高興

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津300193）

天然氣在經(jīng)濟(jì)社會(huì)及環(huán)境保護(hù)中的重要地位

高興

（天津市化工設(shè)計(jì)院，天津300193）

當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，生態(tài)破壞日益嚴(yán)重，溫室氣體的排放造成氣候?yàn)?zāi)難日益增多，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們環(huán)境觀念的逐漸覺(jué)醒，發(fā)展清潔能源、低碳經(jīng)濟(jì)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，已經(jīng)成為越來(lái)越多國(guó)家的共識(shí)。在當(dāng)今形勢(shì)下，天然氣這一清潔能源走入了發(fā)展的快車(chē)道。筆者結(jié)合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀，分析了天然氣在能源中的重要地位，以及發(fā)展情況，分析了清潔能源發(fā)展的可行性和必要性。

天然氣；清潔能源；生態(tài)環(huán)境

作為重要的化學(xué)燃料，天然氣，主要分布于油田和天然氣田，在煤層之中也有少量存在。天然氣是自然界中一切天然生成的各種氣體的混合物。但是從能源的角度來(lái)說(shuō)，通常所稱(chēng)的天然氣是儲(chǔ)存在地層的可燃性氣體。也有一部分天然氣與石油共生，我們一般稱(chēng)為油田伴生氣。其主要成分是甲烷，此外尚含有不同數(shù)量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及二氧化碳、氮?dú)?、硫化氫等成分?/p>

相較于燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量廢渣、廢水等污染物的煤炭、石油等高污染能源。天然氣具有使用安全便捷、傳輸方便、熱值相對(duì)較高等優(yōu)點(diǎn)。天然氣的使用過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，產(chǎn)生的溫室氣體也僅為煤碳石油的40%。

1 天然氣應(yīng)用種類(lèi)

根據(jù)應(yīng)用方向的不同，天然氣可分為以下幾個(gè)種類(lèi)。

1.1 民用燃料

天然氣具有燃燒效率高，運(yùn)輸成本低，安全性好的特點(diǎn)，已經(jīng)日益成為家庭燃料的首選。

1.2 工業(yè)燃料

天然氣可以代替煤，用于工廠(chǎng)采暖，生產(chǎn)用鍋爐等處。

1.3 化工原料

如以天然氣中甲烷為原料生產(chǎn)氰化鈉，黃血鹽鉀，赤血鹽鉀等。

2 天然氣能源的優(yōu)越性

煤、石油和天然氣是21世紀(jì)世界能源供應(yīng)的三大支柱。除了作為燃料，天然氣在化學(xué)工業(yè)原料之中的地位，也在不斷加強(qiáng)。隨著天然氣資源的不斷發(fā)現(xiàn)和開(kāi)采，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中顯示出重要作用。作為能源和燃料，天然氣主要有如下的優(yōu)勢(shì)。

2.1 優(yōu)勢(shì)的環(huán)境效益

與煤和石油相比，天然氣作燃料可以明顯減少環(huán)境污染，天然氣的使用過(guò)程中，不會(huì)產(chǎn)生大量的對(duì)人體和環(huán)境有害的物質(zhì)，產(chǎn)生的溫室氣體也僅為煤碳石油的40%。

2.2 安全的能源

天然氣以甲烷為主要組成部分，其組份中不存在一氧化碳等有害氣體，使用天然氣可以大大減少管道泄露對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)人生命健康的威脅。而且天然氣具體著火溫度高，爆炸界限窄，相對(duì)密度較空氣輕，安全性能好等優(yōu)點(diǎn)。在使用過(guò)程中，具有非常高的安全性

2.3 燃燒效率高

天然氣在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電利用中，熱能利用率可達(dá)55%，高于原油和煤的熱能利用率。

2.4 儲(chǔ)量豐富

在國(guó)家完成的新一輪全國(guó)常規(guī)油氣資源潛力系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的結(jié)果顯示，我國(guó)天然氣地質(zhì)資源量68萬(wàn)億m3，可采資源量40萬(wàn)億m3。存儲(chǔ)量非常豐富。

3 天然氣在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

3.1 工農(nóng)、業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域

天然氣與煤碳、石油等固體液體化工原料相比，它具有含水、灰粉、硫化物少等優(yōu)點(diǎn)。因此，天然氣作為化工原料可使生產(chǎn)成本降低、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

天然氣在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用極其廣泛，可以生產(chǎn)近千種化工產(chǎn)品，目前國(guó)內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)的天然氣化工產(chǎn)品有數(shù)十種，其中有一部分中間產(chǎn)品，主要有合成氨、甲醇、甲烷氯化物、硝基甲烷、乙炔、二硫化碳、碳黑、氫氰酸等。利用上述產(chǎn)品可以進(jìn)一步加工制造氮肥、有機(jī)玻璃、合成纖維、合成橡膠、塑料、醫(yī)藥溶劑、電影膠片、炸藥、高能燃料等。

3.2 社會(huì)生活領(lǐng)域

天然氣的主要成分是甲烷，正常燃燒時(shí)是呈淺藍(lán)色火焰。因?yàn)樘烊粴怆s質(zhì)少，燃燒較煤氣更安全，更衛(wèi)生，所以現(xiàn)在很多家庭都用上了天然氣。2002年上半年，北京市就有182.6萬(wàn)戶(hù)使用上了天然氣。天然氣越來(lái)越廣泛地被運(yùn)用了。了解天然氣的知識(shí)，對(duì)我們安全使用天然氣也有很大的幫助。例如在家里使用天然氣，要注意幾點(diǎn)：使用天然氣器具時(shí)，要注意通風(fēng)；用氣前要仔細(xì)閱讀用戶(hù)須知；不要在臥室內(nèi)安裝天然氣設(shè)施和使用天然氣；不要在安裝天然氣器具的房屋內(nèi)存放易燃、易爆物品、使用煤爐、液化氣爐具或者用明火取暖；使用天然氣熱水器要注意旁邊不能堆放雜物等等，都是我們應(yīng)該注意的地方。我們做到了，也就保障了自己的安全?，F(xiàn)在，許多環(huán)保組織都表示要確保社會(huì)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，而使用天然氣對(duì)改變城市環(huán)境則有顯著的效果。如北京市優(yōu)先發(fā)展天然氣，給北京市帶來(lái)了可觀的環(huán)保效益：每年減少燃煤396 萬(wàn)t，減少飛灰26.4萬(wàn)t，減少?gòu)U渣86.6萬(wàn)t，減少煙塵排放量0.72萬(wàn)t，減少二氧化硫5.6萬(wàn)t，減少氮氧化物2.4萬(wàn)t，減少一氧化碳8.6萬(wàn)t，減少總炭氫1.66萬(wàn)t。

目前，我國(guó)基本形成了東北、環(huán)渤海、長(zhǎng)江三角洲、中南、西南、東南沿海、西北七大區(qū)域不同類(lèi)型的天然氣消費(fèi)市場(chǎng)，其中西南地區(qū)、長(zhǎng)江三角洲、環(huán)渤海和西北地區(qū)是我國(guó)天然氣主要消費(fèi)區(qū)域，約占全國(guó)消費(fèi)量的70%。天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在向多元化轉(zhuǎn)變，城市燃?xì)庹诔蔀榈谝淮笥脷忸I(lǐng)域，發(fā)電用氣所占比例也有明顯增加。

總之，能源是人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的基本條件之一，在人類(lèi)日常生活及環(huán)境保護(hù)占有很大的比重。當(dāng)今社會(huì)清潔能源的使用，已經(jīng)成為越來(lái)越多國(guó)家的共識(shí)，天然氣作為能源的重要組成部分，具有安全性高，燃燒效率高，無(wú)污染等特點(diǎn)，將會(huì)越來(lái)越多的用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活之中。

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南開(kāi)大學(xué)首發(fā)現(xiàn)“光驅(qū)動(dòng)”新材料

據(jù)悉，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院陳永勝教授及其團(tuán)隊(duì)日前公布一項(xiàng)研究成果——新型石墨烯材料，可以在太陽(yáng)光等各種光源照射下驅(qū)動(dòng)飛行。作為世界首個(gè)“光驅(qū)動(dòng)”新材料，該成果被發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)刊物《自然-光學(xué)》上。

陳永勝教授表示，“我們?cè)?年多前切割一種特殊三維石墨烯材料時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)光可以對(duì)其產(chǎn)生推動(dòng)效果”此后‘光是否不僅能推動(dòng)細(xì)胞還可以推動(dòng)宏觀物體’就成了

攻克海水淡化和鹵水精制難題

天津工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)又有新突破，該校膜天公司在山東?；瘓F(tuán)成功建成1萬(wàn)t/d精制鹵水示范工程,實(shí)現(xiàn)精制鹵水在制堿工業(yè)中的直接應(yīng)用。這是國(guó)內(nèi)首次將超濾膜過(guò)濾技術(shù)引入濃海水（鹵水）精制化鹽制堿領(lǐng)域。該重大關(guān)鍵技術(shù)的突破可提高膜法海水淡化關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率，打破國(guó)外產(chǎn)品壟斷，并可提升我國(guó)濃海水（鹵水）綜合利用技術(shù)水平，尤其將帶動(dòng)鹽化制堿行業(yè)的升級(jí)改造，大大提高經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。

我們最重要的研究課題?！焙髞?lái)，陳教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合該校物理學(xué)院田建國(guó)教授共同研制出了這種能用光進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的石墨烯材料。

據(jù)該成果的視頻資料顯示，在幾十厘米的真空管里，在一束光的瞬間照射下，幾毫克的新型石墨烯材料能一次前進(jìn)幾cm到十幾cm，最遠(yuǎn)時(shí)可以運(yùn)行40cm。

目前對(duì)這種新型材料的整體研究還處在實(shí)驗(yàn)室起步階段，但隨著研究的進(jìn)一步深入，或許未來(lái)在三維石墨烯的助力下，宇宙飛船也能利用“光驅(qū)動(dòng)”穿梭太空。

由天津工業(yè)大學(xué)膜天公司負(fù)責(zé)的海洋經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范項(xiàng)目《用于海水淡化與濃海水（鹵水）精制工程高性?xún)r(jià)比超濾膜及裝備開(kāi)發(fā)》主要解決海水淡化和鹵水精制過(guò)程中的技術(shù)難題。天津工業(yè)大學(xué)膜天公司通過(guò)該項(xiàng)目的實(shí)施，擬將現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品強(qiáng)度提高30%左右。此外在基膜制備過(guò)程中通過(guò)引入低成本聚合物P V C和國(guó)產(chǎn)P V D F原料替代進(jìn)口原料，可大幅降低原材料成本，新的低價(jià)材料膜制備技術(shù)取得突破并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后，產(chǎn)品價(jià)格有望降低20%以上。項(xiàng)目實(shí)施期間，預(yù)計(jì)新增銷(xiāo)售收入9000萬(wàn)元，新增利潤(rùn)總額2000萬(wàn)元。

10.3969/j.issn.1008-1267.2015.04.025

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