石油伴生氣在首鋼京唐的運(yùn)用范文

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《江漢石油科技》2017年第2期

【摘要】介紹了石油伴生氣的特性及回收使用情況，研究了石油伴生氣或天然氣在冶金行業(yè)的應(yīng)用方向，說明了京唐公司因地制宜，將油田伴生氣凈化后用于各個生產(chǎn)工序的實(shí)踐情況。

【關(guān)鍵詞】石油伴生氣；天然氣；冶金行業(yè)

前言

目前鋼鐵企業(yè)使用的燃料主要以煤和副產(chǎn)煤氣為主，包括焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和混合氣等，燃料成本占到總成本的40%以上。首鋼京唐公司目前有1座焦氣柜、2座高氣柜、3座轉(zhuǎn)氣柜，可保證各工序的副產(chǎn)煤氣全部回收利用，正常生產(chǎn)情況下，焦?fàn)t煤氣零放散，轉(zhuǎn)爐煤氣零放散，高爐煤氣部分放散，同時配合油田伴生氣的使用，能源的利用高效、清潔。

1石油伴生氣國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

油田開采時，石油和天然氣是無法完全分離的，在回收石油的過程中，會伴隨著發(fā)生大量天然氣（或者稱為油田伴生氣），每噸石油伴隨著發(fā)生天然氣約300m3左右，此時的天然氣和我們?nèi)粘Ｊ褂玫奶烊粴饨M分還有區(qū)別，它的組分主要是CH4（50%）、C2H6（10%）、C3H8（20%）、C4H10烷（3%）和C5H12，同時還含有一定量的硫化氫、油和水等成分。經(jīng)過凈化除去以上成分，調(diào)壓后才可以直接使用，此時才是我們?nèi)粘Ｊ褂玫奶烊粴狻８鶕?jù)油田所處地理位置的差異和分散量的大小，油田伴生氣分為可直接進(jìn)入管網(wǎng)的伴生氣和零散及邊遠(yuǎn)井區(qū)的伴生氣，前者伴生氣產(chǎn)量較大，經(jīng)過凈化調(diào)壓處理后可以直接作為天然氣使用，在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，后者伴生氣分散且量小，回收使用成本較高[1]。目前石油伴生氣或者天然氣在鋼鐵行業(yè)的使用方向有：（1）替代焦?fàn)t煤氣直接作為燃料供給用戶使用。（2）與轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣混合后供給用戶使用。（3）直接還原鐵礦石。眾所周知天然氣還原性很強(qiáng)，目前國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)在研究天然氣直接還原鐵礦石煉鐵法。此方法鐵礦石在固態(tài)下完成，消耗能源低，碳排放量少。（4）煉鐵高爐噴吹技術(shù)[3]為提高煉鐵高爐燃料利用率和熱效率，降低后續(xù)煉鋼爐外脫硫等工序成本，目前又發(fā)展了爐身噴吹高溫還原氣體工藝，該工藝是將碳?xì)浠衔锶剂舷仍跔t外分解，制成高溫（1000℃左右）、還原性強(qiáng)的氣體，再從爐腰或爐身下部間接還原激烈反應(yīng)區(qū)噴入高爐，減少高溫區(qū)的熱支出，可以大幅度地降低高爐燃料消耗。目前冶金還原煤氣的主要?dú)怏w燃料是天然氣、石油氣和焦?fàn)t煤氣，其中天然氣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)的目的是把CH4變成可利用的CO和H2。由于目前我國存在天然氣產(chǎn)量不足，供給鋼鐵企業(yè)的量小，且成本極高，使煉鐵高爐噴吹技術(shù)沒有得到普遍的應(yīng)用，但是不可否認(rèn)，天然氣在鋼鐵企業(yè)仍然有極大的使用空間。

2石油伴生氣在我公司的應(yīng)用及工藝特點(diǎn)

曹妃甸地區(qū)儲存有大量的石油，某石油公司在廠區(qū)內(nèi)部開采石油時，伴隨產(chǎn)生發(fā)現(xiàn)了大量石油伴生氣，因地制宜，2014年我公司就地將石油伴生氣處理后加以使用，一方面，降低了給其他客戶使用的遠(yuǎn)距離輸送成本；另一方面，也為我公司提供了一個優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的氣源，為煤氣平衡調(diào)節(jié)和各工序穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保證。來自油井的石油伴生氣首先經(jīng)過調(diào)壓后，供給我廠使用，具體的工藝流程如圖1所示：來自油田的伴生氣經(jīng)過調(diào)壓后供給我公司，伴生氣壓力為0.2~0.4MPa，熱值在37681kJ/m3以上。其中一路經(jīng)過A（過濾、計(jì)量和調(diào)壓）裝置后，供給熱軋混合站和啟動鍋爐使用，還可以與焦氣管網(wǎng)、啟動燃料站相連，作為焦?fàn)t煤氣的替代氣源和備用應(yīng)急氣源。另一路經(jīng)過B（3套并聯(lián)的凈化裝置）凈化后，再通過不同的調(diào)壓裝置，獲得不同壓力等級的石油伴生氣，供給酸再生和鍍鋁鋅使用。石油伴生氣在我廠的應(yīng)用具備以下優(yōu)點(diǎn)：（1）油井在廠區(qū)內(nèi)，除首鋼京唐外，且無其他用戶，輸送成本低。（2）可根據(jù)末端用戶對燃料的質(zhì)量和熱值的需求，選擇單獨(dú)過濾調(diào)壓后供給，還是先凈化后再調(diào)壓供給用戶使用，有利于降低生產(chǎn)運(yùn)行成本。（3）石油伴生氣燃燒穩(wěn)定、熱值高、潔凈，對用戶的燒嘴和過濾設(shè)備影響小，可降低日常設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。（4）對環(huán)境影響低，燃燒產(chǎn)生二氧化碳少，有利于保護(hù)環(huán)境。（5）焦?fàn)t煤氣不足時，可直接替代焦?fàn)t煤氣。同時，可考慮將凈化后的石油伴生氣液化儲存，作為應(yīng)急氣源使用，也可以凈化后進(jìn)行銷售創(chuàng)收。

[參考文獻(xiàn)]

[1]張偉娜，徐二華，張兵.邊遠(yuǎn)地區(qū)油田伴生氣利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)蒙古石油化工，2011，36（19）：3-4.

[2]鄒明，徐志剛.用天然氣作替代能源提高酒鋼經(jīng)濟(jì)效益的探討[J].鋼鐵研究，2002，30（4）.

[3]徐志剛.以氣代焦天然氣與冶金市場雙贏[J].天然氣工業(yè)，2000（5）.

作者:王玉興；王樹忠 單位：首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司能源與環(huán)境部