天然气利用新技术_王丹
船运业应用替代燃料实现碳减排的实践及思考
q］可持续发展》 USTAINABLE DEVELOPMENT
船运业应用替代燃料实现碳减排的实践 及思考
王丹I,毕研涛2 (1.中国船船燃料有限责任公司；2.中国石油集团经济技术研究院)
摘 要：面对国际海事组织203()年和2()5()年船运碳排放强度比20()8年分别降低4()%和70%的目标，船运 业已开展液化天然气等低碳燃料规模化应用，并进行生物燃料等碳中和燃料和氢、氨等零碳燃料的技术研 究和应用示范。目前各种路径仍面临诸多问题和挑战，船运业尚未达成最终共识。对此，中国能源、造船 和船运等行业应提前谋划应对，结合中国国情和发展实际制定顶层规划和支持政策，围绕“卡脖子”和核 心关键技术开展攻关研究，加速智能化技术开发与应用，拓展国际化经营，开展国际合作，参与国际规则 制定，跟踪船舶碳捕集封存等技术发展
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用天然气，这个我们生活中无处不在的能源，其实还有很多神奇的一面。
你知道吗？天然气不仅可以被液化，还可以被氦气高效利用。
这可不是闹着玩儿的，它关系到我们国家的能源安全和环境保护。
今天，我就来给大家讲讲这个有趣的话题。
我们来看看天然气液化的过程。
天然气液化是一种将天然气压缩成液体燃料的技术。
这个过程就像是把一个大胖子压扁，变成一个小胖子。
这样一来，天然气就可以方便地储存和运输了。
而且，天然气液化后的体积只有原来的五分之一左右，相当于一罐可乐的体积。
这么小的体积，可以轻松地放在车里，再也不用为加不到油而烦恼了。
那么，天然气液化后有什么用呢？其实，天然气液化后可以作为一种清洁能源，用于发电、供暖等。
而且，由于天然气液化后的热量密度高，所以它的燃烧效率也比煤、油要高。
这样一来，我们就可以减少对环境的污染，保护我们的家园。
接下来，我们再来聊聊氦资源高效利用的关键技术。
氦是一种非常稀有的气体，地球上的含量仅占0.1%。
但是，它却有着神奇的用途。
比如说，氦可以用来制造激光器、冷却剂等高科技产品。
而且，氦气的密度很小，所以它的储存和运输也非常方便。
那么，如何高效利用氦资源呢？这里就涉及到一个关键技术——氦气分离技术。
简单来说，就是把混合在一起的氦气和其他气体分离开来。
这个过程就像是在大海里捞金子，要把金子从沙子里挑出来。
不过，这个过程可不是那么容易的。
因为氦气的沸点非常低，只有-269摄氏度，所以我们需要一种特殊的方法来提取它。
经过科学家们的努力，终于研发出了一种高效的氦气分离技术。
这种技术可以在不破坏氦气的情况下，把它和其他气体分离开来。
这样一来，我们就可以更有效地利用氦资源了。
氦气分离技术还有很大的发展空间。
比如说，我们可以研究出更高效的分离方法，提高氦气的提取率。
或者，我们可以研究出新的应用领域，把氦气转化为其他有用的产品。
只要我们不断努力，相信未来一定会有更多关于氦资源的神奇发现。
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用随着全球能源需求的不断增长，天然气作为一种清洁、高效的能源，越来越受到各国政府和企业的重视。
天然气液化技术的发展，不仅可以提高天然气的利用率，还可以为氦资源的高效利用提供技术支持。
本文将从天然气液化技术和氦资源高效利用两个方面，详细介绍关键技术和装备的研究与应用。
一、天然气液化技术1.1 天然气液化的原理天然气液化是将天然气与碳氢化合物在一定温度下通过化学反应，使其从气态转变为液态的过程。
这一过程主要包括以下几个步骤：预处理、压缩、冷却、分离和储存。
1.2 天然气液化的关键因素天然气液化的关键因素包括原料气的质量、压力、温度、催化剂等。
其中，原料气的纯度对液化效果至关重要，因为高纯度的原料气可以提高液化效率，降低液化过程中的损耗。
适当的压力和温度也是影响液化效果的重要因素，需要通过实验和优化来确定最佳条件。
二、氦资源高效利用2.1 氦资源的重要性氦是一种稀有气体，具有极高的热稳定性和低密度，广泛应用于航空、医疗等领域。
随着全球经济的发展，对氦资源的需求不断增加，因此，研究氦资源的高效利用技术具有重要意义。
2.2 氦资源高效利用的关键技术和装备氦资源高效利用的关键技术和装备主要包括氦的提取、分离、压缩和储存等方面。
其中，氦的提取是基础，主要采用分子筛吸附法、渗透法等方法；分离则是将提取出的氦与其他杂质分离，提高氦的纯度；压缩是为了降低氦的体积，便于储存和运输；储存则是将压缩后的氦存储在低温储罐中，防止其汽化。
三、关键技术和装备的研究与应用3.1 天然气液化关键技术的研究与应用为了提高天然气液化的效果，研究人员进行了大量实验和理论研究，提出了一系列关键技术。
例如，采用多级压裂工艺进行预处理，可以有效去除天然气中的杂质和水分；采用高性能催化剂，可以降低液化过程中的反应温度和能耗；采用低温储罐进行储存，可以防止天然气在常温下汽化。
这些关键技术的应用，使得天然气液化技术取得了显著的进展。
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用天然气，这个我们生活中无处不在的能源，它就像我们的好朋友一样，时刻陪伴着我们。
你知道吗？天然气并不是一开始就这么方便使用的。
它需要经过一系列的处理，才能变成我们家里的暖气、燃气灶等设备所需要的气体。
而在这个过程中，还有一个重要的环节，那就是天然气液化。
今天，我就来给大家讲讲天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用的那些事儿。
我们来看看天然气液化是什么。
天然气液化就是把天然气压缩到一定程度，让它变成液体状态。
这样做的好处是，可以方便地运输和储存。
而且，天然气液化后，它的热值会提高很多倍，这样就可以满足更多家庭的供热需求了。
天然气液化的过程并不是那么简单，需要用到一些特殊的设备和技术。
我们再来聊聊氦资源高效利用的关键技术和装备。
氦是一种非常稀有的元素，它的含量只占地球总质量的0.0005%。
虽然它很稀有，但是它却有着广泛的应用。
比如，氦气可以用来制造激光器、磁共振成像仪等高科技产品。
而且，氦气还可以帮助我们治疗一些疾病。
要实现氦资源的高效利用，还需要一些关键技术和装备的支持。
这些关键技术和装备又是什么呢？其实，它们主要包括以下几个方面：一是氦气的提取技术；二是氦气的净化技术；三是氦气的储存技术；四是氦气的利用技术。
这些技术的应用，可以让我们更好地利用氦资源，为社会的发展做出贡献。
现在我们已经知道了天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用的重要性。
我们应该如何去推广这些技术和装备呢？其实，方法很简单，只要我们做好以下几点就可以了：一是要加大宣传力度，让更多的人了解到这些技术和装备的重要性；二是要加强技术研发，不断提高这些技术和装备的性能；三是要加大政策支持，为这些技术和装备的发展创造良好的环境。
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用是一项非常重要的工作。
只有我们共同努力，才能让这项工作取得更好的成果，为我国的能源事业发展做出更大的贡献。
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用天然气是我们生活中不可或缺的能源之一，它可以为我们的家庭和工业提供温暖和动力。
但是，天然气资源并不是无穷无尽的，我们需要找到一种方法来高效利用它。
这就是天然气液化技术的作用所在。
天然气液化是一种将天然气转化为液体燃料的过程。
这样做的好处是可以将天然气储存在低温条件下，从而延长其使用寿命。
液化后的天然气可以通过管道运输，方便快捷地到达需要的地方。
最重要的是，液化后的天然气可以用于各种不同的用途，包括发电、供暖和工业生产等。
要实现高效利用天然气资源并不容易。
这就需要我们掌握一些关键技术和装备。
其中最重要的一项技术就是氦资源高效利用技术。
氦是一种非常稀有的气体，但是它却有着广泛的应用领域。
例如，在医疗领域中，氦被用来制造放射性同位素；在工业领域中，氦则被用来制造半导体材料。
因此，如何高效利用氦资源成为了一项非常重要的任务。
为了解决这个问题，科学家们开发了一系列关键技术和装备。
其中最著名的一项技术就是氦离心机。
这种机器可以将氦气压缩到极高的压力下，并将其转化为液体状态。
这样一来，我们就可以更加方便地储存和运输氦资源了。
除了氦离心机之外，还有其他一些关键技术和装备也被广泛应用于天然气液化及氦资源高效利用领域。
例如，低温储罐可以帮助我们在低温条件下储存天然气；高压压缩机可以将天然气压缩到更高的压力下；加氢反应器可以将天然气转化为液体燃料等等。
这些技术和装备的应用，使得我们能够更加高效地利用天然气资源，为我们的日常生活和工业生产提供了更多的动力和保障。
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用是一个非常重要的领域。
通过不断地研发和创新，我们可以更好地利用天然气资源，为我们的生活和社会做出更大的贡献。
希望这篇文章能够让大家对这个领域有更深入的了解！。
涪陵页岩气田钻井岩屑资源化利用实践
油"#环%保护ENVIRONMENTAL PROTECTION OF OIL O GAS FIELDS2020年4月Vol.30No.2・1・涪陵页岩气田钻井岩屑资源化利用实践!梅绪东王朝强徐烽淋王丹张春张思兰熊德明刘璞(1.重庆市涪陵页岩气环保研发与技术服务中3".重庆市页'气4发环境保护工程技术研究中心)摘要总结了涪陵页岩气田开发初期钻井岩屑采用固化填埋方式处置存在占地面积大且易产生二次污染隐患等问题，因地制宜地探索钻井岩屑的资源化利用。
分析了水基岩屑随钻预处理和油基岩屑热脱附技术，结合钻井岩屑的理化性质,开展了水基岩屑脱水后干渣制路基材料、制砖及水泥窑协同处置,油基岩屑灰渣制混凝土、制砖及水泥窑协同处置的探索和实践，基于环境安全、技术稳定可靠、消纳量大的原则，最终形成了涪陵页岩气田钻井岩屑资源化方案：水基岩屑''随钻预处理、水泥窑协同处置”，油基岩屑“热脱附、水泥窑协同处置”，实现了钻井岩屑的资源化综合利用。
关键词涪陵；页岩气；水基岩屑；油基岩屑；资源化DOI：10.3969/j.issn.1005-3158.2020.02.001文章编号: 0引言近年来，我国页岩气勘探开发行业发展迅猛，建成了涪陵、长宁-威远和昭通等国家级页岩气示范区，实现了储量和产量的突飞猛进，页岩气已成为我国天然气产量的重成部分。
随着页岩气开采行业的发展，也产生了环境问题，如对地下水和地表水、大气、噪声、土壤的环和废水的[12]。
其中，钻井岩屑的处理页岩气开采行业环境保护的重点和％国内外研究学者对油气岩屑的开展了大量的研究，各油气业因地地开展了探索，逐从的发展囚%涪陵页岩气田位于四川盆地，近表地质条件复杂、生态环、区、土地，生环％与气相比，页岩气钻井数量多，产生大量的岩屑，包括水基岩屑、油基岩屑,，将对当地环境产生不良影响％了涪陵页岩气开发建井固废的，针对开发在的，开展的探索和实践，分析在资源实程中的成效和，以期为区岩屑的有益借鉴％1005-3158(2020)02-0001-05%页岩气钻井岩屑概况及开发初期处置方式1.1页岩气钻井岩屑分类及特点相比于常规天然气开发，页岩气单井产量低、产量递减快，需不断打井来补充产量，从而产生大量的钻井岩屑％据统计，涪陵页岩气田累计371口，平均完钻井深4896+,平均垂深3022+,平均水平段长1537m。
市场化改革对天然气开发和利用的影响研究
注， 近年来 ， 随着天然气进 口量 逐渐增多， 当前 的定价机制己 实现天然气价格完全市场化奠定基础。
经 不能 适 应 我 国天 然 气 工 业 的发 展 。 ２ ０ １ ３ 年７ 月１ Ｏ 日， 为了保 障
此次调整 天然气价格 的对象是非居民用天然气的门站 价
天然气的充足供应、 促进节能减排和提高资源利用效率 ， 国家 格 （ 居 民用天然气价格 暂不做调整 ） ， 为了减 少对现有下游用
９ ０ Ｉ ｆ 人 民 论 坛 。 Ｐ Ｅ 。 Ｐ 。 ｓ Ｔ Ｒ ｌ Ｂ ｕ Ｎ Ｅ
管 道混合输 送的天然气价格 ， 其中混输天然气 的运输 企业和 鼓励发展天然气 ， 增加天然气供应。 但我国天然气资源相对贫 销售企业为同一市场主体的， 需执行统一门站价格； 上述气源 乏， 剩余可采 储量不足世界 总量的２ ％， 人均探明剩余可采储量 进入长输 管道混合 输送但单 独销售的， 气源 价格 由供 需双 方 只有世界平均水平的７ ％左右。 因此， 利用价格机制鼓励企业增
发展 改 革委 员会 决 定调 整 非居 民用天 然气 的门站 价 格 ， 改 变 沿 户的 影 响 ， 以便 平 稳推 行 调价 机 制 ， 将天 然 气 分为 存 量 气 和 增
用多年的成本加成定价模 式， 采用市场化定价机制。
量气 。 其中， 存量气为２ ０ １ ２ 年实际使用气量 ， 存量气用气量一 经确定， 上游企业不得随意调整 ， 存量气门站价格暂时按每立 方米提价幅度最高不超过０ ． ４ 元（ 其中化肥用气最高不超过０ ． ２ ５ 元） ， 争取到 “ 十二五”末调整到按市场供求关 系定价。 增量气
天然气价格市场化改革思路
此次天然气价格市场化改革并不仅仅是调整价格， 而是从 为比存量气超 出部分， 增 量气门站价格 按可替代能源价格 的 根本上改变定价机 制。 调整之前我国天然气价格主要是由出厂 合 理 比价 来确 定 ， 暂 时 按与 燃料 油、 液 化 石油 气 等 可 替代 能 源 价、 管输价和城市管网价 等三部分组成 ， 天然气 的出厂价格加 价格 的８ ５ ％确定 ， 调整后全国平均天然气门站价格 由每立方米 管输价格就形成了天然气门站价格 ， 门站价格再加城市管网价 １ ． ６ ９ 元 提高 到每 立 方 米 １ ． ９ ５ 元。 格就是最终用户的消费价格 。 而这 三个价格的定价模 式均采 用了成本加成 ， 这种定价模式比较适用于单一气源， 但是 随着 市场化改革对天然气开发和利用的影响 我国天然气市场多气源 、 多管网、 联合供气格局的形成 ， 该定
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用
天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用天然气，这个东西可厉害了！它既可以像煤气一样用来做饭、取暖，还可以像石油一样用来发电、驱动汽车。
但是，你知道吗？天然气并不是一下子就能用完的，它需要先被液化，才能方便地储存和运输。
而且，天然气中还含有一些杂质，比如甲烷、乙烷等，这些杂质不仅会影响天然气的质量，还会让它变得不那么好利用。
所以，科学家们就研究出了一种方法，叫做“氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用”，让天然气变得更加纯净、更加有用。
我们来看看天然气液化的过程。
天然气其实是由一系列小小的气囊组成的，这些气囊里面都充满了气体。
当我们要把这些气体变成液体时，就需要把它们加热到一个特定的温度，然后让它们在一定压力下变成液体。
这个过程有点像我们煮鸡蛋，只不过鸡蛋是被水蒸气煮熟的，而天然气是被热空气煮熟的。
这个过程可不是那么简单的，需要用到一些高科技的设备和材料。
接下来，我们再来看看如何利用氦资源来提高天然气的利用效率。
氦是一种非常稀有的元素，它的原子核里只有一颗质子和二颗中子。
因为它的原子核太小了，所以它的密度非常大，比很多金属还要大。
而且，氦是一种非常稳定的元素，它不会与其他元素发生化学反应。
正是因为这些特点，氦才成为了一种非常重要的资源。
科学家们发现，氦可以用来净化天然气中的杂质。
具体来说，就是把天然气中的杂质吸附在氦气球上，然后把这些杂质从天然气中分离出来。
这个过程有点像我们玩捉迷藏的游戏，只不过我们是把杂质藏在氦气球里，而不是躲在某个地方。
这个过程也是非常复杂的，需要用到一些高科技的手段和设备。
除了净化天然气之外，氦还可以用来制造一些特殊的产品。
比如说，我们可以把氦气压缩成高压气体，然后用来推动火箭发射。
这个过程有点像我们吹泡泡一样，只不过我们是把泡泡吹得很大很大，然后让它飞上天空。
这个过程也是非常危险的，需要有很高的技术和安全意识。
总之呢，天然气液化及氦资源高效利用关键技术和装备与工业化应用是一个非常重要的研究领域。
天然气制合成气新技术
天然气制合成气新技术
张丽峰
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2011(30)7
【摘要】近年来,国内外正在研究一种新的天然气制合成气技术,即甲烷催化部分氧化法和甲烷二氧化碳重整法.甲烷催化部分氧化法制合成气能耗低,可在常压下操作,反应空速大,在工业化过程中可减小设备规模,降低装置投资,适用于合成气制有机含氧化合物,目前已完成了每天500 t以上的工业化试验;甲烷二氧化碳重整法制合成气对减小二氧化碳排放,缓解温室效应有着重要意义.
【总页数】2页(P91-92)
【作者】张丽峰
【作者单位】大庆油田天然气分公司
【正文语种】中文
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1.天然气制合成气新技术
2.焙烧温度对Al2O3载体的性质及其负载的煤制合成气制代用天然气镍基催化剂性能的影响
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4.Eni/Sabic合作开发天然气转化为合成气新技术
5.巴斯夫等开发全新的海相天然气二氧化碳转化制合成气技术
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90年代天然气处理加工利用新进展
90年代天然气处理加工利用新进展
龙晓达
【期刊名称】《石油与天然气化工》
【年(卷),期】1999(028)004
【摘要】本文概要描述９０年代天然气处理，加工和利用三个方面的工艺发展及
应用的进展情况。
天然气处理包括脱水，脱硫脱碳，硫磺回收和尾气处理；天然气加工包括凝液回收，天然气液化和天然气提氦，天然气利用包括天然气发电，天然气汽车，天然气制冷及天然气空调，天然气燃料电池等，化工利用则介绍了合成气，合成氨，甲醇，液体燃料的技术进展。
【总页数】7页(P265-271)
【作者】龙晓达
【作者单位】四川石油管理局天然气研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE64
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利用金属配合物的甲烷活化及其反应
利用金属配合物的甲烷活化及其反应
干鲷真信;廖国成
【期刊名称】《天然气化学》
【年(卷),期】1991(002)002
【总页数】6页(P41-46)
【作者】干鲷真信;廖国成
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TE622.11
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我国天然气优化利用取得重大突破
我国天然气优化利用取得重大突破
无
【期刊名称】《油田节能》
【年(卷),期】2004(015)004
【摘要】《中华工商时报》记者周太友、德夫大连报道：记者10月12日从中科院大连化学物理研究所获悉，我国科学家在天然气、煤层气优化利用关键技术核心问题研究中取得了一批在国际上产生重要影响，在解决国家重大需求方面取得重要突破性进展的创新研究成果。
天然气经合成气制柴油已达到世界先进水平。
【总页数】1页(P57)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TE665.3
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1.宣汉地区天然气勘探取得重大突破 [J], 吴月先
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FPSO分离器工艺参数计算
FPSO分离器工艺参数计算谢小波;于超;王丹;段北辰;刘东辉;赵会军;袁锡铎【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2016(045)005【摘要】按照从原油中分出气体的要求或油水分离的要求，根据原油的性质和操作经验来确定液体的滞留时间，按照产量数据有公式来计算气体在操作条件下的流量；用经验公式计算天然气的偏差因子，假设分离器的长度或高度利用公式计算分离器的内径，从而选择分离器的尺寸。
【总页数】5页(P109-113)【作者】谢小波;于超;王丹;段北辰;刘东辉;赵会军;袁锡铎【作者单位】中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457;中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司，天津300457【正文语种】中文【中图分类】U674.38【相关文献】1.FPSO中生产分离器防波板的结构设计 [J], 吕春晓;刘江歌;赵崇卫;吴旭维;韩旭2.FPSO系泊系统载荷计算与分析——基于南海"奋进号"FPSO运动特性实船测量结果 [J], 赵文华;胡志强;杨建民;李悦喜;谢协民3.循环流化床锅炉气固分离器选择与高温旋风分离器结构计算 [J], 周一工4.循环流化床锅炉气固分离器选择与高温旋风分离器结构计算 [J], 周一工5.渤海地区某FPSO分离器水堰管高度调节探讨 [J], 梁煜奇;侯嘉民;吕涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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第24卷第2期山 西 化 工V o l.24 N o.2 2004年5月SHAN X I CHEM ICA L IN D U ST RY M ay2004天然气利用新技术王 丹, 闫 磊(太原市煤气公司,山西 太原 030021)摘要:阐述了能源是实现我国经济可持续发展的重要保障,也是人类赖以生存的基础。
分析了世界天然气新技术的发展,从燃气联合循环发电、汽车代用燃料、民用液化燃料、天然气制冷技术、燃料电池等五个方面讲述了天然气利用新技术的应用。
关键词:天然气;利用;新技术;能源中图分类号:T E6 文献标识码:A 文章编号:1004-7050(2004)02-0060-031 我国能源状况能源是实现我国经济可持续发展的重要保障,也是人类赖以生存的基础。
从总量上看,我国是一个能源生产大国,同时也是一个能源消费大国。
能源利用状况能够反映出一个国家的经济发展水平,它是研究经济发展战略问题的重要依据。
目前我国煤炭产量已居世界首位。
煤炭在一次能源中占有很大的比重。
近年来我国在能源结构调整上花费了很大的力量,采取了很多措施,使能源结构由依赖煤炭的单一结构逐步形成了以煤为主、多源互补的能源生产体系。
我国一次能源消费结构及预测见表1。
表1 一次能源消费结构及预测年份煤/%石油/%天然气/%水电/%核电/% 199873.518.6 2.2 5.71200071.024.0 2.7 2.10.2201560.928.87.0 2.50.8 由表1可知,虽然煤炭在一次能源中的比例,由原来的96%已经下降到目前的71.0%,甚至到2015年可望调整到60.9%,但是以煤为主的能源格局不会有根本性的改变。
在20世纪80年代以前我国城市燃气以发展人工煤气为主,80年代至90年代初期液化石油气得收稿日期:2004-02-11作者简介:王 丹,女,1971年出生,太原理工大学无机化工专业毕业,学士学位,工程师,现任太原市煤气公司教育科副科长。
到极快的发展,到90年代末期以后,天然气有了更大的发展。
随着社会经济快速发展以及对环境保护的要求日益提高,国家从政策上来引导加快发展城市燃气项目,我国城市燃气的开发、建设和利用将进入一个新的发展时期。
随着天然气储量的不断发现,西气东输工程正在大力推进,“十五”期间,将主要利用国内已落实的天然气资源,建成西气东输的管道大动脉。
这为我国发展天然气化工,加速我国化学工业结构调整和现代化进程提供了前所未有的良好机遇,因此,应积极发展现代天然气利用技术。
2 世界天然气新技术的发展当前国际上天然气化工利用战略研究的目标是为21世纪全球能源和石油化工原料转变作技术准备,研究重点是天然气直接或间接转化,生产液体燃料、烯烃、芳烃和含氧有机化学品四大领域。
其研究工作比较活跃,许多新一代的天然气化工产品正处于工业化的进程,如天然气制乙烯技术(M TO)、天然气合成油技术(GTL)、天然气制二甲醚等。
不同工艺技术路线的技术经济、工业价值尚待实践肯定,应积极跟踪世界技术的进展,及时作出决策。
天然气化工的发展是庞大的系统工程,需要开发和应用并举,上、中、下游一体化,要统筹规划、协调发展。
2.1 发展趋势天然气化工对人类的经济生活和社会生活产生了巨大的影响。
在天然气化工转化的四条路线(氨、甲醇、乙炔、合成油)中,氨和甲醇的生产线主要向降低物耗和生产成本,延伸下游产品链并生产高附加值产品方向发展;乙炔化工以生产精细化学品作为发展方向;而天然气合成油则是在于提高生产工艺的竞争力,包括合成高附加值、高品质的石蜡产品、润滑油等,并降低装置投资费用及其消耗指标。
2.2 已具备工业化条件的新技术已基本具备了工业化生产条件的天然气化工新技术包括:天然气制合成气技术、甲醇制低碳烯烃技术、合成二甲醚技术、合成低碳混合醇技术、二氧化碳加氢合成甲醇技术、合成乙醇技术、旋焰炉制乙炔联产乙烯技术、天然气非催化氧化制甲醇技术等。
其中,由于二甲醚是一种可用于压缩点火而替代柴油的清洁车用燃料,并可作为液化石油气的代用品,因此,利用合成气制备二甲醚的研制开发工作有特殊意义,降低成本后有非常广阔的市场前景,备受关注,有的已具备了大规模工业化的条件。
2.3 研发中的新技术以天然气(主要是甲烷)为原料,在技术经济方面可能产生显著优势,因而具有潜在工业应用价值。
正在开发中的新技术有:甲烷氧化偶联制乙烯技术、新的造气及合成油新技术、新合成甲醇技术、甲烷官能团化制烯烃及液烃技术和甲烷制芳烃技术等。
其中,以甲醇为原料制低碳烯烃(M TO)和以天然气为原料制乙烯最受关注,它使天然气化工与石油化工融为一体,具有重要的战略价值和技术经济意义。
3 天然气利用新技术的应用3.1 燃气联合循环发电天然气是最清洁的化工燃料,按单位当量比较,一般来说,燃烧天然气排放的SO2仅为燃煤排放的1/1200,或不排放,排放CO2为燃煤排放的1/2,天然气不排放烟尘。
天然气联合循环发电是将燃气轮机与锅炉、汽轮机结合在一起发电的技术,其主要特点之一是发电效率极高。
目前,以天然气为燃料的联合循环发电机组的净效率最高可达到58.5%,并且即将研制出净效率为60%的联合循环发电装置。
天然气联合循环发电是目前效率最高的大规模发电技术。
联合循环发电技术的进步是近年及今后一段时期天然气消费量大幅增长的主要推动因素。
天然气及其联合循环发电技术已成为当今世界发电业首选燃料和发电技术。
3.2 汽车代用燃料和民用液化燃料除已大规模市场应用的CN G汽车外,用天然气作汽车燃料的还有液化天然气(LN G)和吸附天然气(AN G)以及主要用天然气作原料的甲醇和二甲醚。
近年发展起来的二甲醚(DM E)产品既可替代柴油作汽车燃料,也可替代LPG作民用液化燃料。
3.3 天然气制冷技术天然气作能源制冷技术的市场运用已有40多年的历史,近年来随着该技术的进步,又开始向电力空调占统治地位的民用和商用市场发起挑战。
目前,天然气制冷在美国和日本应用较广,主要是商业和民用建筑的大、中型中央空调系统。
2000年,天然气制冷空调的天然气消费量达56×108m3,约占40%的制冷市场份额,民用住宅也有10%用天然气空调。
世界天然气制冷市场的发展潜力很大,前景看好。
近年,我国天然气制冷技术也已快速起步。
3.4 燃料电池燃料电池是一种将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。
它不通过热机过程,不受卡诺循环的限制,能量转化效率高,已成为当今世界发达国家竞相研制开发的一种新型发电技术。
燃料电池是发电装置,电极对燃料(现主要是氢气)起催化离解作用,电极本身基本不发生变化,产生能量的燃料由电池外供给,只要连续通入燃料就不断输出电能,消耗掉的是燃料。
天然气是生产氢气的最佳原料,世界上约有80%的氢气是通过天然气蒸气转化法生产的,因此天然气制氢具有一定的竞争力。
天然气蒸气转化可得3倍体积的氢,外加等体积的一氧化碳。
一氧化碳拿来作羰基合成和含氧化合物(OXO)产品,其价值比变换后得到的氢要高,经济效益好。
天然气是燃料电池的最佳燃料。
3.5 天然气制乙炔自60年代后期石油化工迅速发展以来,天然气制乙炔及其衍生物作为工业化学品已明显衰落,乙炔作为有机化学品之母的美称已不复存在,乙炔的工业需用价值大大下降。
目前世界上天然气制乙炔的比重已很小,其衍生物仅存于某些领域。
天然气制乙炔属高能耗工业,能否继续存活或发展首先取决于原料价格,亦取决于其后加工产品的附加值。
现在有个别企业初步规划出以适价的天然气从天然气制乙炔开始进行深加工的方案,经多步深加工,得到高附加值、有前景的产品,认为可能是有效益的,但在新技术来源和技术经济评价上仍有待深入研究。
4 开发天然气利用新领域,拉动经济健康持续发展 在天然气燃料利用的新技术中,天然气联合循·61· 2004年5月 王 丹等,天然气利用新技术 环发电、天然气空调、燃料电池、甲醇及二甲醚代用汽车燃料、二甲醚作民用燃料替代液化石油气等方面具有很大发展前途或市场应用潜力。
它们的开发与应用,可带动电力、汽车、商用和家用空调等相关产业的发展,不仅有利于优化能源结构,平衡季节性能源需求,保护环境,经济上具有一定竞争力,而且其技术已经成熟或临近成熟,应大力推进其产业化进程。
当前天然气化工利用的重点在于技术产业化的推进。
我国在催化剂研究与开发、工艺研究上并不逊色于国外,但在中试放大、产业化方面缺乏工作力度,和国外有较大差距,所以应充分重视这个问题,使天然气化工利用在新世纪初取得较大突破。
The New Technology of Natural Gas UtilizingWANG Dan ,YAN Lei(Taiyuan Coal Gas C o .Ltd .,Taiyuan Shanxi 030021,C hina )Abstract:The energ y is impo r tant to rea lize the eco no my sustainable dev elopment of our co untr y .T his paper analyses th e de-v elopment of the natur al ga s new technolog y of the wo rld and nar ra tes the a pplicatio n fr om fiv e aspects :na tural g as co mbined cycle g enera tio n,fuel cell,civ il liquefied fuel,natio na l g as ref rig era tio n technolog y ,automo bile a lte rnativ e fuel.Key words :na tural ga s;utilizatio n;new techno log y;energ y (上接第38页)免引入一些作用重复的联锁参数,在此思路指导下,将程序做了大量改进,程序改进后跳车频繁问题得以解决;第二个遇到的问题是:原设计隔离继电器用交流220V 继电器,由于现场信号线与动力线平行敷设,并且要通过各大配电室,信号线的长度又比较长,线间交流电干扰严重,虚假信号频繁出现,系统无法正常工作。
通过分析研究,决定改用直流24V 继电器,上述现象消失,系统运行良好;第三个遇到的问题是:远程站间的距离如果达到同轴电缆的通讯极限时要改用光缆。
开始我们在1#远程站到2#远程站之间用同轴电缆进行通讯,系统试运行后通讯模块不断出现故障指示。
通过计算,1#远程站到2#远程站之间通讯用同轴电缆的长度已达到其使用极限,将通讯电缆改为光缆后,以上问题得以解决。