天然气提氦技术现状及发展趋势

氦气作为稀缺的重要战略性资源，我国95%以上依赖进口。氦气多赋存于天然气中，从天然气中提取氦气是生产氦气的最主要途径。天然气提氦主要采用低温法和非低温法，其中低温法和非低温膜分离法是当前采用的主要技术路线，原料气膜分离提氦和LNG+BOG提氦技术是今后发展方向，具体工艺的选定需要根据气田的气质组分及处理工艺进行具体论证。     

天然气提氦技术开发进展

氦气是一种稀有的战略性资源,随着宇宙探索、国防军工、低温超导等高科技领域发展,其重要性日益凸显。氦气主要从含氦天然气中提取,我国氦资源缺乏,天然气氦含量低,提氦成本高。近年来,在塔里木盆地及渭河盆地相继发现含氦天然气资源,为我国开展自主提氦提供了资源条件,而提氦技术成为制约氦气产业发展的关键因素。在分析天然气提氦发展历史、总结提氦方法的基础上,着重从传统提氦和集成提氦两个方面阐述了天然气提氦技术:(1)传统提氦技术主要有PSA法、膜分离法及深冷法等,其中,深冷法具有产品纯度和收率高的优点,是最主要的提氦方法;(2)集成提氦技术是将多种提氦技术共用或与天然气其他处理工艺联合应用,如天然气提氦与LNG联产、与膜分离耦合、与NRU集成等,不仅提高了氦的回收率及纯度,而且降低了提氦成本,具有广阔的发展前景。集成创新是未来提氦技术的发展方向。     

浅谈中国氦气供应链技术壁垒与发展方向

中国已经掌握了小规模富氦天然气深冷法和常温法提取高纯氦气技术,但大型贫氦天然气提氦技术尚不成熟.贫氦天然气采用常规深冷法提氦,投资高、运行成本较高,基本不具备经济效益.通过分析国内外氦气产储销全供应链各环节技术,认为中国应从常温法+深冷法耦合提氦技术、高通量高性能提氦专用膜与膜组件国产化、氦气液化及储运的关键核心装备制...     

中国石油工程建设有限公司西南分公司天然气提氦技术

正氦气是国防军工和高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一,广泛应用于军工、科研、石化、制冷、医疗、半导体、超导实验、深海潜水、光电子产品生产等领域。我国属于贫氦国家,天然气氦气资源总量少,含量低。目前我国氦气自给率低,氦气供应长期依赖进口。从天然气中提氦对中国石油保障国内氦气供应量,扩大能源领域,保证国家能源安全具有重要的战略意义。在天然气提氦技术领域,中国石油工程建设有限公司西南分公司拥有天然气低温提氦和膜分离提氦技术,氦气回收率可高     

天然气提氦工艺及配套技术顺利通过鉴定

正氦气因其独特的性质,在国防军工、航天和科学等研究中有着重要的用途。目前从天然气中提氦是氦气的主要工业来源。世界含氦天然气气田资源主要位于美国、阿尔及利亚、加拿大、卡塔尔、俄罗斯、波兰等,其中美国是全世界氦生产量的头号大国,占全世界氦生产能力的70%以上。而我国是贫氦国家,目前已探明的气田中,我国仅有少数气田的天然气具有工业提氦价值。     

膜法天然气提氦技术研究进展

目前天然气提氦的主要方法有深冷法、变压吸附法、吸收法和膜渗透分离法。其中深冷法技术成熟,但成本高、能耗大。膜渗透分离法具有选择性高、投资少、运行费用低等优点,是一种发展潜力巨大的提氦技术。综述了无机膜、醋酸纤维素膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜等高分子膜的制备方法及性能;并对He分离膜的改性方法进行了总结,对膜法天然气提氦技术进行了展望。     

Ĥ���뷨�����䷨�������ڴ���Ȼ�����Ấ

膜分离法与深冷法联合用于从天然气中提氦，是一种新的从贫氦天然气分离氦的工艺流程。该工艺利用膜分离法从贫氦天然气制取富氦天然气，经深冷分离及精制而获得纯氦。该方法使得在同样氦气产出的情况下，深冷分离的规模减小，在同样深冷分离规模下氦气产量增加。文章给同了膜分离单元工艺流程，举例测算了膜分离单元的工艺数据，以及膜分离法与深冷法联合用于从天然气中提氦的工艺流程的特点。     

联产乙烷天然气提氦工艺的经济性与适用性分析

为提高氦气开发的程度,提高天然气中氦气的提取率,将乙烷回收工艺与深冷-膜分离提氦工艺相结合,得到联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦技术。经验证,回收率能够达到工艺设计要求。经济性与适用性分析结果表明,在相同操作条件下,联产乙烷的天然气深冷-膜分离提氦工艺相比于天然气提氦工艺与乙烷回收工艺的总压缩能耗、综合能耗及单位综合能耗均低20%;且在乙烷含量、含氦量、处理量等波动时,都有较好的适用性。     

��ѹ����������������ҵ�е�Ӧ��

变压吸附技术（ＰＡＳ）是６０年代发展起来的一种气体分离技术。其具有适用气源广，产品纯度高，无环境污染，无设备腐蚀，工艺简单，自动化程度高，节能显著等优点，将该技术用于空气钻井，凝析天然气和原油开采，天然气与油田伴生气净化，富氧Ｃｌａｕｓ工艺，轻烃回收及天然气提氦等生产领域，不仅技术可行，而且经济上也较为有利。因此，变压吸附技术在我国油气工业中具有广阔的应用前景。     

氦气资源的分类、特征及富集主控因素分析

我国氦气供应量不足,根本原因是氦气资源相对贫乏。加强对富氦天然气的分类研究,明确不同类型氦气藏的特征及富集主控因素,对促进我国氦气勘探开发研究和保障我国用氦安全都具有重要意义。通过研究氦气的成因,同时考虑氦气资源丰度禀赋,铀、钍放射性元素所处空间层位,载体气藏类型,以及成藏主控因素的差别,对含氦气藏进行了细致划分。氦气藏总体分为两类：壳幔混合型和壳源型,壳源型又可细分为壳源远源型(包括烃类伴生型和水溶气型)和壳源近源型(页岩气型),不同类型氦气资源特征大相径庭。从国内目前发现的氦气藏来看,只有与烃类气藏共同成藏的壳源氦才具有工业利用价值,尽管其资源品位相对较低,但资源潜力较大。壳源远源型和壳源近源型氦气藏富集主控因素大致相同,但在氦源岩和运移通道上存在差异。     

天然气水合物生成与分解实验检测技术进展

天然气水合物作为新能源已受到世界的关注，各个国家都在进行天然气水合物的模拟实验研究。着眼国内外部分水合物模拟实验系统，针对水合物生成、分解检测单元进行了研究，目的在于掌握各种检测技术的应用特点和优缺点，指导水合物实验系统的建造和完善。通过分析大量文献发现,传统水合物检测方法造价低，但精度也低；光学检测虽然造价较低、性能较好，但仅可对可视釜进行检测研究；声学与电学检测技术虽然具有很好的性价比，但不能够生成直观图像；CT技术和核磁共振成像技术（MRI）是首选的实验检测技术，它们可以完成高精度的实验研究，缺点是价格较高。研究结果在大连理工大学水合物实验室的筹划和建设过程中起到了积极的指导作用。     

氦气提纯技术进展

氦气作为一种不可再生的战略性稀有气体，主要来自于含氦天然气中，一般采用深冷技术提纯获得。但深冷法获得的氦气成本较高。为降低氦气提取成本，在对传统深冷技术进行调研分析的同时，对变压吸附、膜分离、吸收法、水合物法等单一分离技术及多技术组合方法进行了分析对比，结果表明，多技术组合提取分离氦气可以有效打破单一分离技术的“瓶颈”，降低投资和消耗，具有更好的应用前景。     

天然气水合物生成及分解的工艺流程设计

天然气水合物技术可显著降低天然气储运费用，提高天然气储运的经济性和安全性，受到了工业界的普遍重视，而设计研究高效的水合物生产工艺则是其工业化应用的基础。目前的天然气水合物工艺流程普遍存在着投资大、生产效率低、经济性差的缺点。为此，从水合物的基本组成出发，从降低能耗、优化水合物生成及分解的温度与压力、提高生成及分解的反应速率等方面对流程进行了设计：进入水合物反应釜前，水和天然气各自以一条支路流动；水从上支路泵入反应釜，而天然气则从下支路喷入反应釜；反应釜内温度控制为10 ℃，压力控制为5 MPa。综合考虑了各种分解方法的优缺点，选用加注热水法作为水合物分解的激发方式。该流程是专为固态天然气储运技术而开发的，具有成本低廉，可以高效连续制备、分解固体天然气等优点。     

天然气切割气技术与应用发展

天然气切割气具有清洁、高效、使用安全等特点。对天然气切割气性能、生产工艺、供应方式进行了介绍：①与乙炔、丙烷在燃烧速度、爆炸极限等的比较，说明了天然气切割气在清洁、安全等方面的优势。②系统介绍了天然气切割气混合生成及割具改造技术的进展，不同地区、不同需求的切割气用户可选择LNG、CNG和管道气等多种天然气切割气供应方式；使用效果表明，天然气切割气可为用户节省约30%的切割气成本。③指出了国内在天然气切割气发展过程中需要尽快解决的如气源供应保障、标准化等问题。天然气切割气发展起步较晚，技术利用上仍需不断完善，但其特殊的优势也预示着良好的发展前景。相关技术、政策问题的解决对于天然气切割气的发展起到促进作用。     

Ĥ���뷨����Ȼ������Ũ����ʵ���о�

由于国内天然气中氦浓度低，致使目前的深冷法提氦成本较高。为降低提氦成本，膜分离—深冷联合法〔１〕颇具潜力。采用聚砜／硅橡胶中空纤维膜从天然气中提浓氦的现场实验，在进口压力１．４～１．９ＭＰａ，常温下经一级膜分离使氦浓缩５～５．５倍，氦收率达到６３％～７５％；此时膜的处理能力为１．０ｍ３／ｈ·ｍ２膜面积。     

��Ȼ������ܵ���ȫ������ƽ�ȹ�������

随着我国天然气产业的发展，天然气长输管道建设明显加快。油气管道的安全生产关系到人的生命和财产安全，关系到中国石油企业的发展和企业战略目标和经济责任的实现，关系到国民经济的可持续发展和经济秩序稳定，因此应得到政府、企业界和全社会的重视，也希望全国燃气行业共同关注。文章介绍了中国石油在天然气生产和管道输送方面的业务发展，从公共安全、管道自身安全及正常的市场供应等方面，对我国油气管道安全问题现状进行了阐述，提出如下建议：①国家完善油气管道保护法规框架和执法体系；②公安部门和地方政府深入开展安全生产专项整治；③管道运营公司强化内部安全保卫工作；④加强油气管道设计、建设、运营的全过程安全管理；⑤保障资源供应和市场供应安全。     

气体膜分离技术及应用

与传统分离方法相比,膜分离技术在气体分离中的应用具有许多优势,在工业上得到了广泛的应用,本文综述了气体分离技术的分离机一,使用的膜材料在各行业中的应用。     

油品装车排气深度净化治理技术研究

通过对装车排气达标治理技术对比分析，确定了低温柴油吸收-总烃均化-催化氧化工艺治理山东某石化企业汽油、喷气燃料装车排气。在吸收油流量15~20 m3/h、吸收温度8~15 ℃、吸收压力0.2 MPa、催化氧化反应温度 250~350 ℃及反应空速5 000~20 000 h-1的操作条件下，研究了低温柴油吸收、总烃均化、催化氧化过程对汽油及喷气燃料装车排气治理的效果，净化气中非甲烷总烃排放质量浓度小于20 mg/m3，苯、甲苯、二甲苯排放浓度低于检出限值，满足国家及地方标准排放要求。该装置的投资回收期约为5年，具有一定的经济效益和明显的环保效益。     

川渝气田深井和超深井钻井技术

20世纪70年代以来，通过组织科技攻关和新技术试验，取得了一系列重大技术成果，发展了一整套适合四川盆地碳酸盐岩裂缝性气藏地质特点的天然气配套钻井技术；全面开展了以提高机械钻速为中心的钻井新技术配套攻关试验和推广应用，深井钻井速度不断提高。然而，深井钻井速度低、成本高的问题仍严重制约着川渝气田天然气勘探开发的快速发展。20世纪90年代末以来，企业深化改革和油气勘探开发的发展，推动四川盆地深井钻井技术进入了快速发展的新时期，在欠平衡钻井、气体钻井、水平井钻井和深井钻井提速等重大项目的科技攻关与钻井新技术及新装备的集成配套推广应用等方面，取得了一系列成果和突破。针对川渝地区复杂地质条件和油气勘探开发的要求，提出应继续开展对井漏、高含硫气井钻井完井、深井固井等技术研究。加强高端钻井装备与工具的引进和配套开发，不断发展四川气井井控技术，以满足川渝气田地区深井钻井日益复杂的井控技术要求。     

天然气采掘成本指数自然递增律及其运用

文章排除影响成本变化的非自然因素,明确提出平均成本是采出程度的函数。经过分析,得出天然气成本在科技和管理因素不变的“自然”情况下递增的结论,揭示了油气采掘业的基本生产经营规律。通过对不同函数形式的比选,参照最常用的产量自然递减模式,建议采用指数函数来描述该“自然递增”规律。平均成本“自然指数递增律”为正确认识和对待天然气采掘业成本的变化提供了理论依据,为企业如何采取措施降低成本指出了可行的途径。