天然气资源优化利用与其质量标准的关系

《天然气资源优化利用与其质量标准的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天然气资源优化利用与其质量标准的关系一、引言2004年我国政府制订了以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新的能源战略，要求增加天然气在能源构成中的比例。在未来的15年间，我国天然气消费将从300亿m3/a达到2200亿m3/a[1]。我国正在进入天然气快速发展的历史时期。在这个历史性的时刻，无论从国内天然气上游的开采和加工，中游的储运和联网，下游的用户设备标准化，都要求尽快制订全国统一的天然气质量标准，以避免形成地区壁垒，市场发肓不良，以及资金、资源和能源的浪费。这些都是从天

2、然气作为能源利用的角度提出的。另一方面，在国内资源状况和世界现有油气资源供应的条件下，中国必须同时利用好国内和国际两个市场上的两种天然气资源。来自世界各地的、不同组成的天然气进入中国，也要求中国尽快制定国家统一的天然气质量标准。本文将从天然气作为重要的化工原料资源的角度，探讨尽快制订全国统一的天然气质量标准的迫切性；以及这个因素对我国天然气质量标准所提出的重要约限。二、天然气统一质量标准的关键因素表征天然气品质指标的技术参数主要为三个方面：一是气体组成，包括CH4、CO2和C2+组分；二是物理性质，包

3、括热值、华白数、燃烧势、相对密度、压缩系数及露点；三是其它性质，包含杂质含量，水、液态烃及固体颗粒含量等。天然气的组成和物理性质主要取决于产地的不同。而其它性质，如杂质含量，水、液态烃及固体颗粒含量等指标则更多地决定于开采后的加工、精制过程。组分是衡量天然气品质指标的一个重要参数，组分确定意味着与此相关的气体热值、密度、露点、压缩系数以及燃烧特性参数（华白数与燃烧势）的确定。这由下述几个参数的定义可以得知：热值：是指单位体积的燃气完全燃烧所放出的热量，分为高热值（QH）和低热值（QL）两种，高低热值数

4、字之差为燃烧产生的烟气中水蒸汽的汽化潜热；华白数：是衡量热负荷大小的特性参数，也称热负荷指数，计算公式如下[2]：式中：W---华白数，MJ/m3（kcal/m3）Qg---燃气高热值，MJ/m3（kcal/m3）d---燃气相对密度。（空气相对密度为１）燃烧势：是表征燃气燃烧速度的一个指数，计算公式如下：K=1+0.0054O22式中：Cp---燃烧势；H2---燃气中氢含量，％（体积）；CmHn---燃气中除甲烷以外的碳氢化物含量，％（体积）；CO---燃气中一氧化碳含量，％（体积）；CH４---

5、燃气中甲烷含量，％（体积）；d---燃气相对密度（空气相对密度为1）；K---燃气中氧含量修正系数；O2---燃气中氧含量，％（体积）。分析以上各式可知，天然气各组分的含量对其热值，华白数和燃烧势息息相关。在这些常规组份当中，最重要的是CH4的含量。因为产自不同地方的天然气的组分差异虽然比较大，但是CH4的含量总是占绝大部分，一般在85%以上；组分差异主要是其它烃类CmHn，更确切地说是C2＋烃，的含量不一样。而这正是其热值差异主要原因。因此，要制定国家统一的天然气质量标准，就必须抓住CH4含量和由它

6、决定的热值这个最本质、最关键的因素。三、自然资源和开采加工过程与CH4在天然气中含量的关系天然气资源主要来自三种类型的矿藏；一种是凝析气田，它们是“湿气”即除了大量的CH4以外，还含有较多的C2-C6成分，是以甲烷和乙烷为主的天然气（NaturalGas,NG）；第二种类型就是油田，一般的地下原油都有一定量的伴生气；由于形成的地质年代和条件不同，油田伴生气的数量也不一样，越是重质石油的油田伴生气越少。第三种就是天然气田，有的几乎不含C2以上组分的“干气”，但也有的是湿气。我国的鄂尔多斯盆地和四川盆地的

7、天然气田、印度尼西亚的东固气田，都是干气田，基本上没有油，有时含有大量的二氧化碳。天然气的开采和液化技术目前已形成LNG生产线的通用模式。从地层里开采出来的资源，先分离出原油后，通过管道输送到LNG加工厂；在那里，先把比较容易分离的C5和C6等组分分离出来，然后脱去水分、CO2和其他的杂质（比如H2S等）；剩下的烃类通过深冷技术把气相的天然气与以C3和C4为主的LPG分离出来，然后在低温下液化成LNG，一般的LNG的冷凝温度在﹣162℃左右，它的主要成分是甲烷和乙烷，还有少量的丙烷，极少量的丁烷。中国

8、有丰富的天然气资源，有效地质资源量为19.314Tm3；可采资源量11.442Tm3（万亿m3）。中国的天然气主要分布在中部和西北。按盆地计算全国天然气资源量主要集中在四川、鄂尔多斯、塔里木、莺琼等四大盆地内。我国油气资源中平均每吨油产50立方米气；塔里木、准噶尔油田产气高达140-200立方米；而鄂尔多斯油不含气，陕北天然气全是干气。表1列出了部分典型天然气的气体组成。表1各种天然气组成对照表化合物名称C1C2C3C4C5C6+其他98·811·050