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海外油田液化氣回收技術(shù)

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(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月22日
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上一篇：姬塬油田污泥處理技術(shù)探討

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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(shù)
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(shù)，總結(jié)了近
年來國外以低溫處理和膜法處理為主導(dǎo)的先進(jìn)工藝技術(shù)，論述了其工藝特點(diǎn)及指標(biāo)。在應(yīng)用方面，
給出了南美秘魯和西非安格拉兩個(gè)國家的兩個(gè)油田伴生氣處理與LPG回收的工程實(shí)例，從中可以
管窺國外在本領(lǐng)域的發(fā)展水平與狀況。
關(guān)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(chǎn)品，其中從油田伴生氣
中回收生產(chǎn)出的LPG 占世界LPG總產(chǎn)量的大約
6O ，其余4O 為煉油副產(chǎn)品LPG。我國情況比較
特殊，由于煉油能力巨大、原油產(chǎn)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(yán)，同時(shí)也為了經(jīng)濟(jì)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(shù)研究與應(yīng)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(jìn)一步處理將會(huì)給后續(xù)
的輸送、利用帶來很大困難。因此，對油田伴生氣進(jìn)
行適當(dāng)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(jīng)管道外輸。油田伴生氣處
理及LPG 回收涉及一系列技術(shù)，其目標(biāo)是提高分離
效率和各組分收率，降低能耗。據(jù)有關(guān)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(chǎn)量500桶／天，增加效益1萬美元／天_1 。國
內(nèi)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(jìn)水平還有一定差距。
1國外油田伴生氣LPG回收技術(shù)
國內(nèi)天然氣凝液回收技術(shù)主要有三種：吸附、油
吸收和冷凝分離，其中冷凝法應(yīng)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(dāng)前國內(nèi)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(jīng)成為國內(nèi)LPG 回收的主
流技術(shù)組合【 。
國外公司十分重視LPG 回收技術(shù)的研究，開發(fā)
出不少先進(jìn)的專利技術(shù)，能夠提高收率、降低能耗，
對原料氣中CO。的適應(yīng)能力較強(qiáng)。這些技術(shù)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(jìn)技術(shù)，膜分離方面的應(yīng)用更為普遍。
1．1東洋(Toyo)公司COREFLUX 技術(shù) ]
東洋公司開發(fā)的CoREFLUx 技術(shù)，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(shù)關(guān)鍵是一種特殊的逆流分餾技術(shù)，丙
烷收率能夠達(dá)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(shù) 2O1
2O 。該技術(shù)采用透平膨脹制冷，溫度能夠達(dá)到一
100。C，透平機(jī)出口設(shè)分離器，產(chǎn)生高甲烷含量氣，其
中一部分進(jìn)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(shù)公司(MTR，Membrane Technology
Research Inc．)的膜分離LPG回收技術(shù)I P(
Sep [ ]
該技術(shù)適用于直接從井口氣中回收LPG，以減
輕由于集氣管網(wǎng)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(gè)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(shù)進(jìn)行氣體分離；
(4)把液相部分分餾出I PG和混合輕烴。
該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)能在常溫和適當(dāng)壓力下操作；
(2)沒有低溫、吸附、化學(xué)藥劑和廢棄物；
(3)裝置小，能夠橇裝，方便搬運(yùn)，因此適用于
油田邊遠(yuǎn)零散井的LPG 回收；
(4)LPG收率能夠達(dá)到95 。
1．3奧爾特洛夫(Ortloff)公司開發(fā)的幾種專有技
術(shù)[
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(shù)、咨詢服務(wù)和工
程服務(wù)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(shù)領(lǐng)域領(lǐng)先于世界同行。該公
司專利產(chǎn)品透平膨脹機(jī)可以在最小的壓力幣實(shí)現(xiàn)乙
烷、丙烷的高回收。該公司1980年以來已經(jīng)在世界
各地實(shí)施了一百多項(xiàng)天然氣處理與NGL／LPG 回
收工程，開發(fā)了眾多先進(jìn)工藝技術(shù)，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(diǎn)，供有關(guān)同行參考。
SC0RE工藝是在OHR 及其改進(jìn)工藝IOR
(Improved Overhead Recycle Process，改進(jìn)塔頂循
環(huán)工藝)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其關(guān)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(diǎn)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(shí)由于用一座較大
的塔和一個(gè)回流罐代替原先的兩塔，同時(shí)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(jī)功率關(guān)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(guān)系圖
2國外油田伴生氣I．PG 回收實(shí)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(gè)油
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石油與天然氣化工
CHEMICAL ENGINEERlNG OF OIL ＆ GAS
田，原油產(chǎn)量大約60×10 t／a，伴生氣6×10。m。／a，
還有進(jìn)一步提高產(chǎn)量的潛力。為了回收LPG和輕
烴，生產(chǎn)的干氣回注地層以穩(wěn)定地層壓力、提高原油
產(chǎn)量和采收率，于2005年建成投產(chǎn)一座具有深冷功
能的天然氣處理廠，設(shè)計(jì)能力為5×10 m。／a，采用
膨脹致冷技術(shù)，冷卻溫度一84℃左右，使C。+C 收
率達(dá)到98 ，投資約5500萬美元。其2007年的生
產(chǎn)數(shù)據(jù)為：伴生氣平均處理量為2．5×10。m。／a，
LPG產(chǎn)量約為5．6×10 m。a，輕烴產(chǎn)量約為3×
10 m。／a，收益2100萬美元，可見I PG 回收的經(jīng)濟(jì)
效益十分顯著。
該廠主要包括四個(gè)處理單元和一個(gè)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(gè)裝車車位。
圖5～ 圖8分別為該廠主要設(shè)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(dá)(Ca—
binda)灣擁有0區(qū)和14區(qū)兩個(gè)區(qū)塊，操作油產(chǎn)量55
萬桶／天(年產(chǎn)大約2700x 10 t)，有14座海上平臺
進(jìn)行采油生產(chǎn)，以前伴生氣除少量自用外，其余大部
分用火炬放空，給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)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(jìn)
行分餾，市場的LPG用FPSO(浮式生產(chǎn)儲油卸油
輪，F(xiàn)loating Production Storage Offloading)外運(yùn)。
3結(jié)話
國外油田開發(fā)十分重視伴生氣處理與LPG 回
收，有關(guān)公司開發(fā)了很多先進(jìn)的工藝技術(shù)，在LPG
收率、能量消耗等方面達(dá)到了很高的水平，在資源的
充分利用和環(huán)境保護(hù)方面優(yōu)勢明顯，值得我們學(xué)習(xí)。
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(yuǎn)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(jìn)技術(shù)將有用武之地，如小型膜法處
理裝置等。提高LPG收率將會(huì)在總氣量基本穩(wěn)定
的情況下大大增加LPG產(chǎn)量，能耗的降低會(huì)使天然
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第39卷 第3期 海外油田液化氣回收技術(shù) 2O3
氣處理及LPG生產(chǎn)成本降低。另外，以前認(rèn)為海上
油田開發(fā)天然氣處理是個(gè)難題，這方面國內(nèi)外都已
經(jīng)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(jìn)號”FPSO上進(jìn)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(xiàng)目的稅后投資回收期3．13年，顯示
了良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣應(yīng)用 ]。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介
李懷?。耗?，1965年生，2005年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)環(huán)
境工程專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)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(jià)及相關(guān)技術(shù)研究。地址：
(100083)北京學(xué)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(yán)峻，盡快建設(shè)廣東天然氣儲備并完
善天然氣應(yīng)急機(jī)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(yīng)急替代；在國家天然氣儲備體系的
框架內(nèi)，廣東省天然氣儲備的功能應(yīng)有所側(cè)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(jī)制，健全天然氣應(yīng)急響應(yīng)機(jī)
制，完善專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，提高市場抗風(fēng)險(xiǎn)能力。
天然氣儲備立法，將天然氣經(jīng)營權(quán)和義務(wù)儲備
掛鉤，制訂天然氣經(jīng)營企業(yè)強(qiáng)制性儲備指標(biāo)要求，實(shí)
施強(qiáng)制性企業(yè)義務(wù)儲備；規(guī)定燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的天然
氣商業(yè)儲備規(guī)模，按照政府應(yīng)急預(yù)案和指令，實(shí)施應(yīng)
急調(diào)撥和供應(yīng)投放，并及時(shí)組織貨源，作好天然氣儲
備的補(bǔ)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(jià)格的形成。
建設(shè)全國或者區(qū)域性信息平臺，整合部門統(tǒng)計(jì)
資源，及時(shí)統(tǒng)計(jì)廣東省生產(chǎn)運(yùn)輸、庫存的數(shù)據(jù)、天然
氣消費(fèi)的情況，及時(shí)匯總天然氣進(jìn)口、貿(mào)易、供應(yīng)的
市場狀況，為制定調(diào)整天然氣政策和天然氣儲備政
策措施提供準(zhǔn)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(dǎo)、支持、鼓勵(lì)天然氣
經(jīng)營企業(yè)參與天然氣儲備和增加天然氣儲備。減免
征地費(fèi)用，提供低息貸款，調(diào)節(jié)稅費(fèi)，對天然氣儲備
基地建設(shè)所需進(jìn)口的材料、設(shè)備和儀器，實(shí)行減稅、
免稅等措施。征收天然氣儲備附加費(fèi)。
參考文獻(xiàn)
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2廣東省技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究發(fā)展中心．廣東省天然氣市場研究報(bào)告[R]，
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5廣東省發(fā)展與改革委會(huì)員、廣東省技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究發(fā)展中心．廣東省
石油戰(zhàn)略儲備研究報(bào)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(wù)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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