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天然气

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天然气天然气

  在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体,包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏,才可开发利用。天然气主要用途是作燃料,可制造炭黑、化学药品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。

  (1)天然气

  天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。天然气的蕴藏量和开采量都很大,其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外,主要作为燃料使用,它不仅作为居民的生活燃料,而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于天然气热值高,燃烧产物对环境污染少,被认为是优质洁净燃料。

  随着世界经济的发展,石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境污染问题日益严重,使能源结构逐步发生变化,天然气的消费量急剧增长。天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途,发达国家都在竞相进行应用开发。

  我国的天然气资源比较丰富,据不完全统计,资源量约为3.8×1013m3。近年来,我国在勘探、开发和利用方面均有较大的进展。

  (2)液化天然气(LNG)

  由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区,因此必须解决运输和储存问题。天然气的主要成分是甲烷,其临界温度为190.58K,在常温下无法仅靠加压将其液化。天然气的液化、储存技术已逐步成为一项重大的先进技术。

  目前,液化天然气(LNG)在我国已经成为一门新兴工业,正在迅猛发展。液化天然气(LNG)技术除了用来解决运输和储存问题外,还广泛地用于天然气使用时的调峰装置上。

  (3)液化煤层气

  我国是世界煤炭生产大国,煤层气相应的储藏量也很大,储藏量和天然气基本一样。其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外,主要作为燃料使用,它不仅作为居民的生活燃料,而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于煤层气热值高,燃烧产物对环境污染少,被认为是优质洁净燃料。

  将煤层气液化后使用,主要有几方面好处:

  ①经济性

  投资成本较低,回收快。

  ②安全性

  “先采气,后采煤”的方式已成为发达国家能源利用的基本方式。“先采气,后采煤”大大提高了采煤的安全性。

  ③政策性

  此方式可节约能源,做到能源的彻底利用,符合国家的相关政策。有利于获得政府的支持。

  煤层气液化设备和天然气液化设备基本一样,只是由于大多数煤层气中氧、氮的含量比天然气略高,需要增加一套精馏系统。

  (4)液化天然气生产和使用的必要性

  液化天然气与天然气比较有以下优点:

  ①便于贮存和运输

  液化天然气密度是标准状态下甲烷的625倍。也就是说,1m3液化天然气可气化成625 m3天然气,由此可见贮存和运输的方便性。

  ②安全性好

  天然气目前的储藏和运输主要方式是压缩(CNG)。由于压缩天然气的压力高,带来了很多安全隐患。

  ③间接投资少

  压缩天然气(CNG)体积能量密度约为汽油的26%,而液化天然气(LNG)体积能量密度约为汽油的72%,是压缩天然气(CNG)的两倍还多,因而使用LNG的汽车行程远,相对可大大减少汽车加气站的建设数量。

  ④调峰作用

  天然气作为民用燃气或发电厂的燃料,不可避免会有需要量的波动,这就要求供应上具有调峰作用。

  ⑤环保性

  天然气在液化前必须经过严格的预净化,因而LNG中的杂质含量远远低于CNG,为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足更加严格的标准(如“欧Ⅱ”甚至“欧Ⅲ”)创造了条件。

  天然气(Natural Gas)天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气,是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。天然气其主要成分为甲烷,热值为8500大卡/米3是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。

  当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时,会产生富含甲烷的气体,这种气体就被称作生物气(沼气)。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥,由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气(例如:屁),胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。

  当甲烷散逸到大气层中时,它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。这种飘散的甲烷,就会被视作一种污染物,而不是一种有用的能源。然而,在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应,就会变成二氧化碳和水,因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。而且就燃烧而言,天然气要比煤这类石炭纪燃料产生的二氧化碳要少得多。甲烷的重要生物形式来源是白蚁、反刍动物(如牛羊)和人类对土地的耕种。据估计,这三者的散发量分别是每年15、75和100百万吨(年散发总量约为1亿吨)。

  纯天然气含:CH4(98%) C3H8(0.3%) C4Hm(0.3%) CmHn(0.4%) N2(1.3%),低发热值为(36220KJ/Nm3)

中国天然气分布


  中国沉积岩分布面积广,陆相盆地多,形成优越的多种天然气储藏的地质条件。根据1993年全国天然气远景资源量的预测,中国天然气总资源量达38万亿m3,陆上天然气主要分布在中部和西部地区,分别占陆上资源量的43.2%和39.0%。 中国天然气资源的层系分布以新生界第3系和古生界地层为主,在总资源量中,新生界占37.3%,中生界11.1%,上古生界25.5%,下古生界26.1%。天然气资源的成因类型是,高成熟的裂解气和煤层气占主导地位,分别占总资源量的28.3%和20.6%,油田伴生气占18.8%,煤层吸附气占27.6%,生物气占4.7%。中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为:渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。中国气田以中小型为主,大多数气田的地质构造比较复杂,勘探开发难度大。1991-1995年间,中国天然气产量从160.73亿m3增加到179.47亿m3,平均年增长速度为2.33%。

  我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。同时,我国还具有主要富集于华北地区非常规的煤层气远景资源。

  经过十几年的艰苦勘探,成果已清晰地展现在世人面前。它表明,在我国960万平方公里的土地和300多万平方公里的管辖海域下,蕴藏着十分丰富的天然气资源。

  专家预测,资源总量可达40-60多万亿立方米,是一个天然气资源大国。勘探领域广阔,潜力巨大,前景十分美好。

  近几年,祖国的东南西北中天然气勘探喜讯频传,初步为我们描绘出了21世纪天然气发展的轮廓。

  东,就是东海盆地。那里已经喷射出天然气的曙光;

  南,就是莺歌海-琼东南及云贵地区。那里也已展现出大气区的雄姿;

  西,就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青海的柴达木盆地。在那古丝绸之路的西端,石油、天然气会战的鼓声越擂越响。它们不但将成为我国石油战略接替的重要地区,而且天然气之火也已熊熊燃起,燎原之势不可阻挡;

  北,就是东北华北的广大地区。在那里有着众多的大油田、老油田,它们在未来高科技的推动下,不但要保持油气稳产,还将有可能攀登新的高峰;

  中,就是鄂尔多斯盆地和四川盆地。鄂尔多斯盆地的天然气勘探战场越扩越大,探明储量年年剧增,开发工程正在展开。四川盆地是我国天然气生产的主力地区,最近又有新的发现,大的突破,天然气的发展将进入一个全新的阶段,再上一个新台阶。

  从北到南,从东到西,从陆地到海洋,天然气的希望之火冲天旺,天然气大国之梦将在希望之火中化成美丽七彩的火凤凰。

  随着科技的发展,在未来的世界里人类肯定会找到比天然气更为理想的能源。但不管将来谁取代天然气,天然气将起到向新能源迈进的不可替代的重要的桥梁作用。

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