本文摘要:摘要:科技的進(jìn)步,促進(jìn)人們對能源需求的增多。能源利用和環(huán)境保護(hù)是全世界共同關(guān)注的兩大基本問題,在我國高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,能源利用和環(huán)境保護(hù)這兩關(guān)鍵性問題,已成為我國是否能走可持續(xù)發(fā)展路線的關(guān)鍵要素,為了提高清潔能源的使用效率,我國出臺(tái)了
摘要:科技的進(jìn)步,促進(jìn)人們對能源需求的增多。能源利用和環(huán)境保護(hù)是全世界共同關(guān)注的兩大基本問題,在我國高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下,能源利用和環(huán)境保護(hù)這兩關(guān)鍵性問題,已成為我國是否能走可持續(xù)發(fā)展路線的關(guān)鍵要素,為了提高清潔能源的使用效率,我國出臺(tái)了一系列相關(guān)政策和解決方法如西氣東輸、廣東等地的液化天然氣等,隨著天然氣使用需求的增加,在運(yùn)送和存儲(chǔ)方面的保障更尤為重要。本文就天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展前景展開探討。
關(guān)鍵詞:天然氣;儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);發(fā)展前景
引言
當(dāng)前天然氣應(yīng)用在人們的生活中已經(jīng)是很普遍的了,它極大的緩解了世界能源危機(jī)同時(shí)還對社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著極其重要的作用,它屬于十分罕見的清潔能源,不但可以推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展還可以提高人們的生活質(zhì)量,而且在大氣保護(hù)中也有著關(guān)鍵的作用。在應(yīng)用天然氣的過程中,運(yùn)輸是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié),運(yùn)輸?shù)姆椒▽θ藗兊纳a(chǎn)和生活都有著直接的關(guān)聯(lián)。天然氣的儲(chǔ)運(yùn)類型有很多種,不同類型的天然氣需要使用不同的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。
1當(dāng)前現(xiàn)有的天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
1.1天然氣管道存儲(chǔ)技術(shù)
天然氣管道存儲(chǔ)技術(shù)簡稱PNG,是目前我國最常見使用最多的一種管道存儲(chǔ)技術(shù),目前全世界約有75%的天然氣都采用管道來儲(chǔ)運(yùn),其主要特點(diǎn)是在高壓和大流量的運(yùn)輸中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸送,巧妙的采用將其管道深埋地下的方式,在保證美觀的同時(shí)減少了對環(huán)境的污染,如我國提倡的西氣東輸?shù)慕ㄔO(shè)中,其中大部分都使用管道工程,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的輸送;但也有其不可忽視的缺點(diǎn),比如:投資巨大、鋪設(shè)工程復(fù)雜、成本高、靈活性不足,管道損耗等問題,但總體來看,目前我國的輸氣管道逐漸向全自動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,逐步形成體型龐大的供氣系統(tǒng)。
1.2液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),即LNG,主要對低溫處理技術(shù)加以利用,使氣態(tài)天然氣在“三脫”處理后液化的技術(shù),處理溫度為-162℃。通常情況下,液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用需要在氣井部位創(chuàng)建液化氣站,在氣源供給充足的基礎(chǔ)上,減少價(jià)格。目前階段,在遠(yuǎn)洋輸送方面,液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用較為常見。此天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的輸送成本不高且體積小,有效規(guī)避了管道鋪設(shè)而導(dǎo)致氣源不足的情況發(fā)生,優(yōu)勢顯著,可有效提高海洋區(qū)域與荒漠區(qū)域的天然氣資源利用率。在公路運(yùn)輸中引入液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),主要是借助低溫罐車向增壓系統(tǒng)增壓,隨后向液化天然氣儲(chǔ)罐內(nèi)進(jìn)入,經(jīng)增壓系統(tǒng)向氣化器內(nèi)壓入并實(shí)現(xiàn)氣化。隨后,在調(diào)壓計(jì)量后向城市管網(wǎng)中輸送,滿足城市居民的生產(chǎn)與生活需求。但仍需注意的是,此種天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)也存在一定的不足之處,即液化裝置內(nèi)始終充滿低溫高壓天然氣,所以對工作人員技能、生產(chǎn)設(shè)備以及儲(chǔ)存裝置提出了較高的要求。而且,液化與凈化工藝相對復(fù)雜,也直接增加了投資與運(yùn)行費(fèi)用。
1.3壓縮天然氣技術(shù)
所謂壓縮天然氣是利用特殊的方法把天然氣進(jìn)行壓縮,運(yùn)輸壓縮后的產(chǎn)物,它的儲(chǔ)蓄量一般是容器體積的230。要想將天然氣進(jìn)行壓縮,必須要有完整的設(shè)施進(jìn)行特殊的處理,而修建這些設(shè)施無疑就會(huì)增加壓縮天然氣的運(yùn)輸成本。現(xiàn)在的壓縮天然氣儲(chǔ)運(yùn)一般都是用厚壁型壓力容器,所以體積越大運(yùn)輸時(shí)消耗的費(fèi)用也就越多。但是最近幾年出現(xiàn)的新型壓縮技術(shù)則大大的減少了運(yùn)輸成本。
1.4水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
天然氣水合物,即NGH。針對于天然氣的儲(chǔ)運(yùn)還會(huì)采用天然氣水合物的儲(chǔ)運(yùn)方式,這種處于方式相對來說穩(wěn)定性要更高一些,不需要對天然氣進(jìn)行冷凍,也不需要對天然氣進(jìn)行高溫壓縮,因此我們說在天然氣運(yùn)輸?shù)倪^程中,倘若可以采用這種儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),無論是對于安全性來說,還是對于穩(wěn)定性來說都要更高一些,但是唯一美中不足的是,使用該方法的過程中,針對于人力、物力和財(cái)力資源的要求比較高,這樣的情況下會(huì)產(chǎn)生比較高的成本。而這也是很多的儲(chǔ)運(yùn)單位不愿意選擇這一技術(shù)的主要原因之一,畢竟企業(yè)的發(fā)展還是要伴隨著經(jīng)濟(jì)效益的,大家還是希望能夠以最低的成本,實(shí)現(xiàn)最高質(zhì)量的儲(chǔ)運(yùn)。
1.5吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)
天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)簡稱ANG,其利用在儲(chǔ)氣罐中裝入吸附劑,利用吸附劑巨大的內(nèi)表面積和微孔結(jié)構(gòu)將天然氣在室溫和6.0MPa的壓強(qiáng)下吸附存儲(chǔ)的技術(shù),吸附存儲(chǔ)技術(shù)在資金需求上遠(yuǎn)比壓縮天然氣存儲(chǔ)技術(shù)低一半還多,可供選擇的儲(chǔ)氣罐較多,且其使用方便、便于攜帶、安全系數(shù)高。由于其便于攜帶多將此技術(shù)用于汽車領(lǐng)域,為彌補(bǔ)CNG在汽車方面高壓充氣設(shè)備投資大、容器重量大、多重壓縮耗能量大、安全性能不足等問題,以增加天然氣在汽車產(chǎn)業(yè)中使用數(shù)量,實(shí)現(xiàn)天然氣商業(yè)化應(yīng)用,但是目前吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)仍不完善,需要在儲(chǔ)存密度、吸附劑的使用壽命、吸附劑吸附與釋放過程中熱效應(yīng)、以及天然氣重組分在釋放過程里的滯留問題上進(jìn)行改善,已達(dá)到真正技術(shù)上完善。
2天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)未來發(fā)展趨勢
2.1水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)在陸地與海洋中的應(yīng)用
現(xiàn)階段,陸地儲(chǔ)運(yùn)天然氣始終以管道為主,雖然成本不高且應(yīng)用便利,但安全性并不高,且天然氣海上運(yùn)輸并不方便。為此,要想對這一問題加以解決,需要將天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和應(yīng)用于其中。此技術(shù)在儲(chǔ)運(yùn)容器并未提出過高要求,而且無需在低溫環(huán)境下執(zhí)行。所以說,該儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)運(yùn)輸天然氣更安全,而且不會(huì)過于嚴(yán)重地影響周邊環(huán)境,使天然氣實(shí)際使用效率與存儲(chǔ)的安全性顯著優(yōu)化。
2.2汽車行業(yè)的應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,汽車逐步成為人們?nèi)粘3鲂械淖畛S玫慕煌üぞ撸囋龆,隨之而來的環(huán)境污染問題成為目前最具挑戰(zhàn)的問題,如何節(jié)能減排,降低汽車尾氣污染成為我國改善環(huán)境的首要任務(wù),F(xiàn)行研發(fā)使用天然氣、太陽能等新型清潔燃料取代以往污染嚴(yán)重的煤油、柴油、汽油等汽車燃料,在天然氣使用的技術(shù)上采用CNG和ANG等儲(chǔ)運(yùn)方式,但由于這兩種技術(shù)對設(shè)備、技術(shù)的高要求,使得天然氣在汽車行業(yè)的發(fā)展受到了不利影響,而新的天然氣水合物技術(shù)以其靈活穩(wěn)定性彌補(bǔ)了以往方法在汽車行業(yè)的不足,推進(jìn)汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型,推動(dòng)汽車行業(yè)低碳發(fā)展。
2.3調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡
目前我國對于天然氣的需求量比較大,但是由于我國不同地區(qū)的溫差情況各不相同,因此對于天然氣的使用情況也是各不相同。具備很大的不平衡性這樣一來,我們便可以根據(jù)各地的天然氣的使用的情況來決定采用具體的某一種儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),比如說,針對于天然氣的使用消耗量比較大的地區(qū),我們便可以采用天然氣液化技術(shù)來進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)。而針對于天然氣使用比較少的地區(qū),我們便可以采用天然氣水合物與儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)因地制宜的儲(chǔ)運(yùn)方式,進(jìn)而保證天然氣的正常使用,降低天然氣使用的安全性,打破天然氣使用的不平衡性,提高天然氣的使用率,減少突發(fā)事件以及安全事故的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)天然氣運(yùn)輸?shù)目沙掷m(xù)性發(fā)展。
工業(yè)論文投稿刊物:工程建設(shè)與設(shè)計(jì)以工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施全過程優(yōu)化為宗旨,以介紹先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)為主要內(nèi)容,是工程設(shè)計(jì)行業(yè)一份重要的綜合性科技期刊。
結(jié)語
綜上所述,天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)類型多種多樣,但均存在各自優(yōu)劣勢。特別是能源應(yīng)用方面,始終存在有待解決的問題。而天然氣屬于清潔能源的一種,不僅能夠有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境,也將對人們的日常生活產(chǎn)生不同程度的影響,有必要提高重視程度。以上,針對既有的天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)展開了系統(tǒng)性地分析與研究,并探討儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢,使人們對天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的重要性形成了正確認(rèn)知,為儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了有價(jià)值的參考依據(jù)。
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作者:劉凱
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