1、什么是天然气? 天然气是从地下天然气矿床或石油——天然气矿床中直接开采出来的可燃气体,是以碳氢化合物为主的气体混合物。
天然气一般分为4种:从气田开采出来的气田气(或称纯天然气);伴随石油一起开采出来的石油气(也称石油伴生气);含石油轻质馏分的凝析气田气;从煤矿井下煤层中抽出的矿井气。 2、天然气的成分有哪些?主要成分是什么? 天然气的成分有甲烷(CH4)、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷等,并含有少量碳氢化合物以及氮、氦、二氧化硫等。
天然气主要成分是甲烷,纯天然气甲烷含量一般占90%以上(我们公司供应的天然气甲烷含量达96%)。 3、天然气有哪些主要特性? 尽管天然气有多种组分,但各组分彼此不起化学作用,天然气中各组分的性质和含量决定了天然气的性质。
由于天然气中甲烷的含量在百分之九十以上,所以天然气也叫甲烷气,我们常把甲烷气的特性视作天然气的特性。甲烷的特性如下:甲烷是无色无味的气体,燃烧时有微微发光的浅蓝色火焰,比空气轻,在低温高压下可变成液体,临界温度为-82.1℃,临界压力为4.64Mpa,液化后体积将缩小600倍,燃尽1立方米甲烷需9.52立方米空气,甲烷在空气中的爆炸极限:下限5%;上限15%。
4、什么是可燃气体的爆炸极限、爆炸上限和爆炸下限? 可燃的气体和空气混合后遇明火能发生爆炸的浓度范围,称为这种可燃气体的爆炸极限。在这种混合气体中,当可燃气体的含量减少到不能爆炸时的含量,称为该可燃气体的爆炸下限;而当可燃气体含量增加到不能发生爆炸时的含量,称为爆炸上限。
燃气与空气的混合物必须在爆炸极限范围内才能着火、燃烧、爆炸。天然气——空气混合物中天然气的体积含量5%是爆炸下限、15%是爆炸上限。
5、什么是天然气的热值?高低热值的含义有何不同? 1标准立方米天然气完全燃烧后所放出的热量叫天然气的热值。 高热值是指1标准立方米燃气完全燃烧后,废气被冷却至原始温度,而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。
低热值是指1标准立方米燃气完全燃烧后,废气冷却到原始温度,而其中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。 通常我们说天然气的热值都是低热值,大约为37.62兆焦(9000大卡)/标准立方米。
6、居民使用的天然气中溴味是什么? 天然气是易燃、易爆气体,本身无色、无味、无毒;使用的天然气中的溴味,是为了便于察觉天然气泄漏而添加的一种溴剂;燃气加溴就是向无色无味的燃气中添加有味的液态药剂,随液态药剂的气化,使燃气中带有药剂的特殊味道,以保证在燃气泄漏时,能够被人或仪器立即查觉。目前我公司使用的加溴剂是四氢噻酚,加入量按照相关规范规定,不会对人体有任何危害。
7、目前市场上各种能源价格和热值对比情况如何? 能源种类价格产生热量每元钱购得热量每购1000大卡热量需费用8、天然气的密度(ρ)和相对密度(S)各是多少? 天然气(甲烷)的密度在0℃、101.325kPa时为0.7174kg/Nm3;天然气的相对密度(设空气的密度S空=1)为0.5548。 可见,天然气约比空气轻一半,若房间内有漏失的天然气,则必然凝集于房间上部,要想排除它,应在房间上部开孔通往室外,增加空气自然对流。
9、使用天然气会中毒吗?天然气的主要成分是甲烷,它本身是一种无毒可燃的气体。同其它所有燃料一样,天然气的燃烧需要大量氧气。
如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风,室内的氧气会大量减少,造成天然气的不完全燃烧。不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳,最终可能导致使用者中毒或因缺氧气窒息。
10、为什么使用天然气的厨房有较多的湿润油腻物质? 天然气供炊事用时,人们感到厨房内很潮湿,墙壁上油污多。也有的用户在厨房内安装大流量(8~10l/min)燃气快速热水器,使用时厨房天花板还有水滴出现,这都是天然气燃烧产物所形成的。
1Nm3天然气完全燃烧后要生成1m3的二氧化碳和2m3水蒸气。 天然气双眼灶额定流量是0.6m3/h,天然气大流量热水器额定流量约为2m3/h。
可见,使用双眼灶每小时要生成约1.2m3水蒸气;使用大流量热水器每小时要生成约4m3水蒸气。水蒸气遇到冷的墙壁和天花板,就会凝结成水珠。
炒菜的油烟遇到冷的物体表面也会附在其上。因而厨房内就出现了较多的湿润油腻物质。
此外,燃烧所产生的二氧化碳微溶于水而显酸性,所以厨房内的铁器还容易生锈。要想解决厨房的湿润油腻,关键是加强通风换气,做饭时要打开窗户,最好增设排风扇。
对大流量热水器一定要装置烟道,把废气排到室外。 11、天然气的用途有那些?天然气主要可用于发电,以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平大大低于燃煤与燃油电厂,而且发电效率高,建设成本低,建设速度快;另外,燃气轮机启停速度快,调峰能力强,耗水量少,占地省。
天然气也可用作化工原料。以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20个品种,经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50个品种以上。
以天然气为原料的化工生产装置投资省、能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成。
天然气是深埋于了下天然生成的,以甲烷为主的多种烃类和少量非烃类气体组成的气体混合物。该种气体混合物一般可分为四种:
1、从天然气井中开采出来的气田气,也称为纯天然气。
2、伴随石油一起开采出来的天然气称为油田伴生气。
3、从含石油轻质馏分的凝析油中分离出来的凝析气田气。
4、从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
作为城市燃气的多为前三种.
一、天然气在我国的主要应用
天然气经过开采、收集、分离、净化、加压后供给城镇作为燃气气源。目前天然气的利用已经进入我国经济的许多领域,主要用于化工 生产、发电、居民燃气、商业供气、市区供热以及汽车燃料。天然气资源丰富,具有不可替代的优势,所以天然气的应用越来越受到人 们的广泛重视,发展前景十分广阔。
二、天然气的主要成份
天然气的主要成份烷烃,其中甲烷占绝大多数;还含有少量的乙烷、丙烷和丁烷;此外还含有硫化氢、二氧化碳、氮气和水蒸气以及微 量的 惰性气体;供城市居民及工业用户所使用的天然气中甲烷含量可达95%以上。
三、天然气的特性
1、相对密度小,比空气轻,易向高处流动。
2、具有易燃易爆性,遇到静电火花也会引爆。爆炸极限为5.0-15.1%。
3、热值高,天然气的热值为33.47-46.02MJ/NM3(8000-11000Kcal/NM3)大约是煤气的两倍,是液化石油气的1/3左右.
4、具有溶解性,能溶解普通橡胶和石化产品,因此用户必须使用耐油的胶管或棉线纺织的塑料管。
5、天然气具有腐蚀性。
6、天然气具有麻醉性,在空气中浓度较高时对人体中枢神经具有麻痹性。
7、天然气无毒性,不含一氧化碳,但燃烧不完全时,也容易产生一氧化碳有毒气体,造成人身中毒。
8、天然气为“干气”,杂质少,燃烧更完全、更卫生。
9、天然气的输送一般经过降压、计量、加臭后直接采用管道输送到用户灶前,因此运输、使用天然气极为方便。
随着生活水平的提高和环保意识的加强,人们日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重,污染严重的常规能源转变为使用天然气和煤气,甚至是电等清洁能源了。在这里燃气表就要发挥其作用了,有了它的自动累计功能,使得那些使用天然气或管道煤气的人家,可以方便地知道用了多少气,以便能按照每月消耗燃气的立方米数缴费。
从燃气表的外面只能看到小玻璃窗里有个带数码的滚轮,滚轮上也有七位数字,小数点前四位黑色,后三位红色。用气的时候能看到最低位的数字轮慢悠悠地转动。当最低位从0转到9时,它前面的那一位数字轮就转动一下,使读数增加一个数,这就是进位。显然,这也是一种十进位的计数装置,叫“滚轮计数器”。其外形如下图。
滚轮的外表虽然是光溜溜的只有数字,实际上每一位数字的两侧都有一圈轮(有的是藏在数字轮里边的),相邻的两位旁边还有一个小齿轮和两个数字轮啮合。但是小齿轮的形状特殊,平时是打滑的,只在进位的时候带动比它高的一位一起转。虽然原理不算复杂,说起来却一言难尽,而且不容易用图形描述它的动作。这里就不解释其原理了。
滚轮计数器的优点很多,但它有个大缺点,就是进位的时候要同时带动高位轮时,要克服很大的摩擦阻力。燃气表由于推动力比较大,可以克服这个缺点。
燃气表与古老的火车头有着相同的原理,靠燃气的压力对外做功,推动滚轮计数器计数。具体怎么做呢?把火车头中的汽缸、活塞机构大大简化一番,用“风箱”代替汽缸,用“薄膜”代替活塞。所谓“风箱”不过是用金属做成的空盒子而已,盒子由两半拼起来,中间夹一张柔软而不透气的薄膜。
薄膜的中间部分有金属片夹着,是硬邦邦不能弯曲的“硬芯”,但周围的薄膜十分柔软,使硬芯可以在盒子里左右运动。薄膜把盒内空间一分为二,各形成两个“气室”,即图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每个气室都有通气口,可经过这个口进气或排气。当左室的口进气,右室的口排气时,燃气的压力作用在薄膜上,使硬芯向右运动。反之,若右边进气,左边出气时,硬芯就向左运动。可见,如果把盒子看成汽缸,把薄膜和硬芯看成活塞,这不就和蒸汽机一样了吗?
在燃气表里使用了与蒸汽机相同的技术,使得薄膜和硬芯运动到最左边或最右边时,燃气表可以继续运动。具体说来,用两套风箱和薄膜,它们的硬芯都用杆和同一根竖立着的轴相连,这个轴上有两个曲柄,两个曲柄也是相差90度,使得两个硬芯的动作差半步。其中一个运动到头时,另一个恰好在中间,永远不会停下来。示意图可参看下图。
这个图的上半部是目光平视时看到的曲轴和连杆,图的下半部分是从上往下俯视的样子。从这里可以看出曲轴OC和OC'恰好相差90度。与前面的图联系起来看,其实连杆AB及BC和左边的硬芯相连,连杆A'B'及B'C'和右边的硬芯相连。从这个图中我们还可以清楚看到曲轴的转动就带动了滚轮计数器,从而把耗费的气量累计下来。
燃气收费是按立方米来计算的。风箱里的薄膜每动作一次所排出的气体体积由薄膜的面积和动作行程(也就是动作的幅度)决定。通过设计好这个体积,可以使得滚轮计数器读数的单位正好为立方米,这样用气总量就可由滚轮计数器直接读出了。
(1)5.1 LNG应用及主要客户分析5.1.1 LNG用于发电LNG项目大部分的气量用于电厂的联合循环发电,LNG电厂与常规燃煤电厂相比,除了大大改善了环保状况之外,在占地和建设周期,调峰机动性等方面都显示了很大的优越性。
建设投资相对较低,LNG电厂的单位千瓦造价约为国产脱硫煤电厂的89%,进口设备脱硫煤电厂的60%,核电厂的33%。5.1.2 LNG用于城市燃气随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强,近年来,LNG作为清洁能源现备受关注,天然气燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化合物仅为煤的50%和20%,污染为液化石油气的1/4,煤的1/800。
随着居民生活水平的提高,中小城镇居民更希望能用洁净的能源,由于管道铺投资设费用大,LNG气化站具有比管道气更好的经济性,在中小城镇可采用LNG气化站作为气源供居民使用,此外还可用于商业、事业单位的生活以及用户的采暖等。5.1.3 LNG作为工业燃料天然气作为工业燃料主要用于锅炉和工业窑炉,与煤、燃料油、液化气相比具有明显的优势。
天然气作为工业燃料,环境效益明显。以燃烧后排放的CO2作为比较,如煤炭为100,则石油为83,而天然气仅为57,同时二氧化硫和氮氧化物等污染物仅微量排放。
通过热值和热效率换算,每立方米天然气大约可替代3.3公斤煤炭,1.5公斤重油和1.3公斤柴油。从价格角度考虑,对煤炭的可替代优势不强,对轻油替代优势比较强,而能否顶替重油则需根据具体情况来确定。
5.1.4 LNG作为汽车燃料随着我国天然气汽车工业的发展和液化天然气的优良特性,液化天然气汽车正在成为研究热点。通过了解液化天然气汽车的发动机、燃料系统主要组成部分的功能和原理,再回顾我国液化天然气汽车发展历史、应用现状,并且将LNG、CNG和汽油三种车用燃料进行比较,从而可以看出液化天然气汽车比CNGV和汽油汽车更加清洁、安全和经济。
5.2 LNG项目市场定位分析市场开拓是哈纳斯LNG项目的基础,我国沿海特别是东南沿海经济发达、价格承受能力强的地区, 哈纳斯应以此类地区作为LNG项目的目标市场, 对LNG项目的市场地位和进度的确定应该坚持以下几个原则。(1)坚持替代能源有经济性的市场定位原则,即LNG只替代单位等热值价格比自身高的LPG、油制品、电、人工煤气, 以及禁燃煤地区的煤。
(2)大力开发居民、工商业团体用户(包括集中空调和热、电、冷联产用户)、特定的大工业用户、LNG 汽车、CNG 汽车等, 适当配置调峰燃气电厂的用气。(3)采用谨慎的市场开发策略。
新市场的开发要经过普查→分类初选→优选→意向书和框架协议的程序。(4)在输气管线没有覆盖的地区积极开拓槽车输送加卫星站汽化的市场, 大力扩展LNG的供气范围。
即使在管线覆盖的地区, 也可以考虑采用卫星站作为时调峰和管输盲区供气的手段。对市场竞争力最不确定的电厂用户, 要对其承受能力、上网电价、用气比例、实行差别气价的可能性和经济性等作详细分析。
(5)以有承受力和有经济性的用户用量作为市场容量, 以确定LNG 项目的目标市场。LNG市场价只要是原油等热值价格的折扣价, 就具有竞争力。
因此,LNG市场定价的重点不仅是一定油价下的气价, 而更重要的是天然气价与原油价的折扣率, 在LNG的价格谈判中要争这个折扣率。随着管道气的供应越来越充足,同时LNG资源也大量增加,LNG的下游市场也在发生着很大的变化,从过去传统的城市调峰和高产值工业的使用,逐步转换到了重点工业领域和车船用燃料,所以这两块市场的开发将会成为今后市场竞争的重点,尤其是车船燃料市场已经有好多公司键入,并且现在还处于节能减排的关键时期,政府部门的支持力度也比较大,所以这块市场的潜力巨大,应该引起哈纳斯足够重视。
5.3 LNG市场开发中的定价机制分析完善定价机制,从井口气源到终端用户的整个LNG产业链的天然气定价是新型天然气市场发展最重要和最关键的因素,终端用户定价不但会影响销售量,而且对LNG产业链中的基础设施建设也至关重要,因为从各种终端用户得到的收入将决定LNG项目市场定价的经济可行性。LNG项目市场开发的成功取决于天然气对其他燃料的竞争力,LNG的定价基于竞争性燃料。
在亚洲,日本是一个原油净进口国,每年进口油量基本稳定。所以日本将其石油进口到岸价格作为进口LNG的定价参照,这样也就造成了目前东亚地区LNG的定价与原油价格密不可分,因此亚洲的LNG价格高于世界其他地区。
政府制定或指导价不能准确及时反映供需关系的变化,而且这种定价机制无法使生产者和消费者做出长期的承诺,而LNG产业链的基础设施的开发却恰恰需要上述承诺。因此,天然气的定价政策应该把最终用户的支付意愿作为出发点。
1997年以前,我国天然气定价采用鼓励消费者的成本定价方式,而后采用鼓励生产者的成本加成法。但这两种定价机制都未兼顾双方的利益,不能反映市场的供应和需求。
完善天然气定价机制的主要措施有:一是放开对天然气生产开发企业的井口价管制,实行竞争谈判定价;二是加强对管输公司的成本核算,实行基于业绩的监管定价;三是打破对地方用气市场。
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