轻烃燃气——大有发展前途的新型燃气.docx

轻烃燃气大有发展前途的新型燃气(2010-01-07 15:44:14) 转载标签： 技术论文杂谈轻烃燃气大有发展前途的新型燃气 张玉梅 曾令璂摘要：本文主要介绍了轻烃燃气的特性，并对其作为城市燃气的优势和发展前景进行了简要分析。关键词：轻烃燃气；第四代城市燃气；发展一、前言在自然界中由碳和氢两种元素组成的物质，我们称之为烃类。如果把石油按碳原子数排列起来分成段，第一段就是天然气，即碳一；第二段是液化石油气，即碳三、碳四，这两段在常温常压下呈气态，是气态轻烃；第三段是碳五、碳六、碳七的混合物，即轻烃燃气的制气原料；第四段为汽油，即碳七至碳十二的烃类，第三段和第四段烃类在常温常压下呈液态，是液态轻烃。作为制气原料，碳五、碳六和天然气、液化石油气在使用上是一样的。轻烃永远与石油、天然气共存。不存在原料的供应问题。轻烃燃气的原料为稳定轻烃，它与天然气、液化石油气等同属烷烃类石油产品。在常温、常压下轻烃是液态的，沸点比较低，它在温度稍微高的场合很容易气化，很适合制成燃料用的燃气。轻烃燃气与天然气、液化石油气、煤油、汽油、柴油等属同宗同源，由于轻烃的分子量大于液化石油的平均分子量，爆炸极限范围低于液化石油气，而且不含一氧化碳。因此在使用时比液化石油气、人工煤气安全很多，而且无毒、无污染、热值高，是一种新型的绿色环保燃料产品。对于城市燃气，人们首先会想到人工煤气、液化石油气和天然气。如今，一种新型燃气正越来越受到政府部门的重视和倡导，它就是轻烃。作为城市燃气的重要补充，轻烃燃气已被建设部确定为我国第四代城市新型燃气。目前，中国城市燃气协会正在加紧编制轻烃混空气（简称混空轻烃）燃气的行业标准，使混空轻烃燃气的生产、运储和使用“有法可依”，进一步加强技术安全，促进混空轻烃燃气的良好发展。轻烃燃气已被确定为我国第四代城市新型燃气，利用价值正在凸现。如果把国内轻烃资源全部利用起来，相当于又建一个西气东输工程，意义不可小视。专家指出，轻烃资源的综合利用不仅可以有效缓解我国能源紧张的严峻形势，而且对国家大力发展循环经济，提高资源综合利用率，落实节能减排工作方案，实现“十一五”规划目标具有重要意义。 二、我国燃气缺口激增建设部轻烃混合燃气制定标准的主编张榕林教授介绍，人工煤气、液化石油气和天然气是我国城市燃气的三种主要来源。目前，我国使用人工煤气的城市约占全国城市的20%左右。由于人工煤气投资大、建设周期长、污染严重、一氧化碳严重超标，已被国家列为限制发展的产业。 我国城镇燃气主要是液化气。我国液化气以平均每年22.8%的速度递增，随着环保要求、中小城镇建设的加快、液化气在汽车及其他领域的应用，供求矛盾日益增大，国家不得不依靠大量进口液化气来缓解。 天然气是一种被大家公认的洁净能源。近年来随着我国用能意识的转变，天然气得到迅猛发展。国家天然气发展总体规划中，确定在现有80多个已通天然气城市的基础上，到2010年增加到270个城市。本世纪中期，全国65%的城市都将通上天然气。但是专家指出，天然气的迅猛发展必然带来需求上的爆炸式增长，缺口巨大。有资料显示：预计未来15年我国天然气消费平均增速将达11%13%，缺口在上千亿立方米，其中一半需依赖进口。 目前，三种城市燃气的供应远远无法满足我国日益发展的市场需求。张教授认为，混空轻烃燃气的发展，正是将轻烃资源有效利用，使之气化成为燃气，作为我国城市燃气的重要补充。 三、轻烃资源被看好 据不完全统计，国内目前轻烃年产量700万吨1000万吨，到2020年可能达到2000万吨。如果把2000万吨轻烃制成精C5约为1400万吨，再将其气化成燃气，相当于200亿立方米的天然气。如按每户每年200公斤计算，即可解决7000万户居民的生活用气。 而如果将全国每年用于工业燃料的2600万吨柴油以轻烃燃气加以替代，等于每年为国家节约五分之一的柴油消费量。国内市场每吨轻烃比柴油至少便宜1000元，1000万吨轻烃替代等量柴油的直接效益至少可以达到100亿元。不仅如此，由于轻烃燃料基本上没有柴油在直接燃烧时的二次污染问题，这一举措在环保方面的积极作用更是显而易见。 中国城市燃气协会副理事长王天锡认为，如果把国内轻烃资源全部利用起来，相当于又建一个西气东输工程，意义不可小视。 过去，人们对轻烃的综台开发利用并不充分，除了少量用于锅炉和工业窑炉的燃料燃烧，部分用于乙烯工程外，大部分被石化企业点“天灯”烧掉。炼油厂的高大烟囱长年白白烧掉的就是轻烃，既浪费了不可再生资源，而且还造成严重的大气污染。 把C5、C6这类液态轻烃通过气化器气化，并按照工艺要求与一定比例的空气混合，通过输配管网送至用户，就是轻烃混空燃气，也就是轻烃燃气。据权威部门检测认定，轻烃燃气可根据不同终端用户的热值要求调整燃气数值范围，热能利用效率在95%以上，高于柴油20%。 这种新型的燃气可在广泛的领域中应用，不受地域、气候环境影响限制，既可作为管道煤气、天然气供应紧张时的补充气源混配使用，也可添加到尚未被利用作为管道煤气的工矿企业余气或其他煤制气，组成混合燃气使用，亦可作为无法实施管道煤气、天然气供应地区的主流气源，使用户完全摆脱对市政燃气管网的依赖。可以在任何大、中、小城市或城镇偏远地区实施，以自身循环的方式，独立形成区域管道化供气网络。尤其对于未来几十年里天然气输送不到的300多座城市、1600多个县以及位于市政管道输送半径之外，又不允许燃煤的住宅小区、风景名胜区、高速公路服务区和部队营区等用气对象，具有特别实用的推广价值。 另据市场调查，国内轻烃燃料的售价一般比液化石油气低5001000元/吨，投资成本相比液化石油气要小得多，供应规模灵活，供气场所占地少，制气过程不会污染环境，具有明显的经济性和环保效益。 四、配套政策应该到位 安全可靠又经济实惠的轻烃利用技术，让沉寂终年的轻烃得以还原其优质燃料的本质。然而专家指出，轻烃虽有万般优点，却并不易驯服。由于其组分多达上百种，在不同的油气田产出的轻烃各自拥有不同临界点的饱和蒸汽压。因此，从液态轻烃到轻烃燃气，从制气到输配，对技术的要求非常高，稍不留神就会变回液态。张教授介绍，确保轻烃燃气按照国家标准在终端燃气具上稳定燃烧，是轻烃燃气技术的基本着力点，特别是冬季气候寒冷的北方地区，制气和输配轻烃到燃烧点之前的“结露”现象是横亘在轻烃燃气研发者面前的一大难题。这一难题竟让轻烃资源在十多年内走过了从一哄而上到禁止，再到技术创新进而推广的崎岖不平之路。 早在上世纪90年代，轻烃制燃气的价值就被看好，全国曾经先后有700多家企业跃跃欲试。由于技术不成熟，尤其是北方寒冷地区结露问题严重，造成用户无法正常使用，一些公司为了提高气化率向轻烃制气原料中添加甲醇、助燃剂等化学原料，造成一些工程发生了火灾、爆炸事故。为防止此类事件的发生，1995年3月建设部、公安部、劳动部联合发出了关于城镇使用新型复合燃料有关安全问题的通知，指出新型复合燃料的使用应当严格控制。政府对轻烃燃气行业的严格限制，几乎毁灭了轻烃燃气行业生存的希望，一哄而起的这一行业迅速萎缩。 在此后的十余年里，轻烃燃气一直谨小慎微地前行。一些存活下来的有研发力量的企业，以锲而不舍的奋斗精神，孜孜以求刻苦钻研，以先进的工艺、可靠的产品，长期的实践检验结果证明了轻烃可以用于城市燃气，为轻烃燃气产业的生存和发展播下了希望的种子，奠定了坚实的基础。 近年来我国经济高速发展对能源的紧迫需求使轻烃的利用价值再次被关注。2003年，国家发改委、财政部、国家税务总局将轻烃列入资源综合利用目录，2005年又将轻烃列为国家鼓励发展资源综合利用和环境保护技术的重点工程。 2006年，建设部、中国城市燃气协会就组织公安部消防局、国家发改委、国家技术监督局、国家环保总局、中国农村能源行业协会、新型液体燃料专业委员会等部门在北京召开了“轻烃燃气用于城市燃气研讨会”，正式将轻烃燃气确定为“第四代城市燃气”。专家一致认为混空轻烃燃气的组分、闪点、燃点等已符合城市燃气的要求，可以作为城市燃气的重要补充。终将轻烃燃气产业从“冷宫”中解放出来，并进入了城市燃气的序列，从此揭开了轻烃燃气产业新的篇章。目前，国内已形成了成熟的混空轻烃技术，并已在部分城市的住宅小区、学校、饭店及高速公路服务区得到成功的应用。全国已经建有近百座轻烃混气站，遍布在广东、四川、山东、山西、内蒙古、辽宁等十多个省市区。世界自然遗产湖南省