天然气储运技术及其应用发展前景

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年4月11期   作者:张国军1 张春生2
[导读] 从天然气储运技术的角度上来看,对于社会的可持续发展能起着重要的作用。

        
        张国军1 张春生2       
        中国石油天然气管道工程有限公司沈阳分公司    辽宁沈阳    110000


        摘要:从天然气储运技术的角度上来看,对于社会的可持续发展能起着重要的作用。为了确保社会和经济的可持续发展,安全高效的天然气储运技术是天然气推广应用的关键,应大力进行开展研发。基于此,本文对现有的天然气储运技术以及天然气储运技术未来发展前景进行了分析。
关键词:天然气;储运技术;应用;发展前景

1 现有的天然气储运技术
        天然气的不断发展主要是靠它的储运及其相关的技术,与此相关的问题的研究对于社会经济的不断发展也具有非常重要的意义。当前在人们的生活以及工业生产过程中,天然气的使用已经非常普遍,天然气是能源的重要组成部分,并且属于清洁能源类型,极大的促进了社会的发展,也正在改善着人们的生活方式,另外对于大气保护也会产生重要的作用。
1.1 天然气管道存储技术
        目前,在管道存储方面,我国最常见也是使用最多的技术就是天然气管道存储技术,其简称为PNG,而且全世界基本一半以上的天然气在储运时,主要通过管道,其中主要的特点就是在高压和大流量运输中,可实现远距离输送,并充分运用了管道深埋地下方式,不仅确保美观化,使其对环境的污染也降低了。以西气东输建设为例,在实际运输中,通常情况下,使用的工程为管道工程,在运输上,实现远距离运输;但是还具有一定缺点,投资比较大,而且在铺设工程上,具有一定的复杂性,成本高。但是从总体上来看,目前我国输气管道在实际发展中,已经逐渐将全自动和网络作为主要的发展方向。
1.2 天然气液化储运技术
        天然气液化储运技术简称LNG,是利用低温处理技术将气态天然气经过“三脱”处理的天然气液化后,以零下162℃的低温处理进行存储的一种技术。LNG一般在气井处建立自己的液化气站,在保证气源充足供给的同时,保持合理低廉的价格,LNG是目前在远洋输送过程中最主要的手段,其特点在于体积小、输送成本低、降低因铺设管道气源不足等问题而造成的风险,对提高荒漠地区及海洋地区的天然气的利用开发有显著效果。其广泛应用在公路运输中,在运输过程中LNG通过低温罐车到增压系统增压,然后进入液化天然气储罐,再从增压系统压入气化器中气化,在经过调压计量输送入城市管网供生产生活使用;其不足在于由于其多采用低温高压储存在液化装置内,所以对其生产设备、人员技术、储存装置的要求都特别高,加上净化、液化等复杂的工艺,使得投资费用增多,运行费用加大的问题随之而来。
1.3 天然气水合物储运技术
        天然气水合物,即NGH。针对于天然气的储运还会采用天然气水合物的储运方式,这种处于方式相对来说稳定性要更高一些,不需要对天然气进行冷冻,也不需要对天然气进行高温压缩,因此我们说在天然气运输的过程中,倘若可以采用这种储运技术,无论是对于安全性来说,还是对于稳定性来说都要更高一些,但是唯一美中不足的是,使用该方法的过程中,针对于人力、物力和财力资源的要求比较高,这样的情况下会产生比较高的成本。而这也是很多的储运单位不愿意选择这一技术的主要原因之一,毕竟企业的发展还是要伴随着经济效益的,大家还是希望能够以最低的成本,实现最高质量的储运。


1.4 吸附储运技术
        天然气吸附储运技术简称ANG,其利用在储气罐中装入吸附剂,利用吸附剂巨大的内表面积和微孔结构将天然气在室温和6.0MPa的压强下吸附存储的技术,吸附存储技术在资金需求上远比压缩天然气存储技术低一半还多,可供选择的储气罐较多,且其使用方便、便于携带、安全系数高。由于其便于携带多将此技术用于汽车领域,为弥补CNG在汽车方面高压充气设备投资大、容器重量大、多重压缩耗能量大、安全性能不足等问题,以增加天然气在汽车产业中使用数量,实现天然气商业化应用,但是目前吸附储运技术仍不完善,需要在储存密度、吸附剂的使用寿命、吸附剂吸附与释放过程中热效应、以及天然气重组分在释放过程里的滞留问题上进行改善,已达到真正技术上完善。
2 天然气储运技术未来发展前景
2.1 陆地方面天然气水合物储运技术的应用
        在陆地使用中,如果通过天然气固化方式,其天然气运送能运送到目的地,之后在目的地中,通过气化手段的利用下,将其使用转出。在这个过程中,会运用大量的水资源,如果这个地方水资源比较充足的话可适用,对于我国的山区缺水的地方来说,就不适用于这项技术,那么在天然气水合物出现下,针对这种不足能有效弥补,因为对于天然气水合物储运技术来说,其技术的本身在需水量上,相对比较小,而且也没有对存储容器提出较高的要求,省去了高压处理方式,有良好的安全性,我国陆地可充分运行这种方式。
2.2 海洋方面天然气水合物储运技术的应用
        在海洋应用上,由于管道运输和LNG在海上运输的不利因素,在海洋储运中天然气水合物的优势也就凸显出来了,其主要优点有:在运输方面,天然气水合物可提供除液态和汽态储运方式以外的另一种运输方式,可以忽略重烃、水以及二氧化碳等杂质的影响;安全性高,由于天然气水合物是固体材料,可以减低甚至忽略水压对容器的影响;可在井口结合井口气体压力维持水合物的平稳温度,在海洋运输节能方面有一定的作用;天然气水合物有着有着较强稳定性和多变的灵活性,对环境污染低等特点,很好的保护开采及运输过程中的环境,降低环境污染。
2.3 天然气储存
        在需要进行天然气储存的地方,把天然气转变为水合物,储存在特定的海底或陆地上,在需要时再分解水合物获得天然气。
        另外,水合物还可用于开采小型、零散的天然气气田。我国存在许多小型、零散的天然气田,如常规模式铺设天然气管道在经济上不可行,这时可利用水合物储运灵活的特点,把天然气转变为水合物进行开采、运输。
2.4 调节天然气使用的不平衡
        目前我国对于天然气的需求量比较大,但是由于我国不同地区的温差情况各不相同,因此对于天然气的使用情况也是各不相同。具备很大的不平衡性这样一来,我们便可以根据各地的天然气的使用的情况来决定采用具体的某一种储运技术,比如说,针对于天然气的使用消耗量比较大的地区,我们便可以采用天然气液化技术来进行储运。而针对于天然气使用比较少的地区,我们便可以采用天然气水合物与储运技术,实现因地制宜的储运方式,进而保证天然气的正常使用,降低天然气使用的安全性,打破天然气使用的不平衡性,提高天然气的使用率,减少突发事件以及安全事故的产生,实现天然气运输的可持续性发展。
3 结束语
        总之,在对天然气的储运中,采用水合物储运有着很大的市场经济性,随着当前国内外对于该项技术的有效研究和完善,在此基础上按照其自身的特性,将其应用在多个领域当中,尽管这种技术已经很完善,然而还有很多技术问题需要加强重视,比如,在对生成中大规模当中的生产速度,因此还需要加强深化研究,使得更加的成熟和完善。
参考文献:
[1]杨睿.天然气储运技术及其应用发展前景探讨[J].科技创新与应用,2019(24):166-167.
[2]王锐,张肇军.天然气储运技术及其应用发展前景[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(12):216-217.
[3]孙丽,李长俊,廖柯熹,周元.水合物法储运天然气技术及其应用前景[J].油气储运,2009,28(04):42-44+70+79+85-86.
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