低压天然气的回收再利用及节能环保措施

邱林军

摘 要：天然气作为一种宝贵的清洁能源，在能源结构中有着重要的地位。该文分析了低压天然气回收的必要性，探究低压天然气的回收，做好有效的节能环保。

关键词：低压天然气；回收再利用；节能环保；有效措施

中图分类号：TE624 文献标志码：A

在油气开采的过程中，由于地层压力逐渐递减，开采的难度比较大，低压天然气无法进入相应的输送管道，需要对天然气采取放空措施，造成天然气资源的浪费，同时给环境带来污染。为了有效缓解矛盾，解决这一问题，应当做好低压天然气的回收利用，对其采取增加技术，保证天然气的有效回收再利用，减少天然气对环境的污染。

1 低压天然气回收利用的必要性

通过低压天然气进行回收利用，能够有效创建节约型企业。根据相应的统计，我国每年有超过10亿m3放空天然气，因此，加强放空天然气的回收有利于节约型企业的构建，实现节能工程的有效措施。有效减少大气污染，满足环境保护需求。甲烷是地球变暖的主要气体，其导致大气中对流层中臭氧的增加，使同温层的臭氧受到破坏。对放空天然气进行回收和利用，减少空气中的温室气体，有效改善大气环境，改善人们的生活质量，完成节能减排的目标，实现环境友好型社会的构建。开展放空天然气的回收，符合国家相关的政策，能够有效缓解能源紧张的局面，为节能减排事业做出相应的贡献。

2 低压天然气的回收再利用技术

2.1 压缩天然气技术

CNG技术是通过压缩机将经过脱水的天然气采取压缩处理，存储到相应的CNG拖车中进行利用，之后运输到城市各个加气站，将高压天然气气压降级到1.6 MPa，进入存储罐，或者通过进一步降压进入相应的城市管道网络中。针对天然气处理站场或者油田中的放空天然气，可以将其进行压缩到相应的压力之后，进入下游的天然气管网，有效节约天然气资源。在放空天然气资源中，采取CNG技术进行回收主要有以下几点优点：CNG技术的设备比较简单，技术相对比较成熟，具有比较高的收益，使用不同排量的压缩机，制作移动式的撬装设备，可以对比较大的范围开展天然气的回收。设备更加容易搬迁，可以在一些管道无法辐射到的边缘井站使用，非常安全便捷。设备大多数是国产的，其成本比较地。同时此项技术具有其不足之处，CNG技术压缩机的排量比较小，单机处理燃气量非常小，CNG拖车的运输量比较小，压力大，对储气瓶有更高的质量要求。

2.2 液化天然气技术（LNG）

利用LNG技术进行天然气的存储，可以将气态天然气进行脱水、脱烃和脱酸性气体等处理工艺之后，采取相应的超低温液化处理措施，将其转化成液态，通常采用的是丙烷预冷的混合制冷技术。在LNG技术开展放空天然气回收中，其优点如下：相对于CNG技术来说，具有更大的存储量，在天然气的存储、运输以及使用等过程中有着明显的优势。但是，在脱水、脱烃以及脱酸性气体处理、液化工艺处理中工艺更加复杂，设备投资比较大，具有非常高的运行成本。同时，在LNG技术在应用的过程中存在一些难题：在放空天然气回收的过程中，由于组分差异和温度差异的原因，LNG会出现分层，导致漩涡的产生，漩涡会造成LNG内部能量发生很大的变化，造成LNG出现存储失去稳定性，产生非常大的安全隐患。在运输的过程中，通常采取高压超低温的运输方式，对存储罐的材料性能有着非常高的要求，在生产和存储运输中有着非常高的危险性。

2.3 吸附天然气技术（ANG）

在放空天然气回收的过程中，采用ANG技术主要是在存储罐中装入具有丰富微孔结构以及具有非常大表面积的吸附剂，此种吸附剂比表面积的高，在常温和中压的情况下，将天然气吸附到存储中。相对CNG技术来说，ANG技术在放空天然气回收中利用，其优势如下：在应用的过程中，其压力比较低，在3.5 MPa～6.0 MPa的情况下，可以达到CNG技术在高压20MPa的情况下的存储密度，具有非常低的投资，操作成本较低，是CNG技术投资的一半，储罐的形状和材质更加的多样，具有比较大的选择余地，质地比较轻，压力较低，具有更好的安全性能，对储气设备的耐压性要求不高，投资的费用比较低，使用更加方便。同时，ANG技术在低压天然气回收中应用存在以下几点难点：和CNG和LNG技术的吸附量相比，相同的储存容积中，有效存储密度下的存储量要低，是CNG技术的2/3，是CNG技术的1/5。在天然气吸附和释放的过程中，出现的热效应问题依然是主要的问题，没有取得突破性的效果。天然气中重组分在释放中依然存在滞留问题，依然没有有效的解决措施。在吸附剂的研究中，活性炭材料依然处于研发的困难阶段，没有取得非常好的效果。

2.4 天然氣水合物（NGH）技术

NGH主要是天然气和水通过高压地位的处理，生产的一种物质，此种物质是一种结晶性化合物，具有笼形化学结构，从外观上观察和冰相似。在标准的情况中，1 m?的天然气水合物和标准情况下150 m?～200 m?的天然气相同。借助NGH技术对低压天然气进行回收，在预处理环节有着比较低的要求，具有可靠性的安全性，投入的资金较少，同时存储空间比较小，相对于气态和液态形态的天然气来说，更加安全。其存储条件要求比较低，温度在-10 ℃～0 ℃，压力在0.1 MPa～1 MPa的条件下，就可以进行存储。低压天然气回收的过程中，NGH技术的应用依然存在困难，水合物在大规模的生成、固化成型、集装以及运输环节，存在比较大的安全问题，在实际的应用中如何选择符合工业生产实际情况并且具有经济性的工艺流程，满足NGH技术高密度和高存储的性能。

2.5 天然气发电技术

此项技术主要是利用相应的燃气轮机，将天然气进行电能的转化，和常规的火电厂发电来说，其具有更高的发电效率。在燃烧的过程中，天然气的二氧化碳排放量是火电厂发电的43%，氮氧化物的排放量仅是火电厂的10 %，在油气田中已经得到广泛的推广和使用。在低压放空天然气中，如果天然气的气量比较大并且稳定，可以回收利用，通过小型燃气轮机进行发电，构建相应的固定式发电站与油田的电网进行连接，满足油田企业的部分用电，有效节约企业的用电费用。对于气量较少并且稳定性差的区域，采取撬装式发电站，将电能存储到蓄电池中，在需要的情况下使用。根据实际的应用情况，利用燃气轮机和余热锅炉进行配合使用，开展热电冷联产措施，保证低压天然气资源的有效利用。但是，在放空天然气的回收中，其工艺非常复杂，并且需要比较大的投资，是现阶段需要解决的重要问题。

2.6 溴化锂直燃机技术

在溴化锂直燃机系统中，将天然气作为能源，溴化锂-水作为二元工质，通过相应的吸收器和发生器组合，综合利用吸收式制冷循环原理，在冷热水制取、供冷、采暖以及冷热水供应中使用，达到相应的使用目的。利用溴化锂直燃机技术对放空天然气进行回收和利用，借助溴化锂吸收式的高压发生器中进行燃烧，将高温火焰作为主要的热源，在实际的应用中有着其优点：在真空运行的状态中，不会存在高压爆炸的危险，其安全性和可靠性非常高。在制冷、采暖以及热水的供应中，可以采取兼用措施，一个机器具有多样化的功能。在实际的应用中，不需要另外建设锅炉或者蒸汽外网，消耗的电能以及冷却水系统非常少。同时其结构非常的紧凑，占地面积非常小，其操作更加简单、方便。

3 结语

随着国家节能环保理念的深入，应当注重清洁型能源的使用，提高能源的利用率。同时国家应当制定相应的策略，在放空天然气中有效利用回收技术，促进天然气集输系统的发展，有效控制天然气的防控，促进经济效益、社会效益和环境效益的共同发展。

参考文献

[1]丁志飞，徐庆磊，王立华.低压天然气回收再利用与节能环保[J].油气田环境保护，2011，21（5）：62-63.