我国天然气资源利用的主要途径

账石油与天然气我国天惠气咨源利用的主要途径张帆1,梁志鹏2(1.石油大学;2.能源研究所北京108)【摘要】随着西气东输这一西部大开发标志性工程的启动,我国天然气利用的一个新时代正在到来。天然气是优质的有机化工原料,在化肥等化工生产中使用天然气做原料,可以大幅度降低原料成本,提高化工产品的市场竞争力。同时,天然气又是一种多用途的优质能源,通过在发电、交通燃料、城市民用燃料等方面增加天然气消费比例,优化能源结构。特别是天然气作为一种清洁燃料,对改善城市大气环境有重要的作用。天然气的各种用途之间需要综合规划,做到资源最佳配置,使这种优质资源得到高效利用。【关键词】天然气;能源;化工;燃料【中图分类号】TE64【文献标识码】C【文章编号】1003-2355(2001)05003903Major Approaches to Utilization of Natural Gas in ChinaZHANG Fan' LIAHG Zhi-Ping(1. University of Petroleum, Beying; 2. Energy Research Institute, Beiing 100038, Chima)Abstract: Along with startup of China' s west-east gas transmission, a new era of using natural gas is comingalone. Natural gas is excellent of organic chemical raw material. Producing chemical products such as fertilizer fromnatural gas can reduce cost of raw material substantially, and then make China s chemical products competitive.Meanwhile, natural gas is a kind of versatile and high-grade energy resource. Through increasing proportion ofnatural gas as fuel of electric power generation, automotive vehicle and civilian living, energy structure can beimproved remarkably. Particularly, natural can play vital role in improving urban air quality for it is favorable toenvironment in nature. Integrated planning is needed in use of natural gas to guarantee optimal allocation and ef-Key words: natural gas; energy resource; chemical engineering fuel我国天然气工业发展的良好机遇主导地位,在一次能源消费结构中,煤炭所占比例我国是能源和化工原料生产大国,也是消费大长期保持在75%左右。随着煤炭和石油的大量燃国。能源与化工原料的短缺使国家每年拿出大量的烧,造成大量二氧化碳排放和烟尘污染,使大气污外汇用于进口,因此加快能源和化工原料的开发和染问题日益严重,“酸雨”、“温室效应”等已给人类生产,特别是清洁能源和化工原料的生产,已经成的生存和发展带来巨大伤害。而每使用100亿m3天为我国经济可持续发展的迫切要求。天然气既是洁然气可替代300万t煤炭燃料,可减少二氧化碳排净高效的优质能源,又是用途广泛的有机化工原放量36万t,减少大气粉尘30万to料,从优质能源和环保的意义来讲,21世纪将是天中国煤化工视,近几年来已关然气的世纪闭了多年来煤炭和石油一直在我国能源结构中占14亿1正年HCNMHG将煤炭产量逐步由十.y0亿t与此同时,国家中国能源2001年第5期·39石油与天然气大力扶持天然气工业,其中“西气东输”工程就是开发展天然气工业,对我国改善能源结构缓解石油需发和利用天然气资源的重要举措,也是国家西部大求压力和改进环境质量都有重要意义。开发的一项重要战略措施。因此可以说煤炭工业的我国国民经济和社会发展第十个五年计划纲要总量控制、对环境保护的需求和国家西部大开发战中就提出要优化能源结构,提高天然气消费比重降略,为我国天然气的开发和利用提供了良好的发展低石油消耗。因此根据我国国情,我国天然气利用环境。的主要途径应注重在以下几个方面:二、我国天然气工业已初具规模1.化肥生产我国天然气资源量达38万亿m3,其中59%的我国是一个人口众多的农业大国,化肥进口量资源分布在中西部的川渝、陕甘宁青海和新疆四大占世界市场的四分之一,预计2020年中国化肥(合气区,四大气区内天然气资源量约为24万亿m3,成氨)需求量将超过40000t而天然气是生产合成截止到1999年底,四大气区累计探明天然气储量达氨的理想原料,合成氨主要用于生产尿素、硫铵和硝1.416万亿m3除陆上四大气区外,我国近海天然气铵等化肥,其成本比煤、渣油、焦等生产的化肥低得资源也十分丰富,南海、东海、渤海都是天然气丰集多,因此继续发展天然气化肥工业,对满足农业生产区。到1999年底全国累计探明天然气储量达216的需要降低化肥的进口量都是十分必要的。万亿m3。2.化工原料中国石油天然气集团公司已建成和正在建设发展天然气化工,开拓下游高附加值产品。采批区域性管网和干线包括川渝地区的环形管网陕用天然气生产甲醇其生产投资费用仅为以煤为原料甘宁地区的放射形管网。陆上输气干线主要有:陕的三分之一,是以重油为原料的二分之一。美国的北靖边一北京;永清一北京;靖边一西安;靖边一银甲醇基本上都是用天然气生产的。目前世界上80%川;忠县一武汉;涩北一西宁一兰州;大庆一哈尔滨;的甲醇由天然气合成。而大型甲醇化工厂可生产都善一乌鲁木齐;塔中一轮南;新疆一上海,即“西气系列的有机化工产品和原料,例如甲醛与聚甲醛、甲东输”工程。胺、醋酸及醋酐、碳酸二甲酯等。中国海洋石油集团公司近几年来相继建成和正聚甲醛是重要的化工原料,有代替有色金属和在建设的海上输气管线有南海涯13-1气田一香合金材料的趋势,广泛用于汽车、电子、电气、轻工、港;东海平湖气田一上海;渤海锦州202气田一锦军工等领域,需求量很大,经济效益又显著,生产聚西;渤海渤西气田一天津;渤海渤中气田一山东;渤甲醛可填补我国目前无大规模生产装置的空白。海渤南气田一大连。甲胺是精细化工重要原料,可用于合成胶炸药、所有这些管线和管网的建立都为加快开发和利植物生长调节剂和高能燃料,二甲胺是合成液体火用天然气奠定了一定的基础。特别是“西气东输”工箭推进剂的主要原料程的建成和投产,将我国西部丰富的天然气资源输醋酸及醋酐,前者是一种有机酸,主要用于生产往经济发达、能源供应紧张的长江三角洲地区,必将醋酸乙烯、苯二甲酸及醋酸纤维等;后者主要用于生会进一步促进我国天然气工业的发展,对我国能源产乙酰化剂和脱水剂,在医药上醋酐广泛用于合成结构的优质化、多元化,对改善环境质量、实现国民药物的中间体。经济的可持续发展都将具有十分重要的意义。碳酸二甲酯是重要的有机化工原料,可制备苯三、我国天然气利用的主要方向甲醚(是食用香料,抗氧剂、塑料加工稳定剂)、二甲2000年我国煤炭产量位居世界第二;石油产量基对苯二酸(用于有机合成,医药、香料、染料等)聚为1.63亿t,居世界第五位我国是目前世界上最大碳酸酯(制备高级绝缘、高级薄膜片、录像磁带和合的煤炭消费国。也是潜在的石油进口大国,2000年成纤维等)二甲基芳基胺(制备染料、香料、植物保我国进口原油已超过7000万to与煤炭和石油相比护剂等)。天然气所占比例极低,仅为2.1%。而90年代末天中国煤化工然气在世界一次能源结构中的比例已达24%,亚洲CNMHG济污染又小,在国也达10%。因此如何加快天然气资源的利用,加快外已≌骰人量米用。耿合值邛发电机,是指燃气发49;男腰蘑漂204第5月a石油与天然气电、蒸汽发电和余热利用的联合循环发电机组,它首柱产业,汽车的使用量还会急剧增长。汽、柴油需求先用天然气为燃料的燃气轮机直接拖动发电机组发量的快速增长造成石油进口急剧扩大,对我国的能电然后利用燃气轮机排出的高温烟气进入“余热锅源供应安全和国民经济都造成很大的冲击。另外,炉”(包括废气预热器、汽化器等)产生过热蒸汽,进汽车的快速增加对环境的压力也越来越大。在许多入汽轮机进行第二次发电,最后将余热锅炉排放出大中城市,汽车尾气是大气污染的一个主要污染源来的烟气与冷水换热向热用户供热,实现能源的梯其污染物排放占城市大气有害物质排放总量的级利用。其系统热效率可达到80%左右。60%以上。寻找清洁、经济、供应可靠的替代交通燃根据国家环保政策和可持续发展要求,北京作料是优化我国能源结构、改善城市大气质量的一个为华北电网的负荷中心,今后将严格控制新建燃煤重要方向。从技术成熟程度、资源条件和经济性能电厂,陆续建设一批天然气发电厂。目前京津唐地等方面考虑,天然气可以作为首选的替代交通燃区主要为燃煤机组,电网调峰难度较大。采用天然料。随着西气东输等天然气管道工程的投运,天然气发电后不仅可有效减少污染,而且燃气机组启动气供应将可以覆盖我国大多数经济中心地区,从能速度快,既可带基本负荷,又可用于电网调峰,可有源供应的角度看是完全有条件的。从治理我国大中效提高电网调峰能力,改善电网的运行质量。城市的大气污染的角度看,与燃油汽车相比,天然气4.清洁民用燃料汽车的尾气中的CO2降低25%,CO降低89.7%近年来,我国大城市大气环境状况普遍较低,除SO2减少70.5%,HC化合物降低80%,NO减少了汽车尾气造成的大气污染,市区用于取暖和炊事40%。天然气汽车的使用对改善城市空气质量有显的燃煤锅炉或其它炉具是重要的大气污染源。在城著的作用。目前能大规模替代汽车燃油的燃料首推市中心使用燃煤炉具不仅造成大气污染,而且煤炭天然气。的运输、储存和灰渣处理都会造成大量的环境污种种迹象表明,天然气在21世纪中将扮演越来染。在北京、西安等大城市都划出了禁煤区,能填补越重要的角色,是能源利用的主要方向。我国目前这部分能源缺口的理想燃料就是天然气。在许多大天然气开发和利用的水平远远落后于发达国家,因城市,越来越多的商业建筑的空调系统主机采用以此加快发展天然气工业,特别是加快天然气在化肥天然气为燃料的燃气锅炉、直燃吸收式制冷机组、热化工原料、发电以及工业用和民用燃料等方面的利电联产机组,甚至冷热电联供等机组。大城市的区用,对加快我国经济的发展,培育新的经济增长点,域供热正在逐步完成天然气锅炉代替燃煤锅炉的改保护环境,实现可持续发展战略都具有十分重要的造过程,家用燃气锅炉在新建居民住宅小区中的使意义。用也正在快速发展。随着大城市的不断发展和中小城市的迅速形成,我国城镇化人口数量也不断增加,城市民用燃气也将会有较大发展,城市燃气前景十分看好。5.天然气汽车燃气汽车使用的燃料可以分为:LPG(液化石油气)和CNG(压缩天然气)。重庆和四川已经有4000多辆CNG汽车,其它大城市已经使用的主要是LPG汽车。目前全世界有燃气汽车650多万辆,其中LPG汽车530万辆,CNG汽车650万辆。与我国西气东输等天然气工程相适应,我国以后重点发展的应该是压缩天然气(CNG汽车。随着我国经济的持续快速发展和人民生活水平中国煤化工的不断提高,我国的汽车保有量最近几年大幅度增CNMHG加,而且汽车产业已经逐步成为国民经济的一个支中国能源2001年第5期·41