楊磊 賈寬 郭彪（中原油田油氣儲運管理處 山東濟(jì)南 457100）

前言

天然氣能源是生活中常用的能源之一，然而從開發(fā)到送至用戶端，需要經(jīng)過很多的過程，其中儲運就是一個重要的過程，隨著水合物技術(shù)的逐漸發(fā)展和應(yīng)用，采用這種技術(shù)進(jìn)行天然氣儲存是可行的方法。文章對水合物技術(shù)的重要性以及儲運天然氣可行性的因素做出分析，并且具體講述了水合物技術(shù)的天然氣儲運工藝。

一、研究水合物技術(shù)的重要性

水合物技術(shù)是一種基于水合物的形成與分解且在工業(yè)發(fā)展過程中有重要前景的技術(shù)。它可以應(yīng)用于天然氣的儲運、海水淡化、空調(diào)水合物蓄冷等眾多領(lǐng)域，利用水合物技術(shù)，勢必會促進(jìn)工業(yè)發(fā)展的更大進(jìn)步。

首先，基于水合物技術(shù)的天然氣儲運成本低、投資小。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對資源的需求量有所增加，而目前就近開發(fā)的天然氣能源已經(jīng)不能滿足未來人們的需求，因此需要對其他地區(qū)的能源進(jìn)行開發(fā)。就我國目前的現(xiàn)狀而言，要想進(jìn)一步開發(fā)天然氣能源，需要選擇偏遠(yuǎn)地區(qū)或者是海洋領(lǐng)域，這就使一個巨大的挑戰(zhàn)展現(xiàn)在我們面前，即儲運過程應(yīng)該如何進(jìn)行。無論是偏遠(yuǎn)地區(qū)還是海洋領(lǐng)域，不僅給開發(fā)能源的工作人員帶來了工作難度，而且能源儲運時也會受到眾多的因素制約，例如：地理因素、環(huán)境因素等[1]。

其次，基于水合物技術(shù)的天然氣儲運方式生態(tài)、環(huán)保。目前，我國的生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞，國家正在逐漸采取和落實一系列的措施進(jìn)行環(huán)保的治理工作。我國開發(fā)天然氣能源時，許多油田都會產(chǎn)生大量的伴生凝析氣，而且受到儲運的經(jīng)濟(jì)條件制約，相關(guān)部門通常采取的方式是將其送至火炬塔，這種方式會浪費大量的資源，而且也給環(huán)境帶去更大的壓力。這種情況下，進(jìn)行新能源開發(fā)時，應(yīng)采取環(huán)保的方式進(jìn)行開發(fā)和儲運，否則對環(huán)境產(chǎn)生更大的破壞，影響我國的整體環(huán)境。

綜上所述，人們更應(yīng)該采用經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的天然氣儲運方式去滿足人們的需求，而利用水合物技術(shù)的天然氣儲運方式是比較好的一種方式。

二、水合物儲運工藝的可行性

1.水合物儲運天然氣的技術(shù)可行性

近年來，由于人們對天然氣能源的需求量增加，所以各國對新能源進(jìn)行開發(fā)這一課題十分重要。然而隨著新能源的逐漸深入開發(fā)，其所處的地理環(huán)境給開發(fā)工作增加了難度，而且運輸方式的要求也有所提高?；谒衔锏募夹g(shù)能夠滿足技術(shù)性的要求，可以更好的開發(fā)天然氣能源，提高能源的利用率，也可以更大程度的為環(huán)保做出貢獻(xiàn)。水合物儲運天然氣的技術(shù)可行性主要表現(xiàn)在：一是制備天然氣水合物的條件不苛刻，在技術(shù)上易實現(xiàn)；二是天然氣水合物的體積小，能量密度大，所以通過公路、鐵路、水路等運輸方式都可實現(xiàn)等[2]。

2.水合物儲運天然氣的經(jīng)濟(jì)可行性

基于水合物的天然氣儲運，其運輸成本較低，國家相關(guān)部門對于財政方面的投入資金較少，所以采用這種方式具有一定的經(jīng)濟(jì)可行性。我國未來開發(fā)能源的領(lǐng)域會涉及到偏遠(yuǎn)地區(qū)或海洋，而傳統(tǒng)的運輸不僅受到地理、環(huán)境等因素的制約，其運輸成本的消耗也十分巨大，而采取水合物技術(shù)可以有效的確保能源運輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性。水合物儲運天然氣的經(jīng)濟(jì)可行性主要表現(xiàn)在：基于水合物技術(shù)儲運天然氣可以在任何規(guī)模下進(jìn)行，可以對天然氣進(jìn)行管道運輸，也可以選擇其他方式運輸，這就保證了天然氣運輸能夠?qū)崿F(xiàn)公路、水路、鐵路等運輸?shù)目赡芮疤嵯?，無需修建管道，避免浪費更多的資金。

三、水合物技術(shù)的天然氣儲運工藝

1.水合物技術(shù)的制備

首先，需要反應(yīng)器。目前，國際上比較通用的反應(yīng)器主要有三種，即攪拌式、鼓泡式、噴淋式。采用水合物儲運技術(shù)首先就需要一種新型高密度的水合物生成方法，而使用反應(yīng)器可以更好的生成密度較高的水合物[3]。

其次，需要考慮儲氣密度的問題。儲氣密度指的是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，其天然氣存儲的體積，儲氣密度的大小可以決定儲運的經(jīng)濟(jì)性。目前，我國對儲氣密度的具體數(shù)值還沒有精確的答案，但是在優(yōu)化工藝方面可以為其提供重要的理論依據(jù)。

再次，在水合物制備的過程中需要考慮兩個具體的因素，一是注意安全因素，二是壓力要控制在一定數(shù)值，一般為5M Pa，如果增加壓力會導(dǎo)致成本的增多。

最后，對水合物構(gòu)建仿真的監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效的監(jiān)測水合物的制備過程，并且能夠及時發(fā)現(xiàn)其存在的隱患加以解決。

2.水合物技術(shù)儲存天然氣的運輸

基于水合物技術(shù)的天然氣儲運工藝對溫度有特殊的要求，儲運過程中，其溫度要控制在水的冰點以下，平衡溫度以上，要確保完全的隔熱，這樣更加有利于水合物的穩(wěn)定。具體的運輸方式可以為：選擇雙壁金屬罐，將水合物存儲在罐里，在不銹鋼的內(nèi)壁與碳鋼的外壁之間使用絕熱材料。一般情況下，采取絕熱的混凝土以確保建立有效的底部絕熱層，使水合物具有穩(wěn)定性[4]。

3.水合物技術(shù)的分解

目前，許多國家都非常注重于水合物的生成技術(shù)而忽略了水合物的分解技術(shù)，但是在天然氣能源開發(fā)過程中，需要相關(guān)人員掌握有效的水合物分解技術(shù)，從而能夠研究出更有利于天然氣儲運的技術(shù)，保證其運輸消耗更少的成本和提高資源的利用率。

4.水合物技術(shù)為城市提供天然氣

目前，我國的天然氣水合物為城市供氣的方式主要有兩種，一是分解釋放天然氣中的水合物經(jīng)過壓縮脫水的程序輸送至城鎮(zhèn)的輸配管網(wǎng)，從而提供給用戶；二是在城市內(nèi)部建立母站和子站，從而確保供應(yīng)。

結(jié)論：

我國的西部地區(qū)和海洋區(qū)域的天然氣儲量比較豐富，我國積極開展水合物技術(shù)的天然氣儲運工藝研究，可以更加有效的開發(fā)更多的天然氣能源，也可以有效的滿足我國對于天然氣能源的需求。通過對水合物技術(shù)的天然氣儲運可行性因素的分析，為我國對水合物技術(shù)的天然氣儲運做出更進(jìn)一步的研究。

[1]劉建輝.天然氣儲運關(guān)鍵技術(shù)研究及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D].華南理工大學(xué)，2012，10（1）：290-291.

[2]王朝暉.天然氣吸附儲運技術(shù)工藝研究[D].華南理工大學(xué)，2013，11（27）：56-57.

[3]宋漢成，焦文玲，胡燚，王秀全.基于水合物技術(shù)的天然氣儲運[J].煤氣與熱力，2006，12（15）：139-140.

[4]李佩銘，宋漢成.水合物儲運天然氣技術(shù)中雙級串聯(lián)制備系統(tǒng)[J].煤氣與熱力，2012，4（15）：98-99.