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瓶裝壓縮天然氣輸配工藝研究

時間：2023-02-20 22:42:06 化學(xué)化工論文我要投稿

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瓶裝壓縮天然氣輸配工藝研究

一、引言

瓶裝壓縮天然氣輸配工藝研究

　　當(dāng)今世界各國，對于天然氣在世界能源中所占地位的認(rèn)識，已經(jīng)上升到了一個極其重要的高度。天然氣作為繼煤炭、石油之后的第三大天然能源，被譽為二十一世紀(jì)的新型環(huán)保能源。天然氣消耗量將在二十一世紀(jì)上升到第一位。因此，各國對于天然氣的開發(fā)利用，都投入了大量的人力和物力。我國以“陜氣進京”工程為標(biāo)志，拉開了天然氣大發(fā)展的序幕�！拔鳉鈻|輸”工程將成為我國規(guī)模最大的天然氣建設(shè)工程。這意味著我國已經(jīng)進入了天然氣大發(fā)展時代。

　　但是，在天然氣輸配過程中，仍有諸多因素制約著天然氣建設(shè)的發(fā)展。我們認(rèn)為主要有以下三方面問題：

　1、天然氣管網(wǎng)建設(shè)投資巨大

　2、天然氣消費結(jié)構(gòu)不合理

　3、管理體制不適和天然氣發(fā)展的需要

　　基于上述觀點，許多中小城鎮(zhèn)，特別是地理位置遠離天然氣管網(wǎng)的城鎮(zhèn)，天然氣建設(shè)非常困難。本文討論以瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，滿足中小城鎮(zhèn)對天然氣需要的可行性。

二、瓶裝壓縮天然氣輸配工藝簡介

　　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，將壓縮天然氣技術(shù)靈活應(yīng)用到城市燃氣輸配系統(tǒng)，解決了超高壓天然氣系統(tǒng)與城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的銜接、調(diào)壓問題。主要工藝分為三個部分：

1、天然氣的加壓充裝

　　在氣源地，天然氣凈化處理后，壓縮至205 兆帕，經(jīng)灌裝設(shè)備充裝進壓縮天然氣鋼瓶中。

　　在這一過程中，天然氣氣質(zhì)必須滿足高壓運送要求，其中水、C02含量必須嚴(yán)格控制。

(天然氣氣質(zhì)要求見表一)

表一：

2、壓縮天然氣的輸送

　　利用汽車或船運，將壓縮天然氣瓶組運送到用氣點(中小城鎮(zhèn)、用戶)。這一過程充分利用公路運輸、船運便利靈活的優(yōu)點。同時利用壓縮天然氣瓶組量可隨意調(diào)整的特點，滿足不同用戶的需要。目前，我們開發(fā)的橇裝式瓶組符合勞氏船籍社標(biāo)準(zhǔn)，并取得國家專利。

3、減壓輸送系統(tǒng)

　　瓶裝壓縮天然氣瓶內(nèi)壓力20.25兆帕，為滿足城市燃氣系統(tǒng)的需要，需將壓力減至城市燃氣管網(wǎng)的壓力級別(高、中、低壓均可)。根據(jù)用戶或城市燃氣管網(wǎng)的壓力級制，可選用多種工藝、設(shè)備，滿足壓力需要。目前常用伴熱調(diào)壓器或回型管束解決。減壓流程還設(shè)置超壓放散、緊急切斷、低壓切換等控制設(shè)施。

　上述工藝見工藝流程圖

綜上所述，瓶裝壓縮天然氣工藝，主要設(shè)備我國均以實現(xiàn)國產(chǎn)化，并己形成國標(biāo)或部頒標(biāo)準(zhǔn)。超高壓天然氣連接，在石油系統(tǒng)已有實用設(shè)備。因此，瓶裝壓縮天然氣工藝在技術(shù)上是完全可行的。

　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝具有以下優(yōu)點：

　1、運行靈活可靠，可滿足不同類型用戶需要。

　2、工藝簡單，占地少。

　3、建設(shè)周期短。

三、經(jīng)濟可行性分析

　　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，是為滿足中小城鎮(zhèn)或工業(yè)用戶天然氣需要，開發(fā)出來的燃氣輸配工藝，因此，其經(jīng)濟性比較應(yīng)以中小城鎮(zhèn)燃氣開發(fā)方式為測算基礎(chǔ)。目前，作為中小型城鎮(zhèn)，常用的管道燃氣供應(yīng)方式有以下三種：

　1、天然氣管網(wǎng)輸送(長輸管線)

　2、液化石油氣管道輸送

　3、液化石油氣混氣輸送

　　就第一種輸送方式而言，如果城鎮(zhèn)的地理位置靠近天然氣管網(wǎng)，無疑，第一種輸送方式最為經(jīng)濟。否則，第一種輸送方式將面臨虧損運營(管線長、投資大、用量小，管輸費用高)。在此情況下，第二種、第三種輸送方式將被選擇。

　　因此瓶裝壓縮天然氣輸配工藝經(jīng)濟可行性，應(yīng)同液化石油氣管道輸送和液化石油氣濕氣輸送的經(jīng)濟性進行比較，比較結(jié)果見表二、表三。

　基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

　1、液化石油氣價格2600元/噸；天然氣價格1.2元/際方(管網(wǎng)價)。

　2、液化石油氣低熱值108兆焦/標(biāo)方；天然氣低熱值40兆焦/標(biāo)方。

　3、運輸距離200公里以內(nèi)。

表二：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工程建設(shè)比較　　　　　　　　（萬元）

表三：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　成本比較

幾點說明：

　1、壓縮天然氣的原料成本，考慮了加壓成本和運輸成本。

　2、天然氣為石油伴生氣

　3、混氣工藝按比例調(diào)節(jié)福氣工藝考慮。

　從抗風(fēng)險性分析，按照目前我國天然氣、液化石油氣的實際價格：

　液化石油氣：3000元／噸

　天然氣價格：1.2無/標(biāo)方，CNGl.9.0元/標(biāo)方(考慮運輸燃料漲價因素)

　燃氣銷售價格如果保持不變，經(jīng)濟比較見表四　　　　　　

通過比較得出以下結(jié)論：

　1、瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，在抗風(fēng)險上優(yōu)于其它兩種工藝。

　2、從經(jīng)濟效益分析，瓶裝壓縮天然氣輸配工藝在經(jīng)濟上是可行的。

　3、瓶裝壓縮天然氣輸配工藝規(guī)模效益明顯；

　4、500戶以下居民小區(qū)不適宜瓶裝壓縮天然氣輸配方式。

　5、2000戶小區(qū)應(yīng)為瓶裝壓縮天然氣輸配工藝的啟動規(guī)模。

四、實際使用事例及完成的工作

　　1999年12月，北京懷柔大地煤氣公司，首例完成瓶裝壓縮天然氣輸配工程，向懷柔11000戶居民提供壓縮天然氣，日供氣量4500立方米。從該項目運行9個月的實際情況看，瓶裝壓縮天然氣輸配工藝具有很好的可靠性、安全性。經(jīng)濟效益明顯(公司原使用液化石油氣混氣)，得到有市縣有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的好評。

　　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝已獲得國家一項發(fā)明專利，兩項實用新型專利。并通過北京科委和資產(chǎn)評估部門的技術(shù)鑒定和資產(chǎn)評估。

　　至今，瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，已經(jīng)在京律兩地多處小區(qū)使用，均取得良好效果和收益。

五、瓶裝壓縮天然氣輸配工藝存在的問題

　　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝，雖然取得了一定的成果，但是仍有許多技術(shù)問題亟待解決。

主要問題有以下幾點：

　1、規(guī)范解釋問題

　　瓶裝壓縮天然氣輸配工藝是一項新技術(shù)，城鎮(zhèn)燃氣設(shè)汁規(guī)范中未涉及有關(guān)問題，因此在該工藝的規(guī)范解釋上存在空白。

　2、設(shè)備完善問題

　　目前使用的設(shè)備多為國產(chǎn)，設(shè)備的自控程度不高，控制手段落后，需要開發(fā)高控制水

平的產(chǎn)品，此項工作，我們正在積極進行，同時需要廣大燃氣同行的支持和幫助。

　3、供氣范圍受限

　　由于目前具有壓縮天然氣供應(yīng)能力的氣源地較少，該項技術(shù)還不能大范圍推廣。