天然氣
天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體,包括大氣圈、水圈、和巖石圈中各種自然過程形成的氣體(包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤層氣和生物生成氣等)。而人們長(zhǎng)期以來通用的“天然氣”的定義,是從能量角度出發(fā)的狹義定義,是指天然蘊(yùn)藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。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。
天然氣蘊(yùn)藏在地下多孔隙巖層中,包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等,也有少量出于煤層。它是優(yōu)質(zhì)燃料和化工原料。
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。
基本特點(diǎn)
天然氣是較為安全的燃?xì)庵唬缓谎趸?,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。
天然氣作為汽車燃料,具有單位熱值高、排氣污染小、供應(yīng)可靠、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),已成為世界車用清潔燃料的發(fā)展方向,而天然氣汽車則已成為發(fā)展最快、使用量最多的新能源汽車。
但是,對(duì)于溫室效應(yīng),天然氣跟煤炭、石油一樣會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。因此,不能把天然氣當(dāng)做新能源。其優(yōu)點(diǎn)有:
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。
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(zhǎng)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)猓?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。
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?
改善生活隨著家庭使用安全、可靠的天然氣,將會(huì)極大改善家居環(huán)境,提高生活質(zhì)量。
天然氣耗氧情況計(jì)算:1立方米天然氣(純度按100%計(jì)算)完全燃燒約需2.0立方米氧氣,大約需要10立方米的空氣。
毒性危害
天然氣在空氣中含量達(dá)到一定程度后會(huì)使人窒息。天然氣不像一氧化碳那樣具有毒性,它本質(zhì)上是對(duì)人體無害的。不過如果天然氣處于高濃度的狀態(tài),并使空氣中的氧氣不足以維持生命的話,還是會(huì)致人死亡的,畢竟天然氣不能用于人類呼吸。作為燃料,天然氣也會(huì)因發(fā)生爆炸而造成傷亡。
雖然天然氣比空氣輕而容易發(fā)散,但是當(dāng)天然氣在房屋或帳篷等封閉環(huán)境里聚集的情況下,達(dá)到一定的比例時(shí),就會(huì)觸發(fā)威力巨大的爆炸。爆炸可能會(huì)夷平整座房屋,甚至殃及鄰近的建筑。甲烷在空氣中的爆炸極限下限為5%,上限為15%。
天然氣車輛發(fā)動(dòng)機(jī)中要利用的壓縮天然氣的爆炸,由于氣體揮發(fā)的性質(zhì),在自發(fā)的條件下基本是不具備的,所以需要使用外力將天然氣濃度維持在5%到15%之間以觸發(fā)爆炸。
具體用途
工業(yè)燃料
以天然氣代替煤,用于工廠采暖,生產(chǎn)用鍋爐以及熱電廠燃?xì)廨啓C(jī)鍋爐。天然氣發(fā)電是緩解能源緊缺、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(jìng)爭(zhēng)力。
天然氣發(fā)電,通過處理天然氣以后,然后安裝天然氣發(fā)電機(jī)組來提供電能,
工藝生產(chǎn)
如烤漆生產(chǎn)線,煙葉烘干、瀝青加熱保溫等
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。
城市燃?xì)馐聵I(yè)
特別是居民生活用燃料,包括常規(guī)天然氣,以及煤層氣和頁巖氣這兩種非常規(guī)天然氣。主要是生產(chǎn)以后并入管道,日常使用天然氣。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。
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)。國(guó)際天然氣汽車組織的統(tǒng)計(jì)顯示,天然氣汽車的年均增長(zhǎng)速度為20.8%,全世界共有大約1270萬輛使用天然氣的車輛,2020年總量將達(dá)7000萬輛,其中大部分是壓縮天然氣汽車。
天然氣是優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源,二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右,二氧化硫的排放幾乎為零。天然氣作為一種清潔、高效的化石能源,其開發(fā)利用越來越受到世界各國(guó)的重視。全球范圍來看,天然氣資源量要遠(yuǎn)大于石油,發(fā)展天然氣具有足夠的資源保障。
增效天然氣
是以天然氣為基礎(chǔ)氣源,經(jīng)過氣劑智能混合設(shè)備與天然氣增效劑混合后形成的一種新型節(jié)能環(huán)保工業(yè)燃?xì)?,燃燒溫度能提高?300℃,可用于工業(yè)切割、焊接、打破口,可完全取代乙炔氣、丙烷氣,可廣泛應(yīng)用于鋼廠、鋼構(gòu)、造船行業(yè),可在船艙內(nèi)安全使用,現(xiàn)市面上的產(chǎn)品有銳鋒燃?xì)猓J鋒天然氣增效劑。
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(guó)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(guó)及主要石油消耗國(guó)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。