石油與天然氣我國(guó)天然氣資源利用的主要途徑張帆'，梁志鵬2(1.石油大學(xué); 2.能源研究所北京100038)[摘要]隨著西氣東輸這一西部大開發(fā)標(biāo)志性工程的啟動(dòng)，我國(guó)天然氣利用的一個(gè)新時(shí)代正在到來。天然氣是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)化工原料,在化肥等化工生產(chǎn)中使用天然氣做原料,可以大幅度降低.原料成本,提高化工產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),天然氣又是一種多用途的優(yōu)質(zhì)能源,通過在發(fā)電、交.通燃料、城市民用燃料等方面增加天然氣消費(fèi)比例，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。特別是天然氣作為一種清潔燃料,對(duì)改善城市大氣環(huán)境有重要的作用。天然氣的各種用途之間需要綜合規(guī)劃,做到資源最佳配置,使這種優(yōu)質(zhì)資源得到高效利用。[關(guān)鍵詞]天然氣;能源;化工;燃料[中圖分類號(hào)] TE64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] C[文章編號(hào)] 1003-2355(2001 )05-0039-03Major Approaches to Utilization of Natural Gas in ChinaZHANG Fan' AHG Zhi-Ping2( I. University of Petroleum, Bejing; 2. Energy Research Institute, Bejing 100038, Chima)Abstract: Along with startup of China’s west - east gas transmission, a new era of using natural gas is comingalone. Natural gas is excellent of organic chemical raw material. Producing chemical products such as ferilizer fromnatural gas can reduce cost of raw material substantially, and then make China’s chemical products competitive.Meanwhile, natural gas is a kind of versatile and high grade energy resource. Through increasing proportion ofnatural gas as fuel of electric power generation, automotive vehicle and cilian living, energy structure can beimproved remarkably. Particularly, natural can play vital role in improving urban air quality for it is favorable toenvironment in nature. Integrated planning is needed in use of natural gas to guarantee optimal allocation and ef-ficient utilization of resources.Key words: natural gas; energy resource; chemical engineering; fuel一、我國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展的良好機(jī)遇主導(dǎo)地位，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭所占比例我國(guó)是能源和化工原料生產(chǎn)大國(guó)，也是消費(fèi)大長(zhǎng)期保持在75%左右。隨著煤炭和石油的大量燃國(guó)。能源與化工原料的短缺使國(guó)家每年拿出大量的燒，造成大量二氧化碳排放和煙塵污染，使大氣污外匯用于進(jìn)口，因此加快能源和化工原料的開發(fā)和染問題日益嚴(yán)重,“酸雨”、“溫室效應(yīng)”等已給人類生產(chǎn)，特別是清潔能源和化工原料的生產(chǎn)，已經(jīng)成的生存和發(fā)展帶來巨大傷害。而每使用100億m2天為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切要求。天然氣既是潔然氣可替代300萬t煤炭燃料，可減少二氧化碳排凈高效的優(yōu)質(zhì)能源，又是用途廣泛的有機(jī)化工原放量36萬t,減少大氣粉塵30萬to料,從優(yōu)質(zhì)能源和環(huán)保的意義來講, 21世紀(jì)將是天我國(guó)政府對(duì)環(huán)境問題極為重視，近幾年來已關(guān)然氣的世紀(jì)。閉了3萬多個(gè)小煤礦、土煤窯，將煤炭產(chǎn)量逐步由多年來煤炭和石油一直在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中占14億t壓縮到2000年的9.98億t。與此同時(shí),國(guó)家石油與天然氣大力扶持天然氣工業(yè),其中“西氣東輸”工程就是開發(fā)展天然氣工業(yè),對(duì)我國(guó)改善能源結(jié)構(gòu),緩解石油需發(fā)和利用天然氣資源的重要舉措，也是國(guó)家西部大求壓力和改進(jìn)環(huán)境質(zhì)量都有重要意義。開發(fā)的一-項(xiàng)重要戰(zhàn)略措施。因此可以說煤炭工業(yè)的我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃綱要總量控制、對(duì)環(huán)境保護(hù)的需求和國(guó)家西部大開發(fā)戰(zhàn)中就提出要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高天然氣消費(fèi)比重,降略，為我國(guó)天然氣的開發(fā)和利用提供了良好的發(fā)展低石油消耗。因此根據(jù)我國(guó)國(guó)情，我國(guó)天然氣利用環(huán)境。的主要途徑應(yīng)注重在以下幾個(gè)方面:二、我國(guó)天然氣工業(yè)已初具規(guī)模1.化肥生產(chǎn)我國(guó)天然氣資源量達(dá)38萬億m',其中59%的我國(guó)是一個(gè)人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó)，化肥進(jìn)口量資源分布在中西部的川渝陜甘寧、青海和新疆四大占世界市場(chǎng)的四分之一,預(yù)計(jì)2020年中國(guó)化肥(合氣區(qū)，四大氣區(qū)內(nèi)天然氣資源量約為22. 4萬億m',成氨)需求量將超過4000萬t。而天然氣是生產(chǎn)合成截止到1999年底,四大氣區(qū)累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量達(dá)氨的理想原料,合成氨主要用于生產(chǎn)尿素、硫銨和硝1. 416萬億m'。除陸上四大氣區(qū)外,我國(guó)近海天然氣銨等化肥,其成本比煤、渣油、焦等生產(chǎn)的化肥低得資源也十分豐富,南海、東海、渤海都是天然氣豐集多,因此繼續(xù)發(fā)展天然氣化肥工業(yè),對(duì)滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。到1999年底全國(guó)累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量達(dá)2.16的需要,降低化肥的進(jìn)口量都是十分必要的。萬億m'。2.化工原料中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司已建成和正在建設(shè)一發(fā)展天然氣化工，開拓下游高附加值產(chǎn)品。采批區(qū)域性管網(wǎng)和于線,包括川渝地區(qū)的環(huán)形管網(wǎng),陜用天然氣生產(chǎn)甲醇其生產(chǎn)投資費(fèi)用僅為以煤為原料甘寧地區(qū)的放射形管網(wǎng)。陸上輸氣干線主要有:陜的三分之一，是以重油為原料的二分之一。美國(guó)的北靖邊一北京;永清-北京;靖邊一-西安;靖邊一銀甲醇基本上都是用天然氣生產(chǎn)的。目前世界上80%川;忠縣一武漢;澀北一西寧一蘭州;大慶一哈爾濱;的甲醇由天然氣合成。而大型甲醇化工廠可生產(chǎn)- -鄯善- -烏魯木齊;塔中-輪南;新疆- -上海,即“西氣.系列的有機(jī)化工產(chǎn)品和原料,例如甲醛與聚甲醛、甲東輸”工程。胺、醋酸及醋酐、碳酸二甲酯等。:中國(guó)海洋石油集團(tuán)公司近幾年來相繼建成和正聚甲醛是重要的化工原料，有代替有色金屬和在建設(shè)的海上輸氣管線有南海涯13-1氣田一香合金材料的趨勢(shì),廣泛用于汽車、電子、電氣、輕工、.港;東海平湖氣田一上海;渤海錦州20- -2 氣田一錦軍工等領(lǐng)域,需求量很大,經(jīng)濟(jì)效益又顯著,生產(chǎn)聚西;渤海渤西氣田一-天津;渤海渤中氣田-山東;渤甲醛可填補(bǔ)我國(guó)目前無大規(guī)模生產(chǎn)裝置的空白。海渤南氣田一大連。甲胺是精細(xì)化工重要原料,可用于合成膠炸藥、所有這些管線和管網(wǎng)的建立都為加快開發(fā)和利植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和高能燃料，二甲胺是合成液體火用天然氣奠定了一定的基礎(chǔ)。特別是“西氣東輸"工箭推進(jìn)劑的主要原料。程的建成和投產(chǎn)，將我國(guó)西部豐富的天然氣資源輸醋酸及醋酐,前者是- -種有機(jī)酸,主要用于生產(chǎn)往經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源供應(yīng)緊張的長(zhǎng)江三角洲地區(qū),必將醋酸乙烯、苯二甲酸及醋酸纖維等;后者主要用于生會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)天然氣工業(yè)的發(fā)展,對(duì)我國(guó)能源產(chǎn)乙?；瘎┖兔撍畡卺t(yī)藥上醋酐廣泛用于合成結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)化、多元化,對(duì)改善環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)國(guó)民藥物的中間體。經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都將具有十分重要的意義。碳酸二甲酯是重要的有機(jī)化工原料，可制備苯三、我國(guó)天然氣利用的主要方向甲醚(是食用香料,抗氧劑、塑料加工穩(wěn)定劑)、二甲2000年我國(guó)煤炭產(chǎn)量位居世界第二;石油產(chǎn)量基對(duì)苯二酸(用于有機(jī)合成，醫(yī)藥、香料染料等)、聚.為1. 63億t,居世界第五位。我國(guó)是目前世界上最大碳酸酯(制備高級(jí)絕緣、高級(jí)薄膜片、錄像磁帶和合的煤炭消費(fèi)國(guó)。也是潛在的石油進(jìn)口大國(guó)，2000年成纖維等)、二甲基芳基胺(制備染料、香料、植物保我國(guó)進(jìn)口原油已超過7000萬t。與煤炭和石油相比護(hù)劑等)。天然氣所占比例極低，僅為2. 1%。而90年代末天3.天然氣發(fā)電然氣在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比例已達(dá)24%,亞洲蒸汽燃?xì)饴?lián)合循環(huán)發(fā)電既經(jīng)濟(jì)污染又小，在國(guó)也達(dá)10%。因此如何加快天然氣資源的利用,加快外已經(jīng)被大量采用。聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)，是指燃?xì)獍l(fā)石油與天然氣電蒸汽發(fā)電和余熱利用的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組,它首柱產(chǎn)業(yè)，汽車的使用量還會(huì)急劇增長(zhǎng)。汽、柴油需求先用天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)直接拖動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)量的快速增長(zhǎng)造成石油進(jìn)口急劇擴(kuò)大，對(duì)我國(guó)的能電,然后利用燃?xì)廨啓C(jī)排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入“余熱鍋源供應(yīng)安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)都造成很大的沖擊。另外，爐”(包括廢氣預(yù)熱器、汽化器等)產(chǎn)生過熱蒸汽,進(jìn)汽車的快速增加對(duì)環(huán)境的壓力也越來越大。在許多入汽輪機(jī)進(jìn)行第二次發(fā)電，最后將余熱鍋爐排放出大中城市,汽車尾氣是大氣污染的一個(gè)主要污染源,來的煙氣與冷水換熱向熱用戶供熱，實(shí)現(xiàn)能源的梯其污染物排放占城市大氣有害物質(zhì)排放總量的級(jí)利用。其系統(tǒng)熱效率可達(dá)到80%左右。60%以上。尋找清潔、經(jīng)濟(jì)、供應(yīng)可靠的替代交通燃根據(jù)國(guó)家環(huán)保政策和可持續(xù)發(fā)展要求，北京作料是優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、改善城市大氣質(zhì)量的一個(gè)為華北電網(wǎng)的負(fù)荷中心，今后將嚴(yán)格控制新建燃煤重要方向。從技術(shù)成熟程度、資源條件和經(jīng)濟(jì)性能電廠，陸續(xù)建設(shè)-批天然氣發(fā)電廠。目前京津唐地等方面考慮，天然氣可以作為首選的替代交通燃區(qū)主要為燃煤機(jī)組，電網(wǎng)調(diào)峰難度較大。采用天然料。隨著西氣東輸?shù)忍烊粴夤艿拦こ痰耐哆\(yùn)，天然氣發(fā)電后不僅可有效減少污染，而且燃?xì)鈾C(jī)組啟動(dòng)氣供應(yīng)將可以覆蓋我國(guó)大多數(shù)經(jīng)濟(jì)中心地區(qū),從能速度快,既可帶基本負(fù)荷,又可用于電網(wǎng)調(diào)峰,可有源供應(yīng)的角度看是完全有條件的。從治理我國(guó)大中效提高電網(wǎng)調(diào)峰能力,改善電網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量。城市的大氣污染的角度看,與燃油汽車相比,天然氣4.清潔民用燃料汽車的尾氣中的CO2降低25%，CO降低89. 7%，近年來,我國(guó)大城市大氣環(huán)境狀況普遍較低,除SO2減少70.5%，HC化合物降低80%，NO, 減少了汽車尾氣造成的大氣污染，市區(qū)用于取暖和炊事40%。天然氣汽車的使用對(duì)改善城市空氣質(zhì)量有顯的燃煤鍋爐或其它爐具是重要的大氣污染源。在城著的作用。目前能大規(guī)模替代汽車燃油的燃料首推市中心使用燃煤爐具不僅造成大氣污染，而且煤炭天然氣。的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和灰渣處理都會(huì)造成大量的環(huán)境污種種跡象表明,天然氣在21世紀(jì)中將扮演越來染。在北京、西安等大城市都劃出了禁煤區(qū)，能填補(bǔ)越重要的角色，是能源利用的主要方向。我國(guó)目前這部分能源缺口的理想燃料就是天然氣。在許多大天然氣開發(fā)和利用的水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，因城市，越來越多的商業(yè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)主機(jī)采用以此加快發(fā)展天然氣工業(yè),特別是加快天然氣在化肥、天然氣為燃料的燃?xì)忮仩t、直燃吸收式制冷機(jī)組、熱化工原料、發(fā)電以及工業(yè)用和民用燃料等方面的利電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，甚至冷熱電聯(lián)供等機(jī)組。大城市的區(qū)用，對(duì)加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，域供熱正在逐步完成天然氣鍋爐代替燃煤鍋爐的改保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略都具有十分重要的造過程，家用燃?xì)忮仩t在新建居民住宅小區(qū)中的使意義。用也正在快速發(fā)展。隨著大城市的不斷發(fā)展和中小城市的迅速形成,我國(guó)城鎮(zhèn)化人口數(shù)量也不斷增加，城市民用燃?xì)庖矊?huì)有較大發(fā)展，城市燃?xì)馇熬笆挚春谩?. 天然氣汽車:燃?xì)馄囀褂玫娜剂峡梢苑譃? LPG(液化石油氣)和CNC(壓縮天然氣)。重慶和四川已經(jīng)有4000多輛CNG汽車,其它大城市已經(jīng)使用的主要是LPG汽車。目前全世界有燃?xì)馄?50多萬輛,其中LPG汽車530萬輛, CNG汽車650萬輛。與我國(guó)西氣東輸?shù)忍烊粴夤こ滔噙m應(yīng)，我國(guó)以后重點(diǎn)發(fā)展的應(yīng)該是壓縮天然氣(CNG)汽車。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)的汽車保有量最近幾年大幅度增加，而且汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐步成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)支