摘要：现如今，天然气作为一种清洁能源，已经成为国家重点关注的能源之一。而天然气储运是应用天然气的关键环节，对于保障天然气安全具有非常重要的作用。本文就此展开了讨论，先是介绍了LNG储运技术、管道储运技术、水合物天然气储运技术、天然气吸附储运技术，然后分析了其应用发展前景。
关键词：天然气；储运技术；应用；发展前景
天然气不仅能缓解能源危机，而且还能有效促进我国国民经济的发展。为了更好地应用天然气，我国建设了大量天然气工程。而应用天然气的关键就在于天然气的储存和运输。由此可见，只有做好天然气储运技术的研发，并拓宽其应用前景，才能提高天然气的利用率，从而更好地推进我国天然气工程的建设。
一、天然气储运技术
1.LNG储运技术
LNG是指液化天然气。LNG储运技术主要是指利用超低温将天然气液化成为甲烷低温液态混合物。液化后的天然气更容易储运，也更方便长距离的运输。我国很早就是采用这种方式储存、运输天然气。其相关技术也比较完善。与气态天然气相比，液态天然气的运输、使用更简便，其适用性、灵活性也更强。并且液态天然气更易大量存储，能降低天然气储运成本。另外，液态天然气还可用于发电、冷冻等方面。况且液态天然气的抗爆性较强、燃烧率较高，是国家大力推广的清洁能源。
2001年，我国才出现第一套天然气液化装置，之后LNG储运技术发展迅猛。现如今它已经具有了完善的应用流程和配套设施。目前，LNG存储技术主要是利用储存罐。就陆地储存容器而言，我国研发出的储存罐类型包括立式、卧式两种。此外，我国还研发出了槽车用以液化天然气存储。LNG储运技术涉及到的关键技术包括支承技术、绝热技术、安全技术。其中LNG天然存储罐支承包括支角、链条两种。这种支承方式最常用的场景便是大型低温储槽。在槽车中则常用组合支承；绝热技术包括真空粉末绝热、堆积绝热、高真空多层绝热。槽车多应用高真空多层绝热技术；安全技术应用则主要是从储罐布局、预冷等环节入手，并在流程、结构方面进一步完善。比如对于液态天然气这种易燃、易爆液体，在处理流程上会加以排液、压力液面检测等技术，在结构方面会设计安全阀、阻火器等，保障天然气的安全。
2.管道储运技术
天然气管道储运可称为PNG。天然气管道储运主要是指在开采现场通过管道将其输送到中转站或者是应用终端。采用这种方式能够实现天然气生产、储存、运输、销售的一体化。这样做的最大好处就是能够灵活天然气调峰，并实现长距离、高压、大流量运输。最重要的是还能避免大气污染。
天然气的管网系统可以说既庞大，又复杂。西气东输工程是最能直接反应我国天然气管道项目建设、管道自动化技术的发展水平。如为了实现技术设备的逻辑控制，采用了各种RTU、PLC硬件，同时利用SCADA系统实现整个系统网络的实时检测、数据整理。而且还将GPS、卫星遥感等技术应用了其中，实现技术设备的定位和数字化管理。另外，为了进一步保障天然气管道运输的安全、稳定，还实现了诸多技术设备的全自动化，其中包括超声波流量计、压缩机等。另外，在气态天然气进入管道前，还需要加压。一般地城市管网是中压、长输管道是高压。如西气东输工程中的天然气管道管径达1米，压力10Mp，沿途使用天然气燃气轮机作为压缩机的动力。
3.水合物天然气储运技术
水合物天然气储运是指在一定的温度和压力下，将天然气、水按照一定的比例水合，使其固化得到水合物，而后再进行储存和运输。理论上一个单位体积的天然气水合物可以存储150-180个单位体积的天然气，在特定温度、的压力状态下，就可以水合物形式进行天然气的储存和运输。但实际上，水合物的储存能力并不能达到理论值，实际值约为理论值的70％。显然，在这一方面还很大的研究空间。
在天然气水合物的合成方面，主要是应用反应器来提高合成效率。国际上常用的反应器包括搅拌式反应器、鼓泡式反应器、喷淋式反应器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在天然气水合物存储方面，技术人员提出了多种方法来提高水合物储气量。比如改善反应条件、添加反应介质等。常见的方法主要包括使用添加剂、活性炭。在水合物运输方面，应用的关键技术有天然气水合物绝热技术、降低气体逸失技术、货物装卸技术。在天然气水合物分解方面，常用的技术有微波水合物分解技术、超声波水合物分解技术等。
4.天然气吸附储运技术
天然气吸附储运，简称ANG，主要是指在常温、3.5兆帕的压力下，利用吸附剂将天然气吸附在周围。其最大的优点在于天然气存储量极大。相比于其它储运方式，吸附储运对存储条件的要求低且运输过程更加安全。应用这种储运方式的目的在于替代传统CNG储运方式。
在整个天然吸附储气、放气过程中，都会使用预吸附罐，并内置吸附剂。这样做的目的是为了在储气时吸附其中的杂质，延长吸附罐的使用寿命；在放气时，能使天然气杂质脱离吸附剂，并缓冲天然气作用力。相比于其它储运方式，吸附储运的压力比较低。但其吸附剂可筛选范围较窄且可选择范围扩大技术仍不够成熟。
二、天然气储运技术发展前景
现今，天然气储运正朝着清洁、环保、成本低的方向发展。储运设备也正朝着自动化方向发展。各储运技术发展前景如下：
首先，在LNG储运方面，大容积槽车运输越来越受到青睐。在我国LNG运输方式包括船舶、低温LNG、管道三种方式。船舶运输多是在国际贸易中。国内大多是应用大容积槽车，其成本低廉、容量大。另外，随着LNG工业的发展，LNG天然气工业预处理、液化、储运等环节会更加紧密，最终形成完整的工业链。其次，就天然气管道运输来说，国家发改委、国家能源局在《中长期油气管网规划》指出，要坚持“通道多元、海陆并举、均衡发展”的天然气通道原则。在2025年形成“海陆并重”。这就意味着天然气管道储运仍有比较大的发展空间。相应的，其储运技术也会不断进步，尤其是我国各大主干管道的工程建设，会带动许多区域的天然气管道工程建设。同时，更多新技术、新方法也会被应用到其中。如自动化技术、远程遥控等。再者，水合物天然气储运技术具有安全性高、节能、要求低等优点。其市场经济性优势非常明显。随着国内外对该项技术的研究，其应用流程会更加完善，应用领域也会更加广泛。当然，其中还存在许多技术问题亟待研究。在未来发展中，仍需加大研究力度。最后，天然气吸附储运技术虽然其储运压力较低，但吸附剂的吸附周期长、吸附剂寿命短。如今，随着天然气吸附储运技术的不断发展，其在城市调峰中的应用也逐渐推广开来。另外，ANG调峰具有安全、储存量大等优势，受到了广泛关注。相信随着科学技术的不断发展，应用城市调峰的ANG调峰解决方案会更加优化。总的来说，天然气作为一种清洁能源，非常满足可持续发展、环境友好型社会发展的需求。随着社会发展，其应用范围越广泛，其储运技术也会更加完善，储运方式也会增多。同时，随着自动化技术、虚拟技术、计算机技术、大数据等科学技术的发展，天然气储存、运输的安全性、利用率也会不断提高。
综上所述，伴随着科学技术的发展，天然气储运技术也会不断创新、完善。但不同的储运技术具有不同的优势、特点，在未来发展中有些技术可能会更加完善，也可能会被淘汰。但无论怎样，现阶段我们应做好天然气储运技术的研究，积极采用新技术、新方法，提高天然气利用率，推动我国天然气行业发展。
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论文作者:陈海军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/12
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