天然气储运技术研究与发展前景探讨


  摘 要:我国的经济在改革开放之后有了很大的发展,人民生活水平有的很大的提高,对环境的要求也是越来越高,作为燃料经历了煤气到天然气的转变。天然气被称为最清洁的化石燃料,在全世界都得到大面积的使用,因为天然气储量大,燃烧产物无污染。制约它的瓶颈之一就是储运技术,在这里我就天然气储运技术的发展前景做个简单的探讨。
  关键词:天然气;储运技术
  我国在建国初期大城市的燃料使用的是煤气,中小城市一般是使用的煤炭。煤气和煤炭作为燃料的使用最大的弊端是带来污染,会造成雾霾和酸雨。与当今的时代潮流不合,而天然气燃烧的产物只有水和二氧化碳,都不是污染物,所以它有很强的生命力。所以现在世界各国基本上城市都是以天然气和电力作为能源的基础,很少使用煤炭和煤气。
  1 天然气
  天然气的主要成分是甲烷,甲烷的化学性质很稳定,一般不和强酸强碱及强氧化剂反应,但容易燃烧,且热值很高,是一种优良的化石燃料。天然气在全世界都有分布,量也非常的大,开采成本较低,唯一的缺点就是它常温常压下是气态,不好储存和运输,这是目前制约它的瓶颈之一,如果解决了这个技术问题,天然气的使用量还有大大的增加,如何发展天然气的储运技术是当今世界研究的重点。
  2 天然气的储运技术研究和探讨
  2.1 天然气常规的储存技术
  我们知道天然气是气体,不好储存,要把它变成液体或者固体,性价比就会得到大大的提升。一般而言,气体变成液体或者固体有两个途径,一是加压,二是降温,当前就是利用这两种方法来储存天然气。①加强压把天然气液化;②低温使天然气液化。现在一般比较好的低温技术是利用磁场来造成低温,比较其它的方法,它的优点是降温快,成本低,经济效益高。这种方法一般是用于大量的储存液化天然气,可以提高效率。低温操作关键在于科学了流程,要有严格的操作规定,不然很容易造事故。我们讲了了两种液化方式,实际在日常生产中是把两种方法结合起来。温度不是很低,压强不是很高,这样综合起来操作更方便,性价比更高。难点在于找到最佳的平衡点,这需要在实践中找到答案。液化天然气技术我国研究的很久,早已形成了行业标准,有标准的操作流程和技术参数。虽然主流的液化天然气有两种技术:高压和低温,但是现在有一门新兴的技术很有发展前景。它的来源是氢氧燃料电池。现在国际上很大国家在研究找到一种介质可以把氢气在常温常压下变成固体或者液体。基本原理就是氢气在疏松多空的介质中和固体结合起来变成固态或液态,使用时又变成气态,主要储存的量将大大的增加,节约成本,使氢氧燃料电池变的实用。现在这种研究已经取得很大的突破。受这个思路的影响,很多国家的科学家都在扩散思维,推想既然氢气可以办到,天然气更可以办到,已经有数据表明,在这一领域也有了很大的进展。这是目前最有发展前途的液化天然氣方式。以上是常规的运输技术,现在发展中的技术有两种:①压缩天然气;②吸附天然气(ANG)借助于合适的吸附剂,天然气在中高压(3.5MPa左右),温度不太低(接近常温)的条件下被大量吸附剂吸附,吸附量达到容器体积比的140左右。天然气吸附技术的研究主要包括优良吸附剂材料,天然气吸附热质传递过程,吸附存储容器等方面。美国,日本等西方工业化国家和我国在天然气吸附存储技术方面进行了大量的实验和研究开发,取得了许多成果,在室温和压力为3.5-4.8MPa的压力范围内,天然气吸附存储的体积比达到200。这两个技术都是最有前景的热门技术。
  2.2 天然气的运输方法
  天然气常温常压下是气体,这决定了它的最佳方式是管道运输。管道运输的特点就是量大和持续供气,它有着其他运输方式不可比拟的优越性。一条长的管道分为主管和分管,可以满足不同层次的要求。
  2.2.1 管道运输
  管道运输的优点就是量大,方便快捷,对于天然气不需要改造,不需要液化,直接可以使用。但是管道运输的缺点是前期投资大,建设工期长,建设难度大。管道的铺设也有讲究,既要考虑的地质情况,又要考虑到战争因素,所以要进行充分的论证才动手建设。管道的材质也是很有讲究,既要强度,也要考虑到防腐性。
  2.2.2 铁路运输
  我国的国情特别复杂,需求也不一样,有的地方天然气需求较少,但有刚需,这就需要用铁路运输来满足。它的特点是量较大,综合性价比较低。
  2.2.3 油轮运输
  这一般适用于国与国之间的天然气贸易,修管道不现实,只有用油轮来运输。现在有专门的天然气油轮,配套设施很齐全,包括液化设备,一次运输量非常巨大。缺点是速度比较慢,油轮有的要在海上漂泊几个月,要完成装运和卸载,比较的麻烦。但优点是运费低廉,量大。
  2.2.4 公路运输
  这是弥补管道运输和铁路运输不足产生的。一般是发生在一个城市内,总加气站和各个气站之间。有的气站用气量较少,但有刚需,加气站要分布均匀,不然造成很大的不方便。公路运输也有专门的气罐车,实行专车专用,有固定的路线和固定的运输时段,大大方便群众的需求。随着我国的经济发展,运输方式也多种多样。
  3 结束语
  天然气的使用是当今的潮流,是由它自身的优点决定的,它大面积的使用是由方方面面影响的,储运方式是关键因素之一。解决好了储运方法,对天然气的 推广使用有很多大促进作用。科技在发展,技术手段在更新,储运方式也在发生变化,朝着快捷方便的方向发展,科学技术永远是第一生产力。
  参考文献:
  [1]楚云.天然气固态转化运输技术[J].石油商报,2002(25).

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