摘要：能源的需求和储量决定着一个国家的国民经济发展。而随着能源结构的变化，天然气在能源构成中所占比重越来越高。天然气作为储量较大的绿色能源既可作为民用能源又是重要的化工原料，因而天然气的开发利用势在必行。本文通过对天然气资源的分布及在各个行业的应用分析来阐述我国天然气资源综合利用的必要性。
关键词：天然气；综合利用；流程模拟
煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱。天然气作为一种高校、优质、清洁能源，其用途越来越广，需求越来越大。我国是世界上最早利用天然气的国家之一，在社会经济的发展支持下，我国天然气的开发利用得到了更快速的发展，从天然气的使用情况来看，和其他资源相比，天然气具有纯净、无污染、经济的特点。为此，文章结合实际情况就天然气资源的综合利用和模拟开发进行策略分析。
1 天然气综合利用
1.1 天然气在城市燃气方面的利用
在社会经济的快速发展下，人们的生活质量得到提升，人们在实际生活中加大了对天然气的需求。城市天然气成为人们改善生活质量和居住环境的重要措施，通过优化能源结构、提升天然气的质量能够有效拉动国民经济增长，提高人们的生活质量。从实际应用情况来看，天然气在经济、技术方面优于人工煤气和液化石油气，使用过程中所具备的市场潜力和也比较突出，拥有广阔的发展市场。
1.2 天然气在工业生产方面的利用
在人们生活水平的不断提升下人们对城市环境的保护要求也日益高涨，绿色能源的使用被提上日程，怎样在确保工业稳定生产的基础上降低能耗成本成为相关人员需要思考和解决的问题。针对当前大型工业发展实际情况，人们开始加大力度改造污染大的生炉、焦炉，实现燃料设备的升级，在工业生产方面注重使用燃烧价值高、排放量少、污染少的天然气。
1.3天然气电力企业供电方面的利用
社会经济和科技的快速发展使得大电网、大电厂、大热网等不断被建设起来，基于高科技的新型能源系统，比如分布式电源系统和第二代能源系统也在世界范围内得到了发展，从实际使用情况来看，这类新型能源系统使用天然气的小型冷热、电联产系统来进行建造，在建造的过程中具备以下几个方面的特点：第一，系统建造主要使用天然气。第二，冷热电、联产。第三，机组具有小型化的特点，从实际应用情况来看，这类系统的构造具有投资规模小、见效快、不用长距离传输的特点。
1.4天然气在化工转化方面的利用
天然气化工转化之后有九成以上可以直接被用来合成氮的生产，少部分可以被用来甲醇、二甲醇的生产。天然气合成油和烯烃在生产加工之后会正式进入到产业化生产阶段。第一，天然气生产合成的氨气和甲醇是当前天然气化工加工利用的重要途径，且技术发展成熟，能够实现大规模化的生产管理。第二，应用合成气制甲醇、甲醇脱水的方法来生产二甲醚。从实际操作情况来看，二甲醚的这类生产操作具有流程短、能源消耗低的特点，在具体加工生产的过程中能够得到比较高的单程转化率。
1.5天然气在车燃料方面的利用
在各类汽车替代燃料中，天然气是一种理想型的汽车燃料，在资源、经济、环保和安全等方面有着十分重要的作用。结合天然气的使用不同形态，天然气汽车具体可以被划分为压缩天然气汽车、液化天然气汽车、液化石油气汽车。在众多类型的汽车中，压缩天然气是一种理想型的天然气类型，拥有广阔的发展空间。
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2 天然气流程分析和模拟
2.1液化流程
以中国西部某油田发展为基本研究对象，从实际发展情况来看，部分单井距离集输站有几千米或者几百千米的距离。从小气量单井的发展实际情况来看，单井铺设的输气管道在经济布局上体现出避免明显的不合理特点，针对这个问题，需要相关人员采取有效措施对天然气的回收设备进行重组优化，实现对液化天然气的有效回收再利用。混合制冷剂的液化流程以C1到C5的碳氢化合物为基本介质，在具体操作中进行逐级冷却处理，根据温度的变化和节流膨胀情况来控制不同温度的制冷量，从而达到逐步冷却和液化天然气的目的。在系统运作中，制冷回路和液化回路分别是两个独立的系统，制冷机在制冷操作中通过对这两个系统的应用能够有效降低系统内部温度，最终在换热器中实现和天然气的换热操作。
2.2流程建模
天然气的运行流程包含多股流换热器、一级压缩机、一级冷却器、二级压缩机和二级制冷器等。从实践应用情况来看，制冷机的成分是N2和CH4，两者之间的摩尔比是0.45：0.55，NG是一种入口天然气，在具体使用操作中经过多股流换热器和节流阀二降温进入到LNG储罐中，其中一部分的天然气会以LNG的形式被送出装置中，少部分的气化成分会被再次送到多股流换热器中，作为内燃气的原料存在。
2.3流程各节点的参数控制
天然气模拟系统的参数信息如表一所示，根据表一的数据信息可以发现，天然气的处理量为每小时1300立方米，进入到处理装置中的天然气压力式0.8MPa，温度是20摄氏度左右。根据表一的数据信息可以发现，系统流程所应用的N=CH4膨胀制冷机系统和一般纯氮气的制冷系统相比，具有能源消耗大的特点，但是从系统实践操作情况来看发现系统运行具有流程简单、维护方便、操作灵活的特点。
2.4能耗分析
天然气模拟系统的总体能耗为1100kW，而这些能耗的损失集中在压缩机和冷凝器上，在调节罐顶气排出量达到400立方米的时候发电机的运行基本能够满足整个系统的使用需求。
3 结束语
综上所述，天然气是社会发展的一种理想型能源，在实现社会稳定发展方面起着十分重要的作用。在资源节约型、环境友好型社会的发展要求下，国家将天然气工业列为发展的重点产业。为了能够确保天然气资源的有效利用，需要相关人员加强对天然气资源的液化研究，尽快将天然气作为一种重要的知识形态商品打入到中国市场，从而更好的发挥出天然气在促进社会发展中的作用。天然气作为一种高效、优质、清洁能源，在资源节约型环境的构造要求下天然气的使用范围更加广泛。为此，文章结合当前天然气的综合利用现状，为如何打造天然气的流化流程，模拟天然气的使用操作进行策略分析，旨在能够在以往的基础上进一步提升天然气的使用效率。
参考文献：
[1]张新策，王希国，劳伟.天然气处理工艺流程改造及优化研究[J].当代化工，2017（02）：168-172.
[2]张凯，刘洋.三种天然气液化流程模拟分析[J].辽宁化工，2017（03）：34-36.
[3]周大鹏.长输管道天然气站场总图设计[J].石化技术，2015，22（09）：52.
[4]刘建辉，王浩.城中村天然气管道建设方案[J].煤气与热力，2015，35（09）：5-7.
[5]涂旭.对城市管道天然气定价相关问题的思考[J].城市燃气，2016（05）：35-37.
[6]徐宝铭.长输管道天然气集输管网优化设计[J].科技传播，2016，8（09）：166+124.
论文作者:刘振华
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/8/23
标签：天然气论文; 系统论文; 流程论文; 能源论文; 情况论文; 甲醇论文; 操作论文; 《工程管理前沿》2019年12期论文;