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浅析我国煤层气开采问题及国外新型技术研究
2013年12期目录
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　　摘 要：煤层气的开采工作虽然危险，但是由于目前全球能源紧张，而且开采煤层气的好处多多，因此煤层气勘探开发目前成为了世界各国开发新能源的发展方向之一。本文从煤层气的开采意义及我国煤层气的开采存在的问题进行分析，然后论述了国内外煤层气开采技术的先进技术。 中国论文网 /8/view-4651334.htm　　关键词：煤层气；清洁能源；开采技术 　　一、煤层气开采意义 　　当前国际能源供需矛盾突出，能源安全日益成为各国关注的焦点，煤层气勘探开发聚焦了世界的目光，煤层气在采矿业被看作是危险的因素，但作为一种储量丰富的清洁能源，煤层气有巨大的发展潜力。我国的煤层气资源丰富，煤层气的开采对我国经济发展具有非常重要的推动作用，其体现在： 　　（1） 降低煤层中的瓦斯含量，从根本上清除矿井瓦斯灾害和隐患：矿煤层气瓦斯是煤矿安全生产的天敌，它不仅会导致煤矿作业人员窒息，损害人类身心健康，同时它还能引发煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、造成矿毁人亡。我国煤矿瓦斯地质条件复杂，以高瓦斯和突出矿井居多，每年瓦斯事故死亡人数占煤矿死亡总人数的比例较大，瓦斯事故仍然是煤矿的第一杀手，煤矿重特大事故绝大部分是瓦斯事故。煤矿抽采煤层气，减少瓦斯涌出量是防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的根本措施。 　　（2） 矿煤层气瓦斯还是地球重要的能源资源：煤层气是一种洁净、方便、廉价能源，是高热值的非常规天然气，还是优质化工原料。综合考虑热值和热效率，250 m3煤层气相当于一吨标煤的热值，而产生的CO2仅为燃煤的1/2，而且无渣、无尘、不产生SO2等有害气体。采取技术先进经济合理方法，将煤层中的瓦斯抽采出来加以利用，减少对环境污染（瓦斯是温室气体，污染是CO2的21倍）又可以获得新的能源。 　　因此开发煤层气，可将保护环境、防治矿井瓦斯灾害和优质能源供应有机结合起来，目前在美国、澳大利亚等国家获得成功，并取得明显的经济效益，同时已形成了一个新的工业门类——煤气工业。 　　二、我国煤层气开采方面存在的主要问题 　　综合国内外研究现状，我国在煤层气的基础研究还有多方面有待加强和深化，如：煤层气目标区精选体系的建立、煤层气生产中储层的动态变化、煤层气井间压力传递规律、煤层气井间干扰机理等。煤层气开发方式和增产技术基础研究方面存在的主要问题有：压裂液对煤层的伤害机理不清楚，缺乏有效保护煤储层的低伤害压裂液体系；不同增产措施的适用条件不明确；不同煤层地质条件下水力压裂裂缝展布特征有待于进一步研究，煤层压裂优化设计方法有待于改进；对多分支水平井煤层气生产过程中的煤粉产出认识程度较低，多分支水平井控制的影响关键因素及作用机制不清，影响了多分支水平井在高煤阶煤层气开发中的应用。 　　我国煤盆地形成演化历史较长，构造样式多变，煤层气的地质条件复杂，由于基础研究尚且薄弱，所以煤层气勘探区块和目标严重不足，而且没有统一、有效的评价方法和决策体系对已取得的区块进行开发目标精选。煤层气的勘探开发需要特殊技术和装备，目前我国煤层气生产在这些技术方面尚不完善，需要开发适用于我国地质条件的先进的生产工艺技术，主要包括以下几方面：定向羽状水平井技术、低成本空气钻井、洞穴完井技术、压裂技术、煤储层保护技术、煤层气藏数值模拟技术等。 　　我国目前煤层气生产规模比较小，没有形成从钻井、完井、生产到集输一体化，有些矿区的井完钻了，也排采产气了，但由于集输设备不配套，只有就地烧掉，既浪费资源，又污染环境。 　　另外，中央企业和地方企业各自为政，资料和技术相互间不共享，存在重复性研究，设备利用率低，使资源浪费严重，可以利用市场机制，组织专业的生产队伍和财务队伍，发挥各自优势，提高专业化水平和生产效率。 　　三、国外煤层气开采新型技术 　　发达国家煤层气勘探开发技术日趋成熟，通过对世界煤层气资源勘探开发现状的研究，实现煤层气资源的优化利用，改善勘探开发效果。最近的一些技术新进展正在成为我们开发这一非常规资源的得力助手。其中有些方法源于对常规油气作业中所使用的技术方法的改进，有些则是针对煤炭的独有特征而专门设计的新型技术方法。 　　1. 煤层气新型压裂液技术 　　水力压裂是煤层气增产的首选方法，美国2/3 以上的煤层气井采取水力压裂技术进行改造，以提高产量。传统压裂液能够改变煤层基质的润湿性，不利于煤层脱水。斯伦贝谢公司新型CoalFRAC 压裂液技术，添加专为煤层气生产开发的CBMA 添加剂，能够加强煤层脱水。这种添加剂不仅能够保持煤层表面的润湿性，还能减少微粒运移。添加到常规增产液的表面活性剂会改变地层流体性质，并影响对启动煤层气生产至关重要的脱水过程。斯伦贝谢公司针对煤层气储层开发的CBMA 添加剂可以优化脱水，并有助于控制生产过程中的微粒。微粒会降低产液量，堵塞井筒，损坏生产设备。黑勇士（Black Warrior）盆地的煤层气井在开始脱水后不久就显示出CoalFRAC压裂液的增产效果—比周围那些用其他压裂液处理的井产量高38%。 　　2. 注CO2 提高煤层气产量技术 　　注气开采煤层气就是向储层注入N2、CO2、烟道气等气体，其实质是向煤层注入能量，改变压力传导特性和增大或保持扩散速率不变，从而达到提高产量和采收率的目的。煤基质表面对气体分子的吸附能力是一定的，向煤层中注入氮气、二氧化碳气，其气体分子会在一定程度上置换甲烷分子，使甲烷分子脱离煤基质束缚而进入游离状态，混入流动的气流中，从而达到提高煤层气产量的目的。西南地区碳封存合作伙伴（SWP）在美国新墨西哥州北部圣胡安盆地Pump Canyon地区进行先导试验，将CO2注入到难以采掘的深煤层进行埋存，同时提高煤层气的产量（ECBM），目的是为了测试CO2 提高煤层气产量以及埋存的效果。试验由康菲石油公司实施，在一个现有的煤层气开采井网中，新钻了一口CO2 注入井，深度达到白垩纪晚期Fruitland 煤层。康菲公司在井中部署了各种监测、验证和计算（MVA）设备，用来跟踪CO2 的运移轨迹，并实施了一个详细的地质描述和油藏模拟方案，用来再现和理解地层状况。实践证明Pump Canyon 的CO2-ECBM 先导试验是成功的。到2009 年6 月，注入了3 亿立方英尺的CO2，注入速度高达350 万立方英尺/日。MVA 程序正在收集有价值的数据，MVA 方法可以很好地识别CO2 羽状流，能够对产出气体CO2 成分进行有效监测，是一个优良的CO2 先导试验监测方法。CO2 传感器也被用来动态监测CO2 突破。
　　3. 预测产气量的煤层模拟技术 　　要对煤层气储层进行正确适当的评价需要很多数据，包括含气量、气体吸附能力、渗透率、储层压力、储层几何形状和煤的化学特征等。模拟分析程序根据煤层厚度和展布面积计算煤的体积，然后利用软件通过岩心数据和测井数据外插估算煤层气的地质储量。澳大利亚一家煤层气作业公司面临如下挑战，即为一个液化气厂提供12 年的煤层气，需要根据已知供气量规划所需的新井数，同时还要制定最佳钻井和开采计划。分析人员利用Petrel 地震模拟程序建立了本地区的三维地质模型，提供了一个三维生产层图像。工程师把Petrel 模型合并到ECLIPSE 储层模拟程序中。根据500 多个控制点的生产历史和标准曲线确定了储层的生产潜力。研究区内生产井呈现出三种不同的状态，分别反映了低、中、高三种生产动态。根据输入值范围，工程师利用蒙特卡罗模拟程序估算了各种结果。利用已确定的压力梯度计算出了压力分布。然后在已确定的输入值范围内随意选择一组数据，创建了单井生产趋势，利用12000 个这样的单井生产趋势对产量进行了预测。随后他们着手解决需要多少口井的问题。首先设计了气田开发模型，并建立了作业计划，该计划大大提高了设备利用率，并将井位确定在生产能力最高的区域。综合考虑了各种限制因素后，工程师借助模型，预测出大约需要800 口井才能满足液化气厂的要求。 　　4. 煤层气电潜泵新技术 　　在粉河盆地，主要是在怀俄明州，必须大量排水来减小地层压力，使气体从煤层中释放出来，这也是煤层气田普遍面临的挑战。最实用和经济的煤层气井脱水方法是通过使用电潜泵，但是电潜泵伴随着一些典型的问题，包括：出砂和煤粉、气锁、腐蚀等。煤层气井出砂可以导致泵腐蚀或堵塞，Global 公司在泵上方安装一个叠片筛网或防砂罩，有效地保持砂和煤粉不进入泵，防止元器件堵塞或腐蚀。煤层气气锁影响了80%的安井，Global 公司通过在泵上游安装先进的离心机气体分离器来处理这个问题，将气体分离进入油套环空，并从环空流到地面。腐蚀通常与CO2或H2S 的存在有关，使用涂层泵部件或制造出耐腐蚀合金的叶轮和扩散器可以耐腐蚀。在俄克拉荷马州，生产商选择了Global 公司在10～20 口煤层气井中安装电潜泵，同时安装泵监视器来避免附带损害。这样，只要泵出现将要发生问题的迹象，如电机绕线温度过高或者过度振动，它都可以在严重损害发生之前自动关闭或报警。对未损坏的泵进行改造的费用平均约为600 美元，而换泵每次需要花费数千美元的成本。作业公司已经看到单井产气量由原来的5 万立方英尺/天，上升到45 万立方英尺/天，同时产液量由400 桶/天增加到1200 桶/天。到目前为止，在安装新装备的井中，产气量已经提高了400%，同时产水量下降了57%。 　　5. 降低煤层气开采成本的最优化自喷设备 　　马拉松石油公司成功地投入了一种新工具， 改变了煤层气机械排水生产的方法，可以代替煤气井内的容积泵和电潜泵。该方法由于去掉了井下泵抽吸装置， 使各种租借矿区操作费用大幅度下降， 从每月875 美元降到每月15 美元。每套组合工具和安装服务费用大约是6000 美元，考虑安装成本，新工具大约在7 个月内即可收回投资，以前使用的人工举升设备可以在其他的煤气井上使用或作为废品出售。气体携带水最终将水排出， 可以保证煤层气持续、平稳的生产，避免了产量损失。粉河盆地内的大多数煤层都含有大量的水。所以， 在开采煤层气之前， 需要先排水。新工具可以直接启动而无需排去井底的水。在任何情况下， 工具安装后关井一夜即可建立起压力体系， 开启油管使低压表面分离器开始工作。该工具平稳的操作运行以及水进入水收集系统使泵气锁消除，避免了产量损失， 确保了煤层气持续、平稳的生产。在两个应用实例中， 由于消除了设备检修停产时间， 估计单井每年可实现增产217×106 立方英尺气， 收益达10000 美元， 足以支付井下工具的安装费用。 　　6. 煤层气产出水处理技术 　　Big Cat 能源公司生产的ARID 含水层回注系统，是煤层气产出水处理的新技术，每桶水的处理成本只有0.03 美元。Big Cat 能源公司正和煤层气井开发商一起工作，帮助他们实施最经济有效的、对环境最友好的方法来处理产出水。Big Cat 能源公司的ARID 井内含水层回注系统和服务，可以使煤层气生产商通过将煤层气井产出水回注来节约大量的资金，消除地面排放，为未来的需求保持有用的水资源。Big Cat 目前正和澳大利亚的一个业务供应商进行商讨评价，将ARID 井内含水层回注系统用于澳大利亚的煤层气产出水处理。Big Cat 目前正在研究煤层气这一新市场的潜力，相信对Big Cat 来说，在澳大利亚有一个较大的机会，这里的煤层气生产商正在寻找经济可行且不伤害环境的方法来进行产出水处理。 　　参考文献 　　[1]张金波，吴财芳. 煤层气开采技术应用现状及其改进[J]. 煤炭科学技术，-91+96. 　　[2]王毅刚，岳宗洪. 贵州煤层气开采技术和综合利用的研究[J]. 中国矿业，4-116. 　　[3]张怀文，程维恒. 煤层气开采工艺技术[J]. 新疆石油科技，-40+45. 　　[4]鲜学福. 我国煤层气开采利用现状及其产业化展望[J]. 重庆大学学报（自然科学版），2000，S1：1-5. 　　[5]张艳玉，魏晓霞. 煤层气开采技术与发展趋势[J]. 河南石油，-27+61. 　　[6]秦勇，袁亮，胡千庭，叶建平，胡爱梅，申宝宏，程远平，何学秋，张遂安，李国富，张群. 我国煤层气勘探与开发技术现状及发展方向[J]. 煤炭科学技术，-6. 　　[7]温剑. 浅析煤层气开采技术与发展趋势[J]. 技术与市场，. 　　[8]张娜，喻高明，于能文，周玉衡，吴建成. 煤层气开采技术综述[J]. 内蒙古石油化工，-68. 　　[9]唐鹏程，郭平，杨素云，杜建芬. 国内外煤层气开采利用现状浅谈[J]. 矿山机械，-10.
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煤层气液化技术
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　　生意社9月29日讯　　1.中国煤层气资源与环保能源发展策略　　1.1煤层气及其主要特性　　煤层气，俗称煤矿瓦斯，即天然气。它是与煤伴生、共生的气体资源，其主要成分为甲烷，甲烷含量一般为90%-99%。每吨褐煤能生成38-50立方米煤层气，无烟煤可生成346-422立方米煤层气。按热值计算,甲烷的热值为33.5-33.7kJ(kcal/m3)，比1公斤标准煤的发热量还要高。1000Nm3甲烷相当于1吨标准煤。　　1.2世界煤层气资源和开发利用　　世界煤层气储量约占世界天然气总储量的30%以上，世界上已经发现的26个最大的天然气田(&2830亿立方米)中，就有16个是煤层气田，其煤层气储量占天然气总储量的77%，位居世界前五位的特大气田均为煤层气田。　　美国从80年代以来，为了发展煤层气产业，先后投入60多亿美元，进行了大规模的科研和试验，取得了总体勘探开发技术的突破。1984年，美国国会通过了煤层气享受税款补贴政策。在这项政策和大量科技成果的积极推动下，美国煤层气井由1986年的200口井，到1992年发展到6000口井。　　美国快速发展煤层气产业的经验已引起世界各产煤国家的广泛关注，英、德、澳、波兰、印度等国都已经制定了相应的鼓励政策，积极推动本国煤层气的发展。　　1.3天然气在世界能源结构中的重要性　　煤，石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱,天然气在日本等某些能源消费大国已经成为第二大能源。19世纪前期，人类以煤炭代替柴薪为主要能源，实现了工业革命，带来了世界资本主义的发展，是第一次能源革命。20世纪中期，开始以石油代替煤炭为主要能源，带来了世界经济的繁荣，是第二次能源革命。进入21世纪，全世界将出现以天然气代替石油为主要能源的又一次能源消费结构大变革，预计2010年，天然气在世界能源结构中将占35-40%，成为第一大能源，将是第三次能源革命，21世纪是清洁能源的时代。　　目前世界天然气占能源比重的25%,自1990年以来每年以23%的速率增长。能源结构的变化反映社会经济的进步，落后的能源结构必然不利于经济的发展。　　以煤炭为主要能源是基于我国能源发展的历史，单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染，而且会制约我国经济的高速发展。开发利用煤层气资源，不仅可以弥补煤炭供应缺口，而且可以改善能源质量。开发天然气资源，优化能源结构已经成为我国能源安全战略的重要组成部分。中国的经济起飞发生在人类第三次能源革命时期，中国的经济发展必将以清洁能源的大规模使用为特征。西方工业革命是以牺牲地球自然环境为代价的，21世纪的中国担负着发展绿色环保能源工业的历史使命。　　世界能源经济正在由石油能源经济向天然气能源经济过渡。世界石油能源经济的巅峰期已经结束，英国石油、壳牌石油、埃克森美孚石油公司正在疯狂抢购LNG生产权，广东LNG接收站启动了本世纪最大的能源市场-中国天然气市场的国际竞争。　　1.4中国天然气能源经济形势。　　(1)中国国家能源安全战略&&世界第二大能源消费国，处于工业化中期，目前石油进口依存度已经超过40%，中国经济发展的能源基础不在国内，迫使中国趟进了动荡的世界石油地缘政治的浑水。　　(2)中国的大气环保义务&&煤炭能源经济的环保成本太高，世界前十烟雾污染城市中国占7个，北京08年奥运会的环保压力。　　(3)煤矿安全生产与社会安全&&2005年阜新煤矿214人、山西细水69人、新疆神龙83人、广东大兴123人、七台河171人、唐山106人，全国连续发生重大、特别重大煤矿瓦斯爆炸事故。　　(4)大庆要靠天然气实现可持续发展&&大庆油田注水采油，5000万吨原油缺口，庆深气田与俄罗斯天然气管道协议。　　(5)西气东输、陕气进京&&管道气供气不足、北京天然气荒、新疆200辆液化天然气槽车4500公里运往沈阳。　　(6)东南沿海进口液化天然气接收站&&广东、福建在建，已报国务院有12个。　　1.5中国的煤层气资源　　中国是煤炭资源大国,煤层气储量丰富，居世界第三位,埋深2000米以内的煤层气资源量达31.46万亿立方米，其中，埋深1500米以内的约占总资源量的60%。主要分布在山西地区(以阳泉为中心)、陕西、东北地区(以抚顺为中心)、新疆、内蒙古、河南、云南和重庆、贵州地区。　　储量在1000亿m3以上的矿区：阳泉、离柳、晋城、淮南、淮北、韩城、盘江等。　　储量在1百至数百亿立方米的矿区：平顶山、彬长、开滦、鸡西、焦作、鹤壁、安阳、鹤岗、筠连、登封、黄陵、芙蓉、天府、铁法、双鸭山、松藻、阜新、南桐和抚顺。　　1.6中国的煤层气利用前景　　我国丰富的煤层气资源可作为后备战略资源。国家已将煤层气开发利用列入&十一五&规划的能源发展计划之中，并将在为煤层气勘探开发利用提供财政支持和鼓励政策。去年11月在美国召开的&煤层气推向市场战略合作伙伴计划&已经正式启动，中国是13个成员国之一。&中国煤层气走向市场将逐渐掀起一轮新的能源热潮。&　　未来15年中国天然气需求的年增长率将达到12%，两倍于国民生产总值的增速。到2020年，中国天然气供应中的51%将来自国内气田的开采，39%将来自液化天然气进口，届时中国沿海将建成12个进口液化天然气接收站，另外的10%可能来自俄罗斯和中亚国家的管道天然气进口。2005年我国通过海运进口的液化天然气已达到320万吨，2010年将达到1900万吨，2015年将达到3300万吨。　　1.7煤层气的利用途径　　煤层气的利用可分为两类，即能源和原料。　　能源&&煤层气发电，每亿度电排放SO2是煤电厂的千分之一；煤电厂热效率最高40%，天然气电厂可达56%；煤层气工业燃料，锅炉燃料、金属冶炼、陶瓷玻璃工业；城市居民燃气，煤制气热值低(14.6kJ/m3)，天然气热值高(35.6kJ/m3)，天然气是21世纪中国城市民用燃气首选燃料；汽车燃料，改善汽车尾气对大气的污染。　　原料&&煤层气制合成氨，世界合成氨的73.7%来自天然气原料;甲醇80%由天然气生产；煤层气制乙炔，由天然气部分氧化法生产乙炔，由乙炔生产PVC制品。　　2.煤层气开发利用与绿色环保型安全矿山的可持续发展策略　　2.1煤层气向大气排放是造成地球自然环境恶化的主要原因　　煤层气中的主要成分甲烷是一种很强的温室效应气体，甲烷的温室效应是CO2的20多倍。对臭氧层的破坏能力是CO2的7倍。排放到大气的煤层气中还混杂有甲烷的同系物、H2、H2S、CO、NO、NH3、SO2、乙醛、汽油蒸汽、汞和砷的蒸汽、CO2、N2、Ar、He以及Rn、Th、Ac等放射性物质。不仅污染大气，对人体健康也有害。　　根据联合国的调查报告，中国煤矿在开采过程中每年向大气排放的甲烷量达194亿m3，约占世界采煤排放甲烷总量的三分之一，引起国际社会的严重关注。若用1亿m3煤层气代替煤作燃料，不仅可以大大减少大气中甲烷的含量，而且可以节省30万吨煤，少排放0.36万吨CO2和0.5万吨煤烟尘。　　2.2煤层气的开采利用关系到矿工生命安全和社会稳定　　煤层气是矿井发生瓦斯爆炸和瓦斯突出灾害事故的有害根源。据统计，中国煤矿瓦斯爆炸事故约占世界瓦斯爆炸事故的40%。历年来因瓦斯事故而死亡的人数，约占煤炭行业工伤事故死亡人数的30%-40%。　　通过开采煤层气(先采气后采煤)不仅可以从根本上防止瓦斯事故、保障煤矿安全，而且可以使煤炭建井费用至少降低1/4，极大地提高煤矿经济效益。同时，开采并利用煤层气，可以有效地缓解某些由于煤炭经济衰退而带来的城市发展难题。　　3.煤层气液化技术是煤层气开发利用的关键技术　　3.1限制煤层气开发利用的根本原因　　煤层气气井的分布具有偏散小的特点：　　偏&&气源远离大型工业区,远离大城市居民区；　　散&&气井大面积分布、不集中、气源形不成规模；　　小&&单井产量不够大，储量有限，可开采期短。　　近煤层气田大规模应用的条件：　　化工厂落地生根,投资大,要求规模化,需要长期稳定的大产量气源；　　大型发电厂同样需要长期稳定的大产量气源；　　小型发电厂不能上网,同样无法实现能源远距离输送。　　煤层气远距离运输的办法：　　远距离铺设天然气管道&&&西气东输&，巨额投资；　　常温高压气瓶车载运输&&&钢铁运输&，成本太高；　　低温常压液化槽车运输&&&无边无界&，低成本,新疆到广东。　　3.2煤层气液化的优点　　(1)天然气液化后便于进行经济可靠的运输。用专门的LNG槽车、轮船、把边远、沙漠、海上分散的天然气，经液化后进行长距离运输到销售地，它比管道输气可节省大量投资，而且方便可靠，风险小，适应性强。　　(2)储存效率高、占地少、投资省。据有关资料统计，建成1MPa的6座l000m3的天然气球罐的投资，要比建成1座储气量相当的0.5MPa的100m3LNG储罐的投资高出80倍之多。　　(3)有利于城市负荷的平衡调节。一些城市燃气化以后，由于民用气量冬用多、夏用少，或者因用气的化工厂检修或者天然气厂本身进行技术改造，甚至是输气管网出故障等，都会造成定期或不定期的供气的不平衡，而建设LNG储罐就能起到削峰填谷的作用。目前，在美国、日本、欧洲已建成投产100多座LNG调峰装置，它比地面高压储气罐和地下储气库建设节省土地、资金、工期，而且方便、灵活，不受地质条件限制。　　(4)生产过程中释放出的冷量可回收利用。例如可将LNG汽化时产生的冷量，用作冷藏、冷冻、低温粉碎等。因此，有的调峰装置就和冷冻厂进行联合建设。按目前LNG生产的工艺技术水平，可将天然气液化生产所耗能量的50%加以回收利用。　　(5)低温液化还可分离出部分有用的副产品。在生产过程的不同阶段，可分离出C2、C3、C4、C5+烃类，以及H2S、H2等化工原料及燃料。LNG也可同提氦(He)进行联产。因为He的液化温度是-269℃，所以当温度降到-l62℃时，LNG就先分离出来了。现在四川威远化工厂是一座日处理l万m3天然气的提He厂，同时可日产LNG产品3吨左右。　　(6)LNG可作为优质的车用燃料。与汽车烧汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、降低运输成本等优点；即使与压缩天然气(CNG)汽车相比，它也具有储存效率高、加一次气续行程远，车装钢瓶压力小、重量轻、数量小；建站不受供气管网的限制等优越之处。　　(7)生产使用比较安全。LNG的燃点650℃，比汽油高230多度；LNG爆炸极限4.7%～15%，汽油为1%～5%，高出2.5～4.7倍；LNG密度为0.47左右，汽油为O.7左右；它与空气相比更轻，所以稍有泄漏立即飞散，不致引起自然爆炸。正由于LNG具有低温、轻质、易蒸发的特性，可防止被人窃取或变卖造成损失。　　(8)有利于环境保护，减少城市污染。目前我国城市污染源主要来自大量烧煤和车辆排放的尾气所造成的。若汽车改烧LNG，其有害物大为减少。它与汽油车相比，据美国的测试资料，CH由0.54降为O.26；CO由8.35降为0.03；NOx由1.92降为1.23；S0x由0.71降为0；Pb由0.08降为0。据国内测试资料，LNG汽车与汽油车相比：CH减少72%；NOx减少39%；CO减少24%；SO2减少90%。　　3.3煤层气液化解决煤层气远距离运输问题　　煤层气液化运输的优点：低温液化后的煤层气体积缩小625倍，一台35立方米的标准液化气槽车可运输21000标方煤层气，相当于8个标准气井的全部日产量。液化槽车是&高速公路上的天然气管道&，&通公路的地方就通液化天然气&，&液化技术为煤层气装上了轮子&。　　煤层气液化储存的优点：大型LNG储罐可达7,000～200,000立方米液化天然气，小型LNG储罐可存5～50立方米液化天然气，液化天然气经简单的气化装置就可重新变成气态使用，液化储存的天然气可以用于城市管网和解决天然气电厂的调峰难题。煤层气液化克服了长途铺设管线耗资大,覆盖地区有限,且不具备储存和调峰能力的缺点。　　3.2液化天然气是安全的燃料　　液化天然气(LNG)的可燃极限、点火温度、蒸汽密度和易爆性等有关安全的指标都好于汽油和液化石油气(LPG)。天然气的可燃性使天然气工业同其他燃料工业一样具有安全生产和使用问题，但是LNG工业几乎是经历了无事故发展的30年。自1970年以来，全世界只发生过16起与LNG有关的事故。自1980年以来，全世界只有两人的死亡与LNG有关。一般说来，LNG是目前可用的最安全的工业和民用燃料　　4.国内外煤层气液化技术的现状　　4.1工艺流程　　目前世界上通常采用的小型LNG系统工艺循环：带丙烷预冷的混合工质闭式循环(C3/MRC);单工质透平膨胀闭式循环(N2/Turbine);Joule-Thomson膨胀开式循环(Letdown);透平膨胀开式循环(Letdown);混合工质透平膨胀闭式循环(Brayton/Claude);级联式闭式循环(Cascade);热声振荡制冷循环(ThermalAcoustic);磁制冷循环等等。　　世界上已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动，从事煤层气开发的各国公司约有20多个。美国从80年代以来，进行了大规模的科研和试验，取得了总体勘探开发技术的突破。1984年，美国国会通过了煤层气享受税款补贴政策。在这项政策和大量科技成果的积极推动下，美国煤层气产量从1983年的6.7亿立方米猛增到1997年的300亿立方米，增长了40余倍，约是我国同年天然气产量的1.5倍。美国快速发展煤层气产业的经验已引起世界各产煤国家的广泛关注，英、德、澳、波兰、印度等国都已经制定了相应的鼓励政策，积极推动本国煤层气的发展。　　2000年以来，随着低温深冷技术的成熟和发展，美国等西方发达国家针对煤层气的特点也相继研发了小型液化系统，综合开发和利用煤矿瓦斯。美国近两年已经研制成功液化气量在加仑/天的天然气液化系统，并大力推广这项新技术。近来，个别美国和日本公司已经开始针对中国瓦斯矿难问题，极力向中国推销小型天然气液化设备。　　4.2哈工大天然气液化工业系统实验研究平台　　实验平台由哈工大低温与超导技术研究所(国家&985规划&建设中的国家重点实验室)设计和制造；日产20立方米和5立方米液化天然气的全尺寸工业实验平台，投资1000万元；2005年初已完成工业实验平台的工程设计，目前正在建设中，预计2006年8月底将完成煤层气液化技术实验中心的建设。　　该系统包括天然气净化、液化、贮存三个部分，全部采用可移动的撬装式模块化结构，可在不同气源地重复安装使用；该系统移植了现代大科学工程中使用的远程全自动监控与测试技术；液化流程和工艺过程经大型计算机数值模拟，可针对具体气源条件进行快速优化设计。　　4.3煤层气液化工业的政策法规研究　　世界LNG工业史和近年国外小型LNG工业实践的经验说明，LNG工业的发展不能只靠科学技术的开发，LNG工业涉及国有资产、能源、环保、安全等问题，有其自身特殊的社会经济学特征。经济政策与科学技术的强耦合关系要求政府和社会的合作与支持。涉及的有关课题包括：　　(1)研究煤层气液化技术的工业经济学课题；　　(2)研究国家和地方的气源价格政策和气源租赁合同政策；　　(3)研究煤层气工业的环保优惠政策和高科技企业退税政策；　　(4)研究煤层气工业链的结构和探索上中下游的合作模式；　　(5)研究煤层气工业投资与贷款政策；　　(6)移植国外LNG相关标准，推动中国LNG工业法规的立法。　　国际经验表明，由于煤层气项目前期投入较大，煤层气产业在起步阶段需要政府的支持和扶持。中国煤层气产业目前尚处于初级发展阶段，应该在融资、税收、价格、科研投入、资金引进等方面建立适当的优惠政策，吸引商业资金和民间资金进入煤层气工业领域。由于煤层气产业的公共社会性质，如保障能源供给，减少环境污染和降低采煤死亡率等等，政府应投入部分资金补贴或参股，以减少民间投资的风险。　　国际经验还表明。没有良好的法制环境，煤层气产业很难得到长期快速稳定的发展。鉴于目前普遍存在对煤层气开发利用价值认识不足的情况，中国应考虑从法律角度硬性规定，具有一定规模的煤矿必须合理开发利用煤层气，同时还要修改环保法规，强化对煤层气排放的限制。根据&京都议定书&的&清洁发展机制(CDM)&框架，温室气体减排额可以进行买卖。中国应充分利用这一机制，向专门的国际基金出售温室气体减排量。这不仅解决煤矿安全问题，还可以降低投资成本。　　会议通知：　　09年是我国煤制天然气、煤层气产业发展最为重要的一年，随着国家石化振兴规划的出台，煤制天然气、煤层气产业俨然列入国家重点支持的产业名单。大唐国际的煤制天然气项目得到了国家发改委的批复，神华集团、新汶矿业、庆华集团的煤制天然气项目也先后奠基；联盛和中华煤气的煤层气液化项目也纷纷建成投产。还有很多公司的相关项目也已提上日程。我国的煤制天然气、煤层气产业得到了业内广泛的关注。　　2009中国煤制天然气/煤层气(国际)高峰论坛是鄂尔多斯市政府和中国化工网在权威机构及专家指导下举办的关于煤制天然气/煤层气方面的高端国际峰会，会议议题涵盖政策解读、行业研究、企业推介、商务洽谈和中外合作五个主要方面，是目前煤化工领域专家阵容最强、参会代表层次最高、企业中长期规划最适用的新型煤化工会议，是能源行业巨头聚合，政府、企业招商引资，投资商寻找项目的最佳时机和最有效的平台。详情请联系9高国云。　　智者动先机！高端峰会与您相约11月鄂尔多斯！
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