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瓶装压缩天然气输配工艺研究
一、 引 言
当今世界各国，对于天然气在世界能源中所占地位的认识，已经上升到了一个极其重要的高度。天然气作为继煤炭、石油之后的第三大天然能源，被誉为二十一世纪的新型环保能源。天然气消耗量将在二十一世纪上升到第一位。因此，各国对于天然气的开发利用，都投入了大量的人力和物力。我国以“陕气进京”工程为标志，拉开了天然气大发展的序幕。“西气东输”工程将成为我国规模最大的天然气建设工程。这意味着我国已经进入了天然气大发展时代。
但是，在天然气输配过程中，仍有诸多因素制约着天然气建设的发展。我们认为主要有以下三方面问题：
1、 天然气管网建设投资巨大
2、天然气消费结构不合理
3、管理体制不适和天然气发展的需要
基于上述观点，许多中小城镇，特别是地理位置远离天然气管网的城镇，天然气建设非常困难。本文讨论以瓶装压缩天然气输配工艺，满足中小城镇对天然气需要的可行性。
二、 瓶装压缩天然气输配工艺简介
瓶装压缩天然气输配工艺，将压缩天然气技术灵活应用到城市燃气输配系统，解决了超高压天然气系统与城市燃气管网系统的衔接、调压问题。主要工艺分为三个部分：
1、天然气的加压充装
在气源地，天然气净化处理后，压缩至205 兆帕，经灌装设备充装进压缩天然气钢瓶中。
在这一过程中，天然气气质必须满足高压运送要求，其中水、C02含量必须严格控制。
(天然气气质要求见表一)
表一：
2、压缩天然气的输送
利用汽车或船运，将压缩天然气瓶组运送到用气点(中小城镇、用户)。这一过程充分利用公路运输、船运便利灵活的优点。同时利用压缩天然气瓶组量可随意调整的特点，满足不同用户的需要。目前，我们开发的橇装式瓶组符合劳氏船籍社标准，并取得国家专利。
3、减压输送系统
瓶装压缩天然气瓶内压力20.25兆帕，为满足城市燃气系统的需要，需将压力减至城市燃气管网的压力级别(高、中、低压均可)。根据用户或城市燃气管网的压力级制，可选用多种工艺、设备，满足压力需要。目前常用伴热调压器或回型管束解决。减压流程还设置超压放散、紧急切断、低压切换等控制设施。
上述工艺见工艺流程图
综上所述，瓶装压缩天然气工艺，主要设备我国均以实现国产化，并己形成国标或部颁标准。超高压天然气连接，在石油系统已有实用设备。因此，瓶装压缩天然气工艺在技术上是完全可行的。
瓶装压缩天然气输配工艺具有以下优点：
1、运行灵活可靠，可满足不同类型用户需要。
2、工艺简单，占地少。
3、建设周期短。
三、经济可行性分析
瓶装压缩天然气输配工艺，是为满足中小城镇或工业用户天然气需要，开发出来的燃气输配工艺，因此，其经济性比较应以中小城镇燃气开发方式为测算基础。目前，作为中小型城镇，常用的管道燃气供应方式有以下三种：
1、天然气管网输送(长输管线)
2、液化石油气管道输送
3、液化石油气混气输送
就第一种输送方式而言，如果城镇的地理位置靠近天然气管网，无疑，第一种输送方式最为经济。否则，第一种输送方式将面临亏损运营(管线长、投资大、用量小，管输费用高)。在此情况下，第二种、第三种输送方式将被选择。
因此瓶装压缩天然气输配工艺经济可行性，应同液化石油气管道输送和液化石油气湿气输送的经济性进行比较，比较结果见表二、表三。
基础数据；
1、液化石油气价格2600元/吨；天然气价格1.2元/际方(管网价)。
2、液化石油气低热值108兆焦/标方；天然气低热值40兆焦/标方。
3、运输距离200公里以内。
表二：
工程建设比较 （万元）
表三：
成本比较
几点说明：
1、压缩天然气的原料成本，考虑了加压成本和运输成本。
2、天然气为石油伴生气
3、混气工艺按比例调节福气工艺考虑。
从抗风险性分析，按照目前我国天然气、液化石油气的实际价格：
液化石油气：3000元／吨
天然气价格：1.2无/标方，CNGl.9.0元/标方(考虑运输燃料涨价因素)
燃气销售价格如果保持不变，经济比较见表四
通过比较得出以下结论：
1、瓶装压缩天然气输配工艺，在抗风险上优于其它两种工艺。
2、从经济效益分析，瓶装压缩天然气输配工艺在经济上是可行的。
3、瓶装压缩天然气输配工艺规模效益明显；
4、500户以下居民小区不适宜瓶装压缩天然气输配方式。
5、2000户小区应为瓶装压缩天然气输配工艺的启动规模。
四、实际使用事例及完成的工作
1999年12月，北京怀柔大地煤气公司，首例完成瓶装压缩天然气输配工程，向怀柔11000户居民提供压缩天然气，日供气量4500立方米。从该项目运行9个月的实际情况看，瓶装压缩天然气输配工艺具有很好的可靠性、安全性。经济效益明显(公司原使用液化石油气混气)，得到有市县有关领导的好评。
瓶装压缩天然气输配工艺已获得国家一项发明专利，两项实用新型专利。并通过北京科委和资产评估部门的技术鉴定和资产评估。
至今，瓶装压缩天然气输配工艺，已经在京律两地多处小区使用，均取得良好效果和收益。
五、 瓶装压缩天然气输配工艺存在的问题
瓶装压缩天然气输配工艺，虽然取得了一定的成果，但是仍有许多技术问题亟待解决。
主要问题有以下几点：
1、规范解释问题
瓶装压缩天然气输配工艺是一项新技术，城镇燃气设汁规范中未涉及有关问题，因此在该工艺的规范解释上存在空白。
2、设备完善问题
目前使用的设备多为国产，设备的自控程度不高，控制手段落后，需要开发高控制水
平的产品，此项工作，我们正在积极进行，同时需要广大燃气同行的支持和帮助。
3、供气范围受限
由于目前具有压缩天然气供应能力的气源地较少，该项技术还不能大范围推广。
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