天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展前景

肖婉逸，吳婕 (.中國(guó)石油工程建設(shè)有限公司西南分公司，四川 成都 6004；.中國(guó)石油西南油氣田重慶氣礦江北運(yùn)銷部，重慶 4000)

0 引言

對(duì)于我國(guó)乃至世界來說，最關(guān)注的兩大基本問題就是能源利用和環(huán)境保護(hù)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，能源利用和環(huán)境保護(hù)成為最重要問題，而且這在我國(guó)可持續(xù)發(fā)展方向中，成為關(guān)鍵的要素。為了使得能源使用率獲得提高，我國(guó)也出臺(tái)了相關(guān)政策和解決措施。如各地的液化天然氣等，在天然氣使用需求增加下，就顯得運(yùn)送和存儲(chǔ)的重要的性?；诖?，我們還要對(duì)天然氣儲(chǔ)運(yùn)的方法應(yīng)用進(jìn)一步研究，并討論未來發(fā)展的前景。

1 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)

目前，在管道存儲(chǔ)方面，我國(guó)最常見也是使用最多的技術(shù)就是天然氣管道存儲(chǔ)技術(shù)，其簡(jiǎn)稱為PNG，而且全世界基本一半以上的天然氣在儲(chǔ)運(yùn)時(shí)，主要通過管道，其中主要的特點(diǎn)就是在高壓和大流量運(yùn)輸中，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送，并充分運(yùn)用了管道深埋地下方式，不僅確保美觀化，使其對(duì)環(huán)境的污染也降低了[1]。以西氣東輸建設(shè)為例，在實(shí)際運(yùn)輸中，通常情況下，使用的工程為管道工程，在運(yùn)輸上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸；但是還具有一定缺點(diǎn)，投資比較大，而且在鋪設(shè)工程上，具有一定的復(fù)雜性，成本高。但是從總體上來看，目前我國(guó)輸氣管道在實(shí)際發(fā)展中，已經(jīng)逐漸將全自動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)作為主要的發(fā)展方向。

1.2 天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)主要就是通過對(duì)低溫處理技術(shù)運(yùn)用，把氣態(tài)天然氣經(jīng)過“三脫”處理，其處理天然氣液化之后低溫處理的存儲(chǔ)技術(shù)。通常情況下，天然氣液化存儲(chǔ)技術(shù)在氣井處，會(huì)對(duì)自己的液化氣站進(jìn)行建立，為起源充足提供重要保障同時(shí)，其價(jià)格上還保持合理，而且在目前在遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)倪^程中，天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)作為重要手段，其主要的特點(diǎn)就是體積小，在實(shí)際運(yùn)輸中，其成本低，防止鋪設(shè)管道起源不足問題帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患，而且在利用開發(fā)海洋地區(qū)等方面，能獲得良好的效果[2]。其中在公路運(yùn)輸中，其應(yīng)用較為廣泛，天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)通過低溫罐車來到增壓系統(tǒng)進(jìn)行增壓，之后在液化天然氣儲(chǔ)罐中進(jìn)入等一系列過程來供生產(chǎn)生活使用；其中存在的不足之處為，其低溫高壓儲(chǔ)存在液化裝置內(nèi)，由于采用的比較多，在各個(gè)方面要求高，如：生產(chǎn)設(shè)備、人員技術(shù)和儲(chǔ)存裝置。再加上工藝具有一定的復(fù)雜性，其投資費(fèi)用上，相對(duì)來說比較多。

1.3 天然氣壓縮儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

壓縮天然氣的技術(shù)主要是將低溫情況下天然氣進(jìn)行增壓，并經(jīng)過高壓氣瓶組車運(yùn)輸，將其運(yùn)輸?shù)侥康牡?，此目的地為輸配站，?jīng)過減壓處理，把高壓氣瓶組內(nèi)的壓強(qiáng)降至，最后進(jìn)入在城市管網(wǎng)中，其中此技術(shù)主要的特點(diǎn)是運(yùn)輸成本比較低、經(jīng)濟(jì)效益好，使用便捷，對(duì)于瓶裝壓縮的天然氣罐來說，主要適應(yīng)為中小城市。且通過靈活應(yīng)用，其儲(chǔ)氣瓶質(zhì)量，高壓在這方面考驗(yàn)也逐漸的升級(jí)，在實(shí)際運(yùn)輸中，會(huì)具有一定的危險(xiǎn)，需要在優(yōu)化運(yùn)行中加以強(qiáng)化。

1.4 天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

對(duì)于天然氣吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)來說，其中主要在儲(chǔ)氣罐中，通過對(duì)裝入吸附劑進(jìn)行利用，利用吸附劑巨大的表面積和微控結(jié)構(gòu)，在室溫下，將天然氣吸附存儲(chǔ)的技術(shù)，從吸附存儲(chǔ)技術(shù)的角度上來看，在資金等方面，與壓縮天然氣存儲(chǔ)技術(shù)來說要低，而且在可供選擇儲(chǔ)氣罐相對(duì)而言比較多，使用便捷，安全系數(shù)較高。將此技術(shù)在汽車領(lǐng)域中應(yīng)用，使得在汽車方面的充氣設(shè)備存在不足等問題得到改善，如：投資大、安全性能不足、多重壓縮耗能量大等，促使天然氣應(yīng)用實(shí)現(xiàn)商業(yè)化[3]。但是在吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)等方面，還存在不完善的現(xiàn)象，需要從儲(chǔ)存密度、吸附劑吸附和釋放入手，在這一過程中完善熱效應(yīng)和天然氣釋放過程中滯留的問題，使此技術(shù)得到完善。

2 天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展前景

在當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也使得人們的生活水平得到提高，而且在新時(shí)代科技產(chǎn)物中，天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)成為了各國(guó)關(guān)注方法之一。對(duì)于各國(guó)專家來說，都在進(jìn)行天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的研究。使得通過研究下，采取有效的運(yùn)作方法，促使國(guó)家的天然氣利用率獲得提高，節(jié)約能源，促進(jìn)國(guó)家能源更好地發(fā)展。這在天然氣整體發(fā)展中，目前，對(duì)于我國(guó)來說，應(yīng)將此機(jī)遇把握住，在其改變我國(guó)分布結(jié)構(gòu)上，將新的技術(shù)作為重要的手段，意識(shí)到天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)應(yīng)用的重要性，并給予高度重視，促進(jìn)中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展。

2.1 陸地方面天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用

在陸地使用中，如果通過天然氣固化方式，其天然氣運(yùn)送能運(yùn)送到目的地，之后在目的地中，通過氣化手段的利用下，將其使用轉(zhuǎn)出。在這個(gè)過程中，會(huì)運(yùn)用大量的水資源，如果這個(gè)地方水資源比較充足的話可適用，對(duì)于我國(guó)的山區(qū)缺水的地方來說，就不適用于這項(xiàng)技術(shù)，那么在天然氣水合物出現(xiàn)下，針對(duì)這種不足能有效彌補(bǔ)，因?yàn)閷?duì)于天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)來說，其技術(shù)的本身在需水量上，相對(duì)比較小，而且也沒有對(duì)存儲(chǔ)容器提出較高的要求，省去了高壓處理方式，有良好的安全性，我國(guó)陸地可充分運(yùn)行這種方式[4]。

2.2 海洋方面天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用

其海洋應(yīng)用方面，在海上運(yùn)輸時(shí)，由于管道運(yùn)輸?shù)牟焕蛩兀诤Ｑ髢?chǔ)運(yùn)時(shí)，能充分體現(xiàn)出天然氣水合物優(yōu)勢(shì)，其中在運(yùn)輸方面，對(duì)于天然氣水合物來說，能提供另一種運(yùn)輸方式，可將相關(guān)雜質(zhì)的影響忽略，如：水和二氧化碳等；其具有一定的安全性，再加上天然氣水合物是固體飲料，將水壓對(duì)容器的影響降低化；在井口，其與井口氣體壓力結(jié)合下，并對(duì)水合物的平穩(wěn)溫度進(jìn)行維護(hù)，一定程度上，在海洋運(yùn)輸節(jié)能中能起著重要的作用。因?yàn)閷?duì)于天然氣化合物來說，具有一定的穩(wěn)定性和靈活性，其主要的特點(diǎn)就是環(huán)境污染低，能夠更好地保護(hù)開采和運(yùn)輸環(huán)境，使得環(huán)境污染降低化[5]。

2.3 石油化工方面天然氣水合物儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的應(yīng)用

在石油化工方面，對(duì)于天然氣水合物來說，主要在三相混輸中應(yīng)用，由此以來，在各個(gè)方面其成本上，使其能節(jié)約化，如生產(chǎn)基礎(chǔ)建設(shè)和運(yùn)輸費(fèi)用上，進(jìn)而使得能源使用率獲得提高，其對(duì)環(huán)境的污染降低化。

2.4 汽車行業(yè)的應(yīng)用

在當(dāng)今社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，也使得人們的生活水平不斷提高，其中在人們?nèi)粘３鲂兄校囎鳛槌Ｓ玫慕煌üぞ?，隨之在環(huán)境污染問題等方面，也帶來一定的污染，其中在環(huán)境改善上，節(jié)能減排和將汽車尾氣污染降低化作為首要的任務(wù)?，F(xiàn)行研發(fā)使用的新型清潔燃料能替代掉以往以汽車燃料，如：天然氣和太陽能等新型清潔燃料，其中在天然氣技術(shù)等方面，其使用的天然氣壓縮儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)儲(chǔ)運(yùn)方式要求相對(duì)來說比較高，這在汽車行業(yè)發(fā)展中，使得天然氣受到了一定的影響，而且新的天然氣水合物技術(shù)運(yùn)用下，對(duì)于汽車行業(yè)而言，能使此方法在汽車行業(yè)存在的不足之處得到彌補(bǔ)，促進(jìn)汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型，推動(dòng)汽車行業(yè)朝著低碳的方向發(fā)展。

3 結(jié)語

總而言之，從天然氣儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的角度上來看，對(duì)于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展能起著重要的作用。目前，對(duì)于我國(guó)來說，最普遍應(yīng)用的技術(shù)就是管道天然氣和天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，主要應(yīng)用在天然氣氣田中，而且還是規(guī)模比較大的。管道天然氣在受各方面限制下，在實(shí)際運(yùn)輸中，只能用于距離近的運(yùn)輸。而對(duì)于天然氣液化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)來說，其天然氣儲(chǔ)運(yùn)上，可實(shí)現(xiàn)在海洋上。在以后的研究上，對(duì)于水合物天然氣儲(chǔ)運(yùn)來說，會(huì)成為儲(chǔ)運(yùn)重要的主力?；诖?，在這方面我們還要進(jìn)一步研究，并進(jìn)行推廣和使用。