压缩天然气储运技术特点与应用探究

熊明云

摘要：近年来，人们的环保意识不断增强，低碳环保的理念在社会诸多领域得到深化，给天然气企业提供巨大的发展机遇。我国天然气资源主要具有污染小、高热值、蕴藏丰富的优点。通过大量的实践，表明了天然气的压缩储运技术对天然气应用率的提升中发挥了不可或缺的作用。合理选择储运技术已成为相关工作者共同探讨的重要课题。

天然气是一个重要的清洁型能源，在改良城市环境污染、缓解社会能源压力、提升人类生活水平方面均发挥重要的作用。随着我国经济的发展，社会各个行业对天然气的需求量与日俱增。通常工业企业与燃气的气源相隔很远的距离，在进行天然气输送期间，必须确保天燃气的安全性、持续性、稳定性。基于此，本文阐述了油田天然气的压缩储运关键技术，对天然气应用中相关的问题展开了分析。

1 油田天然气储运技术

1.1 天然气管道的储运技术

在天然气储存与运输过程中通常应用专门的燃气管道，这在陆地运输，以及经贸领域中发挥了重要的作用。通过管道进行输送，能够从某种程度上降低，甚至防止环境污染，进而提升了天然气资源的输送水平。当前，我国的交通体系主要包括公路、水路、管道、铁路、航空等。选择管道对天然气进行输送可以达到最为理想化的效果。从天然气管道未来发展前景出发，管道的口径不断增大、运输距离不断延长、承重性能逐渐增强、信息化水平逐渐提高。管道输送主要特征如下：其一，天然气运输管道可以进行一体化经营。从管道运输系统的结构分析，主要有储气系统、支线及干线、加工设备等。而且，管道的运输系统还会涉及到五个重要的环节，整个系统呈现统一化、密闭性特征。天然气研发、储藏、运输、销售等环节彼此相互联系。因此，相关工作者在施工与调度管理系统的时候，必须系统地分析各个影响因素。其二，管道系统对于调峰是非常有利的。由于客户对天然气的需求量往往受到诸多因素的影响，例如：时间、节气、用气规划等。所以会存在需求的高峰、低谷期。但是，天然气的生产线通常不会存在较大的变化，导致从燃气生产侧到用气侧的管线运输长时间处在波动的状态。如果天然气的需求量达到最低点，则剩余的气体可以通过管道或相关设施储存;如果天然气的需求量达到最高点，则储存的气体可以利用相关的储气设施释放出来。其三，管道运输通常具有压力大、距离长、流量大等特点。总体而言，天然气的管道运输长度一般受到客户与气源二者距离的影响。所以，天然气的管线大多比较长。

1.2 天然气液化的储运技术

关于液化储运，即 LNG 主要指的是把天然气由原来的气态向液态进行转化，再通过低温的储罐有效地存放。在冬季用气量达到高峰期的时候，为了减缓天然气的供应压力，可以把液态的天然气变为气态。天然气的液化在调峰中发挥了至关重要的作用。对于长输管道的末端、高压管束、高压球罐等调峰模式，天然气的液化储运方式有着明显的优势。例如：存储量大、调节便捷。LNG 运输的成本只达到管道运输成本的 1/5 左右，极大地降低了由于气源不够敷设管道带来的风险;另外，LNG 体积小，具有较大的运输优点，可以通过海运、陆运等方式。通过海运形式无需消耗很大的油量，进而达到“降本增效”的目标。相关的工作人员应当综合考虑压力的调节给这项储运技术带来的影响，起始站主要负责压缩天然气，可能消耗较大的成本，而终点站负责天然气的汽化，相对成本不多。而且，相应的天然气的液化调峰站一般也包含较多的优势，例如：占地面积小、便于维护、施工期短等。其液化运输主要借助低温的液体车、船舶、管道等工具。注意管道运输期间，应用的材质一定要达到低温、隔热的相关标准，并选择镍钢。把中间的冷却站设置在管道上，有利于低温液体的单向流动。

1.3 天然气的压缩储运技术

压缩天然气储运技术，即 CNG 主要指的是天然气资源经过压缩以后（通常的压力为 15～25 MPa），妥善地储藏在高压的气瓶中，或者利用槽车的输送技术。还可以应用管束的容器对天然气进行储存，再通过船舶的形式加以输送 ;也可以选择管束容器对天然气进行储存，再采取铁路运输的形式。一般状况下，如果天然气通过管道运输到相应的地方性的输配站时，需要经过降压，再注入储罐中，最终运输到客户终端。此外，可以在调压以后，利用城市的管网对天然气进行运输。通过仔细地分析與对比，管束容器承载的重量稍大于气瓶，

但是，气瓶的加工成本偏低，且制作工艺简单，具有较大的安全性、灵活性特点。总体而言，天然气压缩的储运技术在我国得到了大量的应用，技术较为成熟，具有较大的可操作性，一般适用于零散的、车用燃气的客户。可是，值得注意的是，在天然气储运期间，压缩的压力往往要> 20 MPa，当达到 25 MPa 左右时，天然气呈现良好的压缩性能，可缩减为原体积的三百分之一，减缓了天然气储存的压力。CNG 技术有着无污染、投入小、效益高、应用安全、便利等优点。但是，因储气的压力较高，对存储的容器也提出了很高的要求，能量的储存密度小。应当配置性能良好、质量稳定的储存设备，最大化地减少天然气运输的风险。现阶段，相关工作者对 CNG 储运技术加强了研究，例如：研发了瓶装压缩、输配的工艺，这样，把经过压缩处理的天然气灵活地用在我国城市的燃气配送系统，一定程度上缓解了超高压的天然气系统和城市燃气管网的衔接、高压等问题。这种瓶装的压缩天然气输配的工艺主要适用在我国中小型的城市、乡镇，尤其偏远的地区。总之，天然气的压缩储运技术具有建设期限短、工艺简易、见效快等特点。在具体应用的时候，需要系统地分析各个影响因素，例如：用气性质、原料价格、位置、气源量等，以实现高效供气的目标。

2 天然气吸附储运的关键技术

天然气吸附储运技术主要包括天然气开发吸附储罐、专用吸附剂、吸附性能等。例如：天然气的吸附剂具有吸附与脱附迅速、导热性能好、体积小、成本低等特点。关于天然气吸附储运的技术，一般应用活性炭作为吸附剂。在具体操作过程中，一定要重视高密度与高比面积。所以，相关工作人员需要采用妥善的措施，尽量压缩颗粒空隙的体积。从现阶段发展状况分析，减小颗粒之间的空隙体积主要通过压制成型的碳。关于吸附的储罐，需要把再生吸附剂的热效应划入重点分析的对象。在范德华力的作用影响下，天然气能够附在吸附剂的内侧，在天然气储存密度增加过程中发挥重要作用。吸附主要分为甲烷分子间、甲烷分子与吸附剂间等吸附的功能。天然气的吸附站一般只需要设置较为简易的设备，这样可以节约建设的成本，而且具有较强的可行性，进而为我国偏远区域提供良好的供气服务。此外，吸附剂需要定期进行更新，其中产生的车辆折损费用在天然气整个储运成本中的占比较大。所以，需要不断地提升储运技术的性能，有利于天然气的吸附储运技术获得长期、健康地发展。

3 结语

当前，在节能降耗、低碳环保的思想不断深入人心的时代，天然气资源在社会得到广泛的应用。由于工业、中心城市与天然气的气源距离很远，在天然气运输期间离不开先进的储运技术。如天然气管道、天然气液化、天然气压缩等技术，为了更好地满足我国城市、乡镇的供气需求，相关的工作人员应当加强探索与实践，不断改进天然气的储运技术，以增强企业供气水平。

参考文献

[1] 压缩天然气汽车火灾危险性分析、预防及救援措施[J]. 马建伟.  应用能源技术. 2017（12）