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海外油田液化氣回收技術

文檔作者：李懷印文檔來源：中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年09月22日
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2OO
石油與天然氣化工
CHEMICAL ENGINEERING OF OIL ＆ GAS
海外油田液化氣回收技術
李懷印
(中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院)
摘 要 針對液化氣(LPG)兩大主要來源之一的油田伴生氣處理與LPG 回收技術，總結了近
年來國外以低溫處理和膜法處理為主導的先進工藝技術，論述了其工藝特點及指標。在應用方面，
給出了南美秘魯和西非安格拉兩個國家的兩個油田伴生氣處理與LPG回收的工程實例，從中可以
管窺國外在本領域的發(fā)展水平與狀況。
關鍵詞 國外 伴生氣 天然氣處理LPG 回收
DOI：10．3969／i．issn．1007—3426．2010．03．006
液化石油氣LPG主要有兩大來源，即油田伴生
氣處理和煉油過程中的副產品，其中從油田伴生氣
中回收生產出的LPG 占世界LPG總產量的大約
6O ，其余4O 為煉油副產品LPG。我國情況比較
特殊，由于煉油能力巨大、原油產量相對較低，煉油
LPG超過九成，油田氣LPG未超過一成。由于環(huán)
保要求較嚴，同時也為了經濟效益最大化，國外石油
公司大都十分重視油田伴生氣處理和LPG 回收技
術研究與應用。
油田伴生氣由于直接從原油中分離出來，因此
也是混合組分，其主要組分是甲烷，另外還含有大量
的乙烷和多碳烴，如果不做進一步處理將會給后續(xù)
的輸送、利用帶來很大困難。因此，對油田伴生氣進
行適當處理，回收LPG和混合輕烴(C )，剩余的以
甲烷為主要組分的干氣經管道外輸。油田伴生氣處
理及LPG 回收涉及一系列技術，其目標是提高分離
效率和各組分收率，降低能耗。據(jù)有關資料，BP公
司在阿聯(lián)酋沙迦酋長國Sajaa的氣體處理廠曾創(chuàng)造
出丙烷收率99．75 、丁烷收率100 的記錄，從而
增加產量500桶／天，增加效益1萬美元／天_1 。國
內油田伴生氣處理中LPG的收率水平大約在9O
左右，與世界先進水平還有一定差距。
1國外油田伴生氣LPG回收技術
國內天然氣凝液回收技術主要有三種：吸附、油
吸收和冷凝分離，其中冷凝法應用最普遍。根據(jù)提
供冷量的方法不同，冷凝分離法分為冷劑制冷法、直
接膨脹制冷法和聯(lián)合制冷法。由于當前國內對
LPG的需求仍較高，提高LPG收率往往是天然氣
處理的重要考慮，因此膨脹制冷加冷劑(一般為丙
烷)制冷的聯(lián)合工藝，已經成為國內LPG 回收的主
流技術組合【 。
國外公司十分重視LPG 回收技術的研究，開發(fā)
出不少先進的專利技術，能夠提高收率、降低能耗，
對原料氣中CO。的適應能力較強。這些技術或者
在制冷方面有所創(chuàng)新，或者在分離方面開發(fā)出了先
進技術，膜分離方面的應用更為普遍。
1．1東洋(Toyo)公司COREFLUX 技術 ]
東洋公司開發(fā)的CoREFLUx 技術，能從油
田伴生氣和煉油尾氣中高效回收LPG，而且能耗相
對較低，其技術關鍵是一種特殊的逆流分餾技術，丙
烷收率能夠達到9 5％ 以上，能耗較傳統(tǒng)工藝降低
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第39卷 第3期 海外油田液化氣回收技術 2O1
2O 。該技術采用透平膨脹制冷，溫度能夠達到一
100。C，透平機出口設分離器，產生高甲烷含量氣，其
中一部分進一步壓縮提高平衡溫度，與低溫脫甲烷
塔塔頂換熱后冷凝。這樣，回流液和出塔氣中甲烷
含量都很高，從而提高甲烷和乙烷分離效率。
1．2膜技術公司(MTR，Membrane Technology
Research Inc．)的膜分離LPG回收技術I P(
Sep [ ]
該技術適用于直接從井口氣中回收LPG，以減
輕由于集氣管網不完善而采用火炬放空的油田環(huán)境
污染。該工藝主要包括以下幾個部分：
(1)油田伴生氣壓縮到2．4 MPa；
(2)水冷至16。C；
(3)采用膜技術進行氣體分離；
(4)把液相部分分餾出I PG和混合輕烴。
該技術的優(yōu)點在于：
(1)能在常溫和適當壓力下操作；
(2)沒有低溫、吸附、化學藥劑和廢棄物；
(3)裝置小，能夠橇裝，方便搬運，因此適用于
油田邊遠零散井的LPG 回收；
(4)LPG收率能夠達到95 。
1．3奧爾特洛夫(Ortloff)公司開發(fā)的幾種專有技
術[
奧爾特洛夫公司的總部位于美國德克薩斯州，
是一家為石油天然氣行業(yè)提供技術、咨詢服務和工
程服務的公司，在低溫天然氣處理與LPG 回收、酸
性氣處理與硫回收技術領域領先于世界同行。該公
司專利產品透平膨脹機可以在最小的壓力幣實現(xiàn)乙
烷、丙烷的高回收。該公司1980年以來已經在世界
各地實施了一百多項天然氣處理與NGL／LPG 回
收工程，開發(fā)了眾多先進工藝技術，包括早期的
GSP(Gas Subcooled Process，低溫處理工藝)和
OHR(0verHead Recycle Process，塔頂循環(huán)工藝)，
到最新開發(fā)并大量專用于LPG 回收的SCORE
(Single Column Overhead Recycle Process，單塔塔
頂循環(huán)工藝)。下面簡要介紹SCORE工藝及其特
點，供有關同行參考。
SC0RE工藝是在OHR 及其改進工藝IOR
(Improved Overhead Recycle Process，改進塔頂循
環(huán)工藝)的基礎上發(fā)展起來的，其關鍵在于變兩塔為
一塔，簡化了流程，降低投資，其工藝流程見圖3。
該工藝的最大特點是，通過從脫乙烷塔中間部
位抽取部分氣體，冷凝、吸收后回流至塔頂，能夠最
大限度地利用原料氣的冷量。同時由于用一座較大
的塔和一個回流罐代替原先的兩塔，同時還節(jié)省了
一臺低溫泵，因此能夠大幅度地節(jié)省投資。圖4為
幾種工藝丙烷收率與壓縮機功率關系圖，可以明顯
看出SCORE工藝的優(yōu)越性能。
許
相對壓縮功率，HP／MMSCF
圖4 丙烷收率與壓縮功率關系圖
2國外油田伴生氣I．PG 回收實例
2．1秘魯PTP公司天然氣處理與LPG回收
秘魯Petrotech Peruana(PTP)公司位于秘魯太
平洋沿海淺水區(qū)域(水深15 m～100 m)的一個油
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2O2
石油與天然氣化工
CHEMICAL ENGINEERlNG OF OIL ＆ GAS
田，原油產量大約60×10 t／a，伴生氣6×10。m。／a，
還有進一步提高產量的潛力。為了回收LPG和輕
烴，生產的干氣回注地層以穩(wěn)定地層壓力、提高原油
產量和采收率，于2005年建成投產一座具有深冷功
能的天然氣處理廠，設計能力為5×10 m。／a，采用
膨脹致冷技術，冷卻溫度一84℃左右，使C。+C 收
率達到98 ，投資約5500萬美元。其2007年的生
產數(shù)據(jù)為：伴生氣平均處理量為2．5×10。m。／a，
LPG產量約為5．6×10 m。a，輕烴產量約為3×
10 m。／a，收益2100萬美元，可見I PG 回收的經濟
效益十分顯著。
該廠主要包括四個處理單元和一個儲罐區(qū)：原
油及凝液脫除單元；分子篩脫水單元；低溫氣體分離
單元；脫硫脫二氧化碳單元；儲罐區(qū)，罐區(qū)容量約
2000 m。，儲存天數(shù)8～10天，兩個裝車車位。
圖5～ 圖8分別為該廠主要設備圖片。
2．2雪佛龍(Chevron)公司安哥拉淺海油田開發(fā)天
然氣處理與LPG回收
雪佛龍公司在安哥拉淺海區(qū)域的卡賓達(Ca—
binda)灣擁有0區(qū)和14區(qū)兩個區(qū)塊，操作油產量55
萬桶／天(年產大約2700x 10 t)，有14座海上平臺
進行采油生產，以前伴生氣除少量自用外，其余大部
分用火炬放空，給當?shù)丨h(huán)境造成嚴重影響。為了消
滅火炬，回收LPG及輕烴，在海上建造天然氣處理
平臺(Gas Processing Platform，GPP)，回收天然氣
凝液(NGL，包含LPG及C )，管道輸?shù)疥懮虾筮M
行分餾，市場的LPG用FPSO(浮式生產儲油卸油
輪，F(xiàn)loating Production Storage Offloading)外運。
3結話
國外油田開發(fā)十分重視伴生氣處理與LPG 回
收，有關公司開發(fā)了很多先進的工藝技術，在LPG
收率、能量消耗等方面達到了很高的水平，在資源的
充分利用和環(huán)境保護方面優(yōu)勢明顯，值得我們學習。
我國大型油田伴生氣收集處理率較高，但某些油田
伴生氣集氣率還不是很高，特別是邊遠零散井還存
在火炬放空的現(xiàn)象，與我國資源短缺和環(huán)境狀況不
符，某些國外先進技術將有用武之地，如小型膜法處
理裝置等。提高LPG收率將會在總氣量基本穩(wěn)定
的情況下大大增加LPG產量，能耗的降低會使天然
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第39卷 第3期 海外油田液化氣回收技術 2O3
氣處理及LPG生產成本降低。另外，以前認為海上
油田開發(fā)天然氣處理是個難題，這方面國內外都已
經有成功的先例 。2006年中海油在南海文昌13
— 1／13—2油田“南海奮進號”FPSO上進行了天然
氣處理與LPG 回收改造，日均回收LPG 110 m。、凝
析油70 m。，項目的稅后投資回收期3．13年，顯示
了良好的經濟效益，值得推廣應用 ]。
參考文獻
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2008，49(增刊2)：15—23
作者簡介
李懷?。耗?，1965年生，2005年畢業(yè)于中國地質大學(北京)環(huán)
境工程專業(yè)，獲工學博士學位?，F(xiàn)就職于中石化石油勘探開發(fā)研究
院，主要從事海外油氣田地面工程評價及相關技術研究。地址：
(100083)北京學院路31號中石化石油勘探開發(fā)研究院海外中心，E
— mail：lihy@ pepris．corn
收稿日期：2009 10 25；收修改稿：2009 12—08；編輯：康莉
(上接第195頁)
氣安全的形勢嚴峻，盡快建設廣東天然氣儲備并完
善天然氣應急機制十分必要。
廣東省天然氣儲備的規(guī)模宜確定為l5～3O天
的用量，起步儲氣容量15．5×10。m。(120×10 t)，
最終儲氣容量50．6×10 m。(385×10 t)；儲備方式
包括接收站、小型LNG儲罐和LNG衛(wèi)星站三種，
并考慮天然氣應急替代；在國家天然氣儲備體系的
框架內，廣東省天然氣儲備的功能應有所側重。
加快建立由國家、各省市和企業(yè)共同參與的自
上而下的天然氣儲備機制，健全天然氣應急響應機
制，完善專項應急預案，提高市場抗風險能力。
天然氣儲備立法，將天然氣經營權和義務儲備
掛鉤，制訂天然氣經營企業(yè)強制性儲備指標要求，實
施強制性企業(yè)義務儲備；規(guī)定燃氣經營企業(yè)的天然
氣商業(yè)儲備規(guī)模，按照政府應急預案和指令，實施應
急調撥和供應投放，并及時組織貨源，作好天然氣儲
備的補倉工作。
積極發(fā)展天然氣期貨市場，逐步建立健全我國
天然氣期貨市場，積極參與國際天然氣價格的形成。
建設全國或者區(qū)域性信息平臺，整合部門統(tǒng)計
資源，及時統(tǒng)計廣東省生產運輸、庫存的數(shù)據(jù)、天然
氣消費的情況，及時匯總天然氣進口、貿易、供應的
市場狀況，為制定調整天然氣政策和天然氣儲備政
策措施提供準確的信息和反饋，并為日后的天然氣
儲備監(jiān)控提供手段。
制定優(yōu)惠政策和措施，引導、支持、鼓勵天然氣
經營企業(yè)參與天然氣儲備和增加天然氣儲備。減免
征地費用，提供低息貸款，調節(jié)稅費，對天然氣儲備
基地建設所需進口的材料、設備和儀器，實行減稅、
免稅等措施。征收天然氣儲備附加費。
參考文獻
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石油戰(zhàn)略儲備研究報告rR]，2005：26—27
作者簡介
陳茂濠：男，漢族，生于1979年。廣東省汕頭市人，助理研究
員，研究生，主要從事能源發(fā)展戰(zhàn)略、能源發(fā)展規(guī)劃、可再生能源發(fā)展
規(guī)劃、能源政策以及環(huán)境工程等方面研究。通訊地址：(522031)廣東
揭陽東山區(qū)建陽路中陽商務酒店16—18層。
收稿日期：2009一lo l3；收修改稿 2009一l0r30；編輯：康莉

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