天然气能源论述
一、摘要：天然气是一种高效清洁的优质能源，是城市燃气的理想气源。我国天然气仅占2.96%，这远低于23.5%的世界平均水平，随着我国建立的输送工程项目的实施，能源结构优化的步伐正在加快，也捡开了我国天然气工业发展新的篇章。
关键词：天然气、高效、优质、能源
二、 天然气概况
2.1、世界天然气资源概况
天然气、煤炭、石油是目前世界一次能源的三大支柱。由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染少，所以是一种高效清洁的能源。随着全球经济的飞速发展，石油危机频现，同时石油和煤炭所带来的环境污染问题日益加重，促使能源结构在不断地发生变化。最近20年，天然气不仅作为具名的生活燃料，而且用于汽车燃料，联合发电、供冷、供热和燃料电池等方面，已占到一次能源结构的24%左右，跨入21世纪能源供给，更成为全世界瞩目的热点问题之一，随着天然气勘测、开发储运和利用技术的进步和人们对环境问题的日益关注，“21世纪是天然气时代”已经成为人们的共识。
一般来说，天然气主要是指存在于岩石圈、水泉以及地幔和地核中的烃类气体。按照成因和赋予状态又分为常规天然气和非常规天然气。常规天然气包括单一相态气藏气、起顶气、油藏溶解气等，非常规天然气包括致密岩层中的天然气、煤层气、水溶气和甲烷水合物等。地球上蕴藏这非常丰富的天然气资源，常规天然气资源量约6.0X106
亿m3,就目前的开采速度而言，可供人类利用200-300年;非常规天然气资源潜力就更加巨大，仅其中的甲烷水合物资源就是全球已知所有常规矿物燃料综合的2倍，但是人们对于非常规天然气的认识还停留在早期勘测开发和前期研究阶段，其中煤层气勘测开发技术较为完整，二对水溶气和甲烷水合物的科研工作已经引起世界各国政府的高度重视。在整个世界范围内，天然气资源分布不均衡。根据世界天然气学会的资料，常规天然气主要集中于俄罗斯和中东两大集区。这两地区天然气探明储量占世界天然气总量2/3，所占比例分别为33%和33.9%，其余天然气资源主要在独联体其他国家，北美洲、南美洲和中美洲，欧洲、非洲和澳洲等六个地区分布。
2.2、国内天然气概况
我国幅员辽阔，拥有373个总面积670万Km2的沉积盆地（陆地上354个盆地面积480万Km2;海域19个盆地，面积190万Km2），这为形成丰富的天然气资源奠定了良好的地质基础。据“八五”期间开展的全国第二次油气资源评价结果，我国常规天然气资源量为38X104亿X104亿m3，可采资源量为10.5X104亿m3，占全球资源量的3.2%。至1999年底剩余探明储量1.1778X104亿m3，不到世界剩余的1%.迄今为止，我国在30余个沉积盆地中发现了天然气，根据2001年国土资源部储量通报，截止1999年底累计探明天然气地质储量3.11 X104亿m3，剩余可采量1.18 X104亿m3。天然气探明储量集中在12个沉积盆地，四川、鄂尔多斯、塔里木、哈吐、柴达木、准葛尔、渤海湾、松辽、琼东南莺歌海、渤海湾海域和东还盆地。这些盆地按地域划分为四个气区，即东部、中部和西部三个陆上气区和一个海域气区。2000年在内蒙古伊克昭盟发现的苏里格大大气田传来令人惊喜的消息，到目前为止，天然气探明地质储量达到6025.27亿m3，相当于一个储量6亿t的特大油田，不仅是我国在规模最大的天然气田也是我国第一个储量的大气田。
三、 天然气的净化、输送和储存
3.1、天然气的净化
天然气的现场处理包括4个基本内容：
（1）、从原油、凝析油和谁中分离出气体和固体杂质
（2）、从气体中回收可凝析的烃蒸汽
（3）、从气体中除去水蒸气
（4）、从气体中除去其他有害成分。如硫化氢、二氧化碳等
管输天然气对有害组分含量的要求一般有：
（1）、硫化氢和二氧化碳含量小。硫化氢量小于20 mg/m3,最好小于5mg/m3；有机硫化物含量小于250 mg/m3 ,二氧化碳的体积应小于2%（体积百分比）。
（2）、固体或液体必须清除干净
（3）、管输过程中要求不出现液态水，水汽含量也尽可能小于0.2 mg/m3
3.11、天然气脱硫脱酸
天然气中存在的硫化物主要是H2S,此外还有可能含有一些有机硫化合物，如硫醇、硫醚、COS及SO2等。天然气中含有H2S、CO2 和有机硫等酸性组分，因为遇水后显酸性，所以通常称为酸性气体。未达到管输天然气质量指标，脱除天然气中硫化物及CO2 的方法有：醇胺法为主的化学溶剂法，以胺法为代表的化学、物理溶剂法、直接转化法、吸附法和非再生性方法等，其中主要是前两种。
3.12、天然气脱水
天然气脱除水蒸气的原因是：
（1）、天然气的水蒸气在管线中凝析，可能形成段塞流
（2）、含有液态水的天然气具有腐蚀性，尤其是天然气中还有二氧化碳和硫化氢时更为严重。
（3）、水和天然气能形成固体化合物，堵塞设备
目前新兴的有广泛应用前景的天然气脱水方法是膜分离法。而天然气脱水方法通常有冷却法、吸收和吸附法等
3.13、脱除氮气和氦气
（1）、在某些情况下，天然气中的含量可达10%或10%以上。这种情况，氮气将影响天然气的热值，所以通常必须脱除氮气。
（2）、氦气在天然气中通常含量很低微，当天然气中含氮气很高时，氦气含量往往也很高。氦气用低温法分离。
3.14、脱除贡
有时天然气种也含有一定量的金属元素，例如砷、贡、硒、钠等。天然气含量有时高达50—300μg/Nm3.即使少量也会引起腐蚀问题，特备是铝热交换器中腐蚀的程度为突出。
3.2、天然气的输送
野花天然气输送主要包括如下环节:
（1）、对天然气处理后，用管线输送到港口，这种处理要求与管线输送相似。
（2）、对天然气再处理，以满足液化处理标准.
（3）、天然气液化，可以同时进行分留。
（4）、储存及装载（码头）。
（5）、液化天然气船运输。
（6）、接受及储存。
（7）、在汽化。
3.21、海上运输
液化天然气国际贸易大多采用专用的运输船完成。储存容器须保持压力密闭，汽化的天然气被抽出作燃料。现有的液化天然气储存系统有隔膜式和自立式两种。
隔膜式的船内壳结构为整体储存容器，罐壁的第一层为不锈钢板，第二层为可承载隔热层的特色故钢材储罐载荷直接作用在船壳体上，各个储罐是在船上现场制作。自立式储容罐自成一体，不是船体的促成部分，储罐外表面是非承载隔热层。根据储罐的设计、材质和技术分析，第二层罐壁只是局部需要、自立式储罐一般在整体式分体预制，然后在船上安装或组装。
3.22、陆上运输
液化天然气的运输主要是利用汽车槽车，液化天然气每天的蒸发量与大小有关，容积愈大，蒸发量愈小。
铁路长距离运输液化天然气与管线长距离运输一样，储罐需要良好的绝热保温，还需中间补冷措施，投资较高，操作也是很不方便。
3.3、天然气的储存
液化天然气储罐是液化天然气（LNG）接收站和种类型液化天然气工厂及装置不可缺少的重要设备
3.31、地面储罐
目前世界上应用最广泛的，以金属材质地地面援助状双层壁的储罐为主。这种双层壁储罐是由内罐和外罐组成，两层壁间填以绝热材料。为了防止灌顶因气体压力而浮起和地震时储罐倾倒，内罐用锚固钢带穿过底部隔热层固定在基础上，外罐用地脚螺栓固定在基础上。
四、天然气发展前景
在21世纪来临之际，燃气行业将面临新的形势。天然气是世界公认的经济环保热效高的一次能源，在环保日益重要和能源价格高起的今天，其重要行逐渐被世人认识。天然气奖惩未来城市燃气发展的主要方向。以天然气和液化石油气（LPG）代替汽油作汽车动力燃料，在当今已经是必然的趋势。随着经济的快速增长和规模的不断扩大，最终实现城市燃气以天然气为主要气源的管道燃气供应新格局。
五、 总结
就以上说明，可以联想到我集团公司的发展。我省的气源可供气2000年以上。现我集团有2个气源，可供16万户/月，在白城、双阳区建设了天然气汽车加气站；民用气，敦化、通化、通榆等已经应用。我集团在未来30年里有非常大的前景，而且我国与俄罗斯签定了俄气京输管线途经我省，对我省及集团的燃气发展有很好的推动作用。
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