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天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展前景

字體: 放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-08-04  瀏覽次數(shù):1090
     【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展與科技的變革,天然氣工業(yè)的發(fā)展由于天然氣本身的復(fù)雜性及其影響因素的多變性迎來(lái)了新的挑戰(zhàn),如何擴(kuò)大天然氣的開(kāi)采和應(yīng)用,提高天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),決定著天然氣工業(yè)的發(fā)展方向和我國(guó)石油工業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景。本文主要從實(shí)際出發(fā),對(duì)天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)目前存在的問(wèn)題和不足,并提出相關(guān)發(fā)展建議以供借鑒。
  【關(guān)鍵詞】天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);節(jié)能減排;可持續(xù)發(fā)展;現(xiàn)狀
  前景
  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)面臨著巨大的挑戰(zhàn)和許多現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題,人口、信息化、環(huán)境、交通、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡、能源等問(wèn)題是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要瓶頸問(wèn)題。雖然我國(guó)是能源大國(guó),但是我國(guó)在解決能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)問(wèn)題和可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題上面仍然存在著很大的不足和缺陷,如果無(wú)法解決我國(guó)的能源問(wèn)題,那么我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展將受到嚴(yán)重的制約和阻礙。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們必須改變我國(guó)的能源結(jié)構(gòu),提高我國(guó)天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),推動(dòng)我國(guó)能源利用科學(xué)化和可持續(xù)發(fā)展。
  1 我國(guó)能源利用現(xiàn)狀
 ?。?)雖然我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó),但是我國(guó)能源消費(fèi)主要以煤為主,天然氣所占比重較小,煤的污染比天然氣大很多,帶來(lái)很多的環(huán)境問(wèn)題。(2)雖然我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)非常重視節(jié)能減排的工作,致力于改善我國(guó)的環(huán)境現(xiàn)狀,但是我國(guó)的能源利用率仍然比較低,特別是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比單位產(chǎn)品耗能與國(guó)際先進(jìn)水平差距仍然是比較大的,這也是因?yàn)榧夹g(shù)方面的落后不成熟。(3)節(jié)能工作遇到許多問(wèn)題,如相關(guān)法律法規(guī)不健全、相關(guān)部門對(duì)節(jié)能工作認(rèn)識(shí)不足或存在偏差,導(dǎo)致工作的開(kāi)展遇到許多的問(wèn)題。這是導(dǎo)致我國(guó)能源利用效率低下的另一原因。
  2 天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)現(xiàn)狀
  (1)目前天然氣儲(chǔ)運(yùn)方法主要有五種。一是管道天然氣,即PNG。這是目前最為便利和常見(jiàn)的天然氣儲(chǔ)存運(yùn)輸方法。它主要運(yùn)用于陸地上天然氣的儲(chǔ)運(yùn)和貿(mào)易,但是由于海上安裝的難度過(guò)大和維修費(fèi)用過(guò)高,海上的天然氣管道并不常見(jiàn)。除此之外,管道天然氣儲(chǔ)運(yùn)法還存在著靈活性差、費(fèi)用過(guò)高、修建不易等弊端。
  (2)是液化天然氣,即LNG。液態(tài)天然氣儲(chǔ)運(yùn)法也是很常見(jiàn)的一種儲(chǔ)運(yùn)方式,它利用天然氣脫水降溫液化以后體積減小的原理將天然氣從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的一種方法。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)改進(jìn)及創(chuàng)新,天然氣液化的費(fèi)用減少了很多,但是它只適用于規(guī)模較大、距離較遠(yuǎn)的大型儲(chǔ)運(yùn),并不針對(duì)小型的天然氣田和用戶。
 ?。?)是天然氣水合物,即NGH。天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)法由于其穩(wěn)定性能高,不需低溫冷凍也不需高溫壓縮,使得天然氣處理成本降低,形式機(jī)動(dòng)靈活,安全性能高,靈活性好,是天然氣儲(chǔ)運(yùn)的絕佳選擇。特別是對(duì)于我國(guó)很多分布于近海的小型分散天然氣田而言,它的優(yōu)越性更是無(wú)可比擬,在很大程度上可以提高我國(guó)的天然氣使用效率,擴(kuò)大我國(guó)天然氣儲(chǔ)備預(yù)算。但是該方法對(duì)于技術(shù)的要求較高,我國(guó)仍需要在天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面投入很大的研究力度。
  (4)是壓縮天然氣,即CNG。壓縮天然氣儲(chǔ)運(yùn)法是利用高壓將天然氣壓縮在容器內(nèi)以便儲(chǔ)運(yùn)的一種方法。雖然它在一定程度上降低了天然氣儲(chǔ)運(yùn)的價(jià)格,但是它由于體積笨重、配套設(shè)施繁多且價(jià)格高昂、受外力影響大等因素的限制只適用于小型氣田或用戶。為了改變壓縮天然氣的現(xiàn)狀,CNG船運(yùn)應(yīng)運(yùn)而生。CNG船運(yùn)用保溫管束容器代替壓縮天然氣法的壓力容器,使得普通運(yùn)輸船也可以作為天然氣的運(yùn)輸工具,大大降低了天然氣儲(chǔ)運(yùn)的成本,而且擴(kuò)大了壓縮天然氣法的適用范圍,擴(kuò)大了天然氣的開(kāi)采和利用前景。
 ?。?)是吸附天然氣,即ANG。吸附天然氣儲(chǔ)運(yùn)法是利用吸附劑將天然氣進(jìn)行吸附以便存儲(chǔ)于容器之內(nèi)。目前吸附天然氣儲(chǔ)運(yùn)法主要運(yùn)用于汽車行業(yè),它在提高汽車安全性能、節(jié)省生產(chǎn)成本、降低能耗、擴(kuò)大天然氣適用范圍等方面起著重要的作用。但是我們?cè)谖絼┑膲勖拔?、脫附周期等方面仍需較多的研究以保證該方法的效果質(zhì)量。
  3 天然氣儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用發(fā)展前景
  近些年來(lái),天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)受到各國(guó)極大的重視,很多國(guó)家都在研究這項(xiàng)新型天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的運(yùn)作方法以提高本國(guó)天然氣利用效率,節(jié)約能源,推動(dòng)國(guó)家能源可持續(xù)發(fā)展。筆者認(rèn)為這也是我國(guó)能源發(fā)展方面遇到的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,我國(guó)應(yīng)當(dāng)把握住這樣的機(jī)遇,注重天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究,將該技術(shù)作為改善我國(guó)能源現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)的重點(diǎn),提高我國(guó)的能源利用效率。也就是說(shuō),天然氣儲(chǔ)運(yùn)應(yīng)用的發(fā)展前景主要是天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的研究和發(fā)展。
  3.1 陸地及海洋天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用
  在陸地上,如果將天然氣在氣田固化成固體水合物以后再運(yùn)送到使用單位附近集中氣化將會(huì)耗費(fèi)大量的水資源,這樣在水資源稀缺的一些地區(qū)該技術(shù)就沒(méi)有用武之地了。那么我們?cè)撊绾胃倪M(jìn)天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)使得干旱地區(qū)也能有合適的儲(chǔ)運(yùn)方式呢?這個(gè)時(shí)候天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)就顯示出了它的強(qiáng)大優(yōu)越性。首先,它對(duì)于存儲(chǔ)容器的要求不高;其次,它不需高壓或低溫,需水量??;最后,它的安全性能高,受到周圍環(huán)境的影響小。
  在海洋上,由于管道運(yùn)輸和液化天然氣運(yùn)輸顯現(xiàn)出來(lái)的弊端也就顯示出了天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的優(yōu)越性,它也成為海上天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。它的?yōu)越性主要從四個(gè)方面可以看出來(lái)。一是降低建造設(shè)施和生產(chǎn)的成本;二是由于天然氣水合物是固體,可以忽視水壓對(duì)容器的影響,保證天然氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性;三是其靈活性和穩(wěn)定性強(qiáng),可操作性高且污染性低,保護(hù)開(kāi)采地、運(yùn)輸路線及使用地的環(huán)境;四是它分解以后對(duì)天然氣的損耗低,提高天然氣的使用效率及儲(chǔ)存規(guī)模。
  3.2 汽車及石油化工中天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)方式的應(yīng)用
  隨著時(shí)代的變遷與發(fā)展,汽車的發(fā)展也朝著節(jié)能減排低碳方向發(fā)展,這就要求解決汽車燃料供需矛盾以及對(duì)環(huán)境的破壞污染等問(wèn)題,以推動(dòng)汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型,推動(dòng)汽車行業(yè)低碳發(fā)展。一方面,我們要采用清潔燃料或污染小的燃料,如天然氣、太陽(yáng)能,來(lái)代替汽油、柴油、煤油等常規(guī)的但是污染大的汽車燃料。另一方面,我們要改進(jìn)天然氣汽車的燃料儲(chǔ)存及使用技術(shù)。目前很多國(guó)家采用壓縮天然氣和吸附天然氣儲(chǔ)運(yùn)方式作為天然氣汽車的燃料儲(chǔ)運(yùn)方式,這樣的方式由于存儲(chǔ)壓力高等限制性因素制約著天然氣汽車的快速發(fā)展。在汽車行業(yè)引進(jìn)天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)方式顯得極其重要。它的穩(wěn)定性和靈活性是其最大的優(yōu)勢(shì)。
  在石油化工中天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)方式主要運(yùn)用于水合物三相混輸方面,這樣可以節(jié)約大量的天然氣生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用,還能提高能源的使用效率減少環(huán)境污染。
  3.3 調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡
  由于天然氣利用市場(chǎng)的需求變化較大,受到季度、溫差等方面的影響大,這就可以利用天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)方式來(lái)調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡。在夏季,天然氣供應(yīng)量大于市場(chǎng)需求量時(shí),我們可以將多余的天然氣運(yùn)用天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)方式儲(chǔ)存起來(lái)。到了冬季,天然氣供應(yīng)量小于市場(chǎng)需求量的時(shí)候我們可以根據(jù)實(shí)際情況將水合物分解成天然氣調(diào)節(jié)市場(chǎng)的供需不平衡,提高天然氣的使用效率,減少突發(fā)事件帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失,降低成本。
  4 總結(jié)
  當(dāng)前來(lái)看,我國(guó)能源利用現(xiàn)狀并不樂(lè)觀,特別是在二十一世紀(jì)這樣一個(gè)挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存的時(shí)代,改善我國(guó)能源利用現(xiàn)狀刻不容緩。天然氣作為清潔能源,在我國(guó)未來(lái)的發(fā)展規(guī)劃中,必然會(huì)擔(dān)起重要的能源消耗任務(wù),相信在更加安全可靠的天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)保證下,我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)將進(jìn)一步優(yōu)化。
  參考文獻(xiàn):
  [1]時(shí)國(guó)華,段常貴,荊有印.天然氣水合物技術(shù)及供氣可行性[J].煤氣與熱力,2012(8).
  [2]張琳,李長(zhǎng)俊.水合物法儲(chǔ)運(yùn)天然氣技術(shù)[J].天然氣化工,2013(15).
  [3]喬國(guó)發(fā),張孔明,馮叔初等.一種新的液化天然氣儲(chǔ)存方法[J].石油與天然氣化工,2012(6).

本文摘自中國(guó)論文網(wǎng),原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-6483719.htm
 
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