放空天然气回收利用分析与探讨

摘 要：本文主要对放空天然气回收利用技术进行了分析与探索，主要介绍了6种回收利用技術及其优缺点，并且也分析了放空天然气回收利用技术的发展趋势，希望可以给从事天然气回收及利用的相关技术人员提供一定的思路和启示。

关键词：天然气;回收;利用;工艺;放空天然气

目前，为了解决能源危机，人类正不断的发展新能源，但是常规能源在世界能源消耗中仍然发挥着主要作用，如石油、天然气等，依旧是人类社会文明发展所必须的资源。天然气是一种烃类和非烃类气体组成的混合物，通常指油田气、气田气，主要被用来当作燃料和化工原料。由于天然气具有单位热值高、清洁、供应可靠以及成本较低等优点，越来越受到人们的关注和重视，世界上很多国家都大力发展天然气工业。但是，在天然气开发、加工和运输等过程中，不可避免地会出现损失，主要有2种：泄露和放空，不但会造成资源浪费，而且会严重污染环境[1，2]。相关研究表明，世界各国燃烧放空天然气是加剧气候变暖的重要原因之一。因此，必须对放空天然气进行回收，提高放空天然气的利用率，实现节能降耗，保护环境的目的，从而提高企业的经济效益。

1 放空天然气回收利用技术

1.1 压缩天然气（CNG）

CNG技术主要是利用压缩机对脱水处理之后的天然气进行压缩，然后将压缩后的天然气储存在CNG拖车中，再运送到相应的加气站中，之后将高压天然气进行降压处理进入储罐，还可以继续降压，使其进入到城市的管网之中。对于油田生产中形成的放空天然气，可以将其进行一定程度的压缩，达到既定压力之后，再将其冲入下游的天然气管网之中，不但可以减少环境污染，还可以节约资源。

CNG技术的优点主要有以下4点：①设备比较简单，技术十分成熟，安全便捷，可以获得较好的效益;②通常利用排量大小不一的压缩机，制作成移动式的撬装设备，能够对大面积范围内的天然气进行回收;③设备易于移动，可以在油田比较偏远的井站进行安装和使用;④国内已经可以生产CNG技术的相关设备，成本比较低。

CNG技术的缺点主要有以下3点：①压缩机的排量相对较小，而且单机可以处理的气量也比较少;②CNG拖车的运送量也非常小;③CNG技术要求的压力大，对储气瓶的质量要求较高。

1.2 液化天然气（LNG）

LNG技术一般都是使用丙烷预冷的混合制冷液化技术，该技术首先将气态的天然气经过一系列的处理，如脱水、脱烃、脱酸性气体等，然后经过一连串的超低温液化处理，最终将气态天然气变成液态天然气进行储存。

LNG技术的优点主要有以下2点：①与CNG技术相比，天然气的存储量比较大;②储存、运输以及使用等方面都优于CNG技术。

LNG技术的缺点主要有以下3点：①净化、液化的工艺流程十分复杂，设备和运行的成本较大;②由于一些因素的影响，如组分和温度的不同，会使LNG技术出现一定的分层，进而形成涡旋，而涡旋会导致LNG内部的能量变化较大，导致LNG储存的稳定性较差，容易发生重大的安全事故;③一般使用高压超低温的方式进行运输，储罐材料的性能需要达到比较高的要求，使得该技术具有比较高的危险性。

1.3 吸附天然气（ANG）

ANG技术是在储罐中放入一定量的吸附剂，这种吸附剂的内表面积比较大，而且具有十分丰富的微孔结构，使其在常温、中压的条件下，可以吸附大量的天然气，然后将其存储在储罐之中。

ANG技术的优点主要有以下3点：①ANG技术可以在比较低的压力情况下，达到CNG技术高压力情况下的储存效果;②与CNG技术相比，ANG技术使用更加方便，成本较低;③对储罐的性能要求较低，可以选择质轻、低压的储罐，具有更好的安全性能。

ANG技术的缺点主要有以下3点：①与CNG和LNG技术相比，在同样的储存容积中，ANG技术的吸附存储量低得多，分别是CNG和LNG的66.7%、20%;②存在一定的热效应和滞留问题，目前仍然没有有效的解决方案;③吸附能力更好的活性碳类材料仍然处在研发阶段，没有取得突破性的研究效果。

1.4 天然气水合物（NGH）

NGH技术是将天然气和水进行高压低温处理之后，形成一种结晶化合物，这种化合物的化学结构为笼形，外观与冰比较相像。在标准条件下，1m3的天然气水合物的天然气含量与相同条件时的1500m3-200m3的天然气相同。

NGH技术的优点主要有以下3点：①预处理过程的要求比较低、成本小;②所需的储存空间小，与气态、液态的天然气相比，NGH技术具有更高的安全性;③储存的条件不高，可以在压力和温度分别为0.1MPa～1MPa和-10℃～0℃的情况下进行保存。

NGH技术的缺点主要有以下2点：①在天然气水合物技术的运用各个过程中，会存在一定的安全问题，如大规模快速生成、固化成型、集装和运输等;②NGH技术具有高密度、高储能的特点，因此需要研究更加经济，而且符合工业生产实际情况的工艺流程。

1.5 溴化锂直燃机

该技术是让天然气在溴化锂吸收式机组的高压发生器中燃烧产生高温火焰作为热源，再将溴化锂--水当作二元工质，然后利用吸收器--发生器组实现吸收式制冷循环，进而可以制取冷热水、供应冷热水、供冷供热。溴化锂直燃机技术的优点主要有以下5点：①溴化锂直燃机是在真空条件下运行，因此，没有高压爆炸的隐患，安全性较好;②功能较多，可以进行制冷、热水以及供暖;③不需要设置额外的蒸汽外网或锅炉房，耗电量比较低;④设备的结构非常紧凑，直燃机房所需的面积比较小;⑤操作简单。

溴化锂直燃机技术的缺点主要有以下3点：①对气密性的要求比较高，如果漏入非常少的空气，也可以对冷水机组的性能产生严重影响;②具有一定的腐蚀性，需要采用耐腐蚀性能强的材料;③需要的配套设施比较复杂，如具有较强冷却能力的冷却塔。

1.6 天然气发电

该技术是通过燃气轮机将天然气的化学能进行转化，变成电能。天然气发电技术的优点主要有以下5点：①与常规火电厂相比，天然气发电技术的发电效率更高;②CO2和氮氧化合物的排放量都比较少，环境污染小;③如果天然气的气量比较大，而且比较稳定时，可以进行回收利用，通常采用小型的燃气轮机发电，并且建立固定式的电站，在一定程度上可以满足企业的部分用电，节省企业成本;④如果天然气的气量比较少，而且不稳定时，回收之后，可以采用撬装式电站，利用蓄电池将电存储起来，以备不时之需;⑤综合应用燃气轮机和余热锅炉进行热电冷联产，可以最大限度地提高天然气的利用率。

天然气发电技术的缺点主要有以下2点：①回收工艺流程非常复杂;②成本较高。

2 放空天然气回收利用技术的发展趋势

随着人们的节能环保意识不断增强，在国家有关政策的规定和激励下，放空天然气回收利用技术已经得到了广泛的推广和应用。但是，目前所使用的这些回收利用技术的自动化、信息化程度都比较低，回收利用的效率较差。随着信息技术的发展，如5G、人工智能、大数据、云计算等，放空天然气回收利用技术将会实现数字化、信息化、高效化，进而可以提高放空天然气回收利用的水平和效率，从而为用户带来极大的方便。

3 结语

总而言之，放空天然气的回收利用，不但可以提高能源的利用率，而且可以保护环境，从而让企业获得良好的经济和社会效益。因此，相关企业必须高度重视放空天然气的回收利用，加大相关的技术的投入，大胆创新，引入先进的技术和仪器，提高放空天然气回收利用的水平和效率。值得注意的是，在实际应用中，应该根据实际情况，采用科学、合理、有效的技术方法进行放空天然气的回收利用。

参考文献：

[1]吴洋.放空天然气回收处理[J].化工管理，2020（01）：132-133.

[2]邱林军.浅析集气站放空天然气回收技术[J].中国新技术新产品，2019（10）：65-66.

作者简介：

方飞（1991- ），男，汉族，辽宁盘锦人，本科，助理工程师，主要从事天然气回收方面的工作。