油田采气井井口气净化液化工程工艺浅谈

油田采气井井口气净化、液化工艺浅谈

第一章背景

1、概述

在能源格局中，已不再“一煤独大”。除了煤电两大传统能源唱主角，包括天然气, 煤层气、焦炉煤气等能源正在逐渐撑起能源结构调整的一片天空。新疆天然气资源十分丰富，且具有可开采性好、质量高等特点。

本项目资源可靠、生产技术先进、工艺节能环保、满足安全、消防等要求，是近年来国内发展较快的新兴产业，本项目生产工艺采用先进的混合冷剂制冷工艺和成熟的净化工艺，其工艺的先进性和技术的优势性居业界一流水平。工艺技术先进成熟，能耗低，运行安全可靠，三废达标排放，单位能耗达到国际先进水平，具有科技含量高、经济效益好、资源节约和环境友好等特点，是一个环保节能型的项目。

天然气可以分为燃料及能源产业和化工原料产业二大类，但是，根据我国目前国情，天然气作为化工原料使用已不被提倡，国家发改委发布的“天然气利用政策”除了天然气制氢属于允许类外，其余天然气化工属于限制和禁止类。

另一种天然气利用形式，即燃料及能源深加工产业可分为如下几种方式：1）、直接能源利用：作为工业、居民燃料，天然气附加值较低。

2）、间接能源利用：天然气发电，天然气转变成电能。天然气附加值低。

3）、特种燃料：改变形态，通过压缩提高体积能量密度，聚集增加能量集中度，作为工业特种燃气使用；代替柴汽油，作为汽车专用燃料，发展液化天然气清洁汽车。提高其运输和储存的能量密度引入特种燃料需求应用领域，提高其附加值。该领域的应用也是“天然气利用政策”中国家优先发展的产业。

天然气作为一般气体原料，其每立方的附加值较低。由于天然气是一种含有甲烷、乙烷、重烃、CO2多种组份的气体，作为一般气体燃料燃烧，不能体现较高附加值。采取常规天然气分离方法，难以奏效，无法获得商业价值。

随着近几十年来国际上深冷液化分离技术的飞速发展，新的混合冷剂深冷技术成熟应用。天然气深冷液化分离的效率大为提高，工艺流程大为简化，能耗也大幅度降低。由此带来天然气深冷液化分离，商业化运行的可行性。

本项目产品为城市的应急调峰储备项目并且考虑车用清洁燃料功能，其建设符合国家《天然气利用政策》第二项第二条第一类（优先类）中天然气汽车（尤其是双燃料汽车及液化天然气汽车）政策。属于天然气利用中的优先类。

2、汽车排放尾气对环境的污染日益严重。

随着人类文明的发展，生活水平的提高，良好的生活环境已经越来越受到人们的重视，进入2013年以来，全国大部分地区几乎每天都被一片厚重的阴霾所笼罩，这也使得“空气质量”“PM2.5”等词成为新年的频用词汇。雾霾袭城，大雾笼罩下，机动车尾气排放成为引发雾霾的罪魁祸首，一时间成为众矢之的。提高空气质量，减少机动车尾气排放成为当务之急。面对这样的问题，作为清洁能源的LNG 无疑将受到人们的重视。

使用LNG作为车用燃料，将大幅减少汽车尾气排放物，产生良好的社会环境保护效益。根据BP中国碳排放计算器提供的资料，每辆LNG车相比汽、柴油车每年可减少CO2排放约60吨，如按照8年使用期计算，每辆车可减少CO2排放约480吨。价格方面LNG汽车比燃油汽车高了一定的购车成本，但是后续的燃料费用将大幅度减少。从环境效益和经济效益来看，LNG汽车在我国无疑将拥有广阔的前景。

3、液化天然气汽车自身的优势。

①能量密度大。同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是CNG储气瓶的2.5倍。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000～1300km，非常适合长途运输的需要。

②运输方便。在陆上，通常用20～50m3的汽车槽车，将LNG运到LNG汽车加气站。在海上，通常用LNG轮船运输。

③排放物污染小。LNG汽车的排放效果要优于CNG汽车。与燃油汽车相比，LNC汽车污染物的排放量大大降低，被称为真正的环保汽车。

④安全性能好。LNG的燃点为650℃，比汽油、柴油和LPG的燃点高；点火能也高于汽油、柴油和LPG，所以比汽油、柴油和LPG更难点燃。LNG的爆炸极限为5％～15％，气化后的密度小于空气；而LPG的爆炸极限为2.4％～9.5％，气化后密度大于空气；汽油爆炸极限为 1.0％～7.6％；柴油爆炸极限为0.5％～

4.1％。可见，LNG汽车比LPG、汽油、柴油汽车更安全。

⑤经济效益显著。由于LNG的价格比汽油和柴油低，又由于LNG燃烧完全，

不产生积碳，不稀释润滑油，能有效减轻零件磨损，延长汽车发动机的寿命，所以LNG的经济效益显著。

4、政策支持

为了更好、更快地促进中国能源结构调整，加快低碳环保能源的推广及使用。2017年，国家发改委印发了《加快推进天然气利用的意见》（发改能源2017号文），要求充分认识加快天然气利用的重要意义，根据不同用气特点，天然气用户分为城市燃气、工业燃料、天然气发电、天然气化工和其他用户。综合考虑天然气利用的社会效益、环境效益和经济效益以及不同用气特点等各方面因素，天然气用户分为优先类、允许类、限制类和禁止类。而天然气汽车（尤其是双燃料及液化天然气汽车），包括城市公交车、出租车、物流配送车、载客汽车、环卫车和载货汽车等以天然气为燃料的运输车辆属于优先类用户，大力推广LNG汽车并建立对应的LNG加注站符合国家政策。

2019年3月，国务院发布关于落实《政府工作报告》重点工作部门分工意见，其中：继续执行新能源汽车购置优惠政策，推动充电、加气、加氢等设施建设由财政部、工信部、发改委、商务部、交通运输部、住房城乡建设部、国家能源局等按职责分工负责。

发改产业（2019）1762号文《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合发展的实施意见》指出，推动清洁能源产业创新、集聚发展。

2019年11月，国家发改委正式发布《产业结构调整指导目录（2019年本）》，天然气将在新能源、有色金属、汽车、船舶、轻工等产业中达到鼓励发展。

在此背景下，建设本项目具有良好的机遇，符合我国“节能减排”、“建设资源节约型、环境友好型社会”的发展规划，符合改善民生、生态文明建设、建立和谐社会的宗旨。

5、LNG汽车环保优势明显

随着我国城市化进程的加快，城市规模的扩大，城市公交车辆的数量也与日俱增，同时，车辆尾气的排放量也随之增加，这不但给城市人民的身体健康造成损害，也给日益恶化的生态环境造成严重负面影响。

汽车排放的主要污染物有碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOX）、一氧化碳（CO）和细颗粒物（PM2.5～PM10），这些污染物严重影响环境空气质量，并对人体健康构成很大的威胁，其中一氧化碳（CO）吸入人体后，可使人体缺氧，引起头痛、