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   第6版:中国石化报06版
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“以LNG养乙烷”具备经济性

2026年06月23日 来源: 中国石化报  作者: 石油工程建设公司中原设计公司天然气液化工艺专家 孙 娟

    ●国内气田乙烷规模化富集存在哪些难点?中国石化首套天然气乙烷回收装置建成投产有何实际意义?

    答:深冷分离、冷能综合利用是乙烷规模化富集的第一道“硬门槛”。从天然气中回收乙烷需要采用深冷分离技术,制冷温度在零下100摄氏度以下,对工艺设计、设备选型和运行控制要求极高。鄂尔多斯盆地天然气气质偏“贫”、二氧化碳含量高,易在脱甲烷塔及低温系统中形成固体二氧化碳,造成塔盘堵塞、能耗攀升。同时,国内乙烷回收装置普遍存在回收率低、能耗高的问题,部分工艺成熟度不足,成为制约规模化推广的瓶颈。

    经济成本是规模化的另一重考验。国内气田乙烷资源禀赋差异大、分布不均衡,单个气田规模有限,导致装置建设面临投资回报周期长、盈利波动大的挑战。在保证乙烷回收率的同时降低能耗、优化运行参数,成为决定项目经济效益的关键。此外,产乙烷的内陆气田主要分布在鄂尔多斯、四川、塔里木等盆地,与用乙烷的沿海乙烯装置相距上千公里,形成“供需空间分离”格局,运输成本高昂。

    大牛地气田天然气乙烷回收装置的建成投产,探索出一条“技术集成-投资节约-运营灵活”的综合开发路径,为上述难题提供了一套系统解决方案。

    技术上,中原设计公司自主研发600万立方米/日乙烷回收装置工艺包,首创“丙烷预冷+膨胀制冷+部分干气循环”复合制冷工艺,结合脱甲烷塔二氧化碳冻堵防护、重吸收及多股流侧线冷量利用等核心技术,一举攻克乙烷含量低、二氧化碳浓度高带来的回收率下降、能耗升高及系统冻堵难题。装置一次投产成功,乙烷回收率达97%、纯度99.1%,为国内气田乙烷回收建立了技术标准。

    经济上,该工程创新采用“乙烷回收+LNG联产”模式,利用二者均依赖深冷分离工艺的共性,在乙烷回收基础上进一步降温至零下162摄氏度联产LNG。相比分开建设,节约投资1.2亿元,1立方米天然气综合能耗降低0.06千瓦时。多联供模式既可灵活配产规避单一产品价格波动风险,又通过共享压缩、脱碳、脱水等高耗能单元实现年节电千万千瓦时。

    运营上,为内陆乙烷提供了“自我消纳”的出路。LNG储运体系成熟,可优先就近分销;乙烷可在物流条件成熟时择机外售。这种“以LNG养乙烷”的策略,在运输瓶颈尚未突破前,为内陆气田乙烷回收创造了可持续运营的经济支点。

    ●乙烷、丙烷等含量在多少时分离具有经济性?进口管道气和LNG中乙烷、丙烷含量高吗?有分离可行性吗?

    答:从油田伴生气或管道气中回收乙烷、丙烷,业界并无固定含量“门槛”。伴生气中乙烷及更重组分含量高,是评估回收价值的前提,而最终经济性往往取决于四个特征:气源富、规模大、工艺回收率高、下游市场稳。以某工程项目为例,设计规模600万立方米/日,乙烷回收率在95%以上,在乙烷含量2.5%、丙烷1.8%的条件下,已具备较好的经济回收价值。其中,乙烷和丙烷含量对效益影响最大,装置处理规模次之。

    国内开展天然气乙烷回收,更多着眼于战略层面。我国是全球最大的乙烯增量市场,乙烷裂解产能虽在增长,但对外依存度超过70%,且高度依赖美国单一来源。2025年,进口液化乙烷一度占国内总需求的96%,这种结构性依赖存在巨大的供应稳定性风险。

    进口管道气的气质组分受气源影响,差异悬殊。中缅管道总体气质偏“贫”,乙烷和丙烷含量分别约0.12%和0.03%;中亚及俄气相对较“富”,典型中亚管道气乙烷和丙烷含量分别约3%、1.5%,俄罗斯恰扬达气田的天然气乙烷和丙烷含量分别约4.5%和2.5%。少数情况下,来自特定油田伴生气的进口管道气,乙烷和丙烷含量分别可达9%和3%。

    相较之下,进口LNG普遍富含乙烷、丙烷等高附加值组分。如青岛LNG乙烷含量在3%~8.2%、丙烷含量在0.8%~1.15%,天津LNG乙烷含量在4.95%~12.06%、丙烷含量在1.85%~2.47%,远高于国内油气田伴生气。从技术角度看,从LNG中回收乙烷、丙烷更具经济效益,可直接利用LNG自身的冷能进行分离,无须外加制冷系统,单位产品能耗更低。目前,青岛、天津LNG接收站均已建成从LNG中回收轻烃的装置,实现了资源的高效利用。

 

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