天然氣系古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物,具可燃性,多在油田開採原油時伴隨而出。
天然氣蘊藏在地下多孔隙岩層中,主要成分為甲烷,比重0.65,比空氣輕,具有無色、無味、無毒之特性。 天然氣公司皆遵照政府規定新增臭劑(四氫噻吩),以資使用者嗅辨。
若天然氣在空氣中濃度為5%~15%的範圍內,遇明火即可發生爆炸,這個濃度範圍即為天然氣的爆炸極限。爆炸在瞬間產生高壓、高溫,其破壞力和危險性都是很大的。 依天然氣蘊藏狀態,又分為構造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構造性天然氣又可分為伴隨原油出產的溼性天然氣、與不含液體成份的乾性天然氣。
天然氣主要有以下幾個用途:
1、天然氣發電,具有緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例,減少環境汙染的有效途徑,且從經濟效益看,天然氣發電的單位裝機容量所需投資少,建設工期短,上網電價較低,具有較強的競爭力。
2、天然氣化工工業,天然氣是製造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、汙染少等特點。天然氣佔氮肥生產原料的比重,世界平均為80%左右。
3、城市燃氣事業,特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強,大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。
4、壓縮天然氣汽車,以天然氣代替汽車用油,具有價格低、汙染少、安全等優點。
目前人們的環保意識提高,世界需求乾淨能源的呼聲高漲,各國政府也透過立法程式來傳達這種趨勢,天然氣曾被視為最乾淨的能源之一,再加上1990年中東的波斯灣危機,加深美國及主要石油消耗國家研發替代能源的決心,因此,在還未發現真正的替代能源前,天然氣需求量自然會增加。
天然氣(natural gas)
在石油地質學中,通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主,並含有非烴氣體。廣義的天然氣是指地殼中一切天然生成的氣體,包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤撐器和生物生成氣等。按天然氣在地下存在的相態可分為遊離態、溶解態、吸附態和固態水合物。只有遊離態的天然氣經聚集形成天然氣藏,才可開發利用。天然氣主要用途是作燃料,可製造炭黑、化學藥品和液化石油氣,由天然氣生產的丙烷、丁烷是現代工業的重要原料。天然氣主要由氣態低分子烴和非烴氣體混合組成。
(1) 天然氣
天然氣與煤炭、石油並稱目前世界一次能源的三大支柱。天然氣的蘊藏量和開採量都很大,其基本成分是甲烷。它除了是廉價的化工原料外,主要作為燃料使用,它不僅作為居民的生活燃料,而且還被用作汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的燃料。由於天然氣熱值高,燃燒產物對環境汙染少,被認為是優質潔淨燃料。
隨著世界經濟的發展,石油危機的衝擊和煤、石油所帶來的環境汙染問題日益嚴重,使能源結構逐步發生變化,天然氣的消費量急劇增長。天然氣用於聯合發電、供冷和供熱、燃料電池等方面都具有十分誘人的前途,發達國家都在競相進行應用開發。
中國的天然氣資源比較豐富,據不完全統計,資源量約為3.8×1013m3。近年來,中國在勘探、開發和利用方面均有較大的進展。
(2) 液化天然氣(LNG)
由於天然氣的產地往往不在工業或人口集中地區,因此必須解決運輸和儲存問題。天然氣的主要成分是甲烷,其臨界溫度為190.58K,在常溫下無法僅靠加壓將其液化。天然氣的液化、儲存技術已逐步成為一項重大的先進技術。
目前,液化天然氣(LNG)在中國已經成為一門新興工業,正在迅猛發展。液化天然氣(LNG)技術除了用來解決運輸和儲存問題外,還廣泛地用於天然氣使用時的調峰裝置上。
(3) 液化煤層氣
中國是世界煤炭生產大國,煤層氣相應的儲藏量也很大,儲藏量和天然氣基本一樣。其基本成分是甲烷。它除了是廉價的化工原料外,主要作為燃料使用,它不僅作為居民的生活燃料,而且還被用作汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的燃料。由於煤層氣熱值高,燃燒產物對環境汙染少,被認為是優質潔淨燃料。
將煤層氣液化後使用,主要有幾方面好處:
① 經濟性
投資成本較低,回收快。
② 安全性
“先採氣,後採煤”的方式已成為發達國家能源利用的基本方式。“先採氣,後採煤”大大提高了採煤的安全性。
此方式可節約能源,做到能源的徹底利用,符合國家的相關政策。有利於獲得政府的支援。
煤層氣液化裝置和天然氣液化裝置基本一樣,只是由於大多數煤層氣中氧、氮的含量比天然氣略高,需要增加一套精餾系統。
(4)液化天然氣生產和使用的必要性
液化天然氣與天然氣比較有以下優點:
①便於貯存和運輸
液化天然氣密度是標準狀態下甲烷的625倍。也就是說,1m3液化天然氣可氣化成625 m3天然氣,由此可見貯存和運輸的方便性。
②安全性好
天然氣目前的儲藏和運輸主要方式是壓縮(CNG)。由於壓縮天然氣的壓力高,帶來了很多安全隱患。
壓縮天然氣(CNG)體積能量密度約為汽油的26%,而液化天然氣(LNG)體積能量密度約為汽油的72%,是壓縮天然氣(CNG)的兩倍還多,因而使用LNG的汽車行程遠,相對可大大減少汽車加氣站的建設數量。
④調峰作用
天然氣作為民用燃氣或發電廠的燃料,不可避免會有需要量的波動,這就要求供應上具有調峰作用。
⑤環保性
天然氣在液化前必須經過嚴格的預淨化,因而LNG中的雜質含量遠遠低於CNG,為汽車尾氣或作為燃料使用時排放滿足更加嚴格的標準(如“歐Ⅱ”甚至“歐Ⅲ”)創造了條件。
天然氣(Natural Gas)天然氣是埋藏在地下的古生物經過億萬年的高溫和高壓等作用而形成的可燃氣,是一種無色無味無毒、熱值高、燃燒穩定、潔淨環保的優質能源。天然氣其主要成分為甲烷,熱值為8500大卡/米3是一種主要由甲烷組成的氣態化石燃料。它主要存在於油田和天然氣田,也有少量出於煤層。
當非化石的有機物質經過厭氧腐爛時,會產生富含甲烷的氣體,這種氣體就被稱作生物氣(沼氣)。生物氣的來源地包括森林和草地間的沼澤、垃圾填埋場、下水道中的淤泥、糞肥,由細菌的厭氧分解而產生。生物氣還包括胃腸漲氣(例如:屁),胃腸氣最通常來自於牛羊等家畜。
當甲烷散逸到大氣層中時,它將是一種直接促使全球變暖愈演愈烈的溫室氣體。這種飄散的甲烷,就會被視作一種汙染物,而不是一種有用的能源。然而,在大氣中的甲烷一旦與臭氧發生氧化反應,就會變成二氧化碳和水,因此排放甲烷所導致的溫室效應相對短暫。而且就燃燒而言,天然氣要比煤這類石炭紀燃料產生的二氧化碳要少得多。甲烷的重要生物形式來源是白蟻、反芻動物(如牛羊)和人類對土地的耕種。據估計,這三者的散發量分別是每年15、75和100百萬噸(年散發總量約為1億噸)。
天然氣應用領域
天然氣利用領域非常廣泛,除了能用於炊事外,還可廣泛作為發電、石油化工、機械製造、玻璃陶瓷、汽車、集中空調的燃料或原料。
天然氣主要優點
天然氣是較為安全的燃氣之一,它不含一氧化碳,也比空氣輕,一旦洩漏,立即會向上擴散,不易積聚形成爆炸性氣體,安全性較高。採用天然氣作為能源,可減少煤和石油的用量,因而大大改善環境汙染問題;天然氣作為一種清潔能源,能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,並有助於減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,從根本上改善環境質量。其優點有:
① 綠色環保:天然氣是一種潔淨環保的優質能源,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物 質,燃燒時產生二氧化碳少於其他化石燃料,造成溫室效應較低,因而能從根本上改善環境質量。
② 經濟實惠:天然氣與人工煤氣相比,同比熱值價格相當,並且天然氣清潔乾淨,能延長灶具的使用壽命,也有利於使用者減少維修費用的支出。天然氣是潔淨燃氣,供應穩定,能夠改善空氣質量,因而能為該地區經濟發展提供新的動力,帶動經濟繁榮及改善環境。
④ 改善生活:隨著家庭使用安全、可靠的天然氣,以及享用港華燃氣提供親切、專業和高效率的售後服務和新式爐具,將會極大改善家居環境,提高生活質量。
天然氣系古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物,具可燃性,多在油田開採原油時伴隨而出。
天然氣蘊藏在地下多孔隙岩層中,主要成分為甲烷,比重0.65,比空氣輕,具有無色、無味、無毒之特性。 天然氣公司皆遵照政府規定新增臭劑(四氫噻吩),以資使用者嗅辨。
若天然氣在空氣中濃度為5%~15%的範圍內,遇明火即可發生爆炸,這個濃度範圍即為天然氣的爆炸極限。爆炸在瞬間產生高壓、高溫,其破壞力和危險性都是很大的。 依天然氣蘊藏狀態,又分為構造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構造性天然氣又可分為伴隨原油出產的溼性天然氣、與不含液體成份的乾性天然氣。
天然氣主要有以下幾個用途:
1、天然氣發電,具有緩解能源緊缺、降低燃煤發電比例,減少環境汙染的有效途徑,且從經濟效益看,天然氣發電的單位裝機容量所需投資少,建設工期短,上網電價較低,具有較強的競爭力。
2、天然氣化工工業,天然氣是製造氮肥的最佳原料,具有投資少、成本低、汙染少等特點。天然氣佔氮肥生產原料的比重,世界平均為80%左右。
3、城市燃氣事業,特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強,大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。
4、壓縮天然氣汽車,以天然氣代替汽車用油,具有價格低、汙染少、安全等優點。
目前人們的環保意識提高,世界需求乾淨能源的呼聲高漲,各國政府也透過立法程式來傳達這種趨勢,天然氣曾被視為最乾淨的能源之一,再加上1990年中東的波斯灣危機,加深美國及主要石油消耗國家研發替代能源的決心,因此,在還未發現真正的替代能源前,天然氣需求量自然會增加。
天然氣(natural gas)
在石油地質學中,通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主,並含有非烴氣體。廣義的天然氣是指地殼中一切天然生成的氣體,包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤撐器和生物生成氣等。按天然氣在地下存在的相態可分為遊離態、溶解態、吸附態和固態水合物。只有遊離態的天然氣經聚集形成天然氣藏,才可開發利用。天然氣主要用途是作燃料,可製造炭黑、化學藥品和液化石油氣,由天然氣生產的丙烷、丁烷是現代工業的重要原料。天然氣主要由氣態低分子烴和非烴氣體混合組成。
(1) 天然氣
天然氣與煤炭、石油並稱目前世界一次能源的三大支柱。天然氣的蘊藏量和開採量都很大,其基本成分是甲烷。它除了是廉價的化工原料外,主要作為燃料使用,它不僅作為居民的生活燃料,而且還被用作汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的燃料。由於天然氣熱值高,燃燒產物對環境汙染少,被認為是優質潔淨燃料。
隨著世界經濟的發展,石油危機的衝擊和煤、石油所帶來的環境汙染問題日益嚴重,使能源結構逐步發生變化,天然氣的消費量急劇增長。天然氣用於聯合發電、供冷和供熱、燃料電池等方面都具有十分誘人的前途,發達國家都在競相進行應用開發。
中國的天然氣資源比較豐富,據不完全統計,資源量約為3.8×1013m3。近年來,中國在勘探、開發和利用方面均有較大的進展。
(2) 液化天然氣(LNG)
由於天然氣的產地往往不在工業或人口集中地區,因此必須解決運輸和儲存問題。天然氣的主要成分是甲烷,其臨界溫度為190.58K,在常溫下無法僅靠加壓將其液化。天然氣的液化、儲存技術已逐步成為一項重大的先進技術。
目前,液化天然氣(LNG)在中國已經成為一門新興工業,正在迅猛發展。液化天然氣(LNG)技術除了用來解決運輸和儲存問題外,還廣泛地用於天然氣使用時的調峰裝置上。
(3) 液化煤層氣
中國是世界煤炭生產大國,煤層氣相應的儲藏量也很大,儲藏量和天然氣基本一樣。其基本成分是甲烷。它除了是廉價的化工原料外,主要作為燃料使用,它不僅作為居民的生活燃料,而且還被用作汽車、船舶、飛機等交通運輸工具的燃料。由於煤層氣熱值高,燃燒產物對環境汙染少,被認為是優質潔淨燃料。
將煤層氣液化後使用,主要有幾方面好處:
① 經濟性
投資成本較低,回收快。
② 安全性
“先採氣,後採煤”的方式已成為發達國家能源利用的基本方式。“先採氣,後採煤”大大提高了採煤的安全性。
此方式可節約能源,做到能源的徹底利用,符合國家的相關政策。有利於獲得政府的支援。
煤層氣液化裝置和天然氣液化裝置基本一樣,只是由於大多數煤層氣中氧、氮的含量比天然氣略高,需要增加一套精餾系統。
(4)液化天然氣生產和使用的必要性
液化天然氣與天然氣比較有以下優點:
①便於貯存和運輸
液化天然氣密度是標準狀態下甲烷的625倍。也就是說,1m3液化天然氣可氣化成625 m3天然氣,由此可見貯存和運輸的方便性。
②安全性好
天然氣目前的儲藏和運輸主要方式是壓縮(CNG)。由於壓縮天然氣的壓力高,帶來了很多安全隱患。
壓縮天然氣(CNG)體積能量密度約為汽油的26%,而液化天然氣(LNG)體積能量密度約為汽油的72%,是壓縮天然氣(CNG)的兩倍還多,因而使用LNG的汽車行程遠,相對可大大減少汽車加氣站的建設數量。
④調峰作用
天然氣作為民用燃氣或發電廠的燃料,不可避免會有需要量的波動,這就要求供應上具有調峰作用。
⑤環保性
天然氣在液化前必須經過嚴格的預淨化,因而LNG中的雜質含量遠遠低於CNG,為汽車尾氣或作為燃料使用時排放滿足更加嚴格的標準(如“歐Ⅱ”甚至“歐Ⅲ”)創造了條件。
天然氣(Natural Gas)天然氣是埋藏在地下的古生物經過億萬年的高溫和高壓等作用而形成的可燃氣,是一種無色無味無毒、熱值高、燃燒穩定、潔淨環保的優質能源。天然氣其主要成分為甲烷,熱值為8500大卡/米3是一種主要由甲烷組成的氣態化石燃料。它主要存在於油田和天然氣田,也有少量出於煤層。
當非化石的有機物質經過厭氧腐爛時,會產生富含甲烷的氣體,這種氣體就被稱作生物氣(沼氣)。生物氣的來源地包括森林和草地間的沼澤、垃圾填埋場、下水道中的淤泥、糞肥,由細菌的厭氧分解而產生。生物氣還包括胃腸漲氣(例如:屁),胃腸氣最通常來自於牛羊等家畜。
當甲烷散逸到大氣層中時,它將是一種直接促使全球變暖愈演愈烈的溫室氣體。這種飄散的甲烷,就會被視作一種汙染物,而不是一種有用的能源。然而,在大氣中的甲烷一旦與臭氧發生氧化反應,就會變成二氧化碳和水,因此排放甲烷所導致的溫室效應相對短暫。而且就燃燒而言,天然氣要比煤這類石炭紀燃料產生的二氧化碳要少得多。甲烷的重要生物形式來源是白蟻、反芻動物(如牛羊)和人類對土地的耕種。據估計,這三者的散發量分別是每年15、75和100百萬噸(年散發總量約為1億噸)。
天然氣應用領域
天然氣利用領域非常廣泛,除了能用於炊事外,還可廣泛作為發電、石油化工、機械製造、玻璃陶瓷、汽車、集中空調的燃料或原料。
天然氣主要優點
天然氣是較為安全的燃氣之一,它不含一氧化碳,也比空氣輕,一旦洩漏,立即會向上擴散,不易積聚形成爆炸性氣體,安全性較高。採用天然氣作為能源,可減少煤和石油的用量,因而大大改善環境汙染問題;天然氣作為一種清潔能源,能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,並有助於減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,從根本上改善環境質量。其優點有:
① 綠色環保:天然氣是一種潔淨環保的優質能源,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物 質,燃燒時產生二氧化碳少於其他化石燃料,造成溫室效應較低,因而能從根本上改善環境質量。
② 經濟實惠:天然氣與人工煤氣相比,同比熱值價格相當,並且天然氣清潔乾淨,能延長灶具的使用壽命,也有利於使用者減少維修費用的支出。天然氣是潔淨燃氣,供應穩定,能夠改善空氣質量,因而能為該地區經濟發展提供新的動力,帶動經濟繁榮及改善環境。
④ 改善生活:隨著家庭使用安全、可靠的天然氣,以及享用港華燃氣提供親切、專業和高效率的售後服務和新式爐具,將會極大改善家居環境,提高生活質量。