天然气储运的方式论文

1.1 L NG储运方式

LNG技术是天然气储运的常用技术, 该技术可以将天然气进行净化和超低温处理, 具有很多优点, 如:储运空间小、热量大、性能高、费用低等。通常来说, 在气源充足的地方都会有LNG液化站, 这样可以实现扩大LNG产量, 回收投资成本。LNG的运输方式是通过公路运输, 所用的储罐槽车都是经过低温处理的, 到达目的地后, 经LNG槽车自增压系统增压, 然后进入LNG储罐。储罐中的LNG在进入气化器中气化以前还要经过自增压系统的作用, 之后经调压计量可送入城市管网。LNG运输天然气开发利用的有效方法, 能够大大降低因气源不足敷设管道而造成的风险, 但也存在一定危险性, 因为, LNG工厂具有庞大的规模, 净化、液化的生产工艺比较复杂, 一旦出现泄露很容易形成爆炸, 泄露后的液体与低温物体表面接触会产生严重的伤害。

1.2 管道输送方式

管道输送天然气是各大城市最常见的, 也可以说在陆地上要想大量输送天然气, 唯一的方式就是通过天然气管道进行输送, 通过管道天然气可以从生产地运送到城市各个工业企业等需要的地方, 世界上所有的管道当中, 有一半是天然气管道。国内天然气管道的发展速度非常快速, 西气东输工程等的竣工, 使我国天然气管道横穿中国的东西部, 从目前城市发展速度来看, 中国的天然气工业还处于上升期, 天然气市场潜力巨大。中国天然气产业的快速发展仅是一个新阶段的开始, 中国的环境压力和快速的城市化极大地扩大了天然气市场。中国天然气需求未来十几年将高速增长, 预计平均增速将达15%。中国规划到2020年天然气的使用量在一次性能源中所占的比例达到20%。管道输送的使用非常普遍, 但它也有相应的缺点, 如:投资大、成本、回报慢, 战线长, 涉及面广、维护难度大、容易发生事故等, 正常情况下, 管道一旦破裂, 将有大量的能量释放出来, 撕裂长度较长, 排出的天然气遇有明火, 还易酿成火灾。

1.3 CNG储运方式

CNG即压缩天然气是天然气加压并以气态形式储存在容器中 (20-25MPa) , 再用高压气瓶组槽车通过公路运输或海运, 还可以将管束容器制成铁路运输槽车的形式通过铁路运输, 在输配站经过减压后, 进入储罐, 随后就可以给汽车用户或零散用户供气, 该技术不需要高难度的技术, 目前已经普遍应用在然气加气站中。该技术的唯一确定就是对储气容器的要求比较高, 因为需要比较高的压力, 有时候达20MPa以上, 存在一定的危险性, 而且能量储存密度不大。

1.4 ANG储运方式

ANG是近年来出现的一种新的储运技术, ANG是将高比表面的天然气专用吸附剂装在储罐中, 通过内表面积和丰富的微孔结构, 在大约 (3-4 MPa) 的压力下使ANG达到与CNG相接近的存储容量, 使用前为了释放天然气还要通过降低储存压力这一步骤。该技术的主要关键是要有配套的高效吸附剂和改进的储存容器, 在正常情况下, 理想的吸附剂具有较高的吸附和脱附的速率, 残留在壁内的“余气”只有在压力下降到一定程度时, 才具有良好导热性, 使热量迅速传出罐, 这样可以相应降低这一影响。近些年, 国内外一些专家对各种不同固体吸附材料进行过吸附性能的研究分析和评价。通过试验进一步证明, 具有高微孔体积的活性炭是吸附存储天然气的最有效吸附剂。该技术的缺点, 就目前来说, 有以下几方面:一是相同储存容积下的有效储气量比CNG或LNG储存容器低得多;二是天然气吸附与释放过程中的热效应未得到解决;三是如何解决天然气的重组分在释放过程中的滞留问题。ANG降低了储存压力, 使用安全方便, 储存容器无需隔热, 材质选择余地大、质轻、低压, 具有一定的发展前景。但由于气体储存密度不大、吸附剂寿命有限等, 其在工业应用方面受到一定的限制。

1.5 NGH储运技术

NGH是由天然气与水所组成, 其外貌极像冰雪, 呈固体状态, 点火即可燃烧, 有人称其为“可燃冰”、“气冰”、“固体瓦斯”。在标准大气压下, 1m3饱和固态甲烷可释放出约164m3的甲烷气体。除印度和日本外, 中国也陆续影响许多欧美国家 (如挪威、德国) 一起联手准备研究NGH储运技术。

目前, NGH的运输方式大概有3种, 一是干水合物的生产作为第一步, 接下来将其装到轮船上, 轮船应该是与LNG运输船相似的, 将其运输到使用地以后, 在轮船上讲其再气化, 分离出来的游离水可以留在船上用作返航时的压舱水。二是水合物浆在经过两次脱水后, 黏度变成1, 水合物浆在一定的压力和适当的温度下, 泵入双壳运输船上的隔热密封舱。三是充分混合已经制成的干水合物与已经冷冻到-10℃的原油, 充分混合后形成了NGH油浆液并悬浮于原油中, 接下来在接近于常压的条件下泵入绝热的油轮隔舱或绝热性能良好、运距较短的输油管中, 输送到接收终端后, 在三相分离器升温, 分离出原油、天然气和水。以上三种运输工艺都具有明显的优点, 如工艺要求不高、操作简便。运输工艺与国内天然气生产的具体情况相结合, 可以从经济、安全的角度考虑, 不同的位置采取不同的运输方式, 位于近海的分散小型油气田可以使用上述方法运送伴生气或天然气, 处于边远地区的分散小型陆上油气田也可以在对上述方法略作改进的基础上加以利用, 从而提高对分散的天然气资源的有效利用率。

2 结语

2.1管道输送技术成熟, 可以平稳、全天候连续运输, 损耗少、运费低、占地少、污染低、有利于环境生态保护, 但受到一些客观因素的制约, 如:气源、距离、投资、输送压力高, 运行维护费用较高等因素的制约。

2.2输送方式由于其具有储存密度大、压力低、系统的安全性和可靠性比较高等优点, 比较适合应用在大规模、长距离、跨海船运方面, 但由于天然气液化临界压力高、临界温度低、液化成本高、技术难度大等条件的限制, 该运输方式在建设初期成本巨大, 输配站受安全因素制约, 影响技术的大范围应用。

2.3 CNG技术已经是一象比较成熟的技术, 使用起来比较灵活性, 所需成本相对较低, 非常适合于用气量不大、用户距气源及输气干线较远的地区。该技术目前存在的缺点是运行费用较大, 不适合远距离输送, 在安全方面存在一定隐患。

2.4 ANG储运压力较低, 但是吸附剂寿命短, 吸附周期长, 扩大吸附剂筛选范围的技术难度较大。

储存密度高, 投资运行费用低, 安全性高, 具有较大的应用市场和发展潜力, 但储运技术目前还处于研发阶段。按国外研究部门的估计, 未来5年之后可达到商业化应用的程度。天然气水合物储运技术的发展与应用必将带动相关工业的发展, 产生巨大的经济效益和社会效益。我国应加强NGH储运相关方面的基础研究, 为NGH技术在我国储运工业中的应用作好技术准备。

摘要：天然气储运技术经过近几年的发展, 已经日渐成熟, 本文结合本人实际工作经验, 首先介绍了天然气储运常见的几种方式和现有技术发展情况, 从经济的角度对这几种天然气储运方式进行了对比分析, 以天然气水合物 (NGH) 储运为主要对象, 对一些天然气储运技术问题进行了探讨。

关键词：天然气,储运,方式

参考文献

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[4]巩艳, 林宇, 汝欣欣, 袁宗明, 陈凯.天然气水合物储运天然气技术[J].天然气与石油, 2010年02期.

基于天然气水合物的新型储运技术篇2

1 天然气水合物概述

天然气学名又称为甲烷, 其被发现与利用已有一定的历史, 然而天然气水合物, 其却是于上世纪三十年代, 最早由Hammerschmidt发现, 并由此展开对其的研究, 一直延续至今。天然气水合物其在化学构成上, 主要由碳、氢、氧及硫元素组成, 其是由天然气混合物, 其主要包括的分子类型有甲烷、硫化氢、二氧化碳及乙烷分子等, 和水分子在特点情况中混合而成, 其形成条件非常复杂, 必须具备相应的压强和温度才能形成。从形态上看, 其属于一种结晶性的固体, 颜色为白色, 整体上看起来非常像高密度的冰雪, 因而其俗名又被称之为“可燃冰”。在该包络物的成分中, 其含量最高的成分为H2O分子, 其质量分数达到80%-90%之间, 剩下部分则是可燃性气体, 也即是该包络物的主体部分。在标况状态下, 1立方米的可燃冰中, 包含高达160立方米的天然气, 因而水合物形态的天然气, 拥有非常高效的储气率, 加之该水合物属于一种干净高效的能源, 其能源利用率高, 对环境友好, 不会产生较大的污染, 因而该能源具有非常美好的应用前景。在储运方式选择方面, 当前主要有管道运输形式, 以及LNG两种途径, 然而这两种方式对于天然气需求量大的用户来说, 其经济效益更好, 而对于使用量较小的用户来说, 其管道建设的成本非常高, 因而此种运输途径效益不佳, 然而通过以上对天然气水合物特点的分析, 我们可以从中分析总结出其高效的储运技术[1]。

2 天然气水合物新型储运技术

天然气水合物 (NGH) 新型储运技术, 其研究方向主要是实现其固态储运, 然而该研究当前尚处于小规模试验阶段, 还没有进行大规模的工业化应用, 下文将就天然气水合物新型储运技术的几个方面进行详细阐述。

2.1 NGH生成技术

在NGH的生成过程中, 其所使用的方法主要有多种, 然而其所依据的生成原理都一致, 都是通过创设相应的实验温度及压强, 在该条件下使天然气和水分子发生化学反应, 从而获得天然气水合物, 选用的反应物水分子, 其需根据实际反应情况, 可选择水蒸气, 也可选择液态水。在生成NGH时, 其反应器的选用方面, 当前主要有喷淋式、鼓泡式反应发生器, 另外一种较为重要的是搅拌式反应器, 前两者都存在一定的缺陷, 要么是孔板直径太小, 制得得NGH会立即将其孔隙堵塞起来, 从而阻碍反应的进一步进行;要么是反应过程中产生的大量热量难以得到及时有效排出, 从而抑制反应向水合物生成方向进行。后者则则成为当前制备NGH的主要反应器, 该反应器不存在以上缺陷, 且其制备效率也较高。其具体制备过程如下:首先往反应器中注入冷却水, 然后打开止回阀, 并通入一定量的天然气, 再使用搅拌器, 将二者充分搅拌均匀, 使二者得以充分结合, 从而获得NHG。在反应中产生热量的处理方面, 该反应器采用管壳式换热器及时将热量排出, 在冷却水选择方面, 其使用的是乙二醇水溶液, 该制备反应的反应条件是, 温度:-1-19℃;压强:1.8-6.5MPa[2]。

2.2 NGH储存条件

要想实现NGH的稳定储存, 避免其出现大量分解情况, 就必须为其创造一定的储存条件, 通常来说在常压条件下, 其可稳定储存的温度有以下几个:-19摄氏度、-12摄氏度和-6摄氏度, 其其有效储存时间可高达2周。究其原因主要有以下:一是在以上温度及压强情况下, NGH会发生表层的分解, 而分解物之一的水分子, 会在该温度下在其表面, 构成一层致密的冰膜, 从而阻碍NGH的进一步分解;二是NGH的导热能力较差, 其导热性热相较于部分隔热材料还好, 因其导热系数只有18.7W/ (m·℃) , 因而只要外界不予以加热处理, 或在较高温度环境下储存, 其就不会发生分解情况。因而影响其稳定储存的因素主要有两个, 一是温度, 另一个是压强, 在储存NGH时, 可采用常压低温方式, 也能够在常温状况下, 增加其储存压力来实现其稳定保存。通常NGH的储存工具, 一般选择普通钢制储罐[3]。

2.3 NGH运输技术

NGH的制备工艺手段有多种, 因而其在形态上会有一定的差异性, 在运输技术的选择方面, 也就存在一定的不同, 其主要的运输形式如下:一是干水合物形态的NGH, 其可以采取LNG运输船的方式实现运输。在NGH离船前, 对其进行再次气化处理, 将天然气分离出来, 剩余的水则作为压舱使用。该运输方式的缺点是, 此种形态的NGH其需要实施多次脱水处理, 其不仅处理过程复杂难度较高, 其成本花费也很高;二是形态为水合浆的NGH, 该形态的NGH实施了两次脱水处理, 因而其粘稠度较高, 其运输方式是:通过泵让其压入密封舱中, 舱中的温度及压强条件如下:1.5-4.5摄氏度, 1.5MPa压强。然后再对其进行气化处理, 其可获得储存率较高的天然气。然而该运输方式其缺点是成本高, 运输效率差;三是混合形态的NGH, 即使干水合物, 溶解于-9摄氏度的原油中, 得到其混合浆液, 再将其泵入输油管内, 到达亩的地后, 借助三相分离器, 将天然气分离出来。该运输方式能够获得大量的天然气, 其运输效率较高, 所需成本也较低, 因而其是当前较为主流的运输手段[4]。

2.4 NGH分解技术

NGH的分解其主要依据的就是其制备原理, 通过改变温度和压强来破坏其平衡, 从而达到NGH分解的目的。一方面可以在保持特定温度下, 降低其压强来实现其分解;另一方面可以在保持其压强不变情况下, 提升其温度, 实现其分解。此外, 还可以同时改变其温度和压强, 或者是加入适宜的电解质等物质, 使其反应逆转, 从而达到分解目的。当前在NGH的分解技术选择方面, 主要采用加热分解法, 引起具有较高分解效率。随着分解技术的不断发展, 微波技术也不断应用到NGH的分解中来, 且具有良好效果。

3 结语

由以上可以看出, 天然气水合物储运技术优劣, 对于天然气的开发利用, 有着重要意义。加大对其新型储运技术的研究, 实现其在制备、运输及分解等技术领域的提升, 对于能源领域的发展, 有着深远意义。

参考文献

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天然气储运的方式论文篇3

1 天然气水合物的储存技术分析

相关研究工作人员通过实验研究发现:在2MPa～6MPa单位压力以及0℃～20℃单位温度状态下所形成的天然气水合物能够在﹣5℃～﹣18℃单位温度范围内的冷库当中实现10d左右的冷冻储存。在对该现象产生原因进行分析的过程当中发现:出现此现象的最直接原因在于天然气水合物表层所含有的大量水合物在分解状态下能够形成一种保护冰层, 阻止天然气水合物发生更进一步的分解反应。很明显, 在大气压强条件作用之下, 天然气水货是无法实现在0℃单位及以下温度条件中进行储存的。但恰恰与之相反的是:天然气水合物能够实现在较高温度与较高压强环境下的有效储存。从这一角度上来说, 对于天然气水合物的储存而言, 环境温度以及压强指标对于天然气水合物储气量指标高低所造成的影响是极为显著的。进一步的试验研究结果显示:在一定范围内, 越低的温度以及越高的压力对应着越高的天然气水合物储气密度, 由此对应着越大的天然气水合物所需能耗。然而在压力水平达到一定上限的情况下, 继续提高压力对于天然气水合物的影响将明显降低。基于以上分析, 如何确定天然气水合物的储气条件, 优化天然气水合物储气量与能耗之间的对应关系问题, 并实现天然气水合物储气经济效益, 是现阶段有关天然气水合物储存技术研究的关键与核心所在。

2 天然气水合物的运输技术分析

在当前技术条件支持下, 有关天然气水合物的运输方式主要可以分为以下两种类型:第一种类型为由英国气体公司所研究开发的生产干水合物运输技术。简单来说, 生产干水合物运输技术在应用于天然气水合物运输实际工作的过程当中, 需要将干水合物天然气装置运输船中进行运送, 达到运输目的地后需要直接在运输船上进行气化处理, 气化过程当中所产生的游离水能够充当运输船返航过程中的压舱水;第二种类型为泵送运输方式。简单来说, 泵送运输方式主要是指将经过两次或两次以上脱水处理, 脱水后平均稠度为1:1比例的水合物浆液以泵送的方式输送至运输船中的隔热密封舱当中 (运输船为应当为双壳运输船) 进行运输作业。在正常运行情况下, 该运输船隔热密封舱的压力单位为1MPa单位, 环境温度为2℃～3℃范围之内, 在此基础之上进行气化反应所获取的天然气气体为第一种生产干水合物运输技术气化反应所获取天然气气体总量的75倍以上。但受到双壳运输船运输能力的限制性因素影响, 再加上较大运输成本的影响, 这两种运输方式的运输效率相差不大, 且工艺技术要求不高, 均能够广泛使用。

3 结束语

从现阶段已探明资料数据来看:世界范围内天然气水合物主要分布于陆地永久冻土带位置以及海洋陆坡位置。从我国自身地形条件及区位因素的角度上来看, 包括东海陆坡、东南海域、南海北部陆坡以及南沙海槽在内的多个海区均有着形成天然气水合物的地质及环境条件。与此同时, 我国是现阶段整个世界范围内的第三大冻土国, 青藏高原极有可能埋藏有储量丰富的天然气水合物。从以上分析不难看出:天然气水合物在我国有着极为深远的发展潜力与前景, 展开有关水合物储运天然气技术的应用有着重要意义。总而言之, 本文针对有关水合物储运天然气技术相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够引起各方关注与重视。

摘要：我国有着极为丰富的天然气水合物储藏资源。在针对这部分天然气资源进行开发与利用的过程当中, 如何实现安全且有效的储运是现阶段相关人员普遍关注的问题之一。本文以水合物储运天然气技术为研究对象, 从天然气水合物的储存技术分析以及天然气水合物的运输技术分析这两个方面入手, 围绕水合物储运天然气技术的研究进展这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述, 并据此论证了水合物储运天然气技术所表现出的安全性、经济性以及高效性优势。以上问题希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。

关键词：水合物,天然气,储存,运输,技术,分析

参考文献

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天然气储运技术经济分析篇4

1 天然气储运技术发展现状

在我们生存的自然环境中,存有大量的天然气,在一系列的开采、工艺处理之后,可供给终端用户用作燃料、化工原料等。经过长期的发展,天然气工业体系已逐步形成,主要分为开采净化、输送储存以及分配应用三个环节。目前,天然气已在世界范围内得到广泛的应用,为缓解能源危机、促进经济发展做出了巨大贡献。由于天然气长期深埋地壳中,在经过一系列的地壳运动之后,形成了多样化的沉淀物特征和环境,因而表现出了纷乱繁杂的形态。天然气需要前期加工处理,并利用特殊的储运技术,才能为用户所用。经过较长时间的研究发展,天然气储运技术日渐成熟和多样,满足了人们的日常使用需求。现阶段,常见的天然气储运技术包括液化储运技术、管道储运技术、吸附储运技术以及压缩储运技术等,而且每种技术的优势特性存在差异。在这个环境保护与经济发展同步进行的时代,天然气储运技术得到了世界各国的重视,因其广阔的发展空间,有关方面的研究成为了世界性的课题。从经济的角度对各项天然气储运技术进行分析,有助于我们更加清晰地掌握各类技术的特性,进而制订合理的储气方案。

2 天然气储运技术经济分析

在先进科技的支持下,天然气储运技术得到了有效的发展。笔者基于对天然气储运技术发展现状的认识,重点就几种常见的天然气储运技术经济进行了分析,其具体表述如下。

2.1 液化储运技术

液化储运技术是指将大量的天然气进行液化工艺处理之后储存于低温储罐中,并通过管道、船舶或槽车等工具运输的技术。相较于常用的高压球罐初期、高压管束储气、长输管道末端储气等储气调峰方式,天然气液化调峰具有储藏量大、调节灵活等特点,能够满足季节调峰的要求,而且因其气化站建造成本低、维修方便等优势,未来必然成为城市燃气调峰主流手段之一。一般情况下,液化天然气的最佳储运压力为0.2Mpa,其单位体积的气体储运成本主要产生在起始站、运输以及终点站等几个环节。其中,起始站费用是站点建设费用、调压费用以及槽车费用的总和,槽车费用主要是车辆折旧、维修与保养产生的费用。运输费用则是指运输途中的燃油费。而终点站成本包括建设折旧成本和运营管理成本两个部分。按照当前的市场价格,通过数学公式粗略地计算可以得出:液化技术储运天然气同时可以实现陆地运输和海上运输,而且海上油耗低廉,采用的装置也较为简便灵活、高效低耗,因而具有非常好的经济性能。另外,天然气液化储运技术的关键是压力调节,其在起始站的耗费成本较高,而在终点站的耗费成本较低,两者形成了一种互补。综合来看,天然气液化储运技术创造的经济价值比较高,值得推广和使用。

2.2 管道储运技术

目前,管道储运是陆上天然气运输、贸易的主要方式,世界上有大约65%的天然气输送通过管道实现。天然气具有密度低、易挥散等特性,利用管道储运能够有效保证其产品质量,同时还可以减少环境污染。随着科学技术的发展,天然气管道储运逐步实现了大口径、长运距、网络化,大型供气系统建设拓展到了极地和海洋领域,为天然气的高效、高质输送创造了有利条件。天然气管道储运技术构建的生产、储运、销售一体化系统,具有调峰功能,可实现长距离、高压力以及大流量运输,而且由于管道深藏地底,可以减少泄露、噪声等对生态环境的污染。单位体积的天然气储运成本主要包括起始站成本、运输成本以及终点站成本。其中,由于起始站需要对天然气进行大量的除杂、脱硫、脱碳、调压甚至脱二氧化碳等工艺处理,加上设备折旧,因而耗费的成本较高。而在天然气运输阶段,主要成本来源于管道建设折旧,不涉及燃油费用。终点站因为需要对天然气进行减压处理,所以成本为减压站维护、折旧费用。相比于高压球罐等储运方式,天然气管道储运的操作简便,能够有效解决城市用户日、小时调峰技术问题,且更为安全,但是其前期投资成本较高,随着输送距离的延长,经济优势逐渐显现。虽然时下天然气管道储运技术日渐成熟,但是由于受制于气源、距离以及投资等因素,所产生的日常运行、维护等成本较高。

2.3 吸附储运技术

天然气吸附储运技术是一项利用高比表面积富微孔吸附剂材料,在3.5~5.0Mpa压力下吸附储存天然气的新技术。由于天然气吸附储运的储气压力低,因此在投资成本、运输使用和安全性能等方面表现出了较大优势。这种技术指导下的天然气储运主要包括制备吸附剂、制造储藏罐、储气车载以及净化天然气气质等几个环节。通过对这几个环节成本的粗略计算发现,天然气吸附储运站点建设所需的设备简单,操作方便,整体需要的投资额度低,适用于产气输送不定的偏远地区。但是,车辆折旧所产生的费用在天然气吸附储成本中占有较大比例,因此其技术攻克难点应该放置在高效、价格低的储运车研发上。影响天然气吸附性能的因素有很多,例如,天然气中除了主要的甲烷成分外,还含有C2、水、氮气、二氧化碳等杂质,在经过多次吸附工艺循环处理之后,天然气中的极性化合物杂质在吸附剂上不断积累,从而导致天然气吸附性能下降。因此,在具体的天然气吸附储运技术应用实践中,应该重点解决含硫量等杂质问题。天然气吸附储运技术的经济价值显而易见,未来的发展空间较大,值得加大研发和推广力度。

2.4 压缩储运技术

天然气压缩储运技术的英文简称为CNG,它是将天然气进行压缩工艺处理之后,放置到特殊的容器中,通过公路、海路或铁路间接输送到城市管网的技术。CNG因其高成熟度的技术,满足了零散用户以及车用燃气的需求,在我国得到了一定程度的应用。但是,由于这种储运技术将天然气压缩到了20Mpa以上,对容器的性能要求极高,运输途中有着一定的危险性,因此,很难实现大规模发展应用。一般认为,天然气压缩储运技术适用于地区而非全球,它更多的是作为天然气管道储运的有效补充手段被应用,能够满足管道覆盖不到的中小城镇的天然气需求。综合考虑输送范围、工程投资、运营成本以及销售价格等因素,压缩天然气的储运范围应控制在500km以内。压缩天然气储运成本同样产生在起始站、运输以及终点站三个环节。其中,起始站压缩天然气所需要的基础设备包括压缩机组、加压站、汽化器、储气装置以及换热系统等。除了采购硬件设备,起始站费用还包括调压运行费用。运输成本则由槽车购置、维护、折旧费用组成。为了保证用户直接使用,需要在终点站配套一座调压站。终点站成本绝大部分来源于调压站,包括工艺管道、调压计量设备、自控仪表、运行管理等费用。经过粗略的技术经济分析发现,天然气压缩储运的工艺简便、工期较短、见效迅速,但是受供气规模、用气性质、气源位置、原料价格等诸多因素的影响,需要制订合理的方案。

3 天然气储运技术节能建议

自然与人类之间存在着一种平等互存的关系,保护生态环境人人有责。而且天然气储量有限,为保证其可持续发展,采用必要的天然气储运节能措施十分重要。根据上文的论述与分析,我们不难发现,天然气需要经过不同程度的压缩工艺处理才能进行储运。具体而言,可以充分利用终点站的压力能减少运输成本、环境破坏和噪声污染。同时,还可以通过天然气压力能制冷系统、冷能利用系统,实现压力能利用,如此不可以扩大冷能利用系统的操作弹性,一定程度上稳压、稳流,还能降低电力消耗成本。除此之外,液化天然气常常需要通过气化器汽化处理转变其储藏形态后,才能被使用。在液化天然气形态转化的过程中,将会释放出大量的冷能,假如直接舍弃势必会造成极大的资源浪费。为此,我们可以通过特殊的工艺技术将这部分冷能直接或间接地应用到海水淡化、低温发电、空气分离、污水处理等领域,实现资源的循环利用,拓宽天然气液化储运产业链条的同时,保护生态环境,实现经济的可持续发展。

4 结论

总之,能源是人类生存与发展的物质基础。天然气作为世界储量丰富的能源之一,其应用应该得到推广。而储运技术作为天然气推广利用的关键,需要加大研发力度。由于个人能力有限,本文有关天然气储运技术经济分析可能存在不足,因此,笔者希望业界更多学者关注天然气储运技术发展,并结合实际情况,有针对性地提出有建设性的建议,从而支持天然气储运工业的可持续发展,使其在低碳经济发展中创造更大的价值。

摘要：在当前大力发展低碳经济的时代,天然气作为一种新能源备受推崇。由于天然气的形态纷杂散乱,加上距离中心城市及工业企业较远,因此需要经过储运技术处理才能被使用。目前,天然气储运技术发展已较为成熟,世界各国给予了其高度的重视,以支持天然气工业的持续发展。文章在对天然气储运技术发展现状作出简要分析和论述的基础上,重点进行了天然气储运基础经济分析,并提出了一些天然气储运技术节能建议,以供参考和借鉴,满足低碳经济时代的发展需求。

关键词：天然气,储运技术,发展现状,分析方法,技术经济分析

参考文献

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天然气储运的方式论文篇5

从当前的我国LNG产业发展现状来看, 其尚处于起步阶段。目前上海、河南中原油田以及新疆广汇等以及建立起了有效的LNG生产装置, 在天然气液化技术持续发展形势下, 其液化成本明显降低, 同比下降50%, 大大提高了LNG能源的市场综合竞争力, 由此成为了供应速度增长最快能源领域。特别是在西气东输战略工程投入运行后, 相信LNG将成功的应用在更多的民用和工业领域, 而其中急切需要解决的就是LNG的储运安全问题。

2 LNG的储运方式

2.1 槽车运输

槽车运输通常在运输距离短、运输量较小的LNG输送中应用广泛, 一般选择公路槽车这一运输方式, 其中深冷液体在国内外都已经有了较长时间的应用。与此同时, 在运输量的较大的情况下可以采用铁路槽车运输的方式, 其同公路槽车运输相比更具经济性, 但是其对于运输技术也有着更高的要求。

2.2 LNG船舶运输

LNG的船舶运输主要可以分为球式以及膜式两种主要形式, 其主要不同在于以下一个方面:

首先, 部分老膜式船舶具有多孔的特点, 在主膜屏障内可受气体浓度的影响。现阶段, 虽然不断净化氮气, 但是还是对其有一部分影响, 所以并不能掉以轻心。其次, 膜式船舶同球式船舶相比, 其冷却时间更短。再次, 在相同的装载能力下, 膜式船舶的外形更小, 由此其建造过程中所需要的钢材也就越少, 有效的减少了净空高度的同时, 也能有效节省成本。最后, 和同膜式船舶进行比较, 球式船舶具有对货物装载限制少的优势。

2.3 管道输送

进行LNG管道输送的主要缺点就在于其对管道材料的选择有着较为严格的限制, 需要采用镍钢或其他低温隔热材料, 但引起性能较好, 因此价格相对较高。并且为了保证其低温液体的单相流动, 避免液体发生气化作用, 还需要建立中间冷却站, 整体投资较多, 并且受到了较多的气源限制。

3 LNG储运中安全性的问题

3.1 LNG气化超压爆炸

该种问题的产生主要是由于处于沸腾状态而引起的, 主要是由于其在沸腾状态中, 外来热量的传入势必会造成LNG的气化, 从而内部气压相应升高, 最终导致了安全阀打开或者是泄漏, 引起相应的火灾和爆炸事故。

对于该项危险因素的处理, 具体方法分析如下: (1) 选择轻LNG从槽底进料结合重LNG从槽顶进料的新型方式; (2) 可槽内安装先进的自动密度检测仪, 来进一步检测不同层面密度; (3) 对LNG的气化速率进行实施监测, 并确保其含氮量不大于1%。

3.2 LNG储槽冷爆炸

冷爆炸是指LNG在遇水情况下, 其会产生沸腾并伴随巨大声响和水雾, 从而造成LNG冷爆炸。主要是由于LNG与水热传递速率较高, 可以在短时间内吸收水中热量。该现象就类似于水落在已经烧红的铁板上, 会产生瞬间的气化蒸发, 因此确保发生泄漏的LNG不接触水。

3.3 LNG火灾

LNG蒸气因遇到火源发生着火事件后, 火焰可逐渐向有氧气的地方扩散。由于游离在云团中的天然气呈现出低燃烧状态, 造成其云团内压力<5k Pa, 因此其爆炸危害相对较小。另外, 燃烧的气体能够阻止蒸气云团形成, 从而呈现出稳定燃烧的状态。当蒸气充分与空气混合, 且达到可发生爆炸时, 则可出现爆轰, 进一步加大了事故损伤范围及损伤程度。

3.4 LNG的泄漏

在低温操作状态下, 金属部件可发生严重收缩, 在储槽系统中 (特别是焊缝、法兰、阀门、密封、管件及裂缝处) 均可发生泄漏以及沸腾蒸发。且在储运中, 因长期振动储存容器, 泄漏时间发生率也就更高。若不能及时加固部件或密封蒸汽, 则可导致其出现逐渐上浮现象, 并且向远处扩散, 在遇到潜在火源时, 可造成火灾或爆炸事件。

3.5 低温冻伤

从LNG的物理属性来看, 是属于温度在-162℃的深冷液体, 若直接接触皮肤表面, 可导致人体出现严重冻伤事件。两者接触下, 人体皮肤表面的水分会在短时间内发生凝结, 并粘附在其表面, 从而造成皮肤撕裂。

3.6 低温麻醉

如果不采取相应的防护对策, 在<10℃状态下, 增加了人体发生低温麻醉的可能性;且体温在不断下降时, 可对其生理功能以及智能活动造成不利影响, 甚至造成人体多器官功能衰竭, 最终导致死亡。人体在体温过低情况下, 需将其转移至热水旁, 促进其体温恢复, 但严禁使用干热的方法促进体温回升。

3.7 窒息

呼吸LNG低温蒸气可对人体健康造成巨大损伤。人体可在短时间内, 出现呼吸困难症状, 严重威胁其生命安全。尽管LNG蒸气属于无毒气体, 但其氧含量极低, 易导致人体出现窒息现象。人体一旦吸入纯净LNG蒸气, 并未迅速脱离, 则可在数分钟内失去知觉, 导致死亡事件发生。

4 结束语

虽然LNG在本质上是属于危险燃料, 但是从其发展和应用历程来看, 其同汽油以及管道天然气相比, 有着更良好的产业安全记录和使用安全性。但是这也并不能有效说明在对其储运和使用的过程中不存在危险因素, 其关键点在于对LNG特性以及危险来源的有效掌握, 从而按照严格的标准进行施工、运行和管理, 主要可以从以下几个方面入手:首先应确保设备的安全性能, 主要是指储罐、管道的选材、设计和加工, 由此在为LNG储运奠定良好的设备基础。其次是在进行进行储运的过程中应采用基本充装的方式进行, 从而有效避免LNG对设备造成的破坏。第三是应加强对LNG设备使用全过程中的状态监测和保养, 最后还应配备相应的安全消防及防护措施, 确保万无一失。

参考文献

[1]李顺超.液态天然气 (LNG) 储运的现状及其安全因素分析[J].化工管理, 2012 (S1) :28.

天然气储运的方式论文篇6

当前, 我国正处于低碳经济快速地发展的时代背景下, 所有能源中最受欢迎的能源之一就是天然气, 这种不可再生、洁净的能源越来越受关注, 同时也被广泛地应用着, 慢慢地变成今后世界上的主要能源。由于天然气使用量比较大的工业企业以及中心城市和天然气源头距离比较远, 所以就需要将天然气源地的天然气进行连续、稳定以及安全地向用户进行运输。在不断快速发展以及研究储运天然气的技术时, 最关键的环节就是消费以及生产, 这两个关键的环节也是必不可少的, 同时也能够确保必要的天然气供应。

1天然气储运方式

1.1天然气水合物储运

在标准状态下, 天然气水合物这种笼形结晶化合物, 饱和的1 m3天然气水合物能够释放出甲烷气体164 m3, 其他非传统能源的能量密度也只是占有天然气水合物的能量密度的1/10, 所以存储天然气水合物的技术具有高密度性和安全性[1]。

1.2压缩天然气储运

压缩储运天然气的技术是将天然气压缩至20 MPa至25 MPa, 之后借助高压气瓶组槽车运输在公路上, 或者是在一个高级钢管制成管束容器中充入天然气, 在运输船上将容器固装海运, 还能够通过铁路运输将管束容器制成铁路运输槽车的形式, 在减压站的使用过程中还能够将高压天然气通过1级至2级减压, 再在储罐中泵入储罐, 或进入城市管网进一步调压[2]。

1.3液化天然气储运

在低温冷却液化天然气后, 储运形式主要是液化天然气, 这样的输送方式占有1/4的天然气总产量[3]。液化后的液化天然气具有远比气体小的体积, 这样就具有非常大的运输优势。天然气的液化运输主要是将荒漠地区以及海洋地区的天然气开发利用率进行有效提高的方法, 还可以将运输的风险降低。

1.4天然气的管道输送方式

在运输天然气的过程中, 最常使用的一种方式就是管道运输, 在我国科技迅速发展的同时, 我国天然气管道运输技术也逐渐地变得越来越成熟[4]。然而, 管道运输会受到投资、距离以及气源等因素的限制, 并且其具有非常大的维护费用、运行费用以及非常高的输送压力。主要的不足就是需要非常高的成本以及非常大的投资。在加长运输距离的过程中, 管道运输有着非常好的经济优势, 更加适用于长距离运输。

在压力比较大的状况下, 借助管道应急天然气储存, 能够利用技术将小时调峰以及城市用户日等问题解决好, 相比于高压球罐储气具有操作简便以及投资小等特点。在利用管道储气的过程中, 能够最大简化城市门站内的流程, 这样更加方便进行运行管理, 也会更加安全, 减少占地面积。

2气体输送工艺的比较

2.1技术分析

针对储运方式存在的优缺点而言, 主要体现在以下几个方面。

(1) 目前, 天然气水合物技术已经符合实际的工业应用要求, 然而却不是非常成熟, 处于基本的发展以及研究阶段, 我国在这方面的起步非常晚, 并且现在也没有一些天然气水合物技术应用进行水合物输运的例子。

(2) 输运液化天然气技术有着比较低的造价, 比较低难度的技术, 在理论上逐渐变得成熟。然而, 长距离陆地输送液化天然气具有非常大的安全性问题。

(3) 生产输送压缩天然气的过程中, 其主要特点就是具有非常高的成熟度以及非常低的技术难度, 基本上能够确保正常的安全性, 同时也可以建立在使用地附近[5]。

(4) 管道输送技术相对比较成熟, 然而却会受到投资、距离以及气源等因素的限制, 也不太容易实现越洋运输, 而且具有非常高的输送压力, 以及非常大的维护费用。

2.2经济性分析

在2 000 km的运输距离, 以及有4×104 m3的天然气年产量状况下估算实际成本, 估算结果会将主要储运天然气水合物、液化天然气、压缩天然气方案费用显示出来, 主要是:天然气水合物总费用850万元、液化天然气总费用1050万元、压缩天然气总费用1200万元, 天然气水合物<液化天然气<压缩天然气, 总投资天然气水合物的方案费用最低。

由于不同的投资主体, 在估算总投资的过程中没有对输配站的投资进行考虑。在投资储配站的过程中, 三者之间存在非常大的差别, 然而天然气水合物储存形式可以是固态形式, 同时还具有非常可靠以及安全的基本保证, 所以这样就会产生比较低的维护费用[6]。

2.3安全性分析

在实际运输过程中, 借助管道输送天然气具有很多的优势, 例如:非常小的环境污染、非常好的经济性以及非常高的安全性等。在生产以及输送的过程中, 压缩天然气的危险性非常高, 压缩天然气的储存方式主要是常温高压储存。

在储运以及生产的实际过程中, 液化天然气的危险性非常高, 因为其主要的储存温度非常低, 只要出现泄漏状况就会导致很快的爆炸云团状况出现。在天然气水合物在分解的过程中, 需要非常多的热能, 因为其主要的组成就是水分子, 通过水分子形成的空穴吸附气体分子和固体化合物。另外, 固体化合物一直具有绝热效应, 在大气中暴露出来, 会因为天然气水合物的分解受热传导, 而对释放气体的主要速率降低, 被点燃燃烧也变得更加慢, 因为大量泄漏天然气而可能发生的爆炸事故将会被彻底抑制。

3结语

综上所述, 在不断地提高国民生活以及高速增长经济的过程中, 为了对能源消费结构进行优化, 国产石油出现的不良供给状况带来的负面影响降低, 在全球时代高速发展背景下环境保护以及低碳经济的发展, 天然气在社会的需求度越来越高。由此可知, 为了确保足够的天然气供应, 应该要将生产天然气的过程做好, 更好地实现天然气储运在消费链中的重要环节, 就应该借助科技创新来将资源的优势发挥出来, 这样就能够更加重视研究开发新型的天然气储运技术。另外, 根据不同的用户情况以及气源情况, 以及优化现有天然气储运技术的模型, 这样更好地奠定今后天然气供应的基础。

参考文献

[1]崔朝阳, 沈建东, 刘芙蓉.天然气水合物 (天然气水合物) 储运天然气技术与常规储运技术的对比分析[J].科学技术与工程, 2014, 129 (22) :2064~2065.

[2]廖涛, 王硕, 王致友.压缩天然气撬装装置在新疆油田零星气回收中的应用[C].新疆油田油气储运技术与管理研讨会, 2013, 115 (11) :102~103.

[3]于树青, 刘广文, 钱成文.《管道科学技术论文选集》文摘 (二十五) 天然气管道内涂层减阻技术经济分析方法和判据[J].油气储运, 2014, 213 (06) :254~256.

[4]刘岩, 李隽, 王云.气藏储气库注采井井筒监测技术现状及发展方向[J].天然气技术与经济, 2016, 27 (25) :192~202.

[5]姚莉, 张丽娜, 赵芸.国内外天然气储运技术现状与发展趋势综述[J].天然气经济, 2015, 108 (10) :113~115.

关于我国油气储运方式的探究篇7

石油天然气是全世界工业发展、经济建设的主要资源。我国国土广袤, 资源丰富, 大量的石油天然气资源给国民经济发展带来了强大的动力。基于石油天然气的独特性质和我国实际情况, 我国主要采用管道运输方式进行油气的输送。经过多年的发展, 我国油气管道运输技术日趋成熟, 特别是在长距离、大口径、多分支的复杂输油管网和自动化控制方面实现了长足的进步。由于液体石油和天然气物理、化学性质不同, 储运工艺也大不一样。和液体石油相比, 天然气储运工艺更加复杂, 储运过程中危险点更多, 发生爆炸和泄露等安全事故的可能性更大, 对于经济发展正常秩序和居民人身安全造成了严重的威胁。加强对油气储存运输管理, 确保油气使用安全, 是我国油气行业面临的主要任务。

1 当前油气储存运输过程中存在的问题

1.1油气储运过程中的损耗和扩散问题

由于石油天然气具有极高的易挥发性和易燃性, 在储存或运输过程中, 会有大量石油天然气扩散到空气中, 不仅形成了严重的损耗, 还会造成潜在安全隐患。这个油气挥发的过程是稳定并长期持续的, 由于速度缓慢, 所以如果不严格分析检查, 就难以发觉, 不知不觉中就会造成巨大的浪费。石油天然气是一种极其易爆的物质, 当其在空气中达到一定比例时, 一旦遇到火源, 就会发生剧烈燃烧乃至保爆炸。相比于经济损失, 安全方面的危害更加难以忽视。

1.2 油气储运设备受到长期腐蚀

当前使用石油天然气管道主要采用碳素钢无缝钢管、直缝电阻焊钢管和螺旋焊缝钢管制作, 以地埋或架空的方式进行设置。无论地面以下还是空中, 长期处于自然环境中的输油管道与周围介质发生了化学反应, 其结果就是造成管道腐蚀。输油管道腐蚀不仅仅影响管道外观, 损坏管道结构, 缩短管道使用寿命, 严重时腐蚀深达管道内部, 对输送的油品质量造成严重损坏, 还会引发油品泄露, 对周边环境造成污染, 威胁到附近居民人身健康。输油管道腐蚀一直以来都是油品生产输送企业的重要难题。加强对输油管道腐蚀机理的研究和防护技术的开发, 对于提高油气储运系统工作质量和效率意义重大。

1.3 油气运输理论体系尚不完善

我国在油气运输方面起步较晚, 虽然最近十多年来取得了长足的发展, 特别是在含蜡高粘易凝原油输送技术和添加降凝剂综合处理管输工艺方面发展迅速, 逐渐达到了世界先进国家水平, 填补了国内空白, 此外, 降凝剂开发研制、高性能减阻剂及其应用技术等也位于国际先列。但整体而言, 我国油气输送技术技术体系还不完善, 许多地方存在较大缺陷, 需要进一步深入研究。我国国土面积广大, 油田分布分散, 不同油田生产的原油性质往往存在很大差别。这就使得热输送工艺成为我国原油主要输送方式。这种方式能耗极高, 管输送量的千分之五都作为输送燃料消耗掉了。

此外, 我国大型油气输送管网技术的发展还很不成熟, 油气管道工艺设计尚未形成基础网络系统。该系统通过预先建立的数据库, 利用以工作站为中心的计算机网络进行设计计算, 是世界上最先进的油气管网设计技术之一。我国油气运输线路勘测中卫星定位和遥感技术的应用刚刚起步, 有待继续深入。此外, 我国在独立设计大型复杂的输气管网的经验还比较缺乏, 对于现代社会大型天气其官网系统的管理运营经验明显不足;虽然可以进行官网自动化监控系统的设计, 但配套的软、硬件都需从国外进口, 自主产权缺乏。另外, 在在线泄漏检测、动态模拟、统计分析、质量控制、调度优化、环境保护等方面的软件应用程度不足, 研发工作困难较大, 已经实现的功能不能充分发挥应有作用, 对油气管道内检测还在摸索中前进。

1.4 安全问题影响巨大

石油天然气易燃易爆, 再加上管道输送采用的是加温高压输送方式, 任何一个疏漏都有可能引发油气爆炸, 造成重大安全事故, 不仅给国家造成巨额经济损失, 危害周边人群人身健康安全, 对于社会稳定也有很大的负面作用。此外, 油气往往是一个地区的主要能源种类。油气输送管道发生爆炸, 势必会对当地油气用户的正常使用带来巨大影响, 对当地正常的经济发展秩序造成严重破坏。因此, 油气生产运输企业务必要加强油气在储存和运输过程中的安全防范, 采取有效措施, 彻底杜绝油气储运环节可能发生的安全隐患, 将安全事故造成的影响降到最低, 确保油气储运安全。

2 改善我国油气储运状况的相关对策

2.1 减少油气储运过程中的损耗 , 深入开展油气回收工作

由于油气在储运过程中消耗、挥发的隐蔽性, 使得油气挥发虽然数量巨大, 但难以做到具体评估, 再加上油气储运环节较多, 挥发的油气量往往会被认为是计量误差。随着资源日渐紧张, 环境保护意识的增强以及人们对安全事故的重视程度逐渐加深, 减少油气储运损耗和加大油气回收逐渐成为社会各界的普遍共识。许多改良技术被不断开发出来并应用到实际工作中, 发挥了不小的积极作用。比如, 相对于传统的喷溅式装测工艺, 新型浸没式液下装车技术有效的降低了装车过程中油气的挥发消耗, 不仅节约了资源, 保护了环境, 也提高了企业经济效益和安全水平。尽管如此, 每年仍有数千吨油气从各个环节进入大气层, 油气浪费问题十分严重。所以, 在防止油气挥发的同时, 还要加强油气回收力度。油气回收已经成为当今世界各国油气生产、使用行业的日常工作之一。我国油气系统庞大, 生产、储存、运输、使用各个环节遍布祖国各地, 各地情况又不统一, 使得油气回收工作非常困难。针对我国油气回收各地情况不同的问题, 不能使用一刀切的方法, 必须根据各地实际情况, 因地制宜地制定、采取措施。冷凝法是我国发展较为成熟的油气回收技术, 实际应用情况也比较好。目前最主要的困难在于降低成本及如何实现国产化。而常温常压吸收法回收技术已经发展成熟, 造价低廉, 工艺简单易行, 广泛应用于我国油气回收行业, 是我国油气回收技术今后主要发展方向之一。

2.2 不断完善油气储运基础设施建设工作

我国国土面积广大, 油气运输线路动则上千公里, 造价高昂。油气企业要站在全局高度科学规划油气运输线路, 正确选择运输路线, 在油气运输工程项目设立之初, 就将工程造价成本控制到最低水平, 从而实现经济效益的最大化。

2.3 做好油气储运系统安全保障工作

油气生产, 安全第一。基于油气的独特性质, 使得油气储运行业安全工作的重要性更胜于其他行业。相关部门要充分认识到运输安全对油气储运事业的重要意义, 认真分析油气储运工作危险点, 做好风险识别, 切实采取有效措施, 防止油气储运系统安全事故发生。

3 结束语

尽管我国油气资源丰富, 但随着社会主义经济建设的逐步深入, 油气资源紧张的问题日渐凸显。加强油气储运管理, 改善油气储运条件, 提高油气利用效率, 节约油气资源已经成为我国油气行业必然面对的一项重要任务。相关领域管理人员要高度重视油气资源的存储、运输和回收工作, 不断加大技术研发力度, 从我国实际情况出发, 制定措施, 不断完善我国油气储运系统建设, 为我国社会主义经济体制改革和现代化建设保驾护航。

摘要：石油天然气是我国重要的战略资源。科学、安全、稳定、高效的油气储运系统是国民经济建设正常发展的重要保障。文章分析了我国油气储运过程中存在的主要问题, 并就如何提高我国油气储运质量, 改善油气储运环境提出了自己的看法和见解。

关键词：油气储运,技术,发展方式

参考文献

[1]杨天蓉.油气储运工程实施中的环保管理问题研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2013 (2) .

[2]张阳.论油气储运过程中自动化技术的运用[J].中国电子商务, 2012 (16) .

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