天然气基础知识讲座

热烈庆祝中国共产党第十九次代表大会胜利召开
天然气基础知识讲座
葛洲坝集团机电公司四川华气公司 主讲人：谢新茂 2017年10月
讲座概要
第一章：天然气基础知识 第二章：天然气产业链与应用领域 第三章：气源种类与加气（注）站 第四章：加气（注）站工艺与设备 第五章：天然气液化工艺技术及设备 第六章：国家能源战略发展与天然气“十三五”发展规划
1、能源分类
一次能源，也称天然能源，是指从自然界开采取得，未经改变或转变 而直接利用的自然能源。如原煤、原油、天然气、水能、风能、太阳 能、海洋能、潮汐能、地热能、天然铀矿等。一次能源又分为可再生 能源和不可再生能源，前者指能够重复产生的天然能源，包括太阳能、 风能、潮汐能、地热能等；后者用一点少一点，主要是各类化石燃料、 核燃料。 二次能源是由一次能源经过加工转换以后得到的能源，包括电能、汽 油、柴油、液化石油气和氢能等。 例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电 机，所产生的电能即可称为二次能源。 二次能源与一次能源转化中必定存在一定程度的损耗。
1659年在英国才发现了天然气，但并没有得到广泛应用。直到1790年煤 气才成为欧洲街道和房屋照明的主要燃料。1821年纽约弗洛德尼亚地区对天 然气才得到商业应用。世界天然气的开发利用，以1925年美国铺设第一条天 然气长输管道作为现代工业利用的标志。
能源是国家经济发展和现代化的基础和动力，天然气是一种优质、高效、 清洁的低碳能源，可与核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互补， 是能源供应清洁化的最现实选择。
第一章 天然气基础知识
中国古人对天然气的利用有十分悠久的历史，2000多年前，人们就用竹 筒装着天然气，用作火把照亮走夜路。我国四川天然气开发利用历史悠久， 公元前三世纪当时担任蜀郡太Biblioteka Baidu的水利专家李冰利用天然气凿井汲卤，煮卤 熬盐，公元13世纪，四川自贡、富顺和荣县等地的浅层天然气已大规模开发 和利用。
6）沼气：化学名;甲烷CH4，顾名思义就是沼泽里的气体。是各种有机物 质在隔绝空气(还原条件)，并在适宜的温度、PH值条件下，经过微生物的 发酵作用所产生的一种清洁可燃气体。
热烈庆祝中国共产党第十九次代表大会胜利召开
主讲人简介：谢新茂，中共党员，1985年毕业于北京经济学院 安全系统工程专业，熟悉国家相关技术标准与专业规范，曾 参与火力发电、石油炼化、LPG充装站、CNG加气站、大型LNG 工厂及城市燃气调峰站等多项工程设计技术文件修改审核、 工艺设备安装质量过程控制与特种设备安全监管工作，具备 高级工程师，注册安全工程师，高级节能评估师职业资质， 在工程设计建设项目积累较丰富工作经验。现为葛洲坝集团 机电公司四川华气公司LNG建设项目外聘技术专家。
3、主要燃气的种类
1）煤制气（SNG）：煤制气是煤气的一种，是指以煤炭为原料，工艺制取 以甲烷为主要成分、并符合天然气热值及有害物控制指标的可燃气体。是 将燃料煤经干馏、气化、裂解制取的可燃气体，是原煤洁净利用技术的一 种人工制取气体，以氢气、甲烷、一氧化碳为主要成分。 2）页岩气：是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主 要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源 资源，主要用于城市燃气、化工和发电等，有利于缓解油气资源短缺，增 加清洁能源供应，是常规能源的重要补充，我国探明的页岩气可采储量居 世界第一，储量十分丰富。
3）煤层气：煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质 颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤 的伴生矿产资源，属非常规天然气，俗称"瓦斯"，其热值与天然气相当， 相应热值在8000Kcal/m3以上，可以与天然气混输混用，且燃烧洁净。
4）焦炉煤气，是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏 后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业 的副产品。一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3(标况)。其主要成分为氢 气(55%~60%)、甲烷(23%~27%)、一氧化碳(5%~8%)、C2以上不饱和烃 (2%~4%)，均属于高热值可燃组分。
2、天然气的来源、组成与分布
油田伴生气指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。但通常所称的天然气 只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢（CH4）化合物的可燃气体，而与石 油共生的天然气常称为油田伴生气。 天然气是指从自然界中开采，以碳氢化合物为主要成分的可燃气体混合物， 其中甲烷（CH4）占大多数，除另有少量的乙烷（C2H6）丙烷（C3H8）丁烷 （C4H10、）和戊烷（C5H12）等气态烃类，还有硫化氢（H2S）有毒气体，二氧 化碳（CO2）、氮（N2）、氦（He）、氩（Ar）等非烃惰性气体和微量水气，。
5）天然气水合物：简称可燃冰，是分布于深海沉积物或陆域的永久冻土 中，由天然气与海水在高压低温条件下形成的类似冰状的结晶物质。已被 证实其化学式为CH4-8H2O。1m3可燃冰在常压常温下可释放164m3的天然气 及0.8m3的淡水。因其外观像冰而且遇火即可燃烧，又被称作"固体瓦斯"。 天然气水合物中甲烷含量占80%~99.9%，燃烧污染比煤、石油、天然气都 小得多，而且储量丰富，全球储量足够人类使用千年，因而被各国视为未 来石油天然气的替代能源。今年，我国科学家首次在我国南海海域发现裸 露在海底的“可燃冰”,并首次（可燃冰）试采成功。
液态密度0.46t/Nm3（体积），气态密度0.71Kg/Nm3（体积）。 热值8400~9100Kcal/m3。(标煤热值:7000Kcal/kg，LPG热值:10016 Kcal/kg,电热值:860Kcal/度) 爆炸极限：5%~15%。
国内气源：已基本形成以四川、鄂尔多斯、塔里木、柴 达木、松辽、准噶尔盆地六大陆上主探区和南海、东海 两大海上主探区共八大天然气主要探区。 我国天然气基础设施主体框架已基本形成，西气东输、 陕京线、川气东送等天然气长输管道网络已初具规模。 LNG进口气源主要来源于澳洲、中东、欧洲等世界许多产 油国，通过LNG船舶运输至沿海接收站。 当前初步形成了“西气东输、海气登陆、就近供应”的 国内供气格局。