CNG卸气技术用于天然气回收工艺的效果分析

吕其

中国石油天然气运输公司沙漠运输公司苏敏四川省机械研究设计院吕其

摘要：众所周知，天然气属于不可再生能源，因此其回收利用十分重要。随着经济技术的不断发展，天然气回收工艺也日趋增多。本文着重对当前天然气回收技术中比较有代表性的CNG卸气技术进行了分析，在深入分析其原理的基础之上，对其回收效果进行了探讨。

关键词：CNG卸气技术；天然气回收工艺；效果分析随着我国经济社会的不断快速发展，天然气在很多领域都得到了广泛的应用。与此同时，由于天然气属于不可再生能源，随着使用量的逐渐增大，天然气的开采压力更加明显。因此，深入分析研究天然气回收工艺，不仅能够提升能源利用率，而且能够节约资源、保护环境。

一、CNG卸气技术CNG卸气技术之所以使用较多，原因在于其能够把压缩天然气卸到已经建设好的输气管道中，并实现向外输送。简而言之，CNG卸气技术主要包括以下几大部分：首先，对压缩天然气的卸气量进行计算；其次，对其进行加热升温；第三，分别对其进行减压、增压。

具体来说，如果原先的压缩天然气压力为10MPa，那么首先，由拖车将需要回收的、增压后的压缩天然气运送到制定的CNG卸气站；然后，对CNG拖车上的压缩天然气进行计算；第三，对其进行加热。将原先的10MPa压缩天然气通过一级调压器，降低到4MPa。第四，将经过降压后的压缩天然气卸到已经建设好的管线中，并实现向外输送；如果原先的压缩天然气压力为4MPa，那么首先利用二级调压器，将其压力降低到1.0MPa，然后再利用压缩机对其进行增压，将其压力增加到4MPa，最后实施卸入、输送步骤。

二、CNG卸气技术回收效果运用CNG卸气技术进行天然气回收，具有多重效果。简单来说，可以分为两大方面：即环保效果和节能效果。

（1）环保效果关于天然气的环保问题，国际社会已经达成了很多共识，包括著名的《京都议定书》。利用CNG卸气技术进行天然气的回收利用，不仅减少了不必要的放空燃烧，而且提升了能源利用效率。关于天然气燃烧释放二氧化碳的含量，国际上有一个固定的计算标准，即由联合国气候变化框架委员会执行委员会批准的AM0009标准。

简单来说，这一计算标准可以表述为：采用天然气回收技术，能够减少的CO2排放量为：经过回收的天然气体积×其中所含有的碳成分密度×44／12×1／1000。这样计算，如果采用CNG卸气技术进行天然气的回收，假如回收量为4.5×108m3，那么至少能够少向大气中排放100×108t二氧化碳。

（2）节能效果利用CNG卸气技术进行天然气的回收，不仅具有显著的环保效果，而且具有显著的节能效果。经过计算，通过CNG卸气技术进行天然气回收，假设回收天然气的体积仍为4.5×108m3，如果不进行天然气回收，由于天然气放空，导致的能源浪费量约为59.85×104t（折合标煤）。反之，如果实施了天然气回收，每完成1立方米的天然气回收，仅仅耗费0.0521kg。

而这一能耗量，折合标煤的话，仅仅为2.34×104t/a。经过计算，采用CNG卸气技术进行天然气回收，如果回收4.5×108m3天然气，除去回收工艺本身耗费的能源，整个回收工艺节约能源约为57.51×104t/a（折合标煤）。

除此之外，对于CNG卸气技术本身来说，之所以能够取得显著的环保、节能效果，还在于其设备的简单、造价的低廉。

由于CNG卸气技术自身并不需要投入大量的资金进行输气管网的建设，因此其不仅造价低廉，而且风险较低。与此同时，CNG卸气技术还具有项目建设周期短、独立性高、灵活性强等优点。而且CNG卸气技术采用的均为分合撬方式，因而受场地约束较小。以国内某油气田为例，该油气田采用了CNG卸气技术进行天然气的回收。包括卸气站在内的基础设施修建于2009年，运行至今不仅平稳，而且高效。通过计算，采用CNG卸气技术，日回收天然气量约为30×104m3。相比其他技术手段来说，回收同等体积的天然气，CNG卸气技术不仅更加节能环保，而且造价较低、性价比更高。

三、存在问题及改进措施虽然采用CNG卸气技术能够取得不错的环保节能效果，但是当前我国的天然气回收技术较国际上先进的发达国家来说，还有一定的差距。

首先，在CNG卸气技术的基础设施——卸气塔方面。由于受当前我国天然气回收技术的水平所限，很多油气田卸气塔的运行速度未达到国际先进水平。集中表现为：一些单路卸气装置一次卸气的时间可能长达5-6h，远远超过了最初设计的2h。

其次，由于整个卸气流程的相关设备，其阀门的实际流通能力要比设计流量更大，而且一些需要回收的天然气，其最低的温度甚至能达到-30℃。因此，如果拖车达到该极限温度，那么卸车时流速会很大，从而造成卸气机与调压器之间的压降过大，导致天然气在加热炉中停留时间过短，从而造成换热不充分，进而导致管路冰堵，影响了卸车时间。

通过上述分析认为，解决以上问题的根本措施是控制流量。

通过相关计算，在调压器前增加一个8mm的孔板阀，能够有效将一级减压系统的流量基本控制在3000m3/h以内，从而使上述问题得到解决。

结束语：总之，随着我国天然气回收工艺的不断进步，以CNG卸气技术为代表的一批天然气回收工艺，在整个天然气生产、使用和回收的流程中，其作用越来越重要。本文对CNG卸气技术的基本原理进行了分析，并在此基础上，对其环保效果和节能效果进行了研究。通过数据计算，证明了CNG卸气技术在节能、环保方面的重要作用和显著效果。除此之外，本文还对目前CNG卸气技术中普遍存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决办法。由于篇幅所限，本文无法对CNG卸气技术做到面面俱到的分析，希望通过本文的分析，能够更好地促进我国天然气回收技术的发展。

参考文献：[1]郑闯，胡钇彤，刘丽.浅析CNG加气站施工质量管理[J].科技传播，2011（01）[2]王少杰，王力勇，宋玉红.CNG加气母站建设期间应注意的问题与解决方法[J].城市燃气，2010（11）作者简介：苏敏（1968-），男，汉族，新彊库尔勒人，毕业于中国石油大学企业管理专业，助理工程师，现主要从事油田服务管理工作。