、温度、填料高度、贫液CO2含量对富液CO2含量、贫液流量的影响以及吸收压力、解吸压力、贫液CO2含量对系统解吸能耗的影响，得出结论：贫液流量随填料高度的上升而下降，随贫液入口温度的上升而上升，随吸收压力的上升而下降，随贫液CO2含量的上升而下降；在一定范围内，系统解吸能耗随吸收压力的上升而下降，随解吸压力上升先下降后上升，随贫液CO2含量的上升而下降；所取分离系统工艺参数为贫液温度40℃，吸收压力2.5~4MPa，解吸压力0.12MPa，贫液CO2含量0.1mol/mol。利用HYSYS软件模拟低温分馏法分离工艺，通过分析液化温度、再沸温度、冷凝温度、分馏塔压力、原料气CO2含量对CO2产品纯度、回收率和系统能耗的影响，得出结论：在一定范围内，CO2产品纯度和回收率要求越高，再沸温度越高，冷凝温度越低，系统冷负荷越高；系统冷负荷随分馏压力上升先下降后上升，3.1MPa时最低，但压缩机功率与分馏压力呈线性关系升高；随着原料气CO2含量降低，CO2产品所能达到的最高纯度降低，同时达到相同CO2纯度单位产品能耗上升。