天然气从采出后到进入管网旅行之前,技术人员会把甲烷及其同族的兄弟姐妹们——乙烷、丙烷、丁烷等分离开,将这些轻烃留下来,用于生产液化石油气、燃料油及溶剂油。这个分离的过程叫作天然气凝析液回收,是天然气采出后进入天然气管网之前的必要环节。
最常用的三种回收方法是吸附法、吸收法和冷凝分离法。吸附法一般利用氧化铝、分子筛、硅胶或活性炭等作为固体吸附剂对重烃进行回收,吸附剂内部有无数个大大小小的孔道。甲烷的“体型”最小,可以很容易通过孔道,其他轻烃们“体型”偏大,进到孔道里被挡住了,这个过程叫作吸附,压力越大,被挡住的越多,吸附量也就越大。
吸附饱和后对吸附剂进行加热或减压,轻烃就纷纷从孔道里跑出来了,这个过程叫作脱附,也叫再生。
有句俗语叫作“物以类聚,人以群分”,吸收法的原理——“相似相溶”与之相似。吸收法是使用吸收油对重烃类进行回收,吸收油一般使用石脑油、煤油、柴油或者直接使用天然气的凝液。在天然气家族里面,甲烷喜欢独来独往,所以经过吸收油时,轻烃兄弟姐妹们都留了下来,成为吸收油的一部分。
随着温度的变化,水会呈现不同形态(气、液、固),甲烷与轻烃也有这个特点。平时它们以气态存在,“万类霜天竞自由”,但在恶劣环境下,随着温度降低时,碳数较高的轻烃就会相继变成液体,利用气液之间的物性差别可将气体和液体分离,这种方式叫作冷凝分离法。天然气凝析液回收,既可以保证进入天然气管道中的气体组成符合商品天然气质量指标,满足输气过程对烃露点的要求,又可以将液体燃料和化工原料进行回收利用,提高天然气的综合利用价值。每种分离方法都有其自身的局限性,通常要根据天然气组成、凝析液回收目的、产品要求等,选择适用的分离方法。