天然气的应用**:***学号:************班级:09级应化九班学校：西华师范大学目录:一. 天然气的发现及早期应用二．天然气的优越性三．天然气的储存与运输3.1 LNG的储存3.2 LNGL储存中的安全问题3.3 LNG的运输四．中国天然气应用现状及发展前景4.1 我国能源结构的特点4.2天然气发展现状4.3天然气应用前景五．结论天然气的应用作者：任鸿江摘要：本文概述了液化天然气的优越性,分析了目前天然气主要的储运技术,介绍了我国天然气利用的现状和发展前景, 就天然气的应用发展前景进行了探讨。

对综合利用天然气提出了建议。

关键词：天然气储存运输发展一.天然气的发现及早期应用；在公元前6000年到公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气。

许多早期的作家都曾描述过中东有原油从地表渗出的现象，特别是在今日阿塞拜疆的巴库地区。

渗出的天然气刚开始可能用作照明，崇拜火的古代波斯人因而有了"永不熄灭的火炬"。

中国利用天然气是在约公元前900年。

中国在公元前211年钻了第一个天然气气井，据有关资料记载深度为150米（500英尺）。

在今日重庆的西部，人们通过用竹竿不断的撞击来找到天然气。

天然气用作燃料来干燥岩盐。

后来钻井深度达到1000米，至1900年已有超过1100口钻井。

直到1659年在英国发现了天然气，欧洲人才对它有所了解，然而它并没有得到广泛应用。

从1790年开始，煤气成为欧洲街道和房屋照明的主要燃料。

在北美，石油产品的第一次商业应用是1821年纽约弗洛德尼亚地区对天然气的应用。

他们通过一根小口径导管将天然气输送至用户，用于照明和烹调。

由于还没有合适的方法长距离输送大量天然气，天然气在整个十九世纪只应用于局部地区。

工业发展中的应用能源主要还是煤和石油。

1890年，燃气输送技术发生了重大的突破，发明了防漏管线连接技术。

然而，材料和施工技术依然较复杂，以至于在离气源地160公里（100英里）的地方，天然气仍无法得以利用。

因而，当生产城市煤气时，伴生气通常烧掉（即在井口燃烧掉），非伴生气则留在地下。

由于管线技术的进一步发展，十九世纪二十年代长距离天然气输送成为可能。

1927年至1931年，美国建设了十几条大型燃气输送系统。

每一个系统都配备了直径约为51厘米（20英寸）的管道，并且距离超过320公里。

在二战之后，建造了许多输送距离更远、更长的管线。

管道直径甚至可以达到142厘米。

十九世纪七十年代初，最长的一条天然气输送管线在前苏联诞生。

例如，将位于北极圈的西西伯利亚气田的天然气输送到东欧的管线，全长5470公里，途经乌拉尔山和700条大小河流。

结果，世界最大的Urengoy气田的天然气输送到东欧，然后再送到欧洲消费。

另外一条管线是从阿尔及利亚到西西里岛，虽然距离较短，但施工难度也很大，该管线管径为51厘米，沿途要穿越地中海，所经过的海域有时深度超过600米。

当天然气在大气压下，冷却至约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。

LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t（1MMBtu=2.52×108cal）。

二．天然气的优越性；⑴利用天然气使环境效益优越；与煤和石油相比，天然气作燃料可以明显减少环境污染，天然气的燃烧排放量低于石油和煤的燃烧排放量。

（2）天然气是优质能源；由于天燃气组份不含一氧化碳，这就减少了泄露对人畜生命照成的危害性，而煤制气含有20%—30%的一氧化碳，如因管道泄露，会引起人畜中毒甚至死亡。

⑶天然气是高效能源；天然气在联合循环发电利用中，热能利用中，热能利用率可达55%，高于原油和煤的热能利用率。

⑷天然气是安全能源；天然气着火温度高，爆炸界限窄，相对密度空气轻，安全性能好。

⑸天然气资源丰富；全球丰富全球丰富地天然气资源完全可以满足人类较长时期的需求。

⑹使用方便；天然气供居民作燃料具有方便、节省时间和劳动力的优越性。

三．天然气的储存与运输；在液化天然气（LNG）工业链中，LNG的储存和运输是两个重要环节。

无论资本负荷型液化装置还是调峰型装置，液化后的天然气都要储存在液化站内的储存罐或储存槽内。

在卫星型液化站和LNG接收站，都有一定数量和不同规模的储存罐和储存槽。

世界LNG贸易主要是通过海运，因此LND槽船是主要的运输工具。

从LNG接收站或卫星型装置，将LNG转运都需要LNG槽车。

天然气是易燃易爆的燃料，LNG的储存温度很底，对其储存设备和运输工具就提出了安全可靠、高效的严格要求。

1,LNG的储存(I).LNG储罐(槽)一般可以按容量，隔热，形状及罐的材料进行分类。

A.按容量分类①小型储罐容量：5～50m3, 常用于燃气气化站，LNG汽车加注站等场合。

②中型储罐容量：50～100m3, 常用于卫星式液化装置、工业燃气气化站等场合。

③大型储罐容量：100～100m3, 常用于小型LNG生产装置。

④大型储槽容量：10000～40000m3, 常用于基本负荷和调峰型液化装置。

⑤特大型储槽容量：40000～200000m3, 常用于LNG接受站。

B.按围护结够的隔热分类①真空粉末隔热：常见于小型LNG储罐。

②正压堆积隔热：广泛应用于大中型LNG储罐和储槽。

③高真空多层隔热：很少采用，限用于小型LNG 储槽。

C.按储罐的形状分类①球型罐：一般用于中小容量的储罐，但有些工程的大型LNG储槽也有采用球型的。

②圆柱形罐（槽）：广泛用于各种容量的储罐和储槽。

D.按罐的放置分类①地上型。

②地下型。

包括如下三种形式：半地下型，地下型，地下坑型。

E. 按罐的材料分类①双金属：指内罐和外壳均用金属材料。

一般内罐采用耐低温的不锈钢或铝合金。

如下表，列出常用的几中内罐材料。

外壳采用黑色金属。

目前采用较多的是压力容器用钢。

②预应力混凝土：指大型储槽采用预应力混凝土外壳，而内筒采用低温的金属材料。

③薄膜型：指内筒采用厚度为0.8～1.2mm的36Ni钢。

E.按罐的围护结构分类①单围护系统。

储存槽只有一个流体力学承载层，所以必须在储存槽周围留出一块安全空间。

②双围护系统。

③全封闭围护系统。

④薄膜型围护系统。

双围护系统、全封闭围护系统和薄膜型围护系统，都有可靠的流体力学承载层，所以就不必在储存槽周围留出一块空余空间，土地利用效率就高。

在薄膜型围护系统中，由于薄膜层不能承载，所以对外简体要求很高。

(2).LNGL储存中的安全问题LNG在储存期间，无论隔热效果如何好，总要产生一定数量的蒸发气体。

储罐容纳这些气体的数量是有限的，当储罐内的工作压力达到允许最大值时，蒸发的气体继续增加，会使储罐内的压力上升，超过设计压力。

LNG储罐的压力控制对安全储存有非常重要的意义。

涉及到LNG的安全充注数量，压力控制与保护西听和储存的稳定性等诸多因素。

LNG储存安全技术主要有以下几个方面： 1）储罐材料。

材料的物理特性应适应在低温条件下工作，如材料在低温工作状态下的抗拉和抗压等机械强度、低温冲击韧性和热膨胀系数等。

2） LNG充注。

储罐的充注管路设计应考虑在顶部和地部均能冲灌，这样能防止LNG产生分层，或消除已经产生的分层现象。

3）储罐的地基。

应能经受得起与LNG直接接触的低温，在意外情况下万一LNG产生漏泻或溢出，LNG与地基直接接触，地基应不会损坏。

4）储罐的隔热。

隔热材料必须是不可燃的，并有足够的牢度，能承受消防水的冲击力。

当火蔓延到容器外壳时，隔热层不应出现熔化或沉降，隔热效果不应迅速下降。

5）安全保护系统。

储罐的安全防护系统必须可靠，能实现对储液位、压力的控制和报警，必要时应该有多级保护。

2．LNG的运输对于液化天然气的运输，目前有海上槽船运输，公路和铁路槽车运输及管道运输三大类。

海上运输液化天然气的槽船容积一般为2.5~12.5万米每立方，槽船设有多个球形，圆柱形或菱矩形储槽。

目前槽船的最大容积已达二十多万米每立方。

公路和铁路运输使用的液化天然气槽车的结构域液氧槽车相识，只是液化天然气的相对密度比液氧小二分之一左右，因而贮槽容积相应增大，其载液量将受到车辆外形尺寸和重心的限制。

对于大量液化天然气的输送，以采用液体管道运输较为经济。

当采用管道运输时，应尽量避免两相流动，在输送时应提高输送压力使液体过冷。

同时应尽可能减少周围环境的热量导入管内。

液化天然气输送管道通常采用 1.5Ni钢制作，采用真空绝热保温。

四．中国天然气应用现状及发展前景1，我国能源结构的特点1）.我国能源资源比较丰富, 按目前的规模可分别使用的年份为: 煤600 年以上, 石油和天然气100 年以上, 水电可以长期使用。

另外, 还有丰富的地热能、风能、潮汐能和取之不尽的太阳能有待开发。

2）、我国能源资源是煤和水电丰富, 而石油和天然气相对偏少, 每年可以利用的水电为1. 10Gt 标准煤, 刚好等于1993 年我国能源生产的总量。

因此, 可以说我国油气资源两者相差不大, 但远不如煤和水电资源丰富。

3）、我国能源资源分布不平衡我国能源资源分布极不平衡, 煤主要分布在华北、东北, 水利资源主要在西南, 石油在东北、西北、华北和近海, 天然气主要在四川、南海、西北。

总之, 我国北方能源丰富, 东南地区能源相对不足。

目前, 我国天然气在能源结构中所占比重较小,如表所示, 约2% , 比世界平均值低一个数量级, 与其储量也很不相称, 预计10年内将会有一个大发展, 比重将达10% 左右。

2，天然气发展现状据最新的《石油与勘探开发》介绍;目前,我国天然气工业正处于发展高峰时期,且发展速度越来越快,这由两个标志体现出来:其一,天然气探明储量日益增长,到2008年年底,我国探明天然气总地质储量为6.4万亿立方米,近6年平均探明天然气储量为5105亿立方米,目前年均探明储量相当于1949年至1988年40年的累计探明储量。

其二,天然气年产量日益增多,2008年全国天然气产量为760亿立方米,平均日产气量远远大于1958年全国年产气量。

我国天然气年产量从1976年的100亿立方米增长到200亿立方米,共用了20年时间.此后,年产量每增加100亿立方米的时间跨度越来越小,从600亿立方米增长到700亿立方米时只用了0.997年。

中国科学院院士戴金星说：用历史的眼光看,近10年是中国天然气高速发展的时期。

从美国、俄罗斯等国天然气发展的经历看，天然气高速发展时期都达到20至30年，中国目前还只有10年的高速发展期,因此，我国天然气发展还有相当一段时间的高速发展期。

3，天然气应用前景据了解，为促进天然气发展，我国将采取多项措施助推天然气发展：第一，健全监管体制，完善标准体系和管理办法，为提高天然气比重保驾护航。