天然氣能源論述
一、摘要：天然氣是一種高效清潔的優(yōu)質(zhì)能源，是城市燃?xì)獾睦硐霘庠�。我�?guó)天然氣僅占2.96%，這遠(yuǎn)低于23.5%的世界平均水平，隨著我國(guó)建立的輸送工程項(xiàng)目的實(shí)施，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的步伐正在加快，也撿開(kāi)了我國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展新的篇章。
關(guān)鍵詞：天然氣、高效、優(yōu)質(zhì)、能源
二、 天然氣概況
2.1、世界天然氣資源概況
天然氣、煤炭、石油是目前世界一次能源的三大支柱。由于天然氣熱值高，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染少，所以是一種高效清潔的能源。隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，石油危機(jī)頻現(xiàn)，同時(shí)石油和煤炭所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日益加重，促使能源結(jié)構(gòu)在不斷地發(fā)生變化。最近20年，天然氣不僅作為具名的生活燃料，而且用于汽車燃料，聯(lián)合發(fā)電、供冷、供熱和燃料電池等方面，已占到一次能源結(jié)構(gòu)的24%左右，跨入21世紀(jì)能源供給，更成為全世界矚目的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，隨著天然氣勘測(cè)、開(kāi)發(fā)儲(chǔ)運(yùn)和利用技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，“21世紀(jì)是天然氣時(shí)代”已經(jīng)成為人們的共識(shí)。
一般來(lái)說(shuō)，天然氣主要是指存在于巖石圈、水泉以及地幔和地核中的烴類氣體。按照成因和賦予狀態(tài)又分為常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣。常規(guī)天然氣包括單一相態(tài)氣藏氣、起頂氣、油藏溶解氣等，非常規(guī)天然氣包括致密巖層中的天然氣、煤層氣、水溶氣和甲烷水合物等。地球上蘊(yùn)藏這非常豐富的天然氣資源，常規(guī)天然氣資源量約6.0X106
億m3,就目前的開(kāi)采速度而言，可供人類利用200-300年;非常規(guī)天然氣資源潛力就更加巨大，僅其中的甲烷水合物資源就是全球已知所有常規(guī)礦物燃料綜合的2倍，但是人們對(duì)于非常規(guī)天然氣的認(rèn)識(shí)還停留在早期勘測(cè)開(kāi)發(fā)和前期研究階段，其中煤層氣勘測(cè)開(kāi)發(fā)技術(shù)較為完整，二對(duì)水溶氣和甲烷水合物的科研工作已經(jīng)引起世界各國(guó)政府的高度重視。在整個(gè)世界范圍內(nèi)，天然氣資源分布不均衡。根據(jù)世界天然氣學(xué)會(huì)的資料，常規(guī)天然氣主要集中于俄羅斯和中東兩大集區(qū)。這兩地區(qū)天然氣探明儲(chǔ)量占世界天然氣總量2/3，所占比例分別為33%和33.9%，其余天然氣資源主要在獨(dú)聯(lián)體其他國(guó)家，北美洲、南美洲和中美洲，歐洲、非洲和澳洲等六個(gè)地區(qū)分布。
2.2、國(guó)內(nèi)天然氣概況
我國(guó)幅員遼闊，擁有373個(gè)總面積670萬(wàn)Km2的沉積盆地（陸地上354個(gè)盆地面積480萬(wàn)Km2;海域19個(gè)盆地，面積190萬(wàn)Km2），這為形成豐富的天然氣資源奠定了良好的地質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)“八五”期間開(kāi)展的全國(guó)第二次油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果，我國(guó)常規(guī)天然氣資源量為38X104億X104億m3，可采資源量為10.5X104億m3，占全球資源量的3.2%。至1999年底剩余探明儲(chǔ)量1.1778X104億m3，不到世界剩余的1%.迄今為止，我國(guó)在30余個(gè)沉積盆地中發(fā)現(xiàn)了天然氣，根據(jù)2001年國(guó)土資源部?jī)?chǔ)量通報(bào)，截止1999年底累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量3.11 X104億m3，剩余可采量1.18 X104億m3。天然氣探明儲(chǔ)量集中在12個(gè)沉積盆地，四川、鄂爾多斯、塔里木、哈吐、柴達(dá)木、準(zhǔn)葛爾、渤海灣、松遼、瓊東南鶯歌海、渤海灣海域和東還盆地。這些盆地按地域劃分為四個(gè)氣區(qū)，即東部、中部和西部三個(gè)陸上氣區(qū)和一個(gè)海域氣區(qū)。2000年在內(nèi)蒙古伊克昭盟發(fā)現(xiàn)的蘇里格大大氣田傳來(lái)令人驚喜的消息，到目前為止，天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)到6025.27億m3，相當(dāng)于一個(gè)儲(chǔ)量6億t的特大油田，不僅是我國(guó)在規(guī)模最大的天然氣田也是我國(guó)第一個(gè)儲(chǔ)量的大氣田。
三、 天然氣的凈化、輸送和儲(chǔ)存
3.1、天然氣的凈化
天然氣的現(xiàn)場(chǎng)處理包括4個(gè)基本內(nèi)容：
（1）、從原油、凝析油和誰(shuí)中分離出氣體和固體雜質(zhì)
（2）、從氣體中回收可凝析的烴蒸汽
（3）、從氣體中除去水蒸氣
（4）、從氣體中除去其他有害成分。如硫化氫、二氧化碳等
管輸天然氣對(duì)有害組分含量的要求一般有：
（1）、硫化氫和二氧化碳含量小。硫化氫量小于20 mg/m3,最好小于5mg/m3；有機(jī)硫化物含量小于250 mg/m3 ,二氧化碳的體積應(yīng)小于2%（體積百分比）。
（2）、固體或液體必須清除干凈
（3）、管輸過(guò)程中要求不出現(xiàn)液態(tài)水，水汽含量也盡可能小于0.2 mg/m3
3.11、天然氣脫硫脫酸
天然氣中存在的硫化物主要是H2S,此外還有可能含有一些有機(jī)硫化合物，如硫醇、硫醚、COS及SO2等。天然氣中含有H2S、CO2 和有機(jī)硫等酸性組分，因?yàn)橛鏊箫@酸性，所以通常稱為酸性氣體。未達(dá)到管輸天然氣質(zhì)量指標(biāo)，脫除天然氣中硫化物及CO2 的方法有：醇**法為主的化學(xué)溶劑法，以**法為代表的化學(xué)、物理溶劑法、直接轉(zhuǎn)化法、吸附法和非再生性方法等，其中主要是前兩種。
3.12、天然氣脫水
天然氣脫除水蒸氣的原因是：
（1）、天然氣的水蒸氣在管線中凝析，可能形成段塞流
（2）、含有液態(tài)水的天然氣具有腐蝕性，尤其是天然氣中還有二氧化碳和硫化氫時(shí)更為嚴(yán)重。
（3）、水和天然氣能形成固體化合物，堵塞設(shè)備
目前新興的有廣泛應(yīng)用前景的天然氣脫水方法是膜分離法。而天然氣脫水方法通常有冷卻法、吸收和吸附法等
3.13、脫除氮?dú)夂秃?/P>
（1）、在某些情況下，天然氣中的含量可達(dá)10%或10%以上。這種情況，氮?dú)鈱⒂绊懱烊粴獾臒嶂担酝ǔ１仨毭摮獨(dú)狻?/P>
（2）、氦氣在天然氣中通常含量很低微，當(dāng)天然氣中含氮?dú)夂芨邥r(shí)，氦氣含量往往也很高。氦氣用低溫法分離。
3.14、脫除貢
有時(shí)天然氣種也含有一定量的金屬元素，例如**、貢、硒、鈉等。天然氣含量有時(shí)高達(dá)50—300μg/Nm3.即使少量也會(huì)引起腐蝕問(wèn)題，特備是鋁熱交換器中腐蝕的程度為突出。
3.2、天然氣的輸送
野花天然氣輸送主要包括如下環(huán)節(jié):
（1）、對(duì)天然氣處理后，用管線輸送到港口，這種處理要求與管線輸送相似。
（2）、對(duì)天然氣再處理，以滿足液化處理標(biāo)準(zhǔn).
（3）、天然氣液化，可以同時(shí)進(jìn)行分留。
（4）、儲(chǔ)存及裝載（碼頭）。
（5）、液化天然氣船運(yùn)輸。
（6）、接受及儲(chǔ)存。
（7）、在汽化。
3.21、海上運(yùn)輸
液化天然氣國(guó)際貿(mào)易大多采用專用的運(yùn)輸船完成。儲(chǔ)存容器須保持壓力密閉，汽化的天然氣被抽出作燃料。現(xiàn)有的液化天然氣儲(chǔ)存系統(tǒng)有隔膜式和自立式兩種。
隔膜式的船內(nèi)殼結(jié)構(gòu)為整體儲(chǔ)存容器，罐壁的第一層為不銹鋼板，第二層為可承載隔熱層的特色故鋼材儲(chǔ)罐載荷直接作用在船殼體上，各個(gè)儲(chǔ)罐是在船上現(xiàn)場(chǎng)制作。自立式儲(chǔ)容罐自成一體，不是船體的促成部分，儲(chǔ)罐外表面是非承載隔熱層。根據(jù)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、材質(zhì)和技術(shù)分析，第二層罐壁只是局部需要、自立式儲(chǔ)罐一般在整體式分體預(yù)制，然后在船上安裝或組裝。
3.22、陸上運(yùn)輸
液化天然氣的運(yùn)輸主要是利用汽車槽車，液化天然氣每天的蒸發(fā)量與大小有關(guān)，容積愈大，蒸發(fā)量愈小。
鐵路長(zhǎng)距離運(yùn)輸液化天然氣與管線長(zhǎng)距離運(yùn)輸一樣，儲(chǔ)罐需要良好的絕熱保溫，還需中間補(bǔ)冷措施，投資較高，操作也是很不方便。
3.3、天然氣的儲(chǔ)存
液化天然氣儲(chǔ)罐是液化天然氣（LNG）接收站和種類型液化天然氣工廠及裝置不可缺少的重要設(shè)備
3.31、地面儲(chǔ)罐
目前世界上應(yīng)用最廣泛的，以金屬材質(zhì)地地面援助狀雙層壁的儲(chǔ)罐為主。這種雙層壁儲(chǔ)罐是由內(nèi)罐和外罐組成，兩層壁間填以絕熱材料。為了防止灌頂因氣體壓力而浮起和地震時(shí)儲(chǔ)罐傾倒，內(nèi)罐用錨固鋼帶穿過(guò)底部隔熱層固定在基礎(chǔ)上，外罐用地腳螺栓固定在基礎(chǔ)上。
四、天然氣發(fā)展前景
在21世紀(jì)來(lái)臨之際，燃?xì)庑袠I(yè)將面臨新的形勢(shì)。天然氣是世界公認(rèn)的經(jīng)濟(jì)環(huán)保熱效高的一次能源，在環(huán)保日益重要和能源價(jià)格高起的今天，其重要行逐漸被世人認(rèn)識(shí)。天然氣獎(jiǎng)懲未來(lái)城市燃?xì)獍l(fā)展的主要方向。以天然氣和液化石油氣（LPG）代替汽油作汽車動(dòng)力燃料，在當(dāng)今已經(jīng)是必然的趨勢(shì)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，最終實(shí)現(xiàn)城市燃?xì)庖蕴烊粴鉃橹饕獨(dú)庠吹墓艿廊細(xì)夤⿷?yīng)新格局。
五、 總結(jié)
就以上說(shuō)明，可以聯(lián)想到我集團(tuán)公司的發(fā)展。我省的氣源可供氣2000年以上�，F(xiàn)我集團(tuán)有2個(gè)氣源，可供16萬(wàn)戶/月，在白城、雙陽(yáng)區(qū)建設(shè)了天然氣汽車加氣站；民用氣，敦化、通化、通榆等已經(jīng)應(yīng)用。我集團(tuán)在未來(lái)30年里有非常大的前景，而且我國(guó)與俄羅斯簽定了俄氣京輸管線途經(jīng)我省，對(duì)我省及集團(tuán)的燃?xì)獍l(fā)展有很好的推動(dòng)作用。
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