放空天然气回收处理

吴洋(中国石油集团川庆钻探工程有限公司重庆运输总公司，重庆 401420)

1 放空天然气的回收利用技术

1.1 现阶段我国常用的放空天然气回收利用技术

当前我国在进行放空天然气的回收利用时，通常会采用压缩天然气、液化天然气、吸附天然气、天然气水合物、用于电力制造的天然气、溴化锂为能源的直燃机以及天然气生产信息化技术等方面的手段来处理放空天然气。

1.2 压缩天然气技术

压缩天然气技术具体来说就是指借助压缩机来对天然气进行脱水以及压缩处理，并将处理之后的压缩天然气放置于压缩天然气拖车内，方便其进行二次利用。利用压缩天然气拖车，能够方便地将压缩天然气运输至城市内的天然气站，实现高压天然气的压力释放，便于将这些天然气释放到城市天然气管道当中，实现放空天然气的二次回收利用；对于天然气处理站场以及油田当中的放空天然气来说，在进行处理时需要将天然气压缩至天然气输送的额定压力后再将其置入下游的天然气输送管道当中，实现天然气资源的二次回收利用。

与其他技术手段相比，借助压缩天然气技术来处理放空天然气具有以下几个方面的优点：首先，在处理放空天然气时应用到的设备简单、压缩天然气技术成熟、回收效益更高，借助排量不同的压缩机能够将放空天然气进行一定范围内的转移，从而有效适应区域范围内放空天然气量的变化；其次，与其他类型的放空天然气处理设备相比，该种处理方式使用到的设备质量较轻，且其灵活性较高，因此十分容易进行搬运，所有压缩天然气技术可以在生产油田等管道无法辐射到的部位进行使用，且其安全性较高；第三，现阶段我国的压缩天然气技术已经日趋成熟，使用成本较低，无需向国外缴纳大量的专利费用。但是当前压缩天然气技术也存在着一定的缺陷，具体来说，现阶段我国适用的压缩天然气压缩机排量普遍较小，在进行单机处理时使用排量较低；同时，压缩天然气拖车运量较低；且压缩后的天然气压力较大，因此对于储气瓶的质量要求极高，这些问题都有待我们进一步解决。

1.3 液化天然气技术

液化天然气技术，顾名思义就是将处于气体状态的天然气液化后再进行二次处理，也就是说，对于放空天然气，必须要将其进行脱水、脱烃、脱酸等各项处理之后，在经过一系列的低温液化处理工艺来将其进行液化处理，使之保持在液体状态。现阶段我国在进行放空天然气的液化处理时，经常选择的是丙烷预冷的混合制冷液化技术。在借助液化天然气技术来对放空天然气进行二次处理时，其优点是每次处理的天然气总量较大，且在运输、储存方面投入的资金量更小。但是与压缩天然气处理技术相比，液化天然气由于涉及到的设备价格昂贵，因此在进行初次投资时需要花费大量的资金。

另外，液化天然气技术目前还面临着以下几个方面的问题，具体来说，就是指由于组分之间存在温度差异，因此液化天然气会出现分层且产生涡旋，涡旋的存在会使得液化天然气内部重力势能和动力势能发生改变，从而造成液化天然气储存出现问题，造成极大的安全隐患。

1.4 吸附天然气

吸附天然气技术，就是指在天然气储存罐中加入表面具有大量孔洞的吸附剂，这种吸附剂由于孔洞的存在，其表面积更大，同时在处于常温以及高压情况下都能够实现天然气的吸附，从而实现放空天然气的有效储存。与天然气的压缩技术相比，吸附天然气技术的显著优点是能够在常温以及低压状态下实现对放空天然气的回收及储存处理。有相关研究表明，吸附天然气在环境压力为3.5MPa的情况下，其所处理的放空天然气密度与20MPa压缩天然气技术处理的放空天然气密度是相同的，因此吸附天然气技术在压力设备投资以及操作方面花费的资金数量较少，且由于压力要求不高的缘故，可以根据运输及储存的情况对储存罐的形态结构进行调整。一般情况下，可以选择安全系数高、质地较轻的储存设备来实行吸附天然气技术处理后的放空天然气储存，并将其投入到二次利用当中。

但是俗话说有利必有弊。吸附天然气技术就目前的发展情况来看，还存在着以下几个方面的问题：首先，从天然气储存密度方面分析可以发现，在同样的存储容积下，吸附天然气技术仅能储存压缩天然气技术处理后放空天然气的60%；其次，在应用吸附天然气技术来对放空天然气进行处理时，产生的热效应问题目前还没有得到实质性的进展和突破；另外，对于放空天然气来说，其内部的重组分在释放时容易出现滞留，这种滞留会造成天然气处理不到位，同样造成环境污染，这与处理放空天然气的理念不符合。

1.5 天然气水合物

天然气水合物，实质上就是指创造一个高压低温的状态，让天然气和水充分的融合形成一种新的物质，在显微镜下，这种物质是具有灯笼状的形态的。有相关数据显示，通过将放空天然气和水有效融合，可以确保在1m3水中储存约200m3的天然气。在借助天然气水合物技术来对放空天然气处理时，可以确保在低储存空间的情况下进行储存。但是天然气水合物技术同样是有一定缺陷的，其面临的问题便是水合物的集装以及运输，如何设计出一条经济可行的天然气水合物处理线尚待进一步解决。

2 放空天然气回收应用实例

青海油田采油四厂属地的南翼山放空天然气回收项目，始建于2016年8月，已安全平稳生产运行3年，主要就是将放空的天然气通过各支管线汇集至撬装整合，然后集输进站采取分离、增压、脱水、脱烃工艺，经调压、外输进入主管网，充分做到了对放空天然气的回收再利用。

在进行放空天然气的处理时，采用的工艺流程是：单井汇集于撬装整合—管输原料气湿气进处理站场—计量—三相分离器分离液相—缓冲罐缓冲—压缩机增压—脱水装置脱水—脱烃装置脱烃—调压—干气—主管网，而其中的重点技术则为增压—脱水—脱烃。具体来说，就是指将放空天然气从撬装至集输，湿气来气进站后先进行计量，然后进入缓冲罐缓冲，压缩机增压，增压后进入脱水撬脱水，脱水后进入脱烃装置对组分中的重烃、轻烃分离，分离后混烃进入混烃储罐，采取车辆拉运至炼化厂；处理后的成品干气则通过调压直接进入天然气主管网外输供民用，从而实现了放空天然气的有效回收利用。

3 结语

综合全文，当前世界范围内能源格局不断发生着新的变化，石油以及煤炭作为传统的不可再生资源，近年来由于损耗严重、储量较少，因此呈现出价格飞速上涨的趋势，在这种情况下，推行天然气是大势所趋。对于放空天然气来说，现阶段我国已经形成了多种处理手段来对其进行处理，但是针对偏远地区的天然气，仍然有必要积极开展新的处理技术来对其进行处理，切实提升天然气的回收率，从而实现经济效益的提升以及环境的保护。