我國天然氣全鏈條深冷處理廠投產案例研究:鹽亭天然氣處理廠
案例背景
近年來,隨著能源需求的不斷增長和環境保護意識的提高,天然氣作為一種清潔能源,其開發和利用受到了廣泛關注。然而,非常規天然氣的開發和利用面臨諸多挑戰,如天然氣組分復雜、提取難度大等。為了解決這些問題,我國不斷探索天然氣處理技術,其中全鏈條深冷處理技術成為重要方向。 鹽亭天然氣處理廠是中國石油西南油氣田公司為應對天府氣田中乙烷等天然氣伴生氣含量高、工業提取價值大的挑戰而建設的。該廠采用超低溫深冷技術,通過逐級降溫使天然氣中不同組分在各自的冷凝點下液化分離,實現商品天然氣、乙烷、液化石油氣(LPG)、穩定輕烴、液化天然氣(LNG)等7種產品的規模產出。
面臨的挑戰/問題
- 技術難度高:天然氣組分復雜,不同組分露點溫度不同,要求精準溫控和能效平衡,設備可靠性要求嚴格。
- 施工難度大:處理廠涉及多個超限大型邊坡處理,最大填方高度達65米,是西南油氣田公司有史以來邊坡最高、土方量最大、施工工藝最多的場平工程。
- 工期緊張:項目選址多次調整,需在有限時間內完成征地拆遷、地質勘探、水土保持、環境評估等前期工作,并確保項目如期投產。
采用的策略/方法
- 自主研發技術:西南油氣田公司聯合研發了具有自主知識產權的天然氣深冷多聯產工藝包,并首次成功應用于鹽亭天然氣處理廠。該工藝包針對多梯級溫度變化中維持精確控制和工況穩定的關鍵問題,構建了無擾切換、順控優化、四步干燥、分段預冷等7項創新生產措施。
- 數字化交付與智能工廠:創新實施“數據監理”機制,在國內首次實現大型能源設施100%數字化交付,并以此為基礎打造了具有自主知識產權的工業級數字孿生平臺,構建起“一平臺、一數據、多業務”的智能工廠架構。
- 政府企業協同:鹽亭縣政府與西南油氣田公司緊密聯動,高效推進征地拆遷工作,創新采用容缺審批機制,開辟安全、環保等審批“綠色通道”,全流程跟進解決青苗賠付、道路通行等實際難題,成功壓縮工期1個月。
實施過程與細節
- 項目籌備與建設:2023年10月,西南油氣田公司圍繞天府氣田高附加值組分開發,正式成立鹽亭天然氣處理廠建設工作專班。裝置于當年12月破土動工,2025年1月完成中交,轉入調試階段。經過近半年的系統聯調與工藝優化,實現全流程滿負荷達產,各項運行參數均達到設計指標。
- 技術創新與應用:在技術研發方面,西南油氣田公司從上世紀60年代就開始進行相關技術研發,幾代人持續投入,最終形成了“1567”核心技術體系,并開發出了丙烷制冷系統、膨脹機制冷系統等技術。這些技術為鹽亭天然氣處理廠的成功投產提供了有力支撐。
- 智能化改造與升級:在數字化交付與智能工廠建設方面,鹽亭天然氣處理廠創新實施了“數據監理”機制,確保了大型能源設施的100%數字化交付。同時,以數字化交付為基礎,打造了工業級數字孿生平臺,為智能工廠的建設提供了有力支撐。
結果與成效評估
- 技術突破與自主創新:鹽亭天然氣處理廠的投產填補了國內天然氣全鏈條多工況深冷處理的技術空白,驗證了技術自主可控的道路,為我國后續大規模開發同類非常規氣田、構建自主的天然氣深冷工藝體系邁出了重要一步。
- 經濟效益顯著:該廠年處理量可達20億立方米,能夠產出商品天然氣、乙烷等7種產品,資源回收率高達95%。這不僅增加了化工產品的國產供應,還促進了地方經濟的發展。鹽亭縣已簽約多個涉氣涉化重大項目,一個以天然氣為核心的產業集群正在形成。
- 社會效益突出:鹽亭天然氣處理廠的投產對于保障國家稀有資源供應以及川渝地區天然氣、天然氣液化產品供應具有重要意義。同時,該廠的成功投產也展示了我國在非常規天然氣綜合利用領域的國際領先水平,提升了我國的能源安全保障能力。
經驗總結與啟示
- 技術創新是關鍵:鹽亭天然氣處理廠的成功投產離不開技術創新。西南油氣田公司自主研發了天然氣深冷多聯產工藝包,并成功應用于實際生產中。這啟示我們,在能源開發和利用領域,技術創新是推動行業發展的關鍵。
- 政府企業協同是保障:鹽亭天然氣處理廠的建設過程中,政府與企業緊密聯動,高效推進征地拆遷、審批等工作,為項目如期投產提供了有力保障。這啟示我們,在重大能源項目建設中,政府與企業的協同合作是確保項目順利實施的重要保障。
- 智能化改造是趨勢:鹽亭天然氣處理廠在數字化交付與智能工廠建設方面的成功經驗表明,智能化改造是提升能源設施運營效率和管理水平的重要趨勢。未來,隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的不斷發展,能源設施的智能化改造將成為行業發展的重要方向。
Q&A
Q1:鹽亭天然氣處理廠的主要產品有哪些? A1:鹽亭天然氣處理廠的主要產品包括商品天然氣、乙烷、液化石油氣(LPG)、穩定輕烴、液化天然氣(LNG)等7種產品。 Q2:鹽亭天然氣處理廠的建設對地方經濟有何影響? A2:鹽亭天然氣處理廠的建設促進了地方經濟的發展。一方面,該廠增加了化工產品的國產供應,為地方工業提供了穩定的原料來源;另一方面,該廠的投產也帶動了相關產業的發展,如設備制造、物流運輸等,為地方經濟注入了新的活力。 通過以上分析可以看出,鹽亭天然氣處理廠的投產是我國天然氣處理和利用領域的一次重大突破。該廠的成功經驗不僅為我國后續大規模開發同類非常規氣田提供了有力支撐,也為構建自主可控的天然氣深冷工藝體系邁出了關鍵一步。
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