天然气储运关键技术及相关问题之研究

摘 要：近年来，低碳经济模式实现了全面发展，天然气能源因其污染小且安全性能较高备受人们认可与关注。其中，天然气是燃气之一，绿色环保与安全可靠特征明显。伴随天然气工业的可持续发展，天然气储运的重要性也逐渐突显出来。基于此，文章将天然气储运作为研究重点，阐述了其关键技术与相关问题，希望有所帮助。

关键词：天然气储运；关键技术；相关问题；研究

伴随天然气能源的普遍应用，其在能源结构中的地位不断提升。然而，很多天然气资源分布地理位置相对较远，对于天然气能源的需求量随之增加，所以天然气储运关键技术的作用不容小觑。其中，天然气储运技术在天然气工业发展中占据基础地位，特别是天然气储运技术选择，会对实际经济效益带来直接的影响。伴随天然气储运技术的成熟化发展，天然气储运技术的科学化运用也成为亟待解决的问题。由此可见，深入研究并分析天然气储运关键技术与相关问题具有一定的现实意义。

一、常见的天然气储运技术

（一）管道储运技术

天然气的陆上运输主要依靠管道储运形式，所以其管道系统将对天然气生产以及应用效果产生直接的影响。其中，天然气管道输送系统当中所涵盖的采气、净气、输气、储气以及供气环节存在紧密的联系且互相影响，属于密闭型的水动力系统，集中了天然气生产、储存和运输以及销售等多个环节。在管道储运方面，能够结合天然气实际需求量完成调峰，并在用气的低峰阶段保存多余的气体，以保证高峰期将储存气体全部释放出来。另外，管道储运技术的运输距离很长，实际的运输量也较大，能够承受较大的压力，一般会建设于地下，实际的污染不大且具有理想的安全性。

（二）液态储运技术

借助低温技术能够实现天然气的液化，而甲烷是天然气的主要成分，在使用液化天然气的过程中要求重新完成气化[1]。所谓的天然气液态储运技术，具体指的就是储运液体形式天然气。通过液态储运天然气方式的运用，使得天然气的运输效率以及实际运输量显著提高，为天然气能源贸易的全面可持续发展奠定了坚实的基础。现阶段，液化天然气一般会选择管道输送、车运或者是船运等方式完成运输，而船运的频率最高，车运次之，管道输送液态天然气的技术仍有待完善。

（三）压缩储运技术

所谓的天然气压缩储运技术，具体指的就是对天然气进行压缩，并将其装入到20-25兆帕的高压气瓶当中，亦或是将天然气充到由高级钢管制作的管束容器当中，在公路、铁路与航空运输的方式下完成天然气的储运工作。在管道储运方面，受管道技术的制约与影响，难以全面覆盖中小城镇区域，而天然气压缩储运技术也能够有效地弥补这一缺陷，与中小城镇对于天然气的需求相适应。但需要注意的是，天然气压缩储运技术对于储存的容器要求很高，气瓶相对轻盈且方便，但实际的制作成本很高。虽然管束容器相对笨重，但是制作的工艺十分简易而且成本不高。

（四）天然气水合物储运技术

处于标准状态之下，天然气水合物属于笼形结晶化合物，一立方米的饱和天然气水合物即可适当164立方米的甲烷氣体，而其他的非传统能源能量密度仅仅是天然气水合物能量密度十分之一。由此可见，天然气水合物储存技术的密度性高而且十分安全。

二、天然气储运工艺的对比分析

（一）技术对比

首先，天然气水合物储运技术与工业应用要求相适应，但仍需成熟化发展，目前正处于发展与研究阶段。由于国内天然气水合物储运技术的发展时间步长，尚未被应用在水合物运输方面。

其次，液化天然气储运技术的造价不高且难度偏低，理论方面已经趋于成熟。但是，在储运天然气过程中，陆地运输距离较长，很难保证运输的安全性。

再次，压缩天然气的生产与输送的主要特征就是成熟度较高且技术难度不大，可以保证储运的安全，也能够在使用地区周边建立[2]。

最后，管道输送技术的发展最成熟，但在实际应用的过程中，还会受到距离、气源与投资等多种因素的影响，要想实现越洋运输具有较大的难度，输送压力也相对较大，要投入大量维护的费用。

（二）经济性对比

将估算成本的条件确定为运输距离2000千米，天然气的年产量为4×104m3，进而将天然气水合物储运技术、液化天然气储运技术与压缩天然气储运技术三种不同储运技术所需费用予以显示。其中，天然气水合物的储运整体费用是850万元，而液化天然气的整体储运费用是1050万元。此外，压缩天然气的储运费用支出是1200万元。由此可见，在整体投资方面，天然气水合物方案的费用最具经济性。

正是因为投资主体存在差异，所以在对总投资进行估算的过程中，并未综合考虑输配站投资问题。对于储配站的投资，三种储运技术间的差异较为明显，但天然气水合物的储存形式为固态，要保证可靠性的同时更具安全性，只有这样才能够节省实际的维护费用。

（三）安全性对比

在天然气储运方面，通过对管道输送方式的运用能够彰显出极大的优势。天然气生产与输送方面，压缩天然气的危险性极高，所以常温高压储存已经成为压缩天然气的主要存储方式。

对于储运与生产来讲，液化天然气危险程度极高。究其原因，存储的温度不高，一旦发生泄漏，必然会出现爆炸云团的情况。分解天然气水合物的时候，要借助大量热能，最主要的原因就是水分子为重要组成，以水分子为主体所形成的空穴会对气体分子与固体化合物进行吸附。除此之外，固体化合物本身具有一定的绝热效应，能够暴露于大气当中，在天然气水合物分解的过程中受热并传导。而且，释放气体速率会随之下降，被点燃燃烧速度十分缓慢，受天然气泄漏影响所引发爆炸事故的几率就会被抑制。

三、结语

综上所述，伴随人民群众生活水平的提高，经济发展速度的加快，为进一步优化能源消费结构，受国产石油供给不理想情况而引发的负面影响，价值环境保护与低碳经济的大力倡导，天然气的社会需求量显著增加。要想保证天然气供应的充足性，就必须保证天然气生产的良好性，以达到天然气储运的顺利与安全。在此过程中，应通过对科学技术的创新，充分发挥资源优势，对新型天然气储运技术予以充分发挥。在此基础上，要结合用户与气源的具体情况，考虑既有天然气储运技术模型，进而为天然气未来供应奠定坚实的基础。通过上文对天然气储运技术与各种储运技术的对比分析，以期为天然气储运提供有价值的参考依据。

参考文献：

[1]谈硕，苟文广.天然气储运关键技术研究及技术经济分析[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（10）：106-107.

[2] 欧海.油田天然气储运技术特点与应用分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（14）：179-180.

作者简介：代林（1968-），男，汉族，四川泸州人，大专，工程师，研究方向：天然气储运及应用。