熊明云

摘要：近年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，低碳環(huán)保的理念在社會(huì)諸多領(lǐng)域得到深化，給天然氣企業(yè)提供巨大的發(fā)展機(jī)遇。我國(guó)天然氣資源主要具有污染小、高熱值、蘊(yùn)藏豐富的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)大量的實(shí)踐，表明了天然氣的壓縮儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)對(duì)天然氣應(yīng)用率的提升中發(fā)揮了不可或缺的作用。合理選擇儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已成為相關(guān)工作者共同探討的重要課題。

天然氣是一個(gè)重要的清潔型能源，在改良城市環(huán)境污染、緩解社會(huì)能源壓力、提升人類生活水平方面均發(fā)揮重要的作用。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)天然氣的需求量與日俱增。通常工業(yè)企業(yè)與燃?xì)獾臍庠聪喔艉苓h(yuǎn)的距離，在進(jìn)行天然氣輸送期間，必須確保天燃?xì)獾陌踩?、持續(xù)性、穩(wěn)定性。基于此，本文闡述了油田天然氣的壓縮儲(chǔ)運(yùn)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)天然氣應(yīng)用中相關(guān)的問(wèn)題展開了分析。

1 油田天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

1.1 天然氣管道的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

在天然氣儲(chǔ)存與運(yùn)輸過(guò)程中通常應(yīng)用專門的燃?xì)夤艿溃@在陸地運(yùn)輸，以及經(jīng)貿(mào)領(lǐng)域中發(fā)揮了重要的作用。通過(guò)管道進(jìn)行輸送，能夠從某種程度上降低，甚至防止環(huán)境污染，進(jìn)而提升了天然氣資源的輸送水平。當(dāng)前，我國(guó)的交通體系主要包括公路、水路、管道、鐵路、航空等。選擇管道對(duì)天然氣進(jìn)行輸送可以達(dá)到最為理想化的效果。從天然氣管道未來(lái)發(fā)展前景出發(fā)，管道的口徑不斷增大、運(yùn)輸距離不斷延長(zhǎng)、承重性能逐漸增強(qiáng)、信息化水平逐漸提高。管道輸送主要特征如下：其一，天然氣運(yùn)輸管道可以進(jìn)行一體化經(jīng)營(yíng)。從管道運(yùn)輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析，主要有儲(chǔ)氣系統(tǒng)、支線及干線、加工設(shè)備等。而且，管道的運(yùn)輸系統(tǒng)還會(huì)涉及到五個(gè)重要的環(huán)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)呈現(xiàn)統(tǒng)一化、密閉性特征。天然氣研發(fā)、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)彼此相互聯(lián)系。因此，相關(guān)工作者在施工與調(diào)度管理系統(tǒng)的時(shí)候，必須系統(tǒng)地分析各個(gè)影響因素。其二，管道系統(tǒng)對(duì)于調(diào)峰是非常有利的。由于客戶對(duì)天然氣的需求量往往受到諸多因素的影響，例如：時(shí)間、節(jié)氣、用氣規(guī)劃等。所以會(huì)存在需求的高峰、低谷期。但是，天然氣的生產(chǎn)線通常不會(huì)存在較大的變化，導(dǎo)致從燃?xì)馍a(chǎn)側(cè)到用氣側(cè)的管線運(yùn)輸長(zhǎng)時(shí)間處在波動(dòng)的狀態(tài)。如果天然氣的需求量達(dá)到最低點(diǎn)，則剩余的氣體可以通過(guò)管道或相關(guān)設(shè)施儲(chǔ)存;如果天然氣的需求量達(dá)到最高點(diǎn)，則儲(chǔ)存的氣體可以利用相關(guān)的儲(chǔ)氣設(shè)施釋放出來(lái)。其三，管道運(yùn)輸通常具有壓力大、距離長(zhǎng)、流量大等特點(diǎn)?？傮w而言，天然氣的管道運(yùn)輸長(zhǎng)度一般受到客戶與氣源二者距離的影響。所以，天然氣的管線大多比較長(zhǎng)。

1.2 天然氣液化的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

關(guān)于液化儲(chǔ)運(yùn)，即 LNG 主要指的是把天然氣由原來(lái)的氣態(tài)向液態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，再通過(guò)低溫的儲(chǔ)罐有效地存放。在冬季用氣量達(dá)到高峰期的時(shí)候，為了減緩天然氣的供應(yīng)壓力，可以把液態(tài)的天然氣變?yōu)闅鈶B(tài)。天然氣的液化在調(diào)峰中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。對(duì)于長(zhǎng)輸管道的末端、高壓管束、高壓球罐等調(diào)峰模式，天然氣的液化儲(chǔ)運(yùn)方式有著明顯的優(yōu)勢(shì)。例如：存儲(chǔ)量大、調(diào)節(jié)便捷。LNG 運(yùn)輸?shù)某杀局贿_(dá)到管道運(yùn)輸成本的 1/5 左右，極大地降低了由于氣源不夠敷設(shè)管道帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn);另外，LNG 體積小，具有較大的運(yùn)輸優(yōu)點(diǎn)，可以通過(guò)海運(yùn)、陸運(yùn)等方式。通過(guò)海運(yùn)形式無(wú)需消耗很大的油量，進(jìn)而達(dá)到“降本增效”的目標(biāo)。相關(guān)的工作人員應(yīng)當(dāng)綜合考慮壓力的調(diào)節(jié)給這項(xiàng)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)帶來(lái)的影響，起始站主要負(fù)責(zé)壓縮天然氣，可能消耗較大的成本，而終點(diǎn)站負(fù)責(zé)天然氣的汽化，相對(duì)成本不多。而且，相應(yīng)的天然氣的液化調(diào)峰站一般也包含較多的優(yōu)勢(shì)，例如：占地面積小、便于維護(hù)、施工期短等。其液化運(yùn)輸主要借助低溫的液體車、船舶、管道等工具。注意管道運(yùn)輸期間，應(yīng)用的材質(zhì)一定要達(dá)到低溫、隔熱的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并選擇鎳鋼。把中間的冷卻站設(shè)置在管道上，有利于低溫液體的單向流動(dòng)。

1.3 天然氣的壓縮儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

壓縮天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，即 CNG 主要指的是天然氣資源經(jīng)過(guò)壓縮以后（通常的壓力為 15～25 MPa），妥善地儲(chǔ)藏在高壓的氣瓶中，或者利用槽車的輸送技術(shù)。還可以應(yīng)用管束的容器對(duì)天然氣進(jìn)行儲(chǔ)存，再通過(guò)船舶的形式加以輸送 ;也可以選擇管束容器對(duì)天然氣進(jìn)行儲(chǔ)存，再采取鐵路運(yùn)輸?shù)男问健Ｒ话銧顩r下，如果天然氣通過(guò)管道運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的地方性的輸配站時(shí)，需要經(jīng)過(guò)降壓，再注入儲(chǔ)罐中，最終運(yùn)輸?shù)娇蛻艚K端。此外，可以在調(diào)壓以后，利用城市的管網(wǎng)對(duì)天然氣進(jìn)行運(yùn)輸。通過(guò)仔細(xì)地分析與對(duì)比，管束容器承載的重量稍大于氣瓶，

但是，氣瓶的加工成本偏低，且制作工藝簡(jiǎn)單，具有較大的安全性、靈活性特點(diǎn)?？傮w而言，天然氣壓縮的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)在我國(guó)得到了大量的應(yīng)用，技術(shù)較為成熟，具有較大的可操作性，一般適用于零散的、車用燃?xì)獾目蛻簟？墒牵档米⒁獾氖?，在天然氣?chǔ)運(yùn)期間，壓縮的壓力往往要> 20 MPa，當(dāng)達(dá)到 25 MPa 左右時(shí)，天然氣呈現(xiàn)良好的壓縮性能，可縮減為原體積的三百分之一，減緩了天然氣儲(chǔ)存的壓力。CNG 技術(shù)有著無(wú)污染、投入小、效益高、應(yīng)用安全、便利等優(yōu)點(diǎn)。但是，因儲(chǔ)氣的壓力較高，對(duì)存儲(chǔ)的容器也提出了很高的要求，能量的儲(chǔ)存密度小。應(yīng)當(dāng)配置性能良好、質(zhì)量穩(wěn)定的儲(chǔ)存設(shè)備，最大化地減少天然氣運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)階段，相關(guān)工作者對(duì) CNG 儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)加強(qiáng)了研究，例如：研發(fā)了瓶裝壓縮、輸配的工藝，這樣，把經(jīng)過(guò)壓縮處理的天然氣靈活地用在我國(guó)城市的燃?xì)馀渌拖到y(tǒng)，一定程度上緩解了超高壓的天然氣系統(tǒng)和城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的銜接、高壓等問(wèn)題。這種瓶裝的壓縮天然氣輸配的工藝主要適用在我國(guó)中小型的城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，尤其偏遠(yuǎn)的地區(qū)?？傊?，天然氣的壓縮儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)具有建設(shè)期限短、工藝簡(jiǎn)易、見效快等特點(diǎn)。在具體應(yīng)用的時(shí)候，需要系統(tǒng)地分析各個(gè)影響因素，例如：用氣性質(zhì)、原料價(jià)格、位置、氣源量等，以實(shí)現(xiàn)高效供氣的目標(biāo)。

2 天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)

天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)主要包括天然氣開發(fā)吸附儲(chǔ)罐、專用吸附劑、吸附性能等。例如：天然氣的吸附劑具有吸附與脫附迅速、導(dǎo)熱性能好、體積小、成本低等特點(diǎn)。關(guān)于天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)的技術(shù)，一般應(yīng)用活性炭作為吸附劑。在具體操作過(guò)程中，一定要重視高密度與高比面積。所以，相關(guān)工作人員需要采用妥善的措施，盡量壓縮顆?？障兜捏w積。從現(xiàn)階段發(fā)展?fàn)顩r分析，減小顆粒之間的空隙體積主要通過(guò)壓制成型的碳。關(guān)于吸附的儲(chǔ)罐，需要把再生吸附劑的熱效應(yīng)劃入重點(diǎn)分析的對(duì)象。在范德華力的作用影響下，天然氣能夠附在吸附劑的內(nèi)側(cè)，在天然氣儲(chǔ)存密度增加過(guò)程中發(fā)揮重要作用。吸附主要分為甲烷分子間、甲烷分子與吸附劑間等吸附的功能。天然氣的吸附站一般只需要設(shè)置較為簡(jiǎn)易的設(shè)備，這樣可以節(jié)約建設(shè)的成本，而且具有較強(qiáng)的可行性，進(jìn)而為我國(guó)偏遠(yuǎn)區(qū)域提供良好的供氣服務(wù)。此外，吸附劑需要定期進(jìn)行更新，其中產(chǎn)生的車輛折損費(fèi)用在天然氣整個(gè)儲(chǔ)運(yùn)成本中的占比較大。所以，需要不斷地提升儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的性能，有利于天然氣的吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)獲得長(zhǎng)期、健康地發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，在節(jié)能降耗、低碳環(huán)保的思想不斷深入人心的時(shí)代，天然氣資源在社會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。由于工業(yè)、中心城市與天然氣的氣源距離很遠(yuǎn)，在天然氣運(yùn)輸期間離不開先進(jìn)的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。如天然氣管道、天然氣液化、天然氣壓縮等技術(shù)，為了更好地滿足我國(guó)城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供氣需求，相關(guān)的工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)探索與實(shí)踐，不斷改進(jìn)天然氣的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，以增強(qiáng)企業(yè)供氣水平。

參考文獻(xiàn)

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