【天然气应用现状以及利用技术发展综述6000字】

天然气应用现状以及利用技术发展综述目录第1章前言…………………1第2章天然气在我国的应用………………2第3章天然气的应用现状………………33.1天然气消费量不断增加…………33.2利用天然气的区域更加广泛………33.3天然气的利用方向多元化…………33.4天然气价格低……………3第4章目前我国天然气的主要利用技术…………………44.1天然气发电…………44.2燃料电池………………………44.3天然气汽车…………………44.4天然气化工……………44.5城市燃气……………44.6LNG冷能的利用……………5第5章天然气利用技术的应用问题…………………65.1发展观念滞后…………………65.2资源浪费与环境污染……………75.3天然气利用技术有待提高…………………75.4缺乏完善的监管机构与监管制度…………………8第6章对天然气利用技术的建议…………………96.1构建天然气市场竞争机制…………………96.2树立低碳发展理念……………96.3产业技术政策………………………96.4建立完善的监管制度……………9第7章结论…………………10参考文献……………………11附录……………………13第1章前言天然气是一种绿色新型的能源，在很多地方都发挥着很大的作用。随着全球性环保意识的不断增强，人们也在积极探索绿色清洁能源。我们国家是全世界排名第二的能源消费国家，想要更好地利用这种清洁能源，我们应该对天然气应用技术进行更为深入的探索和研究，更加广泛地将天然气的利用技术应用到我国的经济建设中来。第2章天然气在我国的应用我们国家一直把煤炭当做主要使用的能源，这就造成了我们国家的天然气应用水平较大的落后于发达国家的水平，并且随着国际上石油价格迅速上升，我们不得不在新能源上下功夫，我们国家的能源结构想要改变就一定要研究对天然气的利用以及如何更加高效的开发天然气，天然气是一种无色的清洁燃料;天然气也是一种极好的化工发热的原料，它还可以应用在合成一些化工产品的生产工作上。但是从目前的状况来看，我们国家天然气储量十分丰富，但没有得到充分和合理的应用，加上目前我国的天然气利用率比较低，所以对于我们来说，合理的利用天然气以及开发新的天然气利用技术，已经迫在眉睫。第3章天然气的应用现状3.1天然气消费量不断增加我国市场经济的发展的越来越快，各行各业对能源的需量也越来越大。随着我们国家的天然气工业基础的建设逐渐得到更好的发展和完善，大量的大型天然气管道陆陆续续建成，人们的环保观念越来越强。我国的天然气需求量增长十分迅速，天然气市场的消费量更是不断的增加。3.2利用天然气的区域更加广泛21世纪以前，我们国家的天然气大型的管道还没有建好，我国的天然气消费主要集中在油气田的旁边，就近使用，无法向更远的地方运输。全国天然气的消费主要集中在拥有大型的油气田资源的四川、黑龙江、重庆等省。后来天然气大型管道的逐渐增多，在2008年的时候我们国家的天然气管道的框架基本形成，天然气管道总长已经有3.4万公里。随着后来天然气管道建设的细化我们国家天然气覆盖的面积越来越广。到今天，我们国家的各地地区差不多都使用上了天然气。3.3天然气的利用方向多元化21世纪以前，我们国家大部分的天然气都用于化工生产。后来伴随着城市经济高速发展，我们国家的天然气管道越来越多，使用天然气的工厂和家庭的数量也逐渐增加，天然气的利用方向也渐渐多元化，这在一定程度上推动了天然气利用技术的发展。天然气作为一种清洁能源，现在己经被大量地应用在燃气当中并且也代替着别的工业燃料。3.4天然气价格低天然气的价格主要是根据成本来定的。从市场上的情况来看的话，天然气的价格也和本地经济发展水平相关。我们国家的天然气利用技术的应用现状可以看出，我们国家的天然气产业已经有较好的发展，但是还在处于高速发展的过程中。所以随着我们国际天然气的发展越来越快，天然气利用技术的应用方法也会更多，天然气成本会越来越低，价格也会随之降低。第4章目前我国天然气的主要利用技术天然气在我们国家的应用还停留在很初级的阶段，我们一般将天然气用在发电、汽车燃料、燃料电池、冷能、城市燃气、化工方面，虽然有的技术已经的使用的过程中慢慢成熟，给国家带来一些的经济上效益；但是总体上来说，很多技术并未成型，需要更深一步的探究。4.1天然气发电我们国家天然气的发电技术应用以及推广最早是在上世纪九十年代的时候。到现在我们国家在天然气发电的应用上已经积累了不少的基础得建设和使用得经验。并且因为天然气的能源利用率相对于煤炭来说高了很多，所以到今天我们国家天然气发电的工业愈来愈多，我国主要用的天然气发电的技术是天然气联合循环发电技术。4.2燃料电池燃料电池是利用电化学反应把燃料的化学能变成电能的装置，燃料电池的原理就是通过天然气燃料在电池内部进行氧化还原反应以产生电能。天然气燃料电池是用天然气来当做燃料发电，天然气燃料电池发电系统主要是由燃料处理装置、交流电转换装置、电池单元组合装置、热回收系统构成的。4.3天然气汽车世界上已有的天然气汽车技术是压缩天然气汽车和吸附天然气汽车还有液化天然气汽车。压缩天然气汽车其主要工作原理就是把天然气压缩的很小，然后就可以放到汽车的专用的储气瓶里面，如果要使用就把里面的天然气在输送给汽车的内燃机，以此来达到天然气充当动力的作用。我们探究天然气汽车的很大方面是处于天然气汽车的环境效益跟其他普通汽车相比对环境的污染较小，汽车尾气的空气污染的化学物质少了很多。天然气汽车相对于普通汽车来说安全性能更好。4.4天然气化工天然气也可以当做化工的原料来用，它如果进行加工就可以合成像氨、甲醛、甲醇、乙炔这些物质。在我国天然气化工上主要是用来合成甲醇以及合成氨。虽然我们的合成甲醇技术已经比较有经验，但是产量只有10万吨，研究方向是为了降低能耗。4.5城市燃气天然气跟我们常用的煤气相比是更优秀的城市燃气，天然气的发热量是煤气的两倍多。应用在城市燃气上可以给人们带来更多的便利。但是天然气与煤气在使用上有很多差别，如果要大面积的使用，还需要集体调换燃烧是使用的器具以适应天然气。4.6LNG冷能的利用我国的LNG进口量越来越大，所以对LNG冷能的利用也变得越来越重要，LNG冷能可以直接用于冷能发电、制作干冰、空调制冷很多方面，还可以冷冻食品、粉碎废弃物的处理技术、冻结保存技术、低温医疗技术等。天然气在LNG冷能的利用上值得更为深入的发掘。第5章天然气利用技术的应用问题5.1发展观念滞后随着国民经济的增长和低碳经济影响的日益扩大，天然气产业迎来了发展的新时期。但是在这个特殊的时期里，天然气产业发展中，却存在着很多滞后的、不利于低碳发展的观念。在对待气源上，为了保证供气稳定，一味的进行勘探开发，竭力提高采气率。从人类发展的角度考虑，低碳发展其实是可持续发展观念的一类。与石油一样，天然气也是储量有限的不可再生能源，激进的开发造成资源过度，对天然气产业的长远发展来说很不利。在天然气的下游，各地借着低碳经济的东风，纷纷开发各种天然气相关项目。事实上，天然气化工和天然气作为燃料的工业项目有很多能耗高、污染大，例如天然气制甲醇、以天然气为燃料的冶金、建材等。很多企业只重视眼前的经济利益，一味追求产量的增长和利润的提高，不注重产品质量的优化和企业发展模式的优化。这种粗放的发方式不仅消耗了大量的天然气，排放的废气、废水、废渣还破坏了生态环境，完全与低碳经济的要求相违背。5.2资源浪费与环境污染天然气在开采过程中的浪费主要表现为两个类型:一是作为原油开采过程中的副产品，在开采原油的过程中，往往伴随着大量的有毒天然气，因为不能直接利用，开采商一般会采取就地燃烧的措施。二是天然气作为主要产品，主要废气包括集气站的废气、净化站的废气以及增压站泄漏的废气。零七年的时候，世界银行发布了第一份使用卫星观测数据对全球天然气放空燃烧量进行统计的报告，显示了2006年全球天然气放空燃烧量达1700亿立方米，约折合美国每年天然气使用量的27%，或折合全球天然气产量的5.5%，这些被放空的天然气价值约为400亿美元。同时，这些放空燃烧的天然气向大气中释放了近4亿吨二氧化碳。环境污染也贯穿天然气产业链始终。开采天然气产生的废气、废水、废渣会破坏资源地的生态环境;管输中的污染主要包括清管作业时排放的天然气和烟气，清管时排放的氧化铁粉末和残液，首站中排放的工业废水和生活污水，还有压缩机产生的噪声和振动;天然气利用中，天然气合成氨产生的CO2、废液，工业燃料和热电联产产生的NO2,CH4,CO等废气。5.3天然气利用技术有待提高虽然我国天然气资源丰富，但是天然气田确有高含硫、高压力的特点，开采起来危险大、技术含量高。在过去的几年里，我国多次出现规模不等的井喷事故。井喷事件意味着高含硫、高压气田的开发存在很大的社会危险性，我国天然气钻井、井控、开发技术均有待进一步的改善。天然气净化厂的脱硫、硫磺回收和尾气处理三个主要工艺装置均是国外公司设计，净化设备也是成套从国外引进。在天然气管输环节，尤其是高压运输中，天然气增压浪费的热量较多，利用废热的工艺还不成熟。从天然气输气管网的设计方面来说，主要依靠国外进口软件，国内自主研发能力不强。天然气输气管网的优化技术包括优化设计、优化运行和优化可靠性三种技术。随着科技的发展，更多的优化算法如遗传算法、神经网络算法、模糊决策等方法运用到管线布局、工艺流程设计和可靠性设计中来。管网布局的设计是天然气产业链中重要的组成部分，无论是长输管线还是城市管网，设计技术落后都会造成资源的浪费和结构失衡，不利于天然气产业的可持续发展。我们对天然气的利用主要分为城市燃气、工业燃料、天然气化工和天然气发电四个领域。但是我们在这些方面对天然气热值的利用都没有达到最大的度。用天然气作为燃料是最低级别的利用方式，对天然气的热值浪费极大，但却是目前天然气利用最普及的方式。天然气化工在天然气消费中也占有与城市燃气相同的比重。国际上主要发达国家政府和大型化工公司非常重视天然气化工项目，目前研究重点是天然气直接或间接转化生产液体燃料、烯烃、芳烃和含氧有机化学品四大领域。5.4缺乏完善的监管机构与监管制度目前我国天然气产业发展迅速，己经暴露出供需不平衡，气价不稳定，发展不均衡的问题，究其原因，还在于我国未建立起完善的监管机构，缺乏完善的监管制度。天然气的勘探开发中，未制定统一、规范的安全标准，导致勘探中事故频发，不仅浪费了天然气资源，还损害周边民众的生命健康。上游企业准入采取审批制，小型企业无法进入，对三大石油企业来说，一些中小型气田成为勘探开发中的鸡肋，开发消耗了很多人力物力但是的不到相应回报。随着《中华人民共和国石油天然气管道保护法》正式施行，其中对管道的规划与建设、管道保护及相关法律责任进行了规定。但由于缺少专门的监管部门，天然气城市输配管网的设计、建设、运行都由三大石油公司自行完成，不利于整体的协调、统一。在天然气下游环节，没有专门的监管部门规范监督，天然气利用项目由各地政府拍板决定，不利于产业整体布局和战略作用的发挥。近几年来舆论争论的天然气定价问题，也与缺少天然气监管部门有关。第6章对天然气利用技术的建议6.1构建天然气市场竞争机制对于我国天然气产业存在垄断现象，我们应该早点采取措施来打破。一方面，可以允许民营企业适当开发规模较小、利润较低的气田，让三大石油公司专心开发大型气田，提高经营利润，将社会资本运用起来，充分实现对资源的利用，引入竞争，打破天然气在开发环节的垄断。另一方面，可以在天然气管输、配气环节建立合理的准入机制，终止由审批制导致的行政垄断，将管输业务从三大石油公司的业务中分离出来，形成一个有效的竞争。在天然气的配气环节中，应该适当取消中标配气企业在一定空间的垄断经营权，将竞争逐渐引导到普通用户的运输和配送。6.2树立低碳发展理念天然气产业要实现可持续发展，必须要将重视经济利益的观念转换为重视低碳发展的观念。在开采中应该按照适度开采的原则，并且禁止过度开采，否则盲目的开采只会导致资源的过度消耗，根本不利于天然气的可持续发展。6.3产业技术政策在天然气的开采中，会出现浪费资源、污染环境等问题，我们应该重视伴生气回收和利用技术的低成本化等技术研究和研发成果，在能够为天然气企业创造经济效益的基础上，减少对环境的破坏与污染，尽量避免对资源的浪费。6.4建立完善的监管制度在维护市场竞争秩序中，监管机构对天然气整个产业链的监管十分重要。天然气监管机构需充分行使监督权，时刻关注是否存