什么是天然氣?使用天然氣有什么好處?

【專家解說】：天然氣是一種多組分的混合氣體，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數(shù)，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如氦和氬等。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷至丁烷以氣體狀態(tài)存在，戊烷以上為液體。 天然氣系古生物遺骸長期沉積地下，經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生之氣態(tài)碳?xì)浠衔?，具可燃性，多在油田開采原油時(shí)伴隨而出。 天然氣蘊(yùn)藏在地下多孔隙巖層中，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(guī)定添加臭劑（四氫噻吩），以資用戶嗅辨。 若天然氣在空氣中濃度為5%～15%的范圍內(nèi)，遇明火即可發(fā)生爆炸，這個(gè)濃度范圍即為天然氣的爆炸極限。爆炸在瞬間產(chǎn)生高壓、高溫，其破壞力和危險(xiǎn)性都是很大的。 依天然氣蘊(yùn)藏狀態(tài)，又分為構(gòu)造性天然氣、水溶性天然氣、煤礦天然氣等三種。而構(gòu)造性天然氣又可分為伴隨原油出產(chǎn)的濕性天然氣、與不含液體成份的干性天然氣。 天然氣主要有以下幾個(gè)用途： 1、天然氣發(fā)電，具有緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例，減少環(huán)境污染的有效途徑，且從經(jīng)濟(jì)效益看，天然氣發(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資少，建設(shè)工期短，上網(wǎng)電價(jià)較低，具有較強(qiáng)的競爭力。 2、天然氣化工工業(yè)，天然氣是制造氮肥的最佳原料，具有投資少、成本低、污染少等特點(diǎn)。天然氣占氮肥生產(chǎn)原料的比重，世界平均為80%左右。 3、城市燃?xì)馐聵I(yè)，特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，大部分城市對(duì)天然氣的需求明顯增加。天然氣作為民用燃料的經(jīng)濟(jì)效益也大于工業(yè)燃料。 4、壓縮天然氣汽車，以天然氣代替汽車用油，具有價(jià)格低、污染少、安全等優(yōu)點(diǎn)。 目前人們的環(huán)保意識(shí)提高，世界需求干凈能源的呼聲高漲，各國政府也透過立法程序來傳達(dá)這種趨勢(shì)，天然氣曾被視為最干凈的能源之一，再加上1990年中東的波斯灣危機(jī)，加深美國及主要石油消耗國家研發(fā)替代能源的決心，因此，在還未發(fā)現(xiàn)真正的替代能源前，天然氣需求量自然會(huì)增加。 天然氣（natural gas) 在石油地質(zhì)學(xué)中，通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主，并含有非烴氣體。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(tài)可分為游離態(tài)、溶解態(tài)、吸附態(tài)和固態(tài)水合物。只有游離態(tài)的天然氣經(jīng)聚集形成天然氣藏，才可開發(fā)利用。天然氣主要用途是作燃料，可制造炭黑、化學(xué)藥品和液化石油氣，由天然氣生產(chǎn)的丙烷、丁烷是現(xiàn)代工業(yè)的重要原料。天然氣主要由氣態(tài)低分子烴和非烴氣體混合組成。 （1） 天然氣 天然氣與煤炭、石油并稱目前世界一次能源的三大支柱。天然氣的蘊(yùn)藏量和開采量都很大，其基本成分是甲烷。它除了是廉價(jià)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(jī)等交通運(yùn)輸工具的燃料。由于天然氣熱值高，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染少，被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)潔凈燃料。 隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油危機(jī)的沖擊和煤、石油所帶來的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，使能源結(jié)構(gòu)逐步發(fā)生變化，天然氣的消費(fèi)量急劇增長。天然氣用于聯(lián)合發(fā)電、供冷和供熱、燃料電池等方面都具有十分誘人的前途，發(fā)達(dá)國家都在競相進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。 我國的天然氣資源比較豐富，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，資源量約為3.8×1013m3。近年來，我國在勘探、開發(fā)和利用方面均有較大的進(jìn)展。 （2） 液化天然氣（LNG） 由于天然氣的產(chǎn)地往往不在工業(yè)或人口集中地區(qū)，因此必須解決運(yùn)輸和儲(chǔ)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(chǔ)存技術(shù)已逐步成為一項(xiàng)重大的先進(jìn)技術(shù)。 目前，液化天然氣（LNG）在我國已經(jīng)成為一門新興工業(yè)，正在迅猛發(fā)展。液化天然氣（LNG）技術(shù)除了用來解決運(yùn)輸和儲(chǔ)存問題外，還廣泛地用于天然氣使用時(shí)的調(diào)峰裝置上。 （3） 液化煤層氣 我國是世界煤炭生產(chǎn)大國，煤層氣相應(yīng)的儲(chǔ)藏量也很大，儲(chǔ)藏量和天然氣基本一樣。其基本成分是甲烷。它除了是廉價(jià)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(jī)等交通運(yùn)輸工具的燃料。由于煤層氣熱值高，燃燒產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染少，被認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)潔凈燃料。 將煤層氣液化后使用，主要有幾方面好處： ① 經(jīng)濟(jì)性 投資成本較低，回收快。 ② 安全性 “先采氣，后采煤”的方式已成為發(fā)達(dá)國家能源利用的基本方式?！跋炔蓺?，后采煤”大大提高了采煤的安全性。 ③ 政策性 此方式可節(jié)約能源，做到能源的徹底利用，符合國家的相關(guān)政策。有利于獲得政府的支持。 煤層氣液化設(shè)備和天然氣液化設(shè)備基本一樣，只是由于大多數(shù)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(tǒng)。 （4）液化天然氣生產(chǎn)和使用的必要性 液化天然氣與天然氣比較有以下優(yōu)點(diǎn)： ①便于貯存和運(yùn)輸 液化天然氣密度是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)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(yùn)輸?shù)姆奖阈浴?②安全性好 天然氣目前的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸主要方式是壓縮（CNG）。由于壓縮天然氣的壓力高，帶來了很多安全隱患。 ③間接投資少 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(yuǎn)，相對(duì)可大大減少汽車加氣站的建設(shè)數(shù)量。 ④調(diào)峰作用 天然氣作為民用燃?xì)饣虬l(fā)電廠的燃料，不可避免會(huì)有需要量的波動(dòng)，這就要求供應(yīng)上具有調(diào)峰作用。 ⑤環(huán)保性 天然氣在液化前必須經(jīng)過嚴(yán)格的預(yù)凈化，因而LNG中的雜質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CNG，為汽車尾氣或作為燃料使用時(shí)排放滿足更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)（如“歐Ⅱ”甚至“歐Ⅲ”）創(chuàng)造了條件。 天然氣（Natural Gas）天然氣是埋藏在地下的古生物經(jīng)過億萬年的高溫和高壓等作用而形成的可燃?xì)猓且环N無色無味無毒、熱值高、燃燒穩(wěn)定、潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)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(tài)化石燃料。它主要存在于油田和天然氣田，也有少量出于煤層。 當(dāng)非化石的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過厭氧腐爛時(shí)，會(huì)產(chǎn)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(xì)菌的厭氧分解而產(chǎn)生。生物氣還包括胃腸漲氣（例如：屁），胃腸氣最通常來自于牛羊等家畜。 當(dāng)甲烷散逸到大氣層中時(shí)，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(huì)被視作一種污染物，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(fā)生氧化反應(yīng)，就會(huì)變成二氧化碳和水，因此排放甲烷所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)相對(duì)短暫。而且就燃燒而言，天然氣要比煤這類石炭紀(jì)燃料產(chǎn)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(dòng)物（如牛羊）和人類對(duì)土地的耕種。據(jù)估計(jì)，這三者的散發(fā)量分別是每年15、75和100百萬噸（年散發(fā)總量約為1億噸）。 天然氣應(yīng)用領(lǐng)域 天然氣利用領(lǐng)域非常廣泛，除了能用于炊事外，還可廣泛作為發(fā)電、石油化工、機(jī)械制造、玻璃陶瓷、汽車、集中空調(diào)的燃料或原料。 天然氣主要優(yōu)點(diǎn) 天然氣是較為安全的燃?xì)庵?，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會(huì)向上擴(kuò)散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。采用天然氣作為能源，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環(huán)境污染問題；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%，并有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應(yīng)，從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)有： ① 綠色環(huán)保：天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，幾乎不含硫、粉塵和其他有害物 質(zhì)，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料，造成溫室效應(yīng)較低，因而能從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。 ② 經(jīng)濟(jì)實(shí)惠：天然氣與人工煤氣相比，同比熱值價(jià)格相當(dāng)，并且天然氣清潔干凈，能延長灶具的使用壽命，也有利于用戶減少維修費(fèi)用的支出。天然氣是潔凈燃?xì)?，供?yīng)穩(wěn)定，能夠改善空氣質(zhì)量，因而能為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的動(dòng)力，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)繁榮及改善環(huán)境。 ③ 安全可靠：天然氣無毒、易散發(fā)，比重輕于空氣，不宜積聚成爆炸性氣體，是較為安全的燃?xì)狻? 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?xì)馓峁┯H切、專業(yè)和高效率的售后服務(wù)和新式爐具，將會(huì)極大改善家居環(huán)境，提高生活質(zhì)量。