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蚌埠新奧壓縮機(jī)有限公司
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油田伴生氣回收方案 油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)采出來(lái)的大部分伴生氣資源由于量小、分散，形不成經(jīng)濟(jì)利用規(guī)模，大多被直接排放或燃燒排放，造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染
油田伴生氣回收方案
油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)采出來(lái)的大部分伴生氣資源由于量小、分散，形不成經(jīng)濟(jì)利用規(guī)模，大多被直接排放或燃燒排放，造成巨大的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
根據(jù)CNG充裝站工藝原理，結(jié)合區(qū)域油田伴生氣源相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，針對(duì)井點(diǎn)分散情況，對(duì)區(qū)域內(nèi)的氣體組份、壓力分布、產(chǎn)量等進(jìn)行調(diào)研和分析，梳理出不同氣體組份回收的基本流程。根據(jù)基本流程和基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行流量系列優(yōu)化，確定各主要組成設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)，然后按功能不同將相關(guān)設(shè)備整合到各個(gè)撬塊上。撬裝方式采用利用安裝在可以靈活搬遷的拖撬上的天然氣壓縮機(jī)、制冷機(jī)、輔助制冷系統(tǒng)生產(chǎn)液化氣、輕油、混合烴和干氣產(chǎn)品，利用脫水裝置采用分子篩吸附脫水或甲醇滴注方法防止低溫條件下水化物的生成，同時(shí)，利用分餾裝置生產(chǎn)液化氣、輕油、混合烴產(chǎn)品，干氣產(chǎn)品則可進(jìn)入天然氣集輸系統(tǒng)外輸或作為燃料氣。該方法工藝節(jié)能、減排且環(huán)保，裝置體積小，可以靈活搬遷，方便使用，易于實(shí)施，便于撬裝設(shè)備可對(duì)邊遠(yuǎn)零散區(qū)塊不能進(jìn)入天然氣集輸系統(tǒng)的天然氣進(jìn)行輕烴回收，能夠充分利用資源提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。采用撬裝化的回收裝置成套設(shè)備，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，輕烴回收利用率大幅提高，回收工藝簡(jiǎn)單實(shí)用，設(shè)備緊湊，造價(jià)較低，具有工廠化組裝，現(xiàn)場(chǎng)施工量很少，便于現(xiàn)場(chǎng)撬裝化安裝，易于搬遷和移動(dòng)。
根據(jù)油田伴生氣的氣質(zhì)、產(chǎn)量、壓力、溫度及自然條件，制定了以下四種回收基本流程：
1)伴生氣回收站基本流程：（井口氣烴露點(diǎn)滿足管輸條件）
2)降低天然氣烴露點(diǎn)回收流程
3)含硫貧氣回收流程
4)富氣回收流程
將伴生氣回收的主要裝備按照流程和功能整合到以下各個(gè)功能撬塊上：脫硫撬、低壓氣處理撬、膜分離撬、低壓壓縮機(jī)撬、高壓壓縮機(jī)撬、高壓脫水撬、冷卻機(jī)組撬以及CNG加氣儲(chǔ)運(yùn)裝置、儀表控制及站控系統(tǒng)等。
以下對(duì)各個(gè)功能撬塊進(jìn)行逐一介紹：
1.脫硫撬
1）脫硫撬的功能
有一些天然氣從煤礦出來(lái)時(shí)，仍含有重?zé)N和一些有害雜質(zhì)，如H2O、CO2、H2S及各種形態(tài)的硫化物等。其中的H2S是一種有害雜質(zhì)，它的存在不僅會(huì)引起設(shè)備和管路腐蝕、催化劑中毒，是必須控制的環(huán)境污染物之一。
干法脫硫其工藝具有流程短、一次投入少、年消耗費(fèi)用低等優(yōu)勢(shì)。且該脫硫劑操作簡(jiǎn)便，無(wú)需二次脫硫、脫硫產(chǎn)物為單質(zhì)硫，不產(chǎn)生二次污染，是環(huán)境友好型的脫硫技術(shù)。
2）脫硫撬主要設(shè)備組成
吸收塔、氣提塔、閃蒸罐、貧/富換熱器、溶液循環(huán)泵、富液過(guò)濾器、電氣控制系統(tǒng)及管道閥門(mén)、成分檢測(cè)設(shè)備等。
2.低壓氣處理撬
1）低壓氣處理撬的功能
低壓處理撬主要是為后續(xù)設(shè)備（壓縮增壓撬）提供潔凈、穩(wěn)定壓力的氣體來(lái)源，同時(shí)具有計(jì)量、放空和緊急切斷的作用。
2）設(shè)備主要組成
防塵降噪方艙、重力分離器、緩沖器、三相分離器、智能流量計(jì)、調(diào)壓器、氣動(dòng)控制閥、緊急切斷閥、電氣控制系統(tǒng)等。伴生氣回收撬圖見(jiàn)圖1。
3.低壓壓縮機(jī)撬
低壓壓縮機(jī)是為回收工程的階段壓縮，增壓后的氣體有利于進(jìn)行脫烴處理，同時(shí)為二級(jí)壓縮提供條件。其上游接口為低壓氣處理撬，后續(xù)連接脫烴撬或高壓壓縮機(jī)撬。
2）設(shè)備主要組成
主要設(shè)備組成為：天然氣壓縮機(jī)、防爆電動(dòng)機(jī)、風(fēng)冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、PLC電氣控制系統(tǒng)、防塵降噪方艙等
4.膜分離撬
1）膜分離撬的功能
膜分離工藝就是在盡量回收伴生氣中輕烴的同時(shí)，使伴生氣的烴/水露點(diǎn)達(dá)到外輸天然氣的標(biāo)準(zhǔn)。采用膜分離技術(shù)處理放空天然氣，可以有效降低回收天然氣烴露點(diǎn)溫度，并提高重?zé)N回收率。低壓壓縮機(jī)壓縮后的氣體經(jīng)過(guò)分離和過(guò)濾后進(jìn)入膜分離撬，分離出的烴回收利用，產(chǎn)生的干氣進(jìn)入高壓壓縮機(jī)繼續(xù)壓縮。
目前膜技術(shù)在天然氣處理過(guò)程中已經(jīng)工業(yè)化的應(yīng)用，
5.高壓壓縮機(jī)撬
1）高壓壓縮機(jī)撬的功能
從低壓壓縮系統(tǒng)流程可知低壓壓縮的天然氣經(jīng)過(guò)冷卻、膜分離除烴提純后壓力一般在3.0MPa左右，為達(dá)到CNG儲(chǔ)運(yùn)要求，就要對(duì)氣體繼續(xù)進(jìn)行壓縮，高壓壓縮機(jī)撬就是把低壓氣體壓縮到25MPa。
2）設(shè)備主要組成
主要設(shè)備組成為：天然氣壓縮機(jī)、防爆電動(dòng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、防塵降噪方艙等。
6.高壓脫水撬
1）高壓脫水撬的功能
按照脫水裝置在工藝流程中的位置分為前置脫水工藝（低壓壓縮之后）和后置脫水工藝（高壓壓縮之后），本系統(tǒng)指的是后置高壓脫水工藝。
天然氣的高壓儲(chǔ)運(yùn)對(duì)雜質(zhì)含量要求十分嚴(yán)格。為防止水合物及低溫下析出的CO2固體堵塞后續(xù)設(shè)備的低溫部位，一般管輸要求將H2O脫至露點(diǎn)－10℃及CO2含量2%以下，對(duì)液化天然氣裝置要求脫至H2O為1PPm，CO2為50PPm以下。
SY／T7546--1996《汽車用壓縮天然氣》技術(shù)要求中對(duì)于汽車用天然氣的露點(diǎn)要求為：溫度5℃（ST/T 7506(計(jì)算確定)），同時(shí)要求硫化氫（H2S）含量≤20mg/m3；二氧化碳（CO2）含量（V/V）≤3%。
因此天然氣在進(jìn)入CNG儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備之前應(yīng)進(jìn)行脫水處理。目前高壓脫水的方法主要有甘醇吸收法脫水、吸附法脫水、低溫法脫水、空冷法脫水、冷劑制冷脫水膨脹法脫水等。目前我公司使用較多是吸附法脫水中的一種分子篩脫水法，其宜用于深度干燥的場(chǎng)合（水含量1PPm以下），分子篩采用3A型，脫水后的氣體常壓露點(diǎn)可達(dá)到≤－60℃，同時(shí)可以將殘余CO2脫至50PPm以下。
7.加氣儲(chǔ)運(yùn)撬
1）加氣儲(chǔ)運(yùn)撬的功能
由上述各流程可知，經(jīng)過(guò)高壓脫水后的高壓干氣直接接入加氣柱，由加氣柱給高壓拖車（CNG車）加氣，拖運(yùn)至卸氣站。
2）設(shè)備主要組成
CNG卸氣柱、CNG加氣柱、CNG拖車、CNG高壓儲(chǔ)氣瓶組等。
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