海上伴生气的回收

油田伴生气的回收工艺方案概述从油田伴生气中回收轻烃的工艺通常都是将伴生气经净化、压缩、冷凝、分馏等工艺过程来实现的；从制冷深度上划分，气体处理可以分为浅冷和深冷工艺，从制冷设备上划分，又有节流制冷、外加冷源制冷、膨胀机制冷和气波制冷等工艺。

天然气处理工艺的选择，应视原料气规模、组成、产品构成和价格、进出装置的温压条件等来确定。

轻烃回收操作条件的确定（1）主要工艺方案的确定天然气的冷凝分离需要冷量，工业上获得冷量的方法有许多，但从原理上讲基本可以分为冷剂制冷和气体膨胀制冷两大类。

膨胀制冷需要消耗原料气的压力能；辅助冷剂制冷是利用冷剂气化吸热制冷，要消耗冷剂压缩能量。

膨胀制冷可采用J-T阀，也可采用膨胀机，两种方法的主要区别是，节流膨胀是等焓过程，能量都消耗在节流阀（J-T阀）上，不能回收功；膨胀机膨胀是等熵过程，可以通过匹配同轴增压机回收一部分功，相同条件下的制冷效率高，但投资比节流膨胀要高，操作维护也比节流膨胀复杂。

无论什么方案，都希望在天然气中回收尽可能多的产品，这就需要在制冷工艺部分具有足够大的冷凝压力和足够低的冷凝温度，以便产生尽可能多的凝液。

但这并不说明，压力越高、温度越低、产生的凝液越多就越好，它必要在经济合理的前提条件下，因此，为升高压力或降低温度所付出的能耗要与所得的凝液量成比例，并且凝液的增加要与产品产量的增加相一致，因为通常在一定的冷凝温度和冷凝压力范围内，凝液的产量与产品的产量是一致的，但当凝液中乙烷量增多而丙丁烷冷凝量增加很少时，将会使得分馏部分的脱乙烷塔负荷增加，而塔顶气相中与乙烷平衡带走的丙、丁烷数量也会上升，这时的产品产量不会随凝液量增加而增加。

因此，气体处理装置都有最佳的冷凝压力和冷凝温度。

应从获得的伴生气组分数据进行分析，采用PROII软件分别对膨胀制冷工艺和外加辅助冷源膨胀制冷工艺进行了计算。

对于较富的伴生气而言，单纯采用膨胀制冷工艺，采取提高天然气压力，利用膨胀机膨胀制冷、分离。

《资源节约与环保》2021年第2期两种海上油气田低压天然气回收技术应用分析余俊雄1杨轶"（1中海石油（中国）有限公司曹妃甸作业公司天津3004592中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司天津300452）摘要：海上油田在石油和天然气开采和处理过程中，会分离出一部分伴生气,受原设计影响,大部分油气生产处理设施都没有伴生气液化、临时存储和对外加注液化天然气的设计,有些设施没有敷设海底管线,不能对外输送天然气,在此情况下，大部分伴生气通过火炬燃烧或冷放空,造成资源浪费和环境污染,传统低压气回收技术有压缩机回收和射流器装置回收，文章系统分析了两种回收技术的应用条件及优劣势，为油气田低压气回收技术选择提供借鉴#关键词:海上油气田；低压天然气；压缩机；射流增压装置；回收引言海上油田在开采过程中，来自地下油藏的流体从井筒出来，进入工艺处理模块后,随着压力的变化,油田伴生气会逐渐释放出来，其主要成分是甲烷，通常含有大量的丙烷、丁烷等重组分*1+,根据相应的统计，我国每年有超过10亿m3方放空天然气叫受原功能性设计影响，大部分海上油气生产处理设施都没有伴生气就地液化、临时存储和对外加注的设计，有些油气生产处理设施没有铺设海底管线，不能对外输送天然气，在此情况下，除透平发电机组和锅炉正常燃烧消耗外，大部分伴生气只能通过火炬燃烧或冷放空。

以渤海某油田为例，该油田日产伴生气66万方，其中，透平发电机组、锅炉等设备每天燃烧消耗42万方，剩余伴生气通过火炬燃烧和低压放空，造成资源浪费和环境污染。

目前，海上油气生产处理设施常见的低压天然气回收技术有压缩机增压回收和射流器增压回收两种，其中，压缩机增压技术相，大，压 会能，流压 是根据应原理，压流体压流体，出压压 压力的流体，投资较低且不额外消耗能源$1压缩机增压技术应用分析压缩机增压回收低压天然气技术成熟，应用也很广泛，关键在压的，海上甲油田，压天然气工艺流1，油田生产油有油气处理系列，分别处理来自上游不同平台的井液$井液经过工艺模块的处理设备进行油气水三相分离后，一级分离器分离出来的伴生气大部分用于本设施热介质锅炉和透平发电机组，作为燃料气使用，富余的伴生气去火炬和冷防空系统，通过火炬燃烧或冷放空，二级分离器出来的低压伴生气直接去火炬燃烧或冷放空$本次改造项目将两个系列的两台二级分离器气相出口前连接新管线（引出一根3寸管线，管线上布置3寸球阀一个、单向阀一个）至新增低压回收装置入口（低压压缩机1台），通过二级分离器出口压力调节阀控制低压回收装置入口调节阀流量，设定压力70KPaG，为防止二级分离器被抽空，入口设置SDV阀，报警值设定为50KPaG，关断值设定为30KPaG（二级分离器低低关断值压力设定值为10KPaG），当二级分离器压力低于30 KPaG时，回收装置入口SDV阀关断，单元关断不引起生产关断。

一、引言随着可持续发展成为全球性意识，循环经济使人类实现可持续发展的梦想成为可能。

循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展理念和模式，以实现资源使用的减量化、产品的反复使用和废物的资源化为目标。

由于减量化旨在减少进入生产和消费过程的物质量，从源头节约资源使用和减少污染物的排放，提高了资源生产率和能源利用效率。

二、油田伴生气概念油田伴生气俗称瓦斯气，是一种伴随石油从油井中出来的气体，主要成分是甲烷、乙烷，也含有相当数量的丙烷、丁烷、戊烷等。

用作燃料和化工原料。

也叫油田气、油气。

面对环境保护政策的日趋严格，以及能源日益紧张的情况，油田伴生气的回收利用越来越受到人们重视。

三、轻烃的基本概念轻烃也称为天然气凝液，由C2以上的烃类组份组成的混合物，主要包括C2～C6的烃类组分，常用的产品有液化石油气（LPG）、稳定轻烃（轻油）、轻石脑油等。

四、轻烃回收的基本概念轻烃回收就是指将天然气中的凝液通过一定的技术进行收集并得到相应的产品的过程称。

该过程所生产的产品包括液化石油气和稳定轻油及其它馏分。

是优质的燃料和宝贵的化工资源。

近年来油气田轻烃回收作为各油田绿色发展的重要支撑，越来越受到重视，在回收技术水平上都取得了长足的进步。

五、伴生气的回收工艺与技术伴生气中轻烃回收的工艺过程实质上是多组分气液两相平衡体系。

在一定的温度和压力下, 系统达到气液平衡状态时, 气体的液化程度可以用亨利定律表示:K = yi / xi式中: K 表示平衡常数yi 表示气相中 某种组分的摩尔含量xi 表示液相中某种组分的摩尔含量六、轻烃的回收基本原理在平衡时, 所有组分的汽化率等于冷凝率, 气相和液相的组分不发生变化。

在特定的制冷温度和压力下的多组分气液两相体系中, 欲得到更多的凝析液, 就必须破坏现有平衡状态。

冷凝分离法是通过加压、降温, 使平衡常数K值变小, 体系的平衡点向泡点移动, 从而使更多的气体冷凝。

另一种方法是可以通过减少液体中某种组分的摩尔含量xi , 进而减小其气化驱动力, 由于一定温度、压力下平衡常数不变, 所以气相中该组分开始冷凝, 并趋进于新的平衡点。

油田伴生气回收技术研究与应用随着能源消耗的不断增加，对于油气资源的开发利用也越来越成为全球能源领域的关注焦点。

在油田开采过程中，伴生气是一种可以重复利用的资源，通过回收和利用伴生气，不仅可以提高油气资源的综合利用率，还可以减少对环境的影响。

油田伴生气回收技术的研究与应用对于能源资源的合理利用和环境保护具有重要意义。

一、油田伴生气回收技术的意义1. 节约资源：伴生气是油气开采过程中产生的一种气体，其主要成分是甲烷、乙烷等烃类气体，还包括少量的硫化氢、二氧化碳等物质。

伴生气含有丰富的烃类物质，如果能够有效回收并利用，将大大节约资源的同时减少对环境的影响。

2. 减少环境污染：伴生气中含有的硫化氢、二氧化碳等物质是温室气体和有害气体，大量排放会对生态环境造成严重污染。

通过回收伴生气并进行处理利用，不仅可以减少有害气体的排放，还可以降低温室气体的排放，对环境产生更小的影响。

3. 提高经济效益：通过油田伴生气回收技术，可以将伴生气转化为工业原料或用于发电、供热等用途，从而提高油气资源的综合利用率，增加石油企业的经济效益。

目前，国内外对油田伴生气回收技术进行了大量的研究，主要集中在伴生气回收技术、回收后的气体利用技术和环保技术方面。

1. 伴生气回收技术：传统的伴生气回收技术主要包括轮涡管和分离罐技术。

轮涡管是利用温度差和压力差将伴生气回收，但处理量小且效率低。

分离罐技术是通过利用油田内部的液气界面来进行分离处理，效率较高但需要有较大的处理设备。

2. 气体利用技术：回收的伴生气可以通过直接燃烧、发电、供热、制取工业气体等方式进行利用。

直接燃烧是最简单的方法，但会产生二氧化碳和氮氧化物等有害气体；发电和供热则需要进行燃气调节和净化处理，以满足不同的用途要求。

3. 环保技术：在伴生气回收过程中，需要考虑对环境的影响，因此相关的环保技术也是研究的重点之一。

目前，国内外常用的环保技术包括干燥脱硫、高效除尘和焚烧处理等技术。

油田伴生气回收技术研究与应用随着全球能源需求的不断增长，油气资源的开采和利用已成为石油行业的重要课题。

在油田开采过程中，伴生气回收一直是一个备受关注的环境和经济问题。

伴生气回收不仅可以减少对环境造成的污染，还可以节约资源并提高油气开采效率。

本文将对油田伴生气回收技术进行研究与应用进行深入探讨。

一、伴生气回收技术的意义伴生气回收是指在油气开采过程中，将伴生气进行回收利用或再利用的技术。

通常来说，伴生气回收技术主要是指天然气利用技术和二氧化碳捕集回收利用技术。

在现代工业社会中，天然气被广泛应用于发电、采暖及工业生产等领域，因此伴生气回收技术对能源资源的合理开发和利用至关重要。

而二氧化碳则可以用于提高石油采收率和减少温室气体排放，对环境保护和碳排放减排具有重要意义。

伴生气回收技术的研究与应用对于提升石油开采利用效率、减少环境污染和保护生态环境具有重要意义。

目前，国内外已经开展了大量的伴生气回收技术研究工作，并取得了一定的成果。

在天然气利用技术方面，包括压裂气回收、天然气液化工艺、油气管道输送技术等多项技术已经成熟应用。

在二氧化碳捕集回收利用技术方面，包括二氧化碳捕集技术、输送技术和地质封存技术等相关研究也取得了一定进展。

一些新型的伴生气利用技术也不断涌现，比如利用微生物降解油田伴生气中的硫化氢、利用化学吸附材料捕集气体等。

这些技术的不断创新和应用，为伴生气回收技术的研究和应用提供了更多的选择。

在国内外许多油田和煤层气田已经开始实施伴生气回收技术。

在天然气利用方面，一些油田已经建设了压裂气回收装置，将压裂气进行回收利用，提高了油气采收率。

在二氧化碳捕集回收利用方面，一些油田采用了二氧化碳地质封存技术，将二氧化碳气体输送到地下层进行封存，减少了温室气体的排放。

一些新兴的能源利用技术，比如生物质气化技术、次生气储层开发技术等也为伴生气回收提供了更多的应用场景。

虽然伴生气回收技术在一些领域已经取得了一定的进展，但在实际应用中还面临着一些挑战。

油田伴生气回收技术研究与应用
随着油田开发的日益深入，伴生气的排放越来越多，对环境的影响也越来越大。

同时，伴生气中的甲烷也是一种重要的能源资源，因此，伴生气回收技术的研究与应用具有重要
的经济和环保意义。

油田伴生气回收技术主要包括吸附分离、膜分离、压力摇摆吸附、冷凝吸附、分子筛
分离等多种技术，其中以吸附分离和膜分离技术应用最为广泛。

吸附分离技术主要是通过
对油气混合物进行吸附分离，将其中的伴生气吸附在特定的吸附剂上实现分离，该技术具
有工艺流程简单、设备易于维护、能够适应高含水率原油等优点。

膜分离技术主要是通过
将油气混合物透过具有一定孔径的薄膜实现分离，该技术具有设备规模小、操作简便、适
应性强等特点。

目前，油田伴生气回收技术的研究和应用面临着一些困难和挑战，比如伴生气的成分
复杂、气体压力和流量随时间和地点的变化、环境和气候对设备运行的影响等。

因此，在
伴生气回收技术的研究和应用中，需要综合考虑技术、经济、环境等多方面因素，选择合
适的技术路线和装备方案，并进行充分的技术改进和优化。

总之，油田伴生气回收技术的研究和应用，有助于实现伴生气资源的高效利用和降低
油田开发对环境的影响，对于促进油气资源的可持续开发和利用，具有十分重要的意义。

158目前，天然气已经作为不可或缺的能源组成部分，油田伴生气的净化处理也不断的改进使其成为燃气市场中不可或缺的组成部分。

我国天然气对外依赖存度远远超过国外发达国历史上的最高值。

过高的对外依存度显然是我国能源安全的“短板”。

油气上游业具有“投入高、技术难度大、周期长、风险高”的特点，要改变对外依存度过高的局面，会是一个长期攻坚克难的过程。

保障国家油气供给安全可靠，为今后彻底改变对外高度依赖的局面打好基础，是国家油气上游业“十四五”重点需要解决的实际问题。

1 油田伴生气介绍及其物理性质油田伴生气，是指在开采石油的过程中伴随着石油的采出而生成的天然气。

石油伴生气的伴随着整个油田的生产过程，每采出一吨石油，伴生气少则数十立方米，多则数百立方米，产气量与油的品质有关。

新开采油田的伴生气产量较高，随着开采时间的延续产气量逐年递减。

油田伴生气中主要成分是甲烷，并含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳、氮气等成分。

根据烷烃的物理性质表可以看出己烷以上的烃在较低温度下就可直接变成液态的轻质油，其它成分需要通过增压制冷等方式进行析出，最终实现净化回收的目的。

常温下，含有1～4个碳原子的烷烃为气体；含有5～10个碳原子的烷烃为液体；含有10～16个碳原子的烷烃可以为固体，也可以为液体；含有17个碳原子以上的正烷烃为固体。

低沸点的烷烃为无色液体，有特殊气味；高沸点烷烃为黏稠油状液体，无味（表1）。

表1 烷烃的物理性质表名称结构简式常温时状态沸点/ ℃相对密度水溶性甲烷CH 4气-1640.466不溶乙烷CH 3CH 3气-88.60.572不溶丙烷CH 3CH 2CH 3气-42.10.585不溶丁烷CH 3（CH 2）2CH 3气-0.50.5788不溶戊烷CH 3（CH 2）3CH 3液36.10.6262不溶十七烷CH 3（CH 2）15CH 3固301.80.778不溶2 油田伴生气的回收利用方法2.1 脱轻质油法2.1.1 工艺流程轻质油回收流程：分离器析出的天然气由管线连接统一汇总，天然气由高效分水器处理后进增压机，后经过天然气分离器后进净化装置，由净化装置处理后的天然气再经过天然气分离后进入用气管网。