海上伴生气的回收
管束式集装箱是常规集装箱的实用新 型结构,既运用了国际通行的集装箱标准外 形尺寸, 便于堆码排列; 又大幅度减轻了集 装箱的非有效重量;同时可保护放置在其中 的储气管束安全。而且船体保持了集装箱 船的全部特点, 可以零活地运输不同数量的 伴生气。 适用于水路运输LPG/ 轻烃的罐式集装 箱有20 f t 和40 f t两种规格,也得到了广泛 应用。
某短程驳船宽14.6米、长61米, 甲板上装 有CNG管束储气橇, 并用管汇连接起来。根 据井的位置、压力和到卸气位置的距离确定 橇的数量。 储气橇总水容积36立方、外形 尺寸(长×宽×高)12192×2438× 2800,设计工作 压力为20Mpa, 每个储气橇能装9000立方气 体, 如用12个橇就能装约10.8万方气体。 拖驳船的拖船为1000至1800马力等级, 可以9海哩的时速航行。设计的驳船可在2.5 米的波高下作业。
将近海,小气量的伴生气,采用 驳船运输到岸上后再处理,是一种切 实可行的海上天然气回收技术,具有 灵活性高,投资小,见效快,经济和 社会效益好的优点,在我国沿海有巨 大的应用市场。
管 道 、 LNG 和 CNG 三 种 运 输 方 式 相 比,CNG 运输的全过程总体运输费用( 考虑 投资、成本和操作费用) 低于管道运输方 式, 并且仅为LNG 方式的40%---50% 。运输 规模越小, CNG运输的经济优越性越突出。 专家论证结果表明,对于船舶运输量 在1500万方以内、运输距离在1000Km之间 的天然气运输, 采用CNG 船舶运输最经济。 此外, CN G 船具有能源消耗仅为LNG 的1/ 3---1/ 2 的优势。如果船舶燃料改用CNG, 则优势更加显著。
6380 ㎏ 59620 ㎏ 20 MPa -40℃~60℃ 压缩天然气 20MPa 气 瓶
工作压力
工作温度 主体材质 单瓶水容积 气瓶数量 气瓶总容积 水压试验压力
20MPa
~60℃ 4130 X 2.25 m3 16 36 m3 33.33 MPa
充 气 量
外形尺寸(长×宽×高) 爆破压力 爆破片 型 号
9080 Nm3
12192×2438 × 2800 30-33 MPa LPA20-32-70 容器类别 三 外形尺寸 Ф559× (外径×壁厚× 16.5(min 长度) )×10975
规 格
DN20 mm
海上天然气CNG回收示意图
海上平台
陆地天然 气处理厂
码驳 头船
驳船
1. 回收气量10万方/天 2. 天然气最终综合售价4元/标方(包括干气,混烃) 3. 主要设备投资: 租驳船2条 500万元/年 储气橇10套 2000万元 CNG压缩机2台 200万元(配燃气透平) 陆地处理厂设备投资 500万元 码头使用 100万元/年 其它费用估算 100万元/年 总投资: 3400万元 4. 年销售收入:12000万元(年作业天数300天)
CNG压 缩机
储 气 橇
压缩机采用燃气透平驱动,采用管束储气橇, 每个橇可以储气0.9万方。根据船的大小可以摆放 10-20个.
采用以下双排管束橇叠放的结构,方便安装和订货。全橇尺寸 见后表。
项
目
数 据
项目数 据源自整备质量充装质量 总质量 工作压力 CNG橇 工作温度 充装介质 气密试验压力
53240 ㎏
1. 采用这种方法可使气井连续生产, 而且可以
边生产、边钻井。一旦气藏量被耗尽, 或者气量增 至足以保证建设管线时,其运输设备和系泊系统可 以搬至另一地区再使用。 2.根据一个储量为2.3亿立方, 离岸最近距离为 15海里的气藏来计算, 管道输送成本为驳船输送成 本的二倍。 3.不需要在海上建设投资巨大的LNG,LPG和 轻烃回收工厂。 4.而且由于CNG的高压储能,如果采用节流膨胀制冷工艺,可以被充分利用来进行混烃分离, 又减少了陆地气体处理厂的投资。
我国已经在北部湾投入使用的天然 气汽车滚装运输船全长85. 5 m, 型宽14. 5 m, 设计吃水3. 35 m, 航速12. 8 kn, 载 重约750 t , 满载时可装载CNG/ LNG 槽 车12 辆。 国外已有专门的CNG运输船投入 使用。LNG船更是被广泛应用。
采用天然气槽车滚装运输船优势明显。通过 改变天然气槽车的类型, 同一条船既可以运输LNG, 又可以运输CNG, 还可以运输天然气工艺处理过程 中产生的轻油或LPG, 配置灵活多变,适用范围广; 汽车滚装船属于普通船舶, 避免了专用LNG 船或 CNG 船取证困难的问题; 国内许多港口建有汽车滚 装船码头, 为海上伴生气上岸港口的选择提供了方 便, 且可以缩短天然气装卸时间; LNG/ CNG 槽车在 陆上天然气短途运输中已经广泛应用, 技术成熟, 选择范围大; 从船舶建造的角度讲, 由于专用船舶 的高技术、高难度,使得国内能够承建的船厂很 少, 而具有此类型的滚装船建造能力的船厂则较多。
将海上伴生气压缩运输,输送到岸上管线或岸上气 体处理厂 在短程驳船上装压力容器来输送气体, 即从平台来 的天然气通过驳船系泊系统进入气体储罐或短程驳船。 驳船在井场的装气压力约为16—20Mpa, 这时另一条驳 船通过同样的设施,将气体送至近海管道或陆地气体处 理厂。 驳船卸载时, 气休压力从16—20Mpa降至管道压力。 在气体处理厂利用高压气体节流-膨胀制冷,分离出凝 液, 凝液用一般的分离装置进行脱水、计量和增压压缩 机可以安装在平台上或驳船上。驳船航行靠拖船牵引, 也可以选自带动力的驳船。
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根据对渤海、南海东部和西部等21 个 海上油田的伴生气产量、自用量和放空量 调研, 发现油田开发期若伴生气很少时, 一 般全部放空; 若伴生气较多时主要用于电站 和热站燃料需求, 剩余少量的伴生气放空, 数量从每天数千m3至数万m3 , 甚至十几万 m3 不等。火炬放空量占气产量的9%左右。
5. 运输CNG 是一技术可行、经济有效的方法,所需的 处理设施如压缩机、冷却器等都是标准的工业设备,运 送CNG 的船只设计独特、运输方便、装卸简便,是海上 操作的一大优势。 6. 从经济角度看,约90%的投资用于运输,鉴于运输 船舶可用于他处,因而降低了CNG生产 的风险。 7. 对 于 小 气 田 来 说 , CNG 运 输 优 势 是 在 2500mile (4023km)内投资低、效益高,对于油田伴生气的回收、 深水小气田的开发具有巨大的实用价值。 8. CNG运输的缺点是单次运输量小,其运输量仅是LNG 运输量的1/3~1/2。 9. 储气橇自身重量较大。
陆地处理厂生产流程框图
脱甲烷 单元
干气外输管线
露点控 制单元
驳 船 来 气
来气调 压预分 离 单元
脱乙烷 单元
分子筛脱 水单元
膨胀制 冷单元 脱丁烷 单元
去液化气储罐
凝液稳 定单元
注:红色虚线为露点控 制单元运行时物流;实 线为正常操作流程的物 流
去稳定轻烃储罐
驳船单点系泊示意图
驳船平面安装示意图