煤层气利用项目可行性研究报告
三、技术方案
（一）、煤层气技术参数 1、气质分析报告
（1）、某某八连城煤矿煤层气4井：
序 1 2 3 4 5 6 组分 氧O2 氮N2 甲烷CH4 乙烷C2H6 丙烷C3H8 二氧化碳CO2 分析组分含量% 0.55 4.15 95.19 0.06 0 0.05 ##
无空气基分析组分含量% 2.25 97.64 0.06 0 0.05 （2）、某某八连城煤矿煤层气5井：
序 1 2 3 4 5 6 组分 氧O2 氮N2 甲烷CH4 乙烷C2H6 丙烷C3H8 二氧化碳CO2 分析组分含量% 1.73 8.48 89.62 0.15 0 0.02 无空气基分析组分含量% 2.54 97.28 0.16 0 0.03 以上气质分析报告为某某煤田八连城区块煤层气地面抽采井2011年11月化验数据。
2、压力
根据某某市某某新能源开发利用有限责任公司煤层气
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地面抽采井2011年排采记录，某某煤田八连城区块煤层气4井压力为0.4-0.5MPa,5井压力为0.35-0.5MPa。
3、流量：
根据某某市某某新能源开发利用有限责任公司煤层气地面抽采井2011年排采记录，某某煤田八连城区块煤层气4井平均流量为3200m/d,5井平均流量为2800 m/d 。
从以上分析数据可以看出，某某煤田八连城区块煤层气中甲烷含量较高，达到89.62-95.19%，且杂质较低，压力与流量比较稳定，与天然气差别不大。
（二）、煤层气集输管道
煤层气集输管道是连接各煤层气井的输气管道，本工程一期共4口地面抽采井，二期共20口地面抽采井。
由于煤层气井所在地区为农田，地下障碍物较少，故采用直埋铺设，一期预计铺设煤层气集输管道3.4Km，二期预计铺设煤层气集输管道8.0Km。
考虑到煤层气的压力和煤层气含水的特性，故决定煤层气输送管道采用无缝钢管（PE管（PE100）最高工作压力为0.4MPa，不能满足煤层气输送管道压力的需求以及PE管柔韧性较好，不适用于有坡度要求的管道使用），连接方式采用手工电弧焊焊接，防腐要求为特加强级防腐，采用四毡五油，因某某市冻土深度为-1.8m，故管道埋深为1.8m。管径根据建设单位煤层气输送管道路径，经水力计算后确定，管
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道系统设置凝水缸，凝水缸间距小于500m，阀门采用法兰球阀。
（三）、煤层气压缩母站
某某八连城煤田区块位于某某西南部，地表为基本农田，因我国土地政策原因，征地建设固定煤层气压缩母站较难，如选择非基本农田建设煤层气压缩母站，势必增加煤层气输送管道长度，增加项目造价，不利于工程建设，加上煤层气抽采井服务年限的不固定性和一期煤层气压缩量较小，故本项目一期工程采用移动式煤层气压缩母站，二期根据抽采气量确定母站类型，征地建设煤层气压缩母站或建设5个移动式煤层气压缩母站。
1、技术方案选择
煤层气压缩装置工艺流程是一个成熟和相对稳定的工艺，在通常采用的工艺流程中主要因脱水工艺的变化而演化为两种工艺流程。脱水工艺分为前置低压脱水和后置高压脱水。
对于本工程气源取自试气井放空煤层气及偏远零散气井的煤层气，工作地点不固定的特点，本工程采用后置高压脱水。
因压缩母站的位置不固定性，故所采用的压缩设备和净化设备全部采用撬装式设备，便于运输和安装。
2、工艺流程
从井口管道引出的煤层气经煤层气输送管道至移动式煤层气压缩母站储气罐（4m），所供的撬装成套设备直接从
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储气罐取气。气体首先进入气液分离罐，经过分离后进入除尘过滤器，经过除尘过滤后进入调压计量装置，再进入撬内的缓冲罐进行缓冲、稳压后进入天然气压缩机进行增压至25.0MPa，通过送气阀门把增压后的天然气送入高压脱水系统进行处理后，最终把处理后的合格气体送入撬内配置的加气柱给CNG槽车加气。
另外撬内还设置了废气回收罐，主要是回收压缩机在压缩过程中，级间分离出的油、水和高压脱水排出的水，集中后排出撬外。方便用户接管引入安全地带。
工艺流程图： 煤层气地面抽采井 储气罐 气液分离罐 除尘过滤器 CNG集束管拖车 高压脱水系统 废气回收罐 煤层气压缩机 缓冲罐 调压计量装置 加气柱 3、压缩冷却方式
压缩机冷却方式分三类：风冷、混冷、水冷。 风冷方式：用于北方寒冷地区，在南方炎热地区冷却效果较差。
混冷方式：常用于城区对噪声要求较高的区域。 水冷方式：冷却效果好，但在寒冷地区使用不便且使用成本高。
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在本工艺中采用风冷方式。 4、设备方案
（1）、煤层气压缩机系统 ①、天然气压缩机配置
天然气压缩机组包含的主要设备有：天然气压缩机、防爆电动机、冷却系统、润滑系统、气管路系统、除油分离系统、一次控制检测元件、仪表显示系统及非防爆PLC启动控制柜、软启动器、安全放散系统等组成。
②、天然气压缩机工艺要求
压缩机的吸气压力： 0.1～0.3MPa 。 压缩机的排气压力： ≤25.0 MPa。
③、单台压缩机的供气量：～530Nm/h（在0.3MPa状态下）。
④、压缩机的吸气温度：≤35 ℃ ⑤、天然气压缩机技术参数 1 2 3 4 5 6 7 型号 公称容积流量 吸气压力(表压) 额定排气压力（表压） 排气量 吸气温度 输气温度 VFD-2.2/(1～3)-250 2.2m3/min 0.1～0.3 MPa 25.0Mpa(0.1MPa进气时排气压力为22.0Mpa) 进气压力0.1 MPa时260Nm3/h； 进气压力0.2 MPa时400Nm3/h； 进气压力0.3 MPa时530Nm3/h； ≤35℃ 不高于环境温度+15℃ 3