天然气集输基本概念
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天然气输配系统基础知识培训教材第一节天然气输配系统的构成1、城市燃气的供应方式(1)管道天然气指通过长输管道把天然气引入到各个城市。
(2)液化天然气(缩写为LNG)指在一个大气压下,天然气被冷却至约-162℃时,可以由气态转变成液态,其体积约小为同量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体积水的45%左右。
(3)压缩天然气(缩写为CNG)指把天然气加压到20—25Mpa的压力后以气态储存在容器中的方式。
它与管道天然气的组分相同。
图2-12、天然气管道输配系统的构成天然气从气井开采出来以后,经过矿场集输管道集中到净化厂,处理后,由长输管道输送至城市管网,供给工业和民用的用户。
由气井到用户,天然气都在密闭的状态下输送,形成一个输气系统。
长输管道是连接气田净化处理厂与城市之间的干线输气管道,它具有输气量大,压力高,运距长的特点。
城市燃气管道由门站,线路工程及其附属设施组成,根据用户情况和管线距离条件,输气管道设有调压站,计量站及阀室,通过分输站或计量站将天然气调压后输往城镇配气管网或直接输往用户。
接受站(门站)负责接受天然气输入城镇使用的燃气,进行计量、质量检测,按城镇供气的输配要求,控制与调节向城镇供应的天然气的流量与压力,必要时还需对天然气进行净化。
第二节城市燃气管网的分类及其选择1 根据用途分类1)长距离输气管线其干管及支管的末端连接城市或大型工业企业,作为该供应区的气源点。
2)城市燃气管道3)工业企业燃气管道2 根据敷设方式分类1)地下燃气管道一般在城市中常采用地下敷设。
2)架空燃气管道在管道通过障碍时,或在工厂区为了管理维修方便,采用架空敷设。
3 根据输气压力分类天然气管道之所以要根据输气压力来分级,是因为天然气管道的气密性与其他管道相比,有特别严格的要求,漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。
管道中的压力越高,管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性也越大。
当管道内燃气的压力不同时,对管道材质、安装质量、检验标准和运行管理的要求也不同。
城镇燃气输配知识一、天然气开采的基本过程天然气的开采过程包括钻井、固井、完井。
(一)气田的开采周期气田的开采一般分为采气初期、采气中期、采气末期三个时期。
(二)天然气的集输系统组成天然气的集输系统,是把气田上各个气井开采出来的天然气聚集起来,并经过加工处理送入输气干线,它主要由井场装置、集气站、矿场压气站、天然气处理厂和干线首部站等部分组成。
二、天然气的净化流程天然气的净化就是除去天然气中的凝析油、水、硫及其他杂质,以满足管输和用户对天然气质量的要求。
同时,为了实现综合利用,减少对环境的污染,应对脱除的杂质进行回收和再加工,使之成为宝贵的化工原料。
(一)脱硫从天然气中脱除硫化氢和有机硫化物的工艺过程称为脱硫。
天然气中的硫化物会造成设备和管道腐蚀,而且用作燃料时会污染环境,危害用户健康等。
当前,国内外脱硫技术主要分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。
1.干法脱硫采用固体脱硫剂脱硫的方法为干法脱硫。
其主要方式有:海绵铁法、分子筛法。
燃气行业目前普遍采用干法脱硫。
2.湿法脱硫采用液体脱硫剂脱硫的方法为湿法脱硫。
其主要方式有:化学溶剂法、物理吸收法、联合吸收法及直接转化法。
(1)化学溶剂法。
采用碱性溶液与天然气中的酸性组分(主要是H₂S、CO₂)反应生成某种化合物,故也称化学吸收法。
(2)物理溶剂法。
利用溶剂将气体中的H₂S、CO₂等与烃类的溶解度差别很大的酸性组分脱除,故也称物理吸收法。
(3)联合吸收法。
采用的溶液是醇胺、物理溶剂和水的混合物,兼有化学溶剂法和物理溶剂法的特点,故又称化学物理溶剂。
(4)直接转化法。
使用含有氧载体的溶液将天然气中的H₂S氧化为单质硫,被还原的氧化剂经空气再生又恢复氧化能力的一类气体的脱硫方法。
(二)脱水天然气脱水是指脱除天然气中的水分。
天然气脱水的目的是防止天然气中的水蒸气与酸性组分结合腐蚀设备和管道,并预防处理和储运天然气过程中出现的水合物和液态水降低管道的输气能力。
天然气脱水方法有吸附法、吸收法、低温分离法、膜分离法等。
天然气集输基本概念一、天然气的组成天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。
大多数天然气的主要成分是气体烃类,此外还含有少量非烃类气体。
天然气中的烃类基本上是烷烃,通常以甲烷为主,还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷及其以上烃类(C6+)。
在C6+中有时还含有极少量的环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。
天然气中的非烃类气体,一般为少量的N2、O2、H2、CO2、H2S及水蒸气,以及微量的惰性气体如He、Ar、Xe等。
天然气中的水蒸气一般呈饱和状态。
天然气的组成并非固定不变,不仅不同地区气藏中采出的天然气组成差别很大,甚至同一气藏的不同生产井采出的天然气组成也会有所区别。
世界上也有少数的天然气中含有大量的非烃类气体,甚至其主要成分是非烃类气体。
例如,我国河北省赵兰庄、加拿大艾伯塔省(Bearberry)及美国南得克萨斯气田的天然气中,H2S 含量可高达90%以上。
我国广东省沙头圩气田天然气中CO2含量有的高达99.6%。
美国北达科他州内松气田天然气中氮含量可高达97.4%,亚利桑那州平塔丘气田天然气中He 含量高达9.8%。
二、天然气集输的定义《油气集输设计规范》(GB50350)定义,“油气集输”为“在油气田内,将油、气井采出的原油和天然气汇集、处理和输送的全过程”。
这是广义的释义。
本书所描述的天然气集输系统则是狭义的,只包括气田内部天然气的汇集,即只含气田内部的井场、集气站、增压站、阀室、清管站、集气总站和集输管网等由井口至处理厂(含净化厂,下同)之间的系统。
天然气集输在很多其他书籍中也常常被称为矿场集输天然气。
三、天然气集输系统的构成1.集输管网天然气集输管网是对气田或一定产气区域内,由气井井15到集气站的采气管道及由集气站、单井站到天然气处理厂之间的原料天然气输送管道所构成的网状管路系统的统称,是天然气地面生产过程中必不可少的生产设施。
其结构形式与气井的分布状况、采用的集输工艺技术、气田所在地的地形地貌和交通条件、产气区与处理厂之间的相对位置关系等因素有关,但所有的集输管网都是密闭而统一的连续流动管路系统,其使用功能上是一致的。
集输知识基础培训为了加强对集输知识的掌握和培训,提高员工的综合素质和专业技能,公司决定对所有新入职的员工进行集输知识基础培训。
这次培训旨在帮助员工了解集输领域的相关知识,掌握必要的专业技能,适应工作环境,为今后的工作打下良好基础。
本文将就这次集输知识基础培训的内容进行详细讲解。
一、集输基础知识1.集输概念集输是指将石油、天然气等能源从生产地通过管道、船只、火车等交通工具运输至终端消费地的过程。
集输系统包括生产、输送、储存、加工等环节,是确保能源资源有效利用的重要环节。
2.集输发展历程集输作为重要的能源运输方式,经过了漫长的发展历程。
最早的集输方式是通过人力和畜力运输,后来发展到了轮船、火车等机械化运输方式,再到如今的管道输送和LNG、LPG船运输等现代化方式。
3.集输系统组成集输系统包括生产地、输送管道、中转站、储存设施、终端消费地等组成部分。
其中,输送管道是集输系统的关键组成部分,确定了整个输送系统的输送能力和安全性。
4.集输系统运行原理集输系统的运行原理是通过输送管道等输送方式将能源从生产地运输至终端消费地,期间需要经过加工、储存等环节,最终满足消费者对能源的需求。
二、集输安全管理1.集输安全意识集输系统是属于高危行业,所以员工必须具备高度的安全意识。
安全是集输工作的首要任务,任何时候都不能放松对安全的重视。
2.集输安全风险与预防措施集输系统存在着各种安全风险,例如管道泄漏、设备故障等,员工应该提前做好风险预防工作,并根据实际情况采取相应的安全措施,确保工作安全。
3.应急预案与演练针对集输系统可能出现的各种突发情况,公司应制定完善的应急预案,并定期进行演练,确保所有员工在发生突发情况时能够正确应对,保障人员和设备安全。
三、集输设备与工艺1.集输管道集输管道是集输系统的重要组成部分,其设计、施工和运行都需要符合一定的规范和标准。
员工应该熟悉管道的类型、材质、安装方式等相关知识。
2.集输泵站集输泵站是用来提供输送介质动力的设备,员工应该了解泵站的工作原理、结构特点、操作方法等,并掌握正确使用和维护的技能。
天然气集输与处理一、概述由于天然气矿场集输系统是天然气集输配系统的子系统,是整个系统的源头部分。
所以这篇论文在全面总结现有天然气矿场集输及处理生产实践经验的基础上,扼要介绍了目前天然气矿场集输管网以及矿场集输工艺流程,着重介绍了天然气集输与处理的主要内容之一即天然气净化,并对生产过程所使用净化技术的原理、工艺流程及应用做了比较全面的叙述。
希望通过此论文的总结能使即将从事天然气工业各个领域的我们比较系统的了解一些天然气工业方面的常用工艺技术。
二、天然气集输与处理1 天然气矿场集输天然气的集输包括采集和输送两部分,这儿主要介绍气田内部集输管网和集输工艺流程。
集输工艺技术水平的高低,对降低天然气生产成本、提高安全、平稳供气的可靠性及保护环境都有直接的影响。
因此,它在天然气工艺中的作用十分重要。
2 集输工艺流程在井场里,最主要的装置是采气树,它是由闸阀、四通(或三通)等部件构成的一套管汇。
在采气树节流阀之后,接有控制和测量流量及压力、温度的仪表,以及用来处理气体中的凝液和机械杂质的设备,构成了一套井场流程。
在这种流程中,所有用来调节气井工作、分离气体中杂质、计量气量和凝析油量、防止水合物形成等的设备和仪表,都直接布置和安装在距井口不远的地方。
天然气自井中采出经针型阀节流降压、水套加热炉加热,再经二级节流降压后进入分离器,在分离器中分离游离水、凝析油和机械杂质,气体通过计量后进入集气干线。
从分离器分离出的液体经计量、油水分离后,水可回注入地层,液烃输至炼油厂处理。
这种井场单井常温分离工艺流程一般适用于气田建设初期气井少、分散、压力不高、用户近、供气量小、不含硫(或甚微)的单井气处理。
其缺点是井口须有人值守,造成定员多,管理分散,污水不便于集中处理等困难。
但对井间距离远、采气管线长的边远井,这种集气方式仍然是适宜的。
(2)常温分离的集气站流程对于凝析油含量不多的天然气,只须在矿场集气站内进行节流调压和分离计量等操作就可以了。
天燃气集输(一)天然气具有环保、高效、安全等优点,因此逐渐成为人们生活、工业和交通领域的重要能源。
而天燃气集输是天然气从输气站经过主干管线运输至城市、乡镇和家庭的过程。
以下是关于天燃气集输的理解、作用和意义。
一、天燃气集输的作用1.安全性高。
天然气管道是地下埋设,不会受到外部因素的影响,能有效避免外界损坏、恶劣天气等因素的影响,确保天然气输送的安全。
2. 调控空气质量。
相较于传统煤炭、油类能源,天然气燃烧后不会产生有害气体,大幅减少对空气环境的负面影响,调控空气质量有着积极而深刻的作用。
3. 提高能源运输效率。
大规模的天燃气集输有利于提高运输效率,进一步减少能源运输成本,从根本上改善了能源供需状况。
二、天燃气集输的意义1. 对节能环保的意义:集输天然气是能源开发的一种可持续的方式,能够很大程度上改善环境污染状况。
并且利用天然气可以节能减排,降低环境污染,为社会可持续发展奠定基础。
2. 对经济发展的促进:天然气是重要的饮料工业、钢铁工业、玻璃工业、化工工业等生产领域的原材料,天燃气集输的打造促进了中国的经济发展,使能源、工业等领域中国更快更好发展。
3. 对国际技术的吸取和应用:在天燃气集输的过程中,技术水平得到了一个新的提升,中国能源产业从中获得技术储备和技术积累,学习采用更多国际化的技术和理念。
三、天燃气集输建设需注意的事项1. 安全优先。
在建设过程中,要坚持安全第一的原则,从设计、建设、运维、更新等各个环节加强安全措施,确保天燃气集输运作过程中不会因操作疏忽而导致危险事件的发生。
2. 保护环境。
天燃气的采集和转运过程,也会在一定程度上对环境产生影响。
要合理控制营业范围和排放标准,设计符合国家环保和能耗标准的设施,防止环境破坏。
3. 打造良好的营商环境。
为保障天燃气集输系统健康运转,政府部门应该积极完善法律、管理和政策等各方面的规范和标准,为企业提供合法、公平和有利的营商环境。
总之,天燃气集输在当前社会中有着重要的意义和作用,作为国家基础能源建设的一部分,应该不断加强技术创新,保证安全可靠运行,促进对于环境的保护和经济的发展。
天燃气集输(1)天燃气集输是指将自然气从天然气采集站收集,通过市政管网输送至城市或乡村的集输系统。
这个过程是复杂而又有挑战性的,因为它涉及到将气体从一个地方运输到另一个地方,并且需要注意安全和可靠性,以保护公众利益和保障行业的发展。
以下是有关天燃气集输的内容:一、基础设施建设天燃气集输的基础设施建设是需要大量投资的。
在建设过程中,需要考虑管道的长度、直径、材质和安装方式,以确保天然气能够在输送过程中保持充分的压力和流动性。
由于长输管道跨度大、地形复杂、施工技术难度大,因此建设工期长、成本高、技术难度大。
同时,为了避免对环境造成不良影响,建设过程中需要遵守环保要求,并进行安全检查和监测。
二、安全管理天燃气集输在输送过程未避免出现泄漏和事故,需要进行严格的安全管理。
其中包括以下措施:1、安全方案:制定详细的安全管理方案、应急预案和安全操作规程,以防止意外事故的发生。
在工作时需要遵守一系列的规章制度和基本原则。
2、安全技术防范:采用数字化管道监控技术等,实时监测管道温度、压力、流量等数据,及时发现泄漏隐患,并作出相应处理。
3、安全培训:对从业人员进行专业培训,提高安全意识,掌握安全操作技术,提升应急处置能力。
三、优质服务天燃气集输为用户提供了优质的服务。
在输送过程中,保证输送的天然气清洁、安全、可靠;提供合理的价格;以及为用户提供优质服务。
同时,天燃气集输还可以根据用户的不同需求提供一系列的增值服务,如供气量预测、节能咨询、解决用气故障等服务。
这些都有助于提高服务质量和客户满意度。
四、发展前景天燃气集输在中国已经取得了广泛的应用和发展,近年来随着我国天然气产量的增加,天燃气集输已经成为巨大的市场。
预计未来,天燃气集输将继续保持快速增长,预计未来5年中国天然气规模将达到3500亿-4000亿立方米。
总之,天燃气集输是一项复杂、有挑战性的工程,但是其发展前景广阔。
随着科技的不断发展和人们对安全、环保、节能的要求不断提高,天燃气集输将成为未来绿色能源的重要组成部分。
一、天然气输配气站基础知识1、天然气的简介天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出。
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。
天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂(四氢噻吩),以资用户嗅辨。
若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。
爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
2、天然气的用途1)、天然气发电,具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有效途径,且从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。
2)、天然气化工工业,天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点。
天然气占氮肥生产原料的比重,世界平均为80%左右。
3)、城市燃气事业,特别是居民生活用燃料。
随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分城市对天然气的需求明显增加。
天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
4)、压缩天然气汽车,以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少、安全等优点。
3、天然气的输送方式1)、管道输送。
输送量大,但成本较高沿线需要加设加压站和调节站;2)、液化输送(LNG)。
一般用于海运,运输量较大,运输成本仅限于船运费用;3)、高压瓶装(CNG)。
一般用于民用,量小,成本高。
二、天然气的工艺流程1、工艺流程是什么?为了达到某种生产目标,将各种设备、仪器、仪表及相应的管线等,按不同的方案进行布置,这种方案就是工艺流程。
2、什么是输气站的工艺流程?有什么作用?输气站的工艺流程就是输气站的设备、管线、仪表等的布置方案,通过输气站的设备、仪表及相应的工艺流程,就可以完成输气站承担的各种任务。
天然气集输基本概念
一、天然气的组成
天然气是由烃类和非烃类组成的复杂混合物。
大多数天然气的主要成分是气体烃类,此外还含有少量非烃类气体。
天然气中的烃类基本上是烷烃,通常以甲烷为主,还有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷及其以上烃类(C6+)。
在C6+中有时还含有极少量的环烷烃(如甲基环戊烷、环己烷)及芳香烃(如苯、甲苯)。
天然气中的非烃类气体,一般为少量的N2、O2、H2、CO2、H2S及水蒸气,以及微量的惰性气体如He、Ar、Xe等。
天然气中的水蒸气一般呈饱和状态。
天然气的组成并非固定不变,不仅不同地区气藏中采出的天然气组成差别很大,甚至同一气藏的不同生产井采出的天然气组成也会有所区别。
世界上也有少数的天然气中含有大量的非烃类气体,甚至其主要成分是非烃类气体。
例如,我国河北省赵兰庄、加拿大艾伯塔省(Bearberry)及美国南得克萨斯气田的天然气中,H2S 含量可高达90%以上。
我国广东省沙头圩气田天然气中CO2含量有的高达99.6%。
美国北达科他州内松气田天然气中氮含量可高达97.4%,亚利桑那州平塔丘气田天然气中He 含量高达9.8%。
二、天然气集输的定义
《油气集输设计规范》(GB50350)定义,“油气集输”为“在油气田内,将油、气井采出的原油和天然气汇集、处理和输送的全过程”。
这是广义的释义。
本书所描述的天然气集输系统则是狭义的,只包括气田内部天然气的汇集,即只含气田内部的井场、集气站、增压站、阀室、清管站、集气总站和集输管网等由井口至处理厂(含净化厂,下同)之间的系统。
天然气集输在很多其他书籍中也常常被称为矿场集输天然气。
三、天然气集输系统的构成
1.集输管网
天然气集输管网是对气田或一定产气区域内,由气井井15到集气站的采气管道及由集气站、单井站到天然气处理厂之间的原料天然气输送管道所构成的网状管路系统的统称,是天然气地面生产过程中必不可少的生产设施。
其结构形式与气井的分布状况、采用的集输工艺技术、气田所在地的地形地貌和交通条件、产气区与处理厂之间的相对位置关系等因素有关,但所有的集输管网都是密闭而统一的连续流动管路系统,其使用功能上是一致的。
2.集输站场
集输站场是为了满足天然气集输而定点设置的专用生产场所。
按使用功能的不同,可分为井场、集气站(含单井站)、增压站、阀室、清管站和集气总站等。
站场的种类、数量、布置以及站内的生产工艺流程和设备配置等,与天然气的气质条件、气井的分布状况和采用的集输工艺有关。
3.自动控制系统
由于集输系统生产场所高度分散而又同步运行,工作参数紧密相关,任何一个部位的工作异常都会对其他部分产生影响。
天然气特有的物性、苛刻的集输工作条件又使整个生产过程面临很大的安全风险。
因此,对生产安全和各生产过程问的工作协调一致性有很高的要求。
只有具备统一的、贯穿集输全过程的生产自动控制和信息传输系统,能够对各生产过程和它们之间的工作关系做全面的实时监控,才能保证集输生产在安全和各部分间协调一致的情况下运行,并提高生产管理工作的水平和减少生产操作人员。
对集输过程的监视、控制是在连续采集、传递、储存和加工处理各种生产数据的基础上进行的。
适用于对分散进行而又彼此相关的工业生产过程做自动控制的监视控制和数据采集(SCA—DA)技术,已在天然气集输系统中得到了广泛应用。
4.其他辅助配套系统
其他辅助配套系统主要包括供电、通信、道路、建筑结构、防腐及阴极保护、污水处理及回注、环境保护等,都是为天然气集输系统服务的。
四、天然气集输系统的特点
(一)工作条件比较苛刻
1.介质中含有腐蚀性和有毒物质
原料天然气常含有某些不利于生产安全的有害物质,如H2S、CO2、有机硫和存在于液相水中的Cl-等。
这些物质对金属材料的腐蚀性以及H2S对人体的高度危害性,使天然气集输生产面临生产设施和人身安全的风险。
2.天然气通常处于被水蒸气饱和的湿状态
天然气在井底温度和压力都很高,含饱和水量大。
采出井口的过程中天然气温度大幅度下降,接近常温,降温的最终结果是天然气在采出过程中有凝析水析出,并由高速流动的气流带出地面。
液相水的存在为腐蚀作用的发生提供了条件。
天然气在温度降低的过程中,还会在常温下与游离水形成冰雪状的水合物,阻塞气体流动通道,影响集输生产的连续进行。
3.天然气具有易燃易爆性
天然气是可燃气体混合物,集输生产中的泄漏和事故时的自然泄放易于引发燃烧事故。
当外界的空气进入管道和设备内部或外泄的天然气在一定的空间内与空气混合达到相应比例时,还可能遇火发生爆炸事故。
4.工作压力高
天然气气井的井口压力很高,一般可达20~70MPa,个别气井的井口压力甚至高达IOOMPa。
为了充分利用天然气的压力能,一般都使天然气集输过程的工作压力维持在比较高的水平。
高的工作压力使设备和管道发生内压爆破事故的可能性和事故的危害性加大。
(二)分散性强、地域范围大
(1)集输管网履盖整个产气区域,各种集输站场在管网节点上分散设置。
气井分散存在,集输管网覆盖所有的产气井,为使天然气采、集过程能以不间断的方式连续进行,必须以相对集中的方式对天然气进行必要的预处理,在管网的某些节点处分散设置集输站场。
这给集输工程的建设和生产运行管理都带来一些困难,需要在大面积范围内进行野外施工。
而且管道将通过某些自然和人为障碍区,易于因自然环境条件变化或意外的人力作用受到损坏。
(2)不同生产过程之问紧密相关,要求生产过程中各部分间协调一致。
天然气集输都是通过相互连通的集输管网完成的,在接受最终的处理前,相邻生产过程之间互为条件,在工作参数、运行状态、生产安全等方面彼此关联和相互影响,前一过程能正常顺利进行和达到预期要求是实现后一生产过程的必要条件。
因此,对生产设施自身在使用功能上的完善和配套程度,不同生产设施之间在生产运行中的协调一致性,对整个生产过程的监视和自动控制水平,都有比较高的要求。
石油英才网。