劉軍
摘 要:我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在改革開放之后有了很大的發(fā)展,人民生活水平有的很大的提高,對(duì)環(huán)境的要求也是越來(lái)越高,作為燃料經(jīng)歷了煤氣到天然氣的轉(zhuǎn)變。天然氣被稱為最清潔的化石燃料,在全世界都得到大面積的使用,因?yàn)樘烊粴鈨?chǔ)量大,燃燒產(chǎn)物無(wú)污染。制約它的瓶頸之一就是儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),在這里我就天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的發(fā)展前景做個(gè)簡(jiǎn)單的探討。
關(guān)鍵詞:天然氣;儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
我國(guó)在建國(guó)初期大城市的燃料使用的是煤氣,中小城市一般是使用的煤炭。煤氣和煤炭作為燃料的使用最大的弊端是帶來(lái)污染,會(huì)造成霧霾和酸雨。與當(dāng)今的時(shí)代潮流不合,而天然氣燃燒的產(chǎn)物只有水和二氧化碳,都不是污染物,所以它有很強(qiáng)的生命力。所以現(xiàn)在世界各國(guó)基本上城市都是以天然氣和電力作為能源的基礎(chǔ),很少使用煤炭和煤氣。
1 天然氣
天然氣的主要成分是甲烷,甲烷的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,一般不和強(qiáng)酸強(qiáng)堿及強(qiáng)氧化劑反應(yīng),但容易燃燒,且熱值很高,是一種優(yōu)良的化石燃料。天然氣在全世界都有分布,量也非常的大,開采成本較低,唯一的缺點(diǎn)就是它常溫常壓下是氣態(tài),不好儲(chǔ)存和運(yùn)輸,這是目前制約它的瓶頸之一,如果解決了這個(gè)技術(shù)問(wèn)題,天然氣的使用量還有大大的增加,如何發(fā)展天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)是當(dāng)今世界研究的重點(diǎn)。
2 天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)研究和探討
2.1 天然氣常規(guī)的儲(chǔ)存技術(shù)
我們知道天然氣是氣體,不好儲(chǔ)存,要把它變成液體或者固體,性價(jià)比就會(huì)得到大大的提升。一般而言,氣體變成液體或者固體有兩個(gè)途徑,一是加壓,二是降溫,當(dāng)前就是利用這兩種方法來(lái)儲(chǔ)存天然氣。①加強(qiáng)壓把天然氣液化;②低溫使天然氣液化?,F(xiàn)在一般比較好的低溫技術(shù)是利用磁場(chǎng)來(lái)造成低溫,比較其它的方法,它的優(yōu)點(diǎn)是降溫快,成本低,經(jīng)濟(jì)效益高。這種方法一般是用于大量的儲(chǔ)存液化天然氣,可以提高效率。低溫操作關(guān)鍵在于科學(xué)了流程,要有嚴(yán)格的操作規(guī)定,不然很容易造事故。我們講了了兩種液化方式,實(shí)際在日常生產(chǎn)中是把兩種方法結(jié)合起來(lái)。溫度不是很低,壓強(qiáng)不是很高,這樣綜合起來(lái)操作更方便,性價(jià)比更高。難點(diǎn)在于找到最佳的平衡點(diǎn),這需要在實(shí)踐中找到答案。液化天然氣技術(shù)我國(guó)研究的很久,早已形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),有標(biāo)準(zhǔn)的操作流程和技術(shù)參數(shù)。雖然主流的液化天然氣有兩種技術(shù):高壓和低溫,但是現(xiàn)在有一門新興的技術(shù)很有發(fā)展前景。它的來(lái)源是氫氧燃料電池。現(xiàn)在國(guó)際上很大國(guó)家在研究找到一種介質(zhì)可以把氫氣在常溫常壓下變成固體或者液體?;驹砭褪菤錃庠谑杷啥嗫盏慕橘|(zhì)中和固體結(jié)合起來(lái)變成固態(tài)或液態(tài),使用時(shí)又變成氣態(tài),主要儲(chǔ)存的量將大大的增加,節(jié)約成本,使氫氧燃料電池變的實(shí)用?,F(xiàn)在這種研究已經(jīng)取得很大的突破。受這個(gè)思路的影響,很多國(guó)家的科學(xué)家都在擴(kuò)散思維,推想既然氫氣可以辦到,天然氣更可以辦到,已經(jīng)有數(shù)據(jù)表明,在這一領(lǐng)域也有了很大的進(jìn)展。這是目前最有發(fā)展前途的液化天然氣方式。以上是常規(guī)的運(yùn)輸技術(shù),現(xiàn)在發(fā)展中的技術(shù)有兩種:①壓縮天然氣;②吸附天然氣(ANG)借助于合適的吸附劑,天然氣在中高壓(3.5MPa左右),溫度不太低(接近常溫)的條件下被大量吸附劑吸附,吸附量達(dá)到容器體積比的140左右。天然氣吸附技術(shù)的研究主要包括優(yōu)良吸附劑材料,天然氣吸附熱質(zhì)傳遞過(guò)程,吸附存儲(chǔ)容器等方面。美國(guó),日本等西方工業(yè)化國(guó)家和我國(guó)在天然氣吸附存儲(chǔ)技術(shù)方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和研究開發(fā),取得了許多成果,在室溫和壓力為3.5-4.8MPa的壓力范圍內(nèi),天然氣吸附存儲(chǔ)的體積比達(dá)到200。這兩個(gè)技術(shù)都是最有前景的熱門技術(shù)。
2.2 天然氣的運(yùn)輸方法
天然氣常溫常壓下是氣體,這決定了它的最佳方式是管道運(yùn)輸。管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)就是量大和持續(xù)供氣,它有著其他運(yùn)輸方式不可比擬的優(yōu)越性。一條長(zhǎng)的管道分為主管和分管,可以滿足不同層次的要求。
2.2.1 管道運(yùn)輸
管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)就是量大,方便快捷,對(duì)于天然氣不需要改造,不需要液化,直接可以使用。但是管道運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)是前期投資大,建設(shè)工期長(zhǎng),建設(shè)難度大。管道的鋪設(shè)也有講究,既要考慮的地質(zhì)情況,又要考慮到戰(zhàn)爭(zhēng)因素,所以要進(jìn)行充分的論證才動(dòng)手建設(shè)。管道的材質(zhì)也是很有講究,既要強(qiáng)度,也要考慮到防腐性。
2.2.2 鐵路運(yùn)輸
我國(guó)的國(guó)情特別復(fù)雜,需求也不一樣,有的地方天然氣需求較少,但有剛需,這就需要用鐵路運(yùn)輸來(lái)滿足。它的特點(diǎn)是量較大,綜合性價(jià)比較低。
2.2.3 油輪運(yùn)輸
這一般適用于國(guó)與國(guó)之間的天然氣貿(mào)易,修管道不現(xiàn)實(shí),只有用油輪來(lái)運(yùn)輸?,F(xiàn)在有專門的天然氣油輪,配套設(shè)施很齊全,包括液化設(shè)備,一次運(yùn)輸量非常巨大。缺點(diǎn)是速度比較慢,油輪有的要在海上漂泊幾個(gè)月,要完成裝運(yùn)和卸載,比較的麻煩。但優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)費(fèi)低廉,量大。
2.2.4 公路運(yùn)輸
這是彌補(bǔ)管道運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸不足產(chǎn)生的。一般是發(fā)生在一個(gè)城市內(nèi),總加氣站和各個(gè)氣站之間。有的氣站用氣量較少,但有剛需,加氣站要分布均勻,不然造成很大的不方便。公路運(yùn)輸也有專門的氣罐車,實(shí)行專車專用,有固定的路線和固定的運(yùn)輸時(shí)段,大大方便群眾的需求。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,運(yùn)輸方式也多種多樣。
3 結(jié)束語(yǔ)
天然氣的使用是當(dāng)今的潮流,是由它自身的優(yōu)點(diǎn)決定的,它大面積的使用是由方方面面影響的,儲(chǔ)運(yùn)方式是關(guān)鍵因素之一。解決好了儲(chǔ)運(yùn)方法,對(duì)天然氣的 推廣使用有很多大促進(jìn)作用??萍荚诎l(fā)展,技術(shù)手段在更新,儲(chǔ)運(yùn)方式也在發(fā)生變化,朝著快捷方便的方向發(fā)展,科學(xué)技術(shù)永遠(yuǎn)是第一生產(chǎn)力。
參考文獻(xiàn):
[1]楚云.天然氣固態(tài)轉(zhuǎn)化運(yùn)輸技術(shù)[J].石油商報(bào),2002(25).