《中国石化报》能源导刊专版刊登文章《乙烷高效回收 “常规气”变“效益气”》

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6月23日，《中国石化报》能源导刊六版专版刊登文章《乙烷高效回收 “常规气变“效益气”》，充分展现石油工程建设公司中原设计公司在乙烷回收领域方面的技术成就和工程建设样板，以下为报道原文。

如何在常规天然气中提取高附加值组分？怎样将天然气“吃干榨净”？位于毛乌素沙漠的大牛地气田乙烷回收装置给出了科学答案。

作为中国石化首套大型天然气乙烷回收装置，该装置由石油工程建设公司中原设计公司EPC总承包，历经多年技术攻关，于2026年1月投产。区别于传统轻烃回收工艺，该装置在追求更高丙烷、丁烷回收率的同时，还能将天然气中的乙烷充分回收。

按常规天然气销售价格、回收后乙烷及伴生产品销售价格计算，项目内部收益率在15%以上。乙烷产品直供中沙石化等企业的乙烯装置，实现从“常规气”到“效益气”的转变。

摸家底 算明账激活气田潜在资源

“乙烷是裂解制乙烯的重要原料。我国作为第二大乙烯生产国，以往乙烷原料多依赖进口，存在资源、运输及效益等多方面风险。”中原设计公司总经理郑焯介绍，“建设乙烷回收装置，就是为了实现国内乙烷资源自主可控。”

近年来，我国非常规天然气田开发不断深入，所产天然气中富含大量高附加值组分，但由于缺乏经济高效的分离技术，过去只能提取丙烷、丁烷等重质组分，更轻质的乙烷被当作燃料烧掉。

2021年，技术人员将目光投向鄂尔多斯盆地大牛地气田。这是我国典型的致密砂岩气田，开发程度高、集输系统完备，但乙烷回收长期空白。团队选取12口生产井逐井采样检测，发现天然气中乙烷含量达4.58%；按年产20亿立方米天然气计算，每年可回收乙烷11万~15万吨，相当于新建一套中型乙烯装置的原料需求。

此外，大牛地气田已建成规模达53亿立方米/年的集输系统，包含塔榆首站、增压站、脱水脱烃站等设施，储运、热媒、排污、空氮系统完备可靠。新建乙烷回收装置不需“另起炉灶”，可直接“嫁接”到现有系统上。

“这极大提升了项目的经济可行性。”中原设计公司天然气液化工艺专家孙娟算了一笔账：依托已有设施，土建、公用工程及辅助系统可节省大量投资，同时缩短建设周期。大牛地气田的先天条件，让乙烷回收项目有了从蓝图走向现实的可能。

破冻堵 提收率打造增效工艺包

从理论上的可行到工程上的可靠，横亘着一道技术鸿沟。

乙烷沸点为零下88.6摄氏度，丙烷沸点为零下42.1摄氏度。要将乙烷冷凝分离，需要更低温环境和更强大的制冷系统。当前，国内外先进乙烷回收工艺包括液体过冷、气体过冷及部分干气循环。相比前两种，部分干气循环工艺通过对部分干气（脱除重烃后的天然气）进行循环制冷，从工艺适应性、产品指标、回收率、经济性等角度更适用于大中型气田。

“从理论上看，部分干气循环工艺是大牛地气田的最佳选择。但结合实际，我们很快遇到了瓶颈。”孙娟说。

这个瓶颈就是二氧化碳。大牛地气田天然气中二氧化碳含量较高，过冷过程中会形成固态干冰，造成关键设备冻堵。不解决冻堵，任何乙烷回收方案都是空谈。

技术团队将二氧化碳冻堵列为核心攻关方向，通过上百次模拟计算，确定了“前置脱碳、再回收乙烷”的工艺路线。同时，团队还形成了脱甲烷塔重吸收技术、多股侧线抽出冷量利用技术等配套成果，扫清了关键技术障碍。

与同类常规工艺相比，部分干气循环工艺可降低能耗12.5%，乙烷回收率在95%以上。该系列技术通过中国石化权威认定，形成三项专有技术，获得三项专利授权，成功构建“20亿立方米/年乙烷回收工艺包”，标志着我国在非常规天然气高值化利用领域迈出关键一步。

安骨架 装大脑跑出项目“加速度”

基础有条件，技术有保障，但还有一场艰苦的工程仗要打。

装置占地上百亩，相当于10个足球场，涵盖两座万方储罐、200多台动静设备、20多公里工艺管线。如此体量的工程通常需要24~36个月施工周期，且面临交叉作业多、质量控制难、安全风险高等挑战。而大牛地气田作为主力气区，建设窗口期有限。

“按传统现场建设模式肯定不行，必须换新思路。”项目执行经理车建军说。新思路就是模块化划分、橇装化组装。工程团队将装置划分为原料气脱碳、脱水脱汞、乙烷回收等6个单元模块，每个模块将设备、管道、电仪、结构等专业全部打包，在预制工厂内同步完成制造、调试、试压，最后运至现场组装。

工厂化预制，环境可控、质量可控、进度可控。针对50个子橇块、45套设备，技术团队进行三维建模、受力分析、运输模拟，确保设计零冲突、吊装零偏差、运输零超限。这种“工厂预制+现场组装”的模式，使现场施工周期缩短约10%，站场节约用地38%以上。

如果说模块化建设为装置安上了坚实的“骨架”，那么PMCS（工程建设全生命周期管理系统）平台则为工程装上了聪明的“大脑”。PMCS平台是与工程实体对应的数字对象，可实现工程信息化的“七个一”管理目标：一管到底、一码到底、一键归档、一键巡检、一键审批、一键更新、一键移交，覆盖设计、采购、施工、运维全生命周期。

其中，“一码到底”为每件设备生成唯一二维码，从出厂到运维全程可追溯，让工程建设从“凭经验管”变成“靠数据管”、从“事后找”变成“实时盯”。该技术成果在2024年荣获“中国油气人工智能科技优秀典型案例”。

从方案论证到建成投产，技术团队突破了二氧化碳冻堵、冷量复用、设备橇装、数字孪生等多项关键技术，让装置成为多专业交叉创新的实验平台。该装置先后荣获中国石化科技进步奖、省部级优秀工程设计奖等多项荣誉，实现了大牛地气田乙烷资源的自主可控，为国内类似非常规气田高值化开发提供了可复制、可推广的乙烷回收样板。

来源：《中国石化报》

素材：杨 森 王静文 吴 帅 王 耀
编辑：王 耀

责编：陈 东

审核：曹 健

签发：孟庆江