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天然气储运技术和发展研究

来源:石化技术 作者:邓江城
发布于:2020-12-07 共2847字
  摘要:伴随社会发展速度的加快,天然气应用实现普及,在人们生产与生活中的重要性逐渐凸显出来,一定程度上推动了社会经济的发展。天然气属于清洁性新能源,在环境保护方面发挥着不可或缺的作用。储存和输送是使用天然气的重要环节。基于此,文章将天然气储运技术作为主要研究内容,重点阐述其发展现状与未来发展趋势。
  
  关键词:天然气,储运技术,发展,论述


储运工程师论文

  
  近年来,能源利用与环境保护逐渐发展成世界性问题,特别是在我国经济发展速度加快的背景下,以上两方面问题也对可持续发展战略的落实产生了直接影响。要想实现清洁能源使用效率的全面提升,我国已经出台了相关性政策。但在天然气使用需求不断增加的情况下,存储与运输保障也更为关键。为此,有必要深入研究并分析天然气储运技术及发展,进一步普及天然气这一清洁能源的广泛应用,践行环境保护理念。
  
  1 常见的天然气储运技术阐释
  
  (1)管道存储。天然气管道存储技术,即PNG,也是当前最常使用的管道存储技术,世界范围内75%比重天然气均以管道为介质完成储运[1]。该技术能够在高压与大流量条件下,实现远距离输送的目标。同归对深埋于地下管道的合理运用,在确保美观的同时也降低了污染生态环境的程度。以西气东输工程项目建设为例,管道工程占据绝大部分比重,为远距离输送提供了可能。然而,这种天然气储运技术同样存在不可忽略的缺陷,即需要较大的投资,成本支出大且铺设难度大,灵活性严重缺失,会使管道损耗。然而,从整体角度分析,国内输气管道已经呈现出网络化与自动化发展趋势,也初步构建了供气系统架构。
  
  (2)液化储运。天然气液化储运技术,即LNG,主要对低温处理技术加以利用,使气态天然气在“三脱”处理后液化的技术,处理温度为-162℃。通常情况下,液化储运技术的应用需要在气井部位创建液化气站,在气源供给充足的基础上,减少价格。目前阶段,在远洋输送方面,液化储运技术的应用较为常见。此天然气储运技术的输送成本不高且体积小,有效规避了管道铺设而导致气源不足的情况发生,优势显着,可有效提高海洋区域与荒漠区域的天然气资源利用率。在公路运输中引入液化储运技术,主要是借助低温罐车向增压系统增压,随后向液化天然气储罐内进入,经增压系统向气化器内压入并实现气化。随后,在调压计量后向城市管网中输送,满足城市居民的生产与生活需求[2]。但仍需注意的是,此种天然气储运技术也存在一定的不足之处,即液化装置内始终充满低温高压天然气,所以对工作人员技能、生产设备以及储存装置提出了较高的要求。而且,液化与净化工艺相对复杂,也直接增加了投资与运行费用。
  
  (3)压缩储运。压缩天然气,即CNG,主要是在低压条件下天然气增压至20~25MPa,经高压气瓶组车向目的地输配站运输,在1~2减压处理后,使高压气瓶组内压强下降到1.6MPa,最终进入到储气罐内亦或是在压强降低的同时进入到城市管网内。压缩储运技术的运输成本不高且具有较为广泛的适用范围,经济效益可观,实际使用更安全和便捷,不存在污染的问题。而且,瓶装压缩天然气罐可在中小型城市内使用,对城镇天然气使用困难的问题加以解决。在实际应用的过程中,高压条件对储气瓶质量提出了更高要求,而且也增加了运输的危险系数[3]。天然气压缩储运需要较大体积的储气瓶,实际质量很重,且存储密度低,仍需在管道事故应急处理与优化方面加大研究力度。
  
  (4)吸附储运。天然气吸附储运技术,即ANG,主要是将吸附剂置于储气罐内,充分发挥吸附剂的优势,在大内表面积与微孔结构的作用下,即可确保天然气处于室温与6MPa压强条件下。对此技术的应用,所需资金明显减少,而且储气罐的选择性较多,使用更便利且方便携带,具有较高的安全系数。正是因为携带便利,所以也在汽车领域中得到了广泛应用,促进了天然气应用的商业化发展。然而,天然气吸附储运技术尚未成熟,仍需在吸附剂与存储密度等方面做出完善。
  
  (5)水合物储运。天然气水合物储运技术一般可简化成NGH,能够使水分子转变成空穴吸附小分子氢类气体,最终产生笼形固态结晶类的化合物[4]。因为此结构具有一定的独特性,每立方米天然气水合物能够保存150~200m3的天然气。即便此技术的储气量少于其他存储技术,但实际生产成本不高,且对存储条件要求不高,安全性与可靠性特征明显,可应用于边远气田或者是海底天然气储运中,经济性显着。然而,天然气水合物储运技术仍有待完善,需借助相应的措施,加快水合物的生成速度,对运输与集装问题加以解决。
  
  2 天然气储运技术未来发展趋势
  
  (1)水合物储运技术在陆地与海洋中的应用。现阶段,陆地储运天然气始终以管道为主,虽然成本不高且应用便利,但安全性并不高,且天然气海上运输并不方便。为此,要想对这一问题加以解决,需要将天然气水合物储运技术和应用于其中。此技术在储运容器并未提出过高要求,而且无需在低温环境下执行。所以说,该储运技术运输天然气更安全,而且不会过于严重地影响周边环境,使天然气实际使用效率与存储的安全性显着优化。
  
  (2)天然气使用不均衡的调整。近年来,天然气实际需求量明显增多,但是受各区域温差的差异影响,天然气使用状况也有所差异,不平衡的特征十分明显。为此,需综合考虑不同地区天然气使用状况,对储运技术进行合理选择。如果对天然气使用消耗量过高,则应选用液化技术[5]。若天然气使用消耗量偏低,即可借助水合物储运技术。一定要遵循因地制宜储运原则,以确保天然气使用正常,降低安全事故发生率,改善天然气使用不均衡的情况,实现天然气使用率的全面提升,进一步促进天然气运输事业的稳定可持续发展。
  
  (3)日常生活对天然气储运技术的运用。现阶段,天然气储运技术种类诸多,然而应用于日常生活中的频率并不高,甚至会受成本因素、设备因素等影响。为此,在对此问题进行改善方面,应在日常生活中普及应用天然气储运技术。在实践过程中,应创建压缩储运站,在同一压缩站内压缩并处理天然气,随后实现应用目标。这样一来,即可对设备与高成本支出的问题加以解决,在生活中推广应用天然气压缩储运技术,方便人们的日常生活。
  
  结束语
  
  综上所述,天然气储运技术类型多种多样,但均存在各自优劣势。特别是能源应用方面,始终存在有待解决的问题。而天然气属于清洁能源的一种,不仅能够有效地保护生态环境,也将对人们的日常生活产生不同程度的影响,有必要提高重视程度。以上,针对既有的天然气储运技术展开了系统性地分析与研究,并探讨储运技术未来的发展趋势,使人们对天然气储运技术的重要性形成了正确认知,为储运技术的推广应用提供了有价值的参考依据。
  
  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]郑君.浅析天然气地面建设储运工艺新技术[J].工程建设与设计,2019(14):143-144.  
  [4] 周鹏.对天然气储运技术及其应用发展前景的分析[J].中国化工贸易,2019,11(7):7.  
  [5] 胡优良.天然气管道及储运设施安全保障技术发展现状与场站应用[J].中国化工贸易,2019,11(12):116.
作者单位:中石油西南油气田公司输气管理处仁寿输气作业区
原文出处:邓江城.天然气储运技术和发展论述[J].石化技术,2019,26(11):193+195.
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