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摘要：我国天然气资源主要分布在西北地区的塔里木盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯等区域，天然气储量在地理上存在着西多东少的特点，而天然气的消耗主要集中在东南沿海人口较较为密集、经济较为发达的地区。为了解决天然气资源分布不均、使用不平衡的问题，需要将西部的天然气运输到东部地区。天然气运输工程路线场，不可控因素较多，天然气的储运技术直接影响着天然气运输的安全和经济效益。鉴于天然气储运技术的重要性，本文介紹几种常见的天然气储运方式，从储运技术、经济性、安全性三个方面进一步比较了不同天然气储运方式的优势。旨在为建设高效、安全的天然气储运系统中天然气储运技术的选择提供一些参考。
关键词：天然气;储运;经济性;安全性;关键技术
引言：天然气世界上最为重要的能源之一，也是一种清洁能源，具有较高的安全性。因其安全性、洁净性的特点，成为最具发展潜力的工业能源之一。随着全球环境不断恶化，清洁能源成为工业绿色化转型的必要条件。天然气洁净环保的特性使其在市场的发展趋势明显上升，而天然气基础设施设备的建设则成为天然气资源使用的基础。进入新时期以来，我国大力倡导绿色发展理念，天然气在各个城市的使用比重不断上升。东南沿海一带天然气使用量增长趋势尤为明显。西气东输作为我国重要的能源工程之一，为天然气的供给提供了基础保障。天然气系统性的输送到各个城市后还需要经过调压向下级城镇输送，不同的运输方式经济效益及安全性存在差异性，天然气企业选择储运技术直接影响着企业的经济效益。天然气储运方式及其技术的选择是影响企业市场竞争力的关键因素之一，研究储运技术对企业经济效益有着重要的影响。
一、天然气储运方式
（一）管道储运
管道储运简称PNG储运，指借助输气管段、首站、压气站、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室、线路上各种障碍穿越及跨越段组成的天然气储运系统。PNG储运是目前我国天然气储运中应用最为广泛的一种技术，也是技术最为成熟的一种运输方式，储气系统中分输站、压气站、末站都配有调压、计量及分离功能，其中，末站还可作为城市工期系统配气站使用。干线截断阀室的设置为管道运输维修提供了便利。储气库可作为季节调峰、应急供气用，地面储气站作日调峰和小时调峰使用。
（二）压缩储运
压缩储运简称CNG，指天然气通过压缩，压缩为高压状态存储与专用的高压储罐的储运方式。压缩储运主要用于工业气源和汽车燃料。汽车燃料直接有CNG母站向汽车供给。CNG储运需要采用专用的钢瓶及拖车，将压缩天然气运输到加气子站后给子站补给。从运输方式而言，具有较高的灵活性，每车可装运大约3000-5000立方米的天然气，使用范围广，前期投资小，但运输量较小、运输效率低，不适合长距离运输。压缩储运方式中，压缩机为核心装置，它在储运系统中启动频繁、工况变化性强。压缩机的安全性、可靠性直接影响着天然气的压缩品质及运输安全。CNG在向城镇运输过程中，需要将高压天然气逐级减压，在泵入储罐，相对而言流程繁琐，而每级的调压对基础设施建设提出了较高的要求，增加了基础设施建设的成本。
（三）液化储运
液化储运简称LNG。LNG指借助低温技术将天然气液化后以液态的形式进行储运的方式。在天然气气源充足的汽井位置建设LNG液化站，将天然气收集后通过丙烷预冷的混合制剂进行液化增压，加压后液化，压入气化器中气化，最后调压户输入城市管网。
（四）水合物储运
水合物储运简称NGH技术，也叫固态甲烷，是指将天然气与水组合为固态在进行运输的方式。因其形似冰，又称可燃冰或固体瓦斯。NGH储运方式对技术要求极高，一般的零散气田不适合采用该技术。可使用的气源要求压力大于4MPa，水合物合成的压力为5～6MPa，温度为0～4℃。要求汽车的储罐具有较高的保温性能，温度为-15℃～-10℃，有较好的密闭性。气化温度为20℃～30℃，且压力必须满足用户压力要求。
（五）吸附储运
吸附储运简称ANG，指在储罐中装入天然气专用吸附剂，利用吸附剂表面的微孔接口对常温、中压的天然气进行吸附储存。要求储罐压力必须低于外界压力。它的作用与CNG相似，但储运方式相较于CNG的专用高压储罐更为轻便，作为城市燃气调峰的替代方式，具有较高的应用价值。由于吸附剂为内置，吸附剂只能定期更换，而吸附剂的使用寿命就成为影响储运工艺效果的关键。为了提高吸附剂的使用寿命，一般要对吸附剂杂质进行脱附，来增大吸附剂表面微孔的表面积，由此而提高高压天然气储运的密度。一般情况，使用吸附储运，可见3.5～5MPa的中低压吸附为20MPa的高压进行储存。
二、天然气储运工艺的技术与经济比较
（一）储运技术分析
不同储运方式技术对基础设施及技术条件要求都存在差异性。从技术的成熟性而言，PNG技术、CNG技术在我国使用的时间较长，技术成熟度更高，且对天然气储运的基础设施建设要求较高，前提投资建设基础设施的成本较高。当运输范围越大，基础设施投资的成本就越高。NGH技术、ANG技术的起步较晚，技术相对薄弱，还未进入成熟阶段。LNG技术虽然应用范围及其广泛，技术操作简单，同时技术也相对成熟，但液化后的天然气长距离运输中不可控性因素较多，危险性相应提升。特别是在陆地运输中，运输途中不可控环境因素复杂，安全性成为限制该技术的主要原因。PNG技术抛开投资成本及自然条件限制，技术优势和经济优势较为明显，但对远洋运输显然实现难度交大。
（二）经济性分析
在不考虑输配站投资成本的基础上，假设运输距离为2000千米，天然气产量为4×104立方米，对三种储运方式的成本进行计算。NGH技术实际储运成本850万元，LNG技术实际储运成本1050万元，CNG技术实际储运输成本1200万元，显然NGH技术的储运成本最低，其次是LNG技术，CNG技术的储运成本较高。这说明水合物储运方式综合经济效益最高。
天然气水合物<液化天然气<压缩天然气，总投资天然气水合物的方案费用最低。
（三）安全性分析
不同的天然气储运方式有着各自的个点和优势，就整体安全性和环境污染双重因素考虑下，LNG技术的安全性较高。其他储运方式储运安全性主要天然气压缩技术影响交到。压缩天燃气为高压环境，因此危险系数相对较高。特别是在发生泄漏问题时，常规的储运方式中高压天然气易发生爆炸问题。NGH储运技术对天然气做低温处理，发生泄漏后需要先分解，分解过程中需要较多的热性能才能满足燃烧和爆炸，因此NGH在安全性方面也有明显的优势。
三、结语
天然气企在构建天然气储运体系时，应结合实际情况选择储运方式。就经济性、安全性而言，NGH技术优势更加明显，但一般长距离、高压力的天然气储运更适合PNG储运和LNG储运方式，相较而言LNG储运的系统安全性更高，但前期建设成本较高，且输配站不适合设置在人口稠密却，短距离的运输干线更适合GNG储运方式，低压力的天然气适合ANG储运方式，高密度的天然气适合NGH储运方式。只有结合将天然气储运的技术优势及实际建设需，天然气企业才能在保障安全性的基础上获得更高的、更加长远的经济收益。
参考文献：
[1]周杨.实用有效的页岩气“甜点”预测技术[J].化工管理.2020（11）：114-115.
[2]邓江城.天然气储运技术和发展论述[J].石化技术.2019（11）：193+195.
[3]石鹏杰.天然气储运技术及其应用发展探讨[J].化工管理.2019（17）：126-127.
关键词：天然气;储运;经济性;安全性;关键技术
引言：天然气世界上最为重要的能源之一，也是一种清洁能源，具有较高的安全性。因其安全性、洁净性的特点，成为最具发展潜力的工业能源之一。随着全球环境不断恶化，清洁能源成为工业绿色化转型的必要条件。天然气洁净环保的特性使其在市场的发展趋势明显上升，而天然气基础设施设备的建设则成为天然气资源使用的基础。进入新时期以来，我国大力倡导绿色发展理念，天然气在各个城市的使用比重不断上升。东南沿海一带天然气使用量增长趋势尤为明显。西气东输作为我国重要的能源工程之一，为天然气的供给提供了基础保障。天然气系统性的输送到各个城市后还需要经过调压向下级城镇输送，不同的运输方式经济效益及安全性存在差异性，天然气企业选择储运技术直接影响着企业的经济效益。天然气储运方式及其技术的选择是影响企业市场竞争力的关键因素之一，研究储运技术对企业经济效益有着重要的影响。
一、天然气储运方式
（一）管道储运
管道储运简称PNG储运，指借助输气管段、首站、压气站、中间气体接收站、中间气体分输站、末站、清管站、干线截断阀室、线路上各种障碍穿越及跨越段组成的天然气储运系统。PNG储运是目前我国天然气储运中应用最为广泛的一种技术，也是技术最为成熟的一种运输方式，储气系统中分输站、压气站、末站都配有调压、计量及分离功能，其中，末站还可作为城市工期系统配气站使用。干线截断阀室的设置为管道运输维修提供了便利。储气库可作为季节调峰、应急供气用，地面储气站作日调峰和小时调峰使用。
（二）压缩储运
压缩储运简称CNG，指天然气通过压缩，压缩为高压状态存储与专用的高压储罐的储运方式。压缩储运主要用于工业气源和汽车燃料。汽车燃料直接有CNG母站向汽车供给。CNG储运需要采用专用的钢瓶及拖车，将压缩天然气运输到加气子站后给子站补给。从运输方式而言，具有较高的灵活性，每车可装运大约3000-5000立方米的天然气，使用范围广，前期投资小，但运输量较小、运输效率低，不适合长距离运输。压缩储运方式中，压缩机为核心装置，它在储运系统中启动频繁、工况变化性强。压缩机的安全性、可靠性直接影响着天然气的压缩品质及运输安全。CNG在向城镇运输过程中，需要将高压天然气逐级减压，在泵入储罐，相对而言流程繁琐，而每级的调压对基础设施建设提出了较高的要求，增加了基础设施建设的成本。
（三）液化储运
液化储运简称LNG。LNG指借助低温技术将天然气液化后以液态的形式进行储运的方式。在天然气气源充足的汽井位置建设LNG液化站，将天然气收集后通过丙烷预冷的混合制剂进行液化增压，加压后液化，压入气化器中气化，最后调压户输入城市管网。
（四）水合物储运
水合物储运简称NGH技术，也叫固态甲烷，是指将天然气与水组合为固态在进行运输的方式。因其形似冰，又称可燃冰或固体瓦斯。NGH储运方式对技术要求极高，一般的零散气田不适合采用该技术。可使用的气源要求压力大于4MPa，水合物合成的压力为5～6MPa，温度为0～4℃。要求汽车的储罐具有较高的保温性能，温度为-15℃～-10℃，有较好的密闭性。气化温度为20℃～30℃，且压力必须满足用户压力要求。
（五）吸附储运
吸附储运简称ANG，指在储罐中装入天然气专用吸附剂，利用吸附剂表面的微孔接口对常温、中压的天然气进行吸附储存。要求储罐压力必须低于外界压力。它的作用与CNG相似，但储运方式相较于CNG的专用高压储罐更为轻便，作为城市燃气调峰的替代方式，具有较高的应用价值。由于吸附剂为内置，吸附剂只能定期更换，而吸附剂的使用寿命就成为影响储运工艺效果的关键。为了提高吸附剂的使用寿命，一般要对吸附剂杂质进行脱附，来增大吸附剂表面微孔的表面积，由此而提高高压天然气储运的密度。一般情况，使用吸附储运，可见3.5～5MPa的中低压吸附为20MPa的高压进行储存。
二、天然气储运工艺的技术与经济比较
（一）储运技术分析
不同储运方式技术对基础设施及技术条件要求都存在差异性。从技术的成熟性而言，PNG技术、CNG技术在我国使用的时间较长，技术成熟度更高，且对天然气储运的基础设施建设要求较高，前提投资建设基础设施的成本较高。当运输范围越大，基础设施投资的成本就越高。NGH技术、ANG技术的起步较晚，技术相对薄弱，还未进入成熟阶段。LNG技术虽然应用范围及其广泛，技术操作简单，同时技术也相对成熟，但液化后的天然气长距离运输中不可控性因素较多，危险性相应提升。特别是在陆地运输中，运输途中不可控环境因素复杂，安全性成为限制该技术的主要原因。PNG技术抛开投资成本及自然条件限制，技术优势和经济优势较为明显，但对远洋运输显然实现难度交大。
（二）经济性分析
在不考虑输配站投资成本的基础上，假设运输距离为2000千米，天然气产量为4×104立方米，对三种储运方式的成本进行计算。NGH技术实际储运成本850万元，LNG技术实际储运成本1050万元，CNG技术实际储运输成本1200万元，显然NGH技术的储运成本最低，其次是LNG技术，CNG技术的储运成本较高。这说明水合物储运方式综合经济效益最高。
天然气水合物<液化天然气<压缩天然气，总投资天然气水合物的方案费用最低。
（三）安全性分析
不同的天然气储运方式有着各自的个点和优势，就整体安全性和环境污染双重因素考虑下，LNG技术的安全性较高。其他储运方式储运安全性主要天然气压缩技术影响交到。压缩天燃气为高压环境，因此危险系数相对较高。特别是在发生泄漏问题时，常规的储运方式中高压天然气易发生爆炸问题。NGH储运技术对天然气做低温处理，发生泄漏后需要先分解，分解过程中需要较多的热性能才能满足燃烧和爆炸，因此NGH在安全性方面也有明显的优势。
三、结语
天然气企在构建天然气储运体系时，应结合实际情况选择储运方式。就经济性、安全性而言，NGH技术优势更加明显，但一般长距离、高压力的天然气储运更适合PNG储运和LNG储运方式，相较而言LNG储运的系统安全性更高，但前期建设成本较高，且输配站不适合设置在人口稠密却，短距离的运输干线更适合GNG储运方式，低压力的天然气适合ANG储运方式，高密度的天然气适合NGH储运方式。只有结合将天然气储运的技术优势及实际建设需，天然气企业才能在保障安全性的基础上获得更高的、更加长远的经济收益。
参考文献：
[1]周杨.实用有效的页岩气“甜点”预测技术[J].化工管理.2020（11）：114-115.
[2]邓江城.天然气储运技术和发展论述[J].石化技术.2019（11）：193+195.
[3]石鹏杰.天然气储运技术及其应用发展探讨[J].化工管理.2019（17）：126-127.