天然气相关知识

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⒋天然气的特性
• A 易燃易爆(flammable and combustible) • B 单位热值较高(High unit value)
• C 安全性(safety)
• D 清洁环保(Clean)
• E 易泄漏(escape)
• F不易运输储存(Transportation and storage)
⒌天然气的用途
• A 照明(lighting )：1792年,英国的默克 多发明了煤气灯，1807年本生发明了著名的 本生灯并迅速普及，开启了燃气的照明时代， 直到爱迪生的电灯。至今还有部分地区和领 域仍在使用本生灯。 B 发电(electric power generation)：天 天然气发电机组以家用管道天然气为燃 料，燃料成本只有汽油发电机组的三分 然气发电具有清洁环保低污染、可热电连产、 之一。 能源利用率高等特点，在产地附近有较高的 推广价值，远距离输配后发电成本比煤炭高 出 1 倍，缺乏经济性。国家为西气东输工程 投资了10个天然气发电项目（如望亭电厂、 张家港电厂），更是占了整个计划用气量的 近40％。但价格因素制约了发电计划的推广。
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• C 燃气汽车(The gas fired automobile ) ：上 个世纪早期的天然气汽车只是一种尝试，在车 用燃油量产后，行程短、体积庞大、外型差、 安全系数低等明显缺陷导致天然气汽车迅速被 市场淘汰。
• 无论是上世纪５０年代公共汽车顶上的大 煤气包，还是９０年代末出租车后备厢里的燃 气瓶，都在提醒着人们：中国缺油！中国油贵。 危险系数明显大于燃油、使用局限性较大的燃 气汽车实际上是一种缺油或油价高涨大环境下 天然气为能源的国产爱丽舍轿车 无奈的选择.
E 燃气空调：以燃气为能源的空调设备简称燃气空调。采用燃气空调替换电空 调，既可填补夏季天然气利用低谷，又可有效避免夏季用电高峰，从而起到环保、 节能、优化能源结构的三重效果。为此发达国家、尤其是电力紧缺国家普遍青睐 燃气空调——目前燃气空调占据日本中央空调市场的85％左右；我国上海、天津、 重庆、深圳等城市都已开始积极推广燃气空调。
左图：燃气空调 右图：户式燃气空调（远大1992年开发成功中国第一台直燃机,1996年 成为全球最大的直燃机制造企业。远大直燃机是一种以燃气为动力的大型空调设备，制冷 量从170～23000千瓦。家用燃气空调：16～115千瓦）
• F 燃气热水器和燃气灶（俗称煤 气灶）：是应用最广的领域，天 然气和液化气、人工煤气燃烧工 况差别较大，必须改造后才能切 换气源，不改造直接烧其它气种 会引起严重后果。 • G 燃气洗衣机、烘干机、烧烤炉 和其它：在燃气资源非常丰富并 且价格低廉的地区，燃气可以代 替电能用于洗衣机和其它耗能的 机器。在香港，近50％的居民家 庭使用燃气洗衣机和烘干机，日 本、香港使用燃气的其它日用品. 电力虽然比天然气更清洁，但属于二次能源， 需要煤炭、水力、核能等其它能源转化而来， 转化过程中要向环境中排放比同等热值天然气 更多的污染物，为此从对环境的影响角度考虑 ，天然气是常规能源中最清洁的。
来自百度文库
⒉LNG与CNG
• CNG是压缩天然气(compressed natural gas)的英文缩写,主要用 于短途汽车和市郊小区供气。常见的车载CNG是采用高强度储罐存 储的，天然气的储存压力为20MPa。由于这种高压压缩方案导致储 气率不高，所存储的压缩天然气的质量只有储罐本身质量的1/5～ 1/10，并且会给行车安全带来一定的隐患，其使用有较大的局限 性。 • LNG即液化天然气(liquefied natural gas)，是一种低温液态燃 料，可常压存储运输。液化天然气的单位质量仅为汽油的一半， 单位热值比汽油高出12%，因此提高了车载燃料系统的供气效率， 所携带的有效燃料将比压缩气罐式天然气加注车高出2～3倍。同 时减小了燃料系统的尺寸及质量，增大了车辆有效载荷及一次加 气后的续驶程长。近年来，世界各国积极展开了对液化天然气的 研究，把它用作汽车 、铁路机车、船舶甚至航空飞行器的燃料。
• 二 西气东输(West-East Gas Transmission)
⒈什么是天然气？
从地矿角度讲主要指油层气、煤层气和气田气，以及近年来在海洋 考察中发现的“可燃冰”四类可燃性气体。 四类气的共同特点是以甲烷(methane)为主要成分，根据不同的形成 地质条件，含有不同比例的乙烷(ethane)、丙烷(propane)等低碳烷烃和二 氧化碳(carbon dioxide)、氮气(nitrogen)、硫化氢(hydrogen sulfide)等成分。 其中煤层气俗称“瓦斯”，是造成我国一系列煤矿爆炸事故的元凶。 我们目前使用的液化天然气（LNG）实际上是压缩净化并冷却到零下 160℃的油层气和部分气田气，是目前单位热值最高、最纯净的化石燃料。 这几年大家听的最多的“西气”主要是新疆和陕西的气田气。“可燃冰” 数量巨大但尚不具开采条件。 甲烷的完全燃烧(complete combustion)反应式： CH4+3O2=CO2+2H2O 甲烷的不完全燃烧(incomplete combustion)反应式：CH4+2.5O2=CO+2H2O CH4+2O2=C+2H2O
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⒊可燃冰
• 可燃冰又称天然气水合物（ Natural Gas Hydrate ，简称 Gas Hydrate ），或笼形包合物（ Clathrate ），它是在一定条件（合适 的温度(temperature)、压力(pressure )、气体饱和度(saturation )、 水的盐度(salinity) 、 pH 值等）下由水和天然气组成的类冰的、非 化学计量的、笼形结晶化合物，其遇火即可燃烧。它可用 M· nH2O来表 示， M 代表水合物中的气体分子， n 为水合指数（也就是水分子数）。 组成天然气的成分如 CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S 等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为 甲烷，对甲烷分子含量超过 99 ％的天然气水合物通常称为甲烷水合 物（ Methane Hydrate ）。 天然气水合物在广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动 大陆边缘的隆起区、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。 在标准状况下，一单位体积的天然气水合物分解最多可产生 164单位体 积的甲烷气体，因而其是一种重要的潜在未来资源。
D 天然气制合成油(GTL)(cogasin)：石油基产品因其高效、安全、方便，仍将 是今后20年甚至更长时期内的主要运输燃料。主要原油产区的动荡局势、原油探 明储量的增加幅度远低于消费量的增加幅度、原油价格的大幅度波动以及天然气 探明储量的高速增长为天然气制合成油提供了足够的理由。天然气制合成油(GTL) 技术是两段工艺过程：第一段由天然气生产合成气；第二段由合成气在费-托(FT)催化剂上转化至液体烃。
天然气应用及 相关知识
• 一 概述
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⒈什么是天然气(natural gas)
⒉LNG与CNG ⒊可燃冰(combustible ice) ⒋天然气的特性 (property) ⒌天然气的用途 (application)
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⒍世界各国油气资源、产量、消费情况及比例
⒎中国天然气资源分布、生产情况及能源形势
气 资 源 、 产 量 、 消 费 情
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7
⒎ 中 国 天 然 况气 资 源 分 布 情
西气的气源
西气东输工程管道干线起自新疆塔里木盆地的 轮南油气田，向东经过甘肃、宁夏、陕西、山西、 河南、安徽和江苏，最终到达上海市郊区的白鹤 镇，全长约４千多公里，设计年输气能力１２０ 亿立方米。塔里木油田已累计探明天然气地质储 量６５７９亿立方米，仅仅一个主要气田克拉2号 探明地质储量就达到２８４０亿立方米，完全具 备向西气东输工程长期供气的资源基础。
管道天然气调压站
西气虽好用不起，西气东输发电难、经营难
总投资1400亿，跨越10个省区市，2003年10月开始供气的西气东输工程，拟议中 有10家调峰电厂，截止2004年12月30日正式商业运行时，与中石油签定供气合同的只 有望亭电厂、戚墅堰电厂、华能金陵电厂、张家港电厂四家，但都是在建项目，最乐 观的投产日期也需到2006年，而真正实现天然气稳定消费需求至少要到2007年。其他 迟迟未进入实质性建设阶段。 上海某电厂：“西气东输的气价，我们承受不起”，用煤发电，每度电的燃料成 本仅0.15元，为达到环保要求，发电工序增加了脱硫处理，燃料成本提高为0.17元； 而用天然气做燃料，成本高达0.3元以上。电厂可以承受的西气价格：每立方米1.1元， 实际价格每立方米1.6元。国家要求电力系统厂网分开，竞价上网，电价高了无处销。 杭州市燃气有限公司：“按照目前的定价销售天然气，每立方米将亏损1．084元， 以合同规定的7700万立方米销售量计算，公司每年将亏损8347万元。” 南京：2004年6月1日人工煤气定价由每方气 0.95元涨到1.1元，天然气定价每方 气2.2元，目前市政府对2002年中港合资的燃气公司一年补贴气款至少3000万。 苏州燃气集团：人工煤气定价每方气0.95元，2002、2003、2004连续三年因气价 倒挂亏损均超过千万，没有1分钱政府补贴，2004年涨价方案通过听证会，一纸禁涨 令至今未能涨价，公司折旧几乎贴光，无经济实力改造管网，全部切换后一年亏损超 过3000万。 《财经时报》在对安徽、江苏、浙江数十家城市燃气供应商调查了解到，按照现 有的价格机制，大部分燃气公司财务都出现了利润缩水甚至亏损的状况。 西气的到 来对燃气公司而言意味着雪上加霜。
西气东输的意义：
西气东输使我国天然气消耗增幅达50%，按 此势头,天然气将使我国能源结构的不合理得到 缓解。
西气的价格构成：
西气东输的天然气价格是由出厂价和管输费 两部分构成的，两者之和构成对用户的交气点价 格(门站价格)。出厂价实行政府指导价，由国家 发展和改革委员会制定基准出厂价，具体出厂价 格由供需双方在上下10%的范围内协商确定。管道 运输价格实行政府定价，由国家发展和改革委员 会制定。