混空轻烃燃气可以作为城市燃气的重要补充

 

　　一、我国城市燃气的发展与问题

 

　　大家知道，燃气是我国乃至世界各国城市的重要能源之一，主要是供给居民生活，商业和部分工业企业作为燃料。随着我国经济社会的发展，目前燃气不但成为居民生活的主要能源，还广泛应用于采暖、制冷、发电、汽车等多个领域。目前我国液化石油气供应总量1126.7万t，城市用气普及率达82%。燃气行业的发展，对于优化城市能源结构，改善环境质量，推动国民经济发展，提高人民生活水平发挥了重要作用。但是城市燃气一方面其产业链受相关资源供给的影响比较大，另一方面城市配送要求很高，必须得保证稳定供给，能否安全供气直接影响居民生活和城市经济发展，所以在我国城市化进程中，既要大力发展城市燃气，又要确保供气的安全。但在我国城市燃气发展中，安全供气面临以下几个问题。

 

　　第一问题是资源不足

 

　　我国是个能源相对短缺的国家，同时也是一个能源消费大国，目前世界一次能源消费总量约为102亿t石油量，我国占16.5%。但在一次能源中，我国仍然是以煤为主，石油，天燃气以及LNG、LPG相对短缺，对外的依存度比较大。

 

　　天然气是当今世界各国城市燃气的主要气源。从我国已探明的贮量看，天然气贮量只占世界总量的0.8%。近两年，国内天然气消费量呈几何数增长趋势，天然气消费总量为600亿m3（其中城市消费270亿m3），占世界天然气总消费量的2.8%。据有关资料介绍，到2010年全国天然气需求将达1100亿m3，届时国内只能提供900亿m3，预计到2015年全国天然气需求量将达1600亿m3，届时国内能提供1200亿m3，缺口达400亿m3，到2020年我国天然气缺口将达800亿m3。

 

　　第二个问题是管道燃气气源单一

 

　　对于城市来说，除气源最好是天然气外，还要大力发展管道燃气。但从目前我国城市燃气的情况看，除北京、上海、重庆等少数城市外，一般管道燃气还于起步阶段。并且主要集中在主城区。远郊区、城乡结合部以及广大农村还没有管道燃气，尤其是很多城市的管道天然气的所源单一，一旦气源供给中断，或者因人力不可抗拒的因素造成断气，城市供气就要出大问题。

 

　　第三个问题是调峰难度大

 

　　城市燃气安全供气中还有一个问题就是要解决调峰问题。既有调峰，又有季调峰，一般季调峰是由中游解决。以北京为例，近年来北京为改善大气环境，已将过去冬季1.7亿m3的采暖建筑面积的燃煤锅炉改为燃气锅炉，使得北京冬季燃气用气量是夏季用气量的8倍。目前上游供气量一时难以保证季调峰的要求，相应的调峰设施还没有普遍建成，使得季调峰在我国还没有完全解决。

 

　　第四个问题是供气安全问题

 

　　这个问题不但涉及人民生命财产的安全，同时也涉及安全供气。而目前我国城市管道燃气事故率较高，其中一是大部分事故是因外力破坏而引发的事故，大约占全部事故的52%；二是设计施工不当包括偷工减料等引发的安全事故；三是管道防腐破损，失修引发的安全事故；四是失误操作引发的安全事故。每次事故的发生均要影响安全供气。

 

　　二、混空轻烃可以成为重要的燃气资源

 

　　应对城市燃气的安全供气问题，在很大程度上取决于国家的能源对策。一是要依赖国内天然气的资源勘探和开采，增加并稳定国内天然气的供给量；二是要充公分利用国外资源，积极地加大进口力度，弥补国内资源不足；三是要大力开展节能工作；四是应尽快形成大区域燃气管网，并运用竞价上网，允许多气源入网；五是加大替代清洁能源的开发和利用；六是制定天然气利用政策等。在这6个方面，国家都采取了相应的措施，尤其是已颁发了天然气利用政策，将城市燃气列入优先利用范围。因此作为行业协会，一是要适应城市燃气发展，协助政府、帮助行业解决发展中安全供气的问题；二是在行业内努力落实节能措施，降低能耗水平，减少管道燃气漏损率，提高燃气器具的燃烧效率；三是积极推广先进的安全管理技术，减少安全事故的发生，四是积极引导城市燃气替代能源的开发和利用。在引导城市燃气替代能源的开发和利用方面，我们认为目前能够用于城市燃气替代能源的主要有三：#p#分页标题#e#

 

　　一是煤层气。层气主要是甲烷，其成份与天然气几乎一样，是比较理想的城市燃气替代能源。目前山西、辽宁、山东等地已进行了煤层气的开发和利用。国家发改委已颁发了相应的文件。国内一些燃气业也已经参与了煤层气开发和利用工作。

 

　　二是二甲醚。据从国内外收集的资料看，二甲醚被普遍认为是仅次于氢燃料的清洁能源，有望成为城市燃气的主要替代产品。它主要是采用煤气作为原料，先将煤气制成甲醇，再将甲醇脱水制。二甲醚在常温下是气体，加压5-6个大气压变成液体，其物理性能类似于LPG，而其成本远低于LPG。这样，一是便于运输，减少煤在城市的直接用量，可以改善城市的能源结构；二是其物理性能稳定，燃烧性能也比较好，既能管输，又能瓶装，三是可以以一定比例参混LPG和天然气，从而既可以用于缓解LPG使用区域气源供给不足，又可以作为城市管道燃气的调峰用气，据不完全统计目前国内已有近100万t二甲醚生产能力，列入建设计划的项目还有600万t/a。

 

　　三是混空轻烃燃气。轻烃主要是指来自油田、天然气田，以及炼油厂、乙烯厂的C5、C6为主的烷烃化合物。据不完全统计国内目前轻烃年产量约为700万t-1000万t，到2020年可能达到2000万t。如果把2000万t轻烃制成精C5约1400万t，再将其气化成燃气相当于200亿m3的天然气。如按每户每年200kg/户年计算，即可解决7000万户的生活用气，因此从这个意义说，混空轻烃可以成为燃气的重要能源。

 

　　三、必须不断推进技术进步，促进混空轻烃燃气的发展

 

　　将轻烃气化，使之成为燃气，具有资源综合利用，缓解我国燃气资源不足等重要意义。在我国混空轻烃的发展中，尤其在1995年以前，由于一些企业技术上的不成熟，曾发生了很多事故，造成供气不稳定和人员伤亡。1995年公安部消防局、劳动部职业卫生与锅炉压力窗口监察局、建设部城市建设司联合下发了《关于城镇使用新型复合燃料有关安全问题的通知》，明确提出了对从事新型复合燃料的供应单位，必须具备的条件，该通知下发后对当时混空轻烃燃气市场进行了整顿，使得绝大部分没有技术基础和相应管理能力的企业退出了市场。同时也促使了一部分企业加强技术攻关，使混空轻烃燃气技术不断提高、不断完善。目前混空轻烃燃气已在部分城市的一些住宅小区、学校、一些旅游区的五星级饭店、高速公路服务区等成功应用。

 

　　在2006年3月，建设部城建司在调研的基础上，邀请公安部消防局、国家质量技术监督局的有关司和城市燃气业内的专家学者，在北京召开了“二甲醚混空轻烃燃气在市场燃气中应用问题研讨会”。专家信一致认为混空轻烃燃气可以作为城市燃气的补充。一是其燃烧特性可以基本满足居民和企业作为燃料的要求；二是C5纯度较高的轻烃气化率较高，C5纯度不高的轻烃可以通过处理，提纯的精C5可以作为混空轻烃燃气使用，余下的残液可以作为开发工程塑料、溶剂等的原料，使轻烃资源得到更有效的利用；三是目前技术工艺使混空轻烃的露点控制在零下10.7度可以在一定范围内通过管道输送。

 

　　综上所述，混空轻烃燃气的组分、闪点、燃点等已符合城市燃气的要求，也可在一定距离范围通过管道输送。但是能否作为城市管道燃气的主要气源，还没有足够的实践数据作为支撑，仍需通过继续探索，不断积累经验。