天然气基础知识01绪论1-5.docVIP

绪 论 第一节 天然气的用途 天然气的热值很高，每立方米平均达33MJ，不含灰分，容易燃烧完全，不污染环 境，运输方便，价格低廉，是理想的工业和民用燃料。天然气用在发电方面，可使火力 发电站的投资比燃煤减少20％左右，而且管理方便，易于实现自动化，发电成本大大下降；用在炼铁上，可使焦比下降15％以上，获得更好的经济效益；用在民用方面，可提 高炉灶热效率：煤炉热效率一般不大于40％，而结构良好的天然气炉灶热效率可达60％ 以上，且使用方便、卫生、很受居民欢迎。 天然气的主要成分是甲烷及少量的乙烷、丙烷、丁烷等。甲烷除用作燃料外，还可直接用于生产氢氰酸、二硫化碳。卤化甲烷、炭黑等；甲烷裂解得到乙炔，进而对以生产塑料、化学纤维、合成橡胶及许多有机合成产品的中间体；甲烷经转化生成一氧化碳和氢气，可生产甲醇、合成氨和尿素，是制造化肥的理想原料。乙烷、丙烷、丁烷也是重要的化工原料、裂解后得到乙烯、丙烯和丁烯，也可生产合成橡胶、合成纤维、塑料 及其它一系列产品。 天然气中有的还含有少量的硫化氢、二氧化碳、氮、氢等，也是极有用途的原料。硫化氢可用于生产硫磺、硫酸和硫铵，二氧化碳可以制造干冰，氦更是国防和原子能工 业需要的产品。 总之，天然气作为能源和化工原料，涉及到工业、农业、国防和人民生活的各个领域，在发展国民经济和实现我国四个现代化中具有重要意义。 第二节 天然气管道运输的发展概况 我国是世界上最早生产和应用天然气的国家之一。公元前便有“火井”的文字记载。到明末清初，天然气的开采和利用又有新的发展。但由于长期的封建统治，特别是近百年来帝国主义、封建主义和官僚资本主义的压迫，使我国的天然气工业长期处于落后状态，直到解放后，才获得较大的发展。1987年我国生产天然气135.4亿立方米，比1982年增长12％，为1949年的1800余倍。预计到2001年我国天然气生产量可达300亿立方米，比现在将有较大的增长。到目前为止，世界上天然气的产量也是逐渐增长的，1970年为10282亿立方米，，1975年为12444亿立方米,1980年为15435亿立方米,1982年为18863.l亿立方米。目前天然气占世界能源消费的20％左右。产量以苏联，美国、加拿大最多。据估计，从现在起全世界的天然气资源可供开采150年左右，到本世纪末，天然气的年产量还会有一定的增长。 我国也是最早使用管道输送天然气的国家之一。公元1600年左右，竹管输气已有很大发展， 但是，在解放前我国还没有一条真正的近代的输气管道。直到1963年才于四川省建成了我国第一条输气管道，管径426mm，全长55km，到目前为止四川省内已建成了长2 000km以上，年输气量50～60亿立方米的现代输气管网。1988年我国又建成了北方的最大输气管网，从中原油田至沧州，全长400km，有两座净化厂、五座压气站，年输气量4亿立方米，它也是我国第一条有多个压气站的输气管网。 有名的跨国管道还有阿尔及利亚一意大利输气管，起自非洲阿尔及利亚哈西鲁迈勤气田。终于意大利矿堡，天然气输送管道全长 2506km，管径为l220mm、穿越突尼斯海峡时分为三条直径为510mm的加厚管。该管齐越地中海，又名“穿越地中海的输气管道”。 从上面介绍的一些简略情况可以看出，输气管道的发展趋向是大口径、高压力和不断采用新材料新技术。美国在1964年，输气管最大口径为910 mm，1969年已发展到1220mm。苏联1965年开始采用1020mm管线，1967年发展到1220mm，1970年又增至1420mm。采用大口径管线的主要原因是可以降低投资和输气成本。 近年来新建的管道压力均较过去为高。苏联的输气干管压力一般为73.5 X 105Pa，美国阿拉斯加输气管高的达98 X 105。穿越地中海的跨国输气管最高达196 X 105Pa。增大输气压力，不但可以提高输气能力，还可以减少压气站，降低经营费用。大口径、高压力管道的应用，必然要求高强度的钢材，促进了冶金、制管、焊接和其它施工技术的发展。 国外正在研究新的输气工艺，着眼点是提高管输条件下的天然气密度，即在低温高压下气态输送或液态输送。据称一70℃及117.68×105Pa的压力下，输气能力将为通常输气条件下的3.8倍，而低温所用的含镍3～3.5％的钢管的价格为一般钢管的2.8倍。气体液化后，密度为通常管输条件的15倍，可达到更高的输送能力。 第三节 输气管道的分类及特点 一、输气管道的分类 输气管道可分为矿场输气管道、干线输气管道及城市输气管道，通常称内部集输管线。长距离输气管线和城市输配管网。 天然气从气井开采出来后，通过矿场集输——净化脱硫——长输管道输送到城市