伴生气回收利用方法

　　伴生气是指与石油共生的天然气，其回收方法主要有以下几种：

　　压缩法

　　原理：利用压缩机对伴生气进行压缩，提高气体的压力，从而减小其体积，便于储运。在此过程中，可以通过多级压缩，逐步提高气体的压力。

　　适用场景：更适用于气量小、压力低的伴生气。例如，在一些小油井的伴生气回收中，通过小型压缩机即可有效收集。

　　优点：设备比较简单，操作方便，初期投资成本低。

　　缺点：压缩过程需要一定的能耗，如果气体中含有大量的杂质，可能会对压缩机造成损坏。

　　吸收法

　　原理：利用吸收剂吸收伴生气中的天然气组分。吸收剂通常为对天然气有良好溶解性的液体，如某些有机溶剂。伴生气与吸收剂在吸收塔内充分接触，天然气组分被吸收剂吸收，而未被吸收的其它杂质(如部分固体颗粒)被分离出来。之后通过加热或降压使天然气从吸收剂中解吸出来，从而实现回收。

　　适用场景：适用于处理含有多种杂质组分的伴生气，特别是需要对天然气进行初步净化的场合。例如在含有大量重烃的伴生气回收中，吸收法可以有效地将天然气与重烃分离。

　　优点：可以有效去除伴生气中的杂质，回收高纯度的天然气。

　　缺点：吸收剂的选择至关重要，需要考虑其吸收性能、解吸性能、天然气成本等因素。而且吸收、解吸过程工艺流程复杂，设备投资和运行费用相对较高。

　　吸附法

　　原理：利用固体吸附剂(如活性炭、分子筛等)吸附伴生气中的天然气组分。吸附过程中伴生气经过装有吸附剂的吸附床，天然气分子被吸附在吸附剂表面，其他组分(如水蒸气、杂质气体等)则经吸附床流出。吸附剂达到饱和后，通过改变温度、压力等条件进行再生，使吸附的天然气解吸。

　　适用场景：对于处理流量小、纯度要求高的伴生气比较有效。例如在一些对天然气纯度要求极高的精细化工生产过程中，可以采用吸附法回收高纯度天然气。

　　优点：可获得高纯度天然气，对不同气体组分有较强的选择吸附能力。

　　缺点：吸附剂的吸附容量有限，需要定期再生，吸附剂成本较高。另外吸附过程的操作条件(如温度、压力等)需要严格控制。

　　低温分离法

　　原理：基于伴生气中各组分沸点不同，通过降温使气体液化，然后在低温下进行气液分离。该工艺采用制冷设备将伴生气冷却到极低温度，使重烃等组分先液化，而甲烷等轻烃在较低温度下液化或保持气态，从而实现不同组分的分离回收。

　　适用场景：适用于处理含有大量重烃组分的伴生气，特别是需要回收重烃产品的场合。例如在一些天然气凝析油(NGL)产量高的油区，低温分离法可以有效分离天然气和凝析油。

　　优点：可以同时回收天然气和重烃等有价值产品，分离效率好。

　　缺点：需要复杂的制冷设备，投资成本高，低温操作时能耗大。同时对设备的保温、密封性也有较高的要求。

　　两者的比较：

　　1、能耗方面

　　压缩法：能耗主要体现在压缩机对气体的压缩过程，其能耗与压缩比、气体流量等因素有关，一般来说，压缩比高、气体流量大时，能耗会明显增加，例如将低压伴生气从0.1MPa压缩到1MPa时，随着气体流量的增加，压缩机所需的功率也会相应增加。

　　吸收法：能耗主要体现在吸收剂的循环过程中，包括吸收剂的泵送、解吸过程中所需的加热等，相对而言，其能耗可能比压缩法要低，特别是在处理大规模低压伴生气时，不像压缩法那样需要对气体进行高压压缩。

　　吸附法：吸附过程本身能耗相对较低，但吸附剂再生过程可能需要一定的能耗，如升温或降压再生时的供热或真空泵的能耗等。总体来说，在适当的操作条件下，吸附方法的能耗可以控制在较低的水平，特别是在处理低流量伴生气时。

　　低温分离法：由于需要制冷设备将伴生气冷却到很低的温度，因此能耗很高。制冷过程需要大量的电能来维持低温环境，这是低温分离法的主要能耗，通常是几种方法中最高的。

　　2、回收效率方面

　　压缩法：回收效率主要取决于压缩机的性能和操作条件，对于比较纯净的伴生气，可以达到较高的回收效率，但如果气体中含有杂质，可能会影响压缩机的工作效率，从而降低回收效率。一般回收效率可达70%~90%左右，具体数值视气体成分和设备条件而定。

　　吸收法：可有效去除杂质，对天然气回收效率较高，通过合理选择吸收剂，优化吸收塔操作条件，回收效率可达90%以上，特别是对一些高附加值的天然气组分。

　　吸附法：对天然气吸附选择性强，可回收高纯度天然气，回收效率通常可达到较高水平，可达80%~95%左右。但吸附剂的吸附容量有限，需要及时再生，才能保证持续高效回收。

　　低温分离法：由于是利用各组分沸点不同进行分离，伴生气中不同组分的分离回收效率很高，特别是对重烃和天然气的分离，回收效率可达95%以上，有效回收各种有价值的产品。

　　3.设备复杂程度及投资成本

　　压缩法：设备比较简单，主要由压缩机及配套的缓冲罐组成，投资成本较低，小型压缩设备可能只需几万至几十万元，适用于小油井或资金有限的场合。

　　吸收法：设备包括吸收塔、解吸塔、泵、换热器等，工艺流程比较复杂，投资成本较高，需要考虑吸收剂的储存和循环系统，一套中型吸收法回收装置可能需要数百万至数千万元的投资。

　　吸附法：需要吸附床、真空泵(用于再生时抽真空)、加热或冷却设备(用于吸附剂再生)等，设备复杂程度适中，投资成本也属于中等水平，一套吸附装置的投资可能在几万到几百万之间，定期更换吸附剂也会增加成本。

　　低温分离法：设备最复杂，需要制冷机组、低温分离器、热交换器等一系列低温设备，由于低温设备的制造和维护要求高，投资成本很高，一套低温分离装置可能需要数千万元的投资。

　　4.适用伴生气组分及场景

　　压缩法：适用于气量小、压力低、组分相对简单的伴生气。例如在一些偏远地区的小油井，伴生气产量不高，气体以常规天然气组分为主，对回收气体的纯度要求不是特别高。

　　吸收法：适用于处理含有多种杂质组分的伴生气，特别是需要对天然气进行初步净化或回收特定组分(如重烃)的场景。在炼油厂或天然气处理厂，通常用于对来自不同油井、组分复杂的伴生气进行集中处理。

　　吸附法：对于流量小、纯度要求高的伴生气处理具有优势。例如在一些对天然气纯度要求极高的化工生产过程中，如制备生产电子级化学品的原料气，吸附法可以有效去除伴生气中的微量杂质，提供高纯度的天然气。

　　低温分离法：适用于处理含有大量重烃组分的伴生气，特别是需要同时回收天然气和重烃产品的场合。在大型天然气凝析油生产基地或伴生气产量高、重烃含量高的海上油气平台，低温分离法可以充分发挥其优势。