赵森 张斌
山东实华天然气有限公司 山东省266000
中国石油国际勘探开发有限公司 北京市100034
摘要：现如今我国经济发展十分迅速，人们生活水平不断提高，低碳环保成为人们关注的话题。其中，天然气是清洁能源之一，绿色环保与安全可靠特征明显。伴随天然气工业的可持续发展，天然气储运的重要性也逐渐突显出来。基于此，文章将天然气储运作为研究重点，阐述了其关键技术与相关问题，希望有所帮助。
关键词：天然气储运；关键技术；相关问题
引言
在世界能源资源不断减少的环境背景下，人们越来越重视新能源开发，以保证人类社会的可持续发展。天然气以其高热值、低污染、大储量，成为了能源商品的主流，因而其相关技术研究得到了世界各国的广泛关注和重视。天然气储运技术是天然气得以推广利用的基础，如何保证其高效性、稳定性以及安全性成为了业界热议的焦点，对解决社会经济可持续发展问题具有重要的作用和意义。
1天然气储运关键技术的关键点
合理选择压缩机以及原动机是天然气储运的关键点。首先作为压缩站核心的压缩机，它的主要作用就是为整个输气管道提供能量，因此压缩机也是整个输气管道中能耗最多的设备。所以对于天然气储运技术研究而言，降低压缩机的能耗就成为了一个非常重要的问题。当前天然气长输管道压缩机一般有离心式或者往复试这两种类型，通常情况下往复式压缩机的压缩比能够达到三比一或者是四比一，热效率较高。但因为其内部有往复运动部件所以其故障率也较高，综合实际的状况分析，这类压缩机比较适用于低排量高压比的输气需求。而离心式压缩机的使用状况正好与之相反，其热效率以及压缩比相对较低，内部无王府活动部件，排量较大，也较容易控制。因此离心压缩机比较适用于大排量高压比的输气需求。结合天然气储运中运行平稳，维修量小以及能够实现自控等要求分析，离心式压缩机在使用过程中具有非常明显的优势。而压缩机的原动机可以选择燃气轮机或者电动机，虽然说燃气轮机的热效率较低，但是其较容易与压缩机相匹配。电动机的结构较为简单，运行稳定，受工况的影响较小，将其用作压缩机原动机能够有效的提高压缩机运行的可靠性。对于这两者的选择，如果是在电力充足的地区进行天然气运输应该首先考虑使用电动机，如果在远离电网的区域则应该使用燃气轮机。需要注意的是在使用燃气轮机的时候一定要使用效率较高的机组，同时应该应该设置必要的热力循环系统来提高燃气轮机机组的效率。
2常见的天然气储运技术
2.1管道储运技术
天然气的陆上运输主要依靠管道储运形式，所以其管道系统将对天然气生产以及应用效果产生直接的影响。其中，天然气管道输送系统当中所涵盖的采气、净气、输气、储气以及供气环节存在紧密的联系且互相影响，属于密闭型的水动力系统，集中了天然气生产、储存和运输以及销售等多个环节。在管道储运方面，能够结合天然气实际需求量完成调峰，并在用气的低峰阶段保存多余的气体，以保证高峰期将储存气体全部释放出来。另外，管道储运技术的运输距离很长，实际的运输量也较大，能够承受较大的压力，一般会建设于地下，实际的污染不大且具有理想的安全性。
2.2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20MPA至25MPA，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。
2.3液态储运技术
借助低温技术能够实现天然气的液化，而甲烷是天然气的主要成分，在使用液化天然气的过程中要求重新完成气化。所谓的天然气液态储运技术，具体指的就是储运液体形式天然气。通过液态储运天然气方式的运用，使得天然气的运输效率以及实际运输量显著提高，为天然气能源贸易的全面可持续发展奠定了坚实的基础。现阶段，液化天然气一般会选择管道输送、车运或者是船运等方式完成运输，而船运的频率最高，车运次之，管道输送液态天然气的技术仍有待完善。
3天然气储运工艺的对比分析
3.1技术分析
从技术角度对以上天然气储运关键技术分析得知：目前管道输送技术较为成熟，但是具体的使用很容易受到气源、距离以及投资等因素的限制。而且管道输送很难满足远洋输送的需求，加之输送的压力较高，所以后期维护的费用过大。其次压缩天然气储运技术输送过程的技术难度较低，安全性已经基本可以保证，如果把减压站建立在使用地附近可以减少一大笔成本投入。再次虽说液化天然气储运技术整体的造价较低，而且技术难度较低，但是这种方式在长距离的陆地输送方面其实存在很大的安全问题。
3.2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。
3.3经济性对比
将估算成本的条件确定为运输距离2000千米，天然气的年产量为4×104m3，进而将天然气水合物储运技术、液化天然气储运技术与压缩天然气储运技术三种不同储运技术所需费用予以显示。其中，天然气水合物的储运整体费用是850万元，而液化天然气的整体储运费用是1050万元。此外，压缩天然气的储运费用支出是1200万元。由此可见，在整体投资方面，天然气水合物方案的费用最具经济性。正是因为投资主体存在差异，所以在对总投资进行估算的过程中，并未综合考虑输配站投资问题。对于储配站的投资，三种储运技术间的差异较为明显，但天然气水合物的储存形式为固态，要保证可靠性的同时更具安全性，只有这样才能够节省实际的维护费用。
结语
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。
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