一、引言
2004年我国政府制订了以“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”为核心的新的能源战略,要求增加天然气在能源构成中的比例。在未来的15年间,我国天然气消费将从300亿m3/a达到2200亿m3/a[1]。我国正在进入天然气快速发展的历史时期。在这个历史性的时刻,无论从国内天然气上游的开采和加工,中游的储运和联网,下游的用户设备标准化,都要求尽快制订全国统一的天然气质量标准,以避免形成地区壁垒,市场发肓不良,以及资金、资源和能源的浪费。这些都是从天然气作为能源利用的角度提出的。另一方面,在国内资源状况和世界现有油气资源供应的条件下,中国必须同时利用好国内和国际两个市场上的两种天然气资源。来自世界各地的、不同组成的天然气进入中国,也要求中国尽快制定国家统一的天然气质量标准。
本文将从天然气作为重要的化工原料资源的角度,探讨尽快制订全国统一的天然气质量标准的迫切性;以及这个因素对我国天然气质量标准所提出的重要约限。
二、天然气统一质量标准的关键因素
表征天然气品质指标的技术参数主要为三个方面:一是气体组成,包括CH4、CO2和C2+组分;二是物理性质,包括热值、华白数、燃烧势、相对密度、压缩系数及露点;三是其它性质,包含杂质含量,水、液态烃及固体颗粒含量等。天然气的组成和物理性质主要取决于产地的不同。而其它性质,如杂质含量,水、液态烃及固体颗粒含量等指标则更多地决定于开采后的加工、精制过程。组分是衡量天然气品质指标的一个重要参数,组分确定意味着与此相关的气体热值、密度、露点、压缩系数以及燃烧特性参数(华白数与燃烧势)的确定。这由下述几个参数的定义可以得知:
热值:是指单位体积的燃气完全燃烧所放出的热量,分为高热值(QH)和低热值(QL)两种,高低热值数字之差为燃烧产生的烟气中水蒸汽的汽化潜热;
华白数:是衡量热负荷大小的特性参数,也称热负荷指数,计算公式如下[2]:
式中:W---华白数,MJ/m3(kcal/m3)
Qg---燃气高热值,MJ/m3(kcal/m3)
d---燃气相对密度。(空气相对密度为1)
燃烧势:是表征燃气燃烧速度的一个指数,计算公式如下:
K=1+0.0054O22
式中:Cp---燃烧势;
H2---燃气中氢含量,%(体积);
CmHn---燃气中除甲烷以外的碳氢化物含量,%(体积);
CO---燃气中一氧化碳含量,%(体积);
CH4---燃气中甲烷含量,%(体积);
d---燃气相对密度(空气相对密度为1);
K---燃气中氧含量修正系数;
O2---燃气中氧含量,%(体积)。
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