瓶装压缩天然气输配工艺研究

一、 引 言

当今世界各国，对于天然气在世界能源中所占地位的认识，已经上升到了一个极其重要的高度。天然气作为继煤炭、石油之后的第三大天然能源，被誉为二十一世纪的新型环保能源。天然气消耗量将在二十一世纪上升到第一位。因此，各国对于天然气的开发利用，都投入了大量的人力和物力。我国以“陕气进京”工程为标志，拉开了天然气大发展的序幕。“西气东输”工程将成为我国规模最大的天然气建设工程。这意味着我国已经进入了天然气大发展时代。

但是，在天然气输配过程中，仍有诸多因素制约着天然气建设的发展。我们认为主要有以下三方面问题：

1、 天然气管网建设投资巨大

2、天然气消费结构不合理

3、管理体制不适和天然气发展的需要

基于上述观点，许多中小城镇，特别是地理位置远离天然气管网的城镇，天然气建设非常困难。本文讨论以瓶装压缩天然气输配工艺，满足中小城镇对天然气需要的可行性。

二、 瓶装压缩天然气输配工艺简介

瓶装压缩天然气输配工艺，将压缩天然气技术灵活应用到城市燃气输配系统，解决了超高压天然气系统与城市燃气管网系统的衔接、调压问题。主要工艺分为三个部分：

1、天然气的加压充装

在气源地，天然气净化处理后，压缩至205 兆帕，经灌装设备充装进压缩天然气钢瓶中。

在这一过程中，天然气气质必须满足高压运送要求，其中水、C02含量必须严格控制。

(天然气气质要求见表一)

表一：

2、压缩天然气的输送

利用汽车或船运，将压缩天然气瓶组运送到用气点(中小城镇、用户)。这一过程充分利用公路运输、船运便利灵活的优点。同时利用压缩天然气瓶组量可随意调整的特点，满足不同用户的需要。目前，我们开发的橇装式瓶组符合劳氏船籍社标准，并取得国家专利。

3、减压输送系统

瓶装压缩天然气瓶内压力20.25兆帕，为满足城市燃气系统的需要，需将压力减至城市燃气管网的压力级别(高、中、低压均可)。根据用户或城市燃气管网的压力级制，可选用多种工艺、设备，满足压力需要。目前常用伴热调压器或回型管束解决。减压流程还设置超压放散、紧急切断、低压切换等控制设施。

上述工艺见工艺流程图

综上所述，瓶装压缩天然气工艺，主要设备我国均以实现国产化，并己形成国标或部颁标准。超高压天然气连接，在石油系统已有实用设备。因此，瓶装压缩天然气工艺在技术上是完全可行的。

瓶装压缩天然气输配工艺具有以下优点：

1、运行灵活可靠，可满足不同类型用户需要。

2、工艺简单，占地少。

3、建设周期短。

三、经济可行性分析

瓶装压缩天然气输配工艺，是为满足中小城镇或工业用户天然气需要，开发出来的燃气输配工艺，因此，其经济性比较应以中小城镇燃气开发方式为测算基础。目前，作为中小型城镇，常用的管道燃气供应方式有以下三种：

1、天然气管网输送(长输管线)

2、液化石油气管道输送

3、液化石油气混气输送

就第一种输送方式而言，如果城镇的地理位置靠近天然气管网，无疑，第一种输送方式最为经济。否则，第一种输送方式将面临亏损运营(管线长、投资大、用量小，管输费用高)。在此情况下，第二种、第三种输送方式将被选择。

因此瓶装压缩天然气输配工艺经济可行性，应同液化石油气管道输送和液化石油气湿气输送的经济性进行比较，比较结果见表二、表三。

基础数据；

2、液化石油气低热值108兆焦/标方；天然气低热值40兆焦/标方。

3、运输距离200公里以内。

表二：

工程建设比较 （万元）

表三：

成本比较

几点说明：

1、压缩天然气的原料成本，考虑了加压成本和运输成本。

2、天然气为石油伴生气

3、混气工艺按比例调节福气工艺考虑。

从抗风险性分析，按照目前我国天然气、液化石油气的实际价格：

液化石油气：3000元／吨

燃气销售价格如果保持不变，经济比较见表四

通过比较得出以下结论：

1、瓶装压缩天然气输配工艺，在抗风险上优于其它两种工艺。

2、从经济效益分析，瓶装压缩天然气输配工艺在经济上是可行的。

3、瓶装压缩天然气输配工艺规模效益明显；

4、500户以下居民小区不适宜瓶装压缩天然气输配方式。

5、2000户小区应为瓶装压缩天然气输配工艺的启动规模。

四、实际使用事例及完成的工作

瓶装压缩天然气输配工艺已获得国家一项发明专利，两项实用新型专利。并通过北京科委和资产评估部门的技术鉴定和资产评估。

至今，瓶装压缩天然气输配工艺，已经在京律两地多处小区使用，均取得良好效果和收益。

五、 瓶装压缩天然气输配工艺存在的问题

瓶装压缩天然气输配工艺，虽然取得了一定的成果，但是仍有许多技术问题亟待解决。

主要问题有以下几点：

1、规范解释问题

瓶装压缩天然气输配工艺是一项新技术，城镇燃气设汁规范中未涉及有关问题，因此在该工艺的规范解释上存在空白。

2、设备完善问题

目前使用的设备多为国产，设备的自控程度不高，控制手段落后，需要开发高控制水平的产品，此项工作，我们正在积极进行，同时需要广大燃气同行的支持和帮助。

3、供气范围受限

由于目前具有压缩天然气供应能力的气源地较少，该项技术还不能大范围推广。