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、头晕、呕吐等中毒症状，严重时造成死亡；碳氢化合物（HC）是产生光化学烟雾的重要成分；氮氧化物（NOX）对肺组织产生剧烈的刺激作用，且氮氧化物（NOX）与碳氢化合物（HC）受阳光中紫外线照射后可发生化学反应，形成光化学烟雾，当光化学氧化剂超过一定浓度时，具有明显的刺激性，伤害人体和损害植物，天气能见度下降。

历史上，美国洛杉矶、印度的新德里，都发生过光化学烟雾。

根据国家环保部门在多个大中型城市的环境监测表明，汽车污染物排放对城市环境空气中氮氧化物的贡献率达60%～80%；对环境空气中一氧化碳贡献率达70~90％；对环境空气中可吸入颗粒物的贡献率达10%以上。

液化天然气用作汽车燃料经济、安全、环保的优势巨大。

液化天然气可用作优质的车用燃料，与燃油汽车相比，具有抗爆性好，燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、降低运输成本等优点。

液化天然气与压缩天然气和压缩石油气汽车相比更加经济、安全、环保。

液化天然气汽车是以LNG工厂生产的低温液化天然气为燃料的新一代天然气汽车，其突出优点是大幅减少汽车尾气排放物，节能减排效果尤其明显，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。

另外液化天然气能量密度大，气液体积比为625:1，汽车续驶里程长；建站投资省，占地少，无大型动力设备，运行成本低；充装站无噪音；液化天然气可用专用槽车运输，建站不受天然气管网制约，因此便于规模化推广。

更重要的一点是可将液化天然气用泵升压气化后转化为压缩天然气，对压缩天然气汽车加气，而不需要提供压缩天然气专用压缩机。

液化天然气生产、使用比较安全。

液化天然气安全性高，其着火温度为650℃；比汽油高230多度；天然气爆炸极限4.7%～15%，汽油为1%～5%，高出3～4.7倍；液化天然气密度为470Kg/m3左右，汽油为700Kg/m3左右；不含一氧化碳，不会引起一氧化碳中毒。

气态天然气密度比空气轻，如有泄露易于飘散。

在泄露处不容易聚集而引起火灾或爆炸。

燃烧时不会产生一氧化碳等有毒气体，不会危害人体健康。

正因为液化天然气具有低温、轻质、易蒸发的特性，可防止被人盗取造成损失。

6、LNG汽车加注站系统技术成熟LNG汽车加注站的主要设备有LNG储存，LNG低温泵，LNG计量装置，控制系统和安全系统等，流程类似于普通的加油站。

LNG低温泵多为浸没式，用于将罐内LNG向车用储罐输送，售气机用于计量加到车用储罐内的LNG，控制系统控制加注站操作的各个方面。

目前这套技术在国内外都已十分成熟，LNG加注站的主要设备如低温常压储罐、空温式汽化器等，已掌握了有关核心技术，可大批量生产。

第二章市场分析和价格预测2.1 天然气国外产品市场分析和价格预测据《BP能源统计2019》数据，2019年全球天然气贸易量同比增长5.9%，至11340亿立方米，创下历史最高记录，其中管道气贸易量为7407亿立方米，同比增长3.7%，约是近10年的平均增长水平；LNG贸易量为3934亿立方米，同比增长10.3%，是近10年平均增长水平的2倍。

国际LNG进口商组织（GIIGNL）的数据显示，截至2019年底，全球共有19个LNG出口国和40个进口国，卡塔尔仍是全球最大的LNG出口国，2018年出口量为1034亿立方米，占比超过1/4，其次是澳大利亚和马来西亚，分别占总量的19.3%和9.2%，亚洲国家再次包揽2018年全球LNG进口量前三甲，日本仍是全球最大的LNG进口国，2018年进口量为1139亿立方米，占LNG贸易总量的29.2%；中国超过韩国成为第二大LNG进口国，进口量增至526亿立方米，占比为13.5%；韩国居第三，进口量513亿立方米，占比为13.2%。

供需双增长是促进2017年全球LNG贸易高速发展的重要因素，供应的增加主要得益于美国和大利亚出口量的增加，需求量的增加则主要受以中国为代表的亚洲国家推动。

2019年，全球LNG供应量增加了367亿立方米，其中有310亿立方米来自澳大利亚和美国。

澳大利亚2019年出口量增加了164亿立方米，是增量最大的国家。

美国是2019年LNG出口量增幅最大的国家，从2016年的43亿立方米猛增至超过200亿立方米，增长了3倍。