【摘 要】隨著時代的發(fā)展與科技的變革，天然氣工業(yè)的發(fā)展由于天然氣本身的復雜性及其影響因素的多變性迎來了新的挑戰(zhàn)，如何擴大天然氣的開采和應用，提高天然氣儲運技術，決定著天然氣工業(yè)的發(fā)展方向和我國石油工業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展前景。本文主要從實際出發(fā)，對天然氣儲運技術的現(xiàn)狀進行了調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)目前存在的問題和不足，并提出相關發(fā)展建議以供借鑒。
【關鍵詞】天然氣儲運技術；節(jié)能減排；可持續(xù)發(fā)展；現(xiàn)狀
前景
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國面臨著巨大的挑戰(zhàn)和許多現(xiàn)實的問題，人口、信息化、環(huán)境、交通、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡、能源等問題是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要瓶頸問題。雖然我國是能源大國，但是我國在解決能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)問題和可持續(xù)發(fā)展問題上面仍然存在著很大的不足和缺陷，如果無法解決我國的能源問題，那么我國的經(jīng)濟發(fā)展將受到嚴重的制約和阻礙。為了解決這個問題，我們必須改變我國的能源結(jié)構，提高我國天然氣儲運技術，推動我國能源利用科學化和可持續(xù)發(fā)展。
1 我國能源利用現(xiàn)狀
（1）雖然我國是能源消費大國，但是我國能源消費主要以煤為主，天然氣所占比重較小，煤的污染比天然氣大很多，帶來很多的環(huán)境問題。（2）雖然我國自改革開放以來非常重視節(jié)能減排的工作，致力于改善我國的環(huán)境現(xiàn)狀，但是我國的能源利用率仍然比較低，特別是與發(fā)達國家相比單位產(chǎn)品耗能與國際先進水平差距仍然是比較大的，這也是因為技術方面的落后不成熟。（3）節(jié)能工作遇到許多問題，如相關法律法規(guī)不健全、相關部門對節(jié)能工作認識不足或存在偏差，導致工作的開展遇到許多的問題。這是導致我國能源利用效率低下的另一原因。
2 天然氣儲運技術現(xiàn)狀
?。?）目前天然氣儲運方法主要有五種。一是管道天然氣，即PNG。這是目前最為便利和常見的天然氣儲存運輸方法。它主要運用于陸地上天然氣的儲運和貿(mào)易，但是由于海上安裝的難度過大和維修費用過高，海上的天然氣管道并不常見。除此之外，管道天然氣儲運法還存在著靈活性差、費用過高、修建不易等弊端。
?。?）是液化天然氣，即LNG。液態(tài)天然氣儲運法也是很常見的一種儲運方式，它利用天然氣脫水降溫液化以后體積減小的原理將天然氣從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的一種方法。經(jīng)過多年的技術改進及創(chuàng)新，天然氣液化的費用減少了很多，但是它只適用于規(guī)模較大、距離較遠的大型儲運，并不針對小型的天然氣田和用戶。
（3）是天然氣水合物，即NGH。天然氣水合物儲運法由于其穩(wěn)定性能高，不需低溫冷凍也不需高溫壓縮，使得天然氣處理成本降低，形式機動靈活，安全性能高，靈活性好，是天然氣儲運的絕佳選擇。特別是對于我國很多分布于近海的小型分散天然氣田而言，它的優(yōu)越性更是無可比擬，在很大程度上可以提高我國的天然氣使用效率，擴大我國天然氣儲備預算。但是該方法對于技術的要求較高，我國仍需要在天然氣水合物儲運技術方面投入很大的研究力度。
?。?）是壓縮天然氣，即CNG。壓縮天然氣儲運法是利用高壓將天然氣壓縮在容器內(nèi)以便儲運的一種方法。雖然它在一定程度上降低了天然氣儲運的價格，但是它由于體積笨重、配套設施繁多且價格高昂、受外力影響大等因素的限制只適用于小型氣田或用戶。為了改變壓縮天然氣的現(xiàn)狀，CNG船運應運而生。CNG船運用保溫管束容器代替壓縮天然氣法的壓力容器，使得普通運輸船也可以作為天然氣的運輸工具，大大降低了天然氣儲運的成本，而且擴大了壓縮天然氣法的適用范圍，擴大了天然氣的開采和利用前景。
?。?）是吸附天然氣，即ANG。吸附天然氣儲運法是利用吸附劑將天然氣進行吸附以便存儲于容器之內(nèi)。目前吸附天然氣儲運法主要運用于汽車行業(yè)，它在提高汽車安全性能、節(jié)省生產(chǎn)成本、降低能耗、擴大天然氣適用范圍等方面起著重要的作用。但是我們在吸附劑的壽命及吸附、脫附周期等方面仍需較多的研究以保證該方法的效果質(zhì)量。
3 天然氣儲運應用發(fā)展前景
近些年來，天然氣水合物儲運技術受到各國極大的重視，很多國家都在研究這項新型天然氣儲運技術的運作方法以提高本國天然氣利用效率，節(jié)約能源，推動國家能源可持續(xù)發(fā)展。筆者認為這也是我國能源發(fā)展方面遇到的挑戰(zhàn)和機遇，我國應當把握住這樣的機遇，注重天然氣水合物儲運技術的開發(fā)和研究，將該技術作為改善我國能源現(xiàn)狀和結(jié)構的重點，提高我國的能源利用效率。也就是說，天然氣儲運應用的發(fā)展前景主要是天然氣水合物儲運技術的研究和發(fā)展。
3.1 陸地及海洋天然氣水合物儲運技術的應用
在陸地上，如果將天然氣在氣田固化成固體水合物以后再運送到使用單位附近集中氣化將會耗費大量的水資源，這樣在水資源稀缺的一些地區(qū)該技術就沒有用武之地了。那么我們該如何改進天然氣儲運技術使得干旱地區(qū)也能有合適的儲運方式呢？這個時候天然氣水合物儲運技術就顯示出了它的強大優(yōu)越性。首先，它對于存儲容器的要求不高；其次，它不需高壓或低溫，需水量??；最后，它的安全性能高，受到周圍環(huán)境的影響小。
在海洋上，由于管道運輸和液化天然氣運輸顯現(xiàn)出來的弊端也就顯示出了天然氣水合物儲運技術的優(yōu)越性，它也成為海上天然氣運輸?shù)闹饕绞?。它的?yōu)越性主要從四個方面可以看出來。一是降低建造設施和生產(chǎn)的成本；二是由于天然氣水合物是固體，可以忽視水壓對容器的影響，保證天然氣儲運的安全性；三是其靈活性和穩(wěn)定性強，可操作性高且污染性低，保護開采地、運輸路線及使用地的環(huán)境；四是它分解以后對天然氣的損耗低，提高天然氣的使用效率及儲存規(guī)模。
3.2 汽車及石油化工中天然氣水合物儲運方式的應用
隨著時代的變遷與發(fā)展，汽車的發(fā)展也朝著節(jié)能減排低碳方向發(fā)展，這就要求解決汽車燃料供需矛盾以及對環(huán)境的破壞污染等問題，以推動汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型，推動汽車行業(yè)低碳發(fā)展。一方面，我們要采用清潔燃料或污染小的燃料，如天然氣、太陽能，來代替汽油、柴油、煤油等常規(guī)的但是污染大的汽車燃料。另一方面，我們要改進天然氣汽車的燃料儲存及使用技術。目前很多國家采用壓縮天然氣和吸附天然氣儲運方式作為天然氣汽車的燃料儲運方式，這樣的方式由于存儲壓力高等限制性因素制約著天然氣汽車的快速發(fā)展。在汽車行業(yè)引進天然氣水合物儲運方式顯得極其重要。它的穩(wěn)定性和靈活性是其最大的優(yōu)勢。
在石油化工中天然氣水合物儲運方式主要運用于水合物三相混輸方面，這樣可以節(jié)約大量的天然氣生產(chǎn)基礎設施建設及運輸?shù)馁M用，還能提高能源的使用效率減少環(huán)境污染。
3.3 調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡
由于天然氣利用市場的需求變化較大，受到季度、溫差等方面的影響大，這就可以利用天然氣水合物儲運方式來調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡。在夏季，天然氣供應量大于市場需求量時，我們可以將多余的天然氣運用天然氣水合物儲運方式儲存起來。到了冬季，天然氣供應量小于市場需求量的時候我們可以根據(jù)實際情況將水合物分解成天然氣調(diào)節(jié)市場的供需不平衡，提高天然氣的使用效率，減少突發(fā)事件帶來的經(jīng)濟損失，降低成本。
4 總結(jié)
當前來看，我國能源利用現(xiàn)狀并不樂觀，特別是在二十一世紀這樣一個挑戰(zhàn)和機遇并存的時代，改善我國能源利用現(xiàn)狀刻不容緩。天然氣作為清潔能源，在我國未來的發(fā)展規(guī)劃中，必然會擔起重要的能源消耗任務，相信在更加安全可靠的天然氣儲運技術保證下，我國的能源結(jié)構將進一步優(yōu)化。
參考文獻：
[1]時國華，段常貴，荊有印.天然氣水合物技術及供氣可行性[J].煤氣與熱力，2012（8）.
[2]張琳，李長俊.水合物法儲運天然氣技術[J].天然氣化工，2013（15）.
[3]喬國發(fā)，張孔明，馮叔初等.一種新的液化天然氣儲存方法[J].石油與天然氣化工，2012（6）.
本文摘自中國論文網(wǎng)，原文地址：http://www.xzbu.com/8/view-6483719.htm
【關鍵詞】天然氣儲運技術；節(jié)能減排；可持續(xù)發(fā)展；現(xiàn)狀
前景
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國面臨著巨大的挑戰(zhàn)和許多現(xiàn)實的問題，人口、信息化、環(huán)境、交通、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡、能源等問題是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的主要瓶頸問題。雖然我國是能源大國，但是我國在解決能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)問題和可持續(xù)發(fā)展問題上面仍然存在著很大的不足和缺陷，如果無法解決我國的能源問題，那么我國的經(jīng)濟發(fā)展將受到嚴重的制約和阻礙。為了解決這個問題，我們必須改變我國的能源結(jié)構，提高我國天然氣儲運技術，推動我國能源利用科學化和可持續(xù)發(fā)展。
1 我國能源利用現(xiàn)狀
（1）雖然我國是能源消費大國，但是我國能源消費主要以煤為主，天然氣所占比重較小，煤的污染比天然氣大很多，帶來很多的環(huán)境問題。（2）雖然我國自改革開放以來非常重視節(jié)能減排的工作，致力于改善我國的環(huán)境現(xiàn)狀，但是我國的能源利用率仍然比較低，特別是與發(fā)達國家相比單位產(chǎn)品耗能與國際先進水平差距仍然是比較大的，這也是因為技術方面的落后不成熟。（3）節(jié)能工作遇到許多問題，如相關法律法規(guī)不健全、相關部門對節(jié)能工作認識不足或存在偏差，導致工作的開展遇到許多的問題。這是導致我國能源利用效率低下的另一原因。
2 天然氣儲運技術現(xiàn)狀
?。?）目前天然氣儲運方法主要有五種。一是管道天然氣，即PNG。這是目前最為便利和常見的天然氣儲存運輸方法。它主要運用于陸地上天然氣的儲運和貿(mào)易，但是由于海上安裝的難度過大和維修費用過高，海上的天然氣管道并不常見。除此之外，管道天然氣儲運法還存在著靈活性差、費用過高、修建不易等弊端。
?。?）是液化天然氣，即LNG。液態(tài)天然氣儲運法也是很常見的一種儲運方式，它利用天然氣脫水降溫液化以后體積減小的原理將天然氣從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的一種方法。經(jīng)過多年的技術改進及創(chuàng)新，天然氣液化的費用減少了很多，但是它只適用于規(guī)模較大、距離較遠的大型儲運，并不針對小型的天然氣田和用戶。
（3）是天然氣水合物，即NGH。天然氣水合物儲運法由于其穩(wěn)定性能高，不需低溫冷凍也不需高溫壓縮，使得天然氣處理成本降低，形式機動靈活，安全性能高，靈活性好，是天然氣儲運的絕佳選擇。特別是對于我國很多分布于近海的小型分散天然氣田而言，它的優(yōu)越性更是無可比擬，在很大程度上可以提高我國的天然氣使用效率，擴大我國天然氣儲備預算。但是該方法對于技術的要求較高，我國仍需要在天然氣水合物儲運技術方面投入很大的研究力度。
?。?）是壓縮天然氣，即CNG。壓縮天然氣儲運法是利用高壓將天然氣壓縮在容器內(nèi)以便儲運的一種方法。雖然它在一定程度上降低了天然氣儲運的價格，但是它由于體積笨重、配套設施繁多且價格高昂、受外力影響大等因素的限制只適用于小型氣田或用戶。為了改變壓縮天然氣的現(xiàn)狀，CNG船運應運而生。CNG船運用保溫管束容器代替壓縮天然氣法的壓力容器，使得普通運輸船也可以作為天然氣的運輸工具，大大降低了天然氣儲運的成本，而且擴大了壓縮天然氣法的適用范圍，擴大了天然氣的開采和利用前景。
?。?）是吸附天然氣，即ANG。吸附天然氣儲運法是利用吸附劑將天然氣進行吸附以便存儲于容器之內(nèi)。目前吸附天然氣儲運法主要運用于汽車行業(yè)，它在提高汽車安全性能、節(jié)省生產(chǎn)成本、降低能耗、擴大天然氣適用范圍等方面起著重要的作用。但是我們在吸附劑的壽命及吸附、脫附周期等方面仍需較多的研究以保證該方法的效果質(zhì)量。
3 天然氣儲運應用發(fā)展前景
近些年來，天然氣水合物儲運技術受到各國極大的重視，很多國家都在研究這項新型天然氣儲運技術的運作方法以提高本國天然氣利用效率，節(jié)約能源，推動國家能源可持續(xù)發(fā)展。筆者認為這也是我國能源發(fā)展方面遇到的挑戰(zhàn)和機遇，我國應當把握住這樣的機遇，注重天然氣水合物儲運技術的開發(fā)和研究，將該技術作為改善我國能源現(xiàn)狀和結(jié)構的重點，提高我國的能源利用效率。也就是說，天然氣儲運應用的發(fā)展前景主要是天然氣水合物儲運技術的研究和發(fā)展。
3.1 陸地及海洋天然氣水合物儲運技術的應用
在陸地上，如果將天然氣在氣田固化成固體水合物以后再運送到使用單位附近集中氣化將會耗費大量的水資源，這樣在水資源稀缺的一些地區(qū)該技術就沒有用武之地了。那么我們該如何改進天然氣儲運技術使得干旱地區(qū)也能有合適的儲運方式呢？這個時候天然氣水合物儲運技術就顯示出了它的強大優(yōu)越性。首先，它對于存儲容器的要求不高；其次，它不需高壓或低溫，需水量??；最后，它的安全性能高，受到周圍環(huán)境的影響小。
在海洋上，由于管道運輸和液化天然氣運輸顯現(xiàn)出來的弊端也就顯示出了天然氣水合物儲運技術的優(yōu)越性，它也成為海上天然氣運輸?shù)闹饕绞?。它的?yōu)越性主要從四個方面可以看出來。一是降低建造設施和生產(chǎn)的成本；二是由于天然氣水合物是固體，可以忽視水壓對容器的影響，保證天然氣儲運的安全性；三是其靈活性和穩(wěn)定性強，可操作性高且污染性低，保護開采地、運輸路線及使用地的環(huán)境；四是它分解以后對天然氣的損耗低，提高天然氣的使用效率及儲存規(guī)模。
3.2 汽車及石油化工中天然氣水合物儲運方式的應用
隨著時代的變遷與發(fā)展，汽車的發(fā)展也朝著節(jié)能減排低碳方向發(fā)展，這就要求解決汽車燃料供需矛盾以及對環(huán)境的破壞污染等問題，以推動汽車行業(yè)的轉(zhuǎn)型，推動汽車行業(yè)低碳發(fā)展。一方面，我們要采用清潔燃料或污染小的燃料，如天然氣、太陽能，來代替汽油、柴油、煤油等常規(guī)的但是污染大的汽車燃料。另一方面，我們要改進天然氣汽車的燃料儲存及使用技術。目前很多國家采用壓縮天然氣和吸附天然氣儲運方式作為天然氣汽車的燃料儲運方式，這樣的方式由于存儲壓力高等限制性因素制約著天然氣汽車的快速發(fā)展。在汽車行業(yè)引進天然氣水合物儲運方式顯得極其重要。它的穩(wěn)定性和靈活性是其最大的優(yōu)勢。
在石油化工中天然氣水合物儲運方式主要運用于水合物三相混輸方面，這樣可以節(jié)約大量的天然氣生產(chǎn)基礎設施建設及運輸?shù)馁M用，還能提高能源的使用效率減少環(huán)境污染。
3.3 調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡
由于天然氣利用市場的需求變化較大，受到季度、溫差等方面的影響大，這就可以利用天然氣水合物儲運方式來調(diào)節(jié)天然氣使用的不平衡。在夏季，天然氣供應量大于市場需求量時，我們可以將多余的天然氣運用天然氣水合物儲運方式儲存起來。到了冬季，天然氣供應量小于市場需求量的時候我們可以根據(jù)實際情況將水合物分解成天然氣調(diào)節(jié)市場的供需不平衡，提高天然氣的使用效率，減少突發(fā)事件帶來的經(jīng)濟損失，降低成本。
4 總結(jié)
當前來看，我國能源利用現(xiàn)狀并不樂觀，特別是在二十一世紀這樣一個挑戰(zhàn)和機遇并存的時代，改善我國能源利用現(xiàn)狀刻不容緩。天然氣作為清潔能源，在我國未來的發(fā)展規(guī)劃中，必然會擔起重要的能源消耗任務，相信在更加安全可靠的天然氣儲運技術保證下，我國的能源結(jié)構將進一步優(yōu)化。
參考文獻：
[1]時國華，段常貴，荊有印.天然氣水合物技術及供氣可行性[J].煤氣與熱力，2012（8）.
[2]張琳，李長俊.水合物法儲運天然氣技術[J].天然氣化工，2013（15）.
[3]喬國發(fā)，張孔明，馮叔初等.一種新的液化天然氣儲存方法[J].石油與天然氣化工，2012（6）.
本文摘自中國論文網(wǎng)，原文地址：http://www.xzbu.com/8/view-6483719.htm
