煤层气的输送及储存技术简介
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煤层气的输送及储存技术简介
目前煤层气的输送有两种方法,一种方法是用管路加压输送,另一种方法是将煤层气液化后输送。
液化煤层气(LNG)是煤层气经净化处理后,通过低温冷凝而成的液态混合物。
为在常压下保持液态,必须冷却至-162℃以下,其体积为原气态体积的1/600。
LNG运达目的地后,可卸入接收站的低温储罐中储存,然后再通过加热再气化后,以气态形式用管道输送至用户。
我国是最早建设输送管道的国家,早在公元221~
263年的蜀汉时期,我国四川、重庆地区就有采用楠竹
管道输送卤水来制盐的(图一)。
17世纪就有用楠竹管
道输气的。
油气管道运输的初具规模是在1928年电弧焊技术
问世,以及无缝钢管的应用而得到发展的。
管道输送技
术的第一次飞跃是在二次大站期间,由于德国潜艇对油
轮的袭击,严重威胁了美国的油料供应。
美国于1942
年初开始仅用一年多的时间就紧急建成了一条全长
2018千米,管径分别为600毫米(当时最大)和500毫米图一楠竹管道
的原油管道,保障了原油的供应。
对保证盟国的战争胜利起了重要作用。
目前煤层气等天然气最先进的储存方式主要有地下盐穴储气技术和吸附储气技术(ANG)。
盐穴库的造价相对低廉,只有地面钢制储罐库的1/3。
目前,全世界有约2000 多个盐穴用于存储原油、成品油、天然气和液化石油气,美国、德国、法国和加拿大等国家均建有这类储备库。
西气东输管道调峰库-金坛储气库一期工程是我国到06年为止唯一建成投产的盐穴库。
我国目前建成的储气库有湖北云应盐穴储气库、河南平顶山储气库和江西南昌麻丘水层储气库。
同时,青岛龙泽燃气公司和北京北燃公司正在青岛黄岛建设库容分别为25×104m3和50×104m3的液化石油气地下储备库。
我国有广大地区的地质与水文条件符合建造地下水封洞库。
由于与地面库相比在安全性、经济性和环保等方面的优势,地下水封洞库在我国具有广阔的发展前景。
天然气的第二种储存方式就是吸附储气技术。
吸附储气
(ANG)的主要原理是在储气容器中以特殊方法装填超级活
性炭(图二)作为吸附剂,由于吸附剂表面分子与气体分子
之间的作用力大大高于气体分子之间的作用力,使得吸附剂
表面附近的气体分子浓度远高于气相主体浓度。
由于吸附剂纳米级微孔中的气体密度大大高于相同压
力下的气相主体密度,可使存储同样气量时的压力比常规存
储方式降低约10倍。
实验表明,在3.5MPa压力下,1m3装有吸附剂的储罐可
容纳120~170Nm3天然气。
按在1.6MPa压力下,1m3装有吸附剂的储罐容积可装载70Nm3天然气。
一个1500m3、1.6MPa压力填满超级活性炭储罐的储气能力相当于10×104m3常压干式气柜,采用活性炭压力储罐可节省投资约40%。
但是目前影响ANG 技术工业化应用的主要难题有3个:
一是天然气吸附剂吸附与脱附的热效应问题;
二是活性炭再生与更换的问题;
三是进气净化处理的问题。
参考文献:
[1] 谭羽非,天然气地下储气库技术及数值模拟,石油工业出版社.
[2] 奥林·弗拉尼根著,张守良,陈建军等译,储气库的设计与实施,石油工业出
版社.
[3] 梅云新, 未来我国油气储运的科技问题,油气储运,2005.。