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液化天然气的自述
发布时间:2024-06-25     作者:郝晨新 马德起 刘汗青   来源:中国石油学会   分享到:

我叫液化天然气, 英文名叫 Liquefied Natural Gas,简称LNG。要想知道我的身世,不仅要弄明白我的前世和今生,还要把我前世和今生的亲戚朋友弄明白,听我细细道来。

前 世

我的前世叫天然气,英文名是Natural Gas,简称NG。我存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体中,是动植物通过生物、化学作用及地质变化作用,在不同地质条件下生成、转移,在一定压力下储集,埋藏在深度不同地层中的可燃气体。我和我的孪生兄弟石油已沉睡在地下岩层中几百万至几亿年。我还有两个堂兄叫页岩气和页岩油,沉睡在以页岩为主的页岩层系,是一种重要的非常规天然气资源。它们在21世纪初才被开发利用,所以他们的故事让他们自己去讲吧。

由于我在常温下是气体,所以比石油出生得更早,因此,我是石油的哥哥。我们出生在偏僻的油气田,油气田系受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。如果在这个局部构造范围内只有油藏,称为油田;只有气藏,称为气田。我的弟弟石油也不是很稳定,还会生出石油气,算是我的“侄子”。

人类在使用我们的时候给我们起了不同的名字,我的化学组成中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水汽,以及少量一氧化碳、微量稀有气体;而石油气的组成是丙烷、丁烷或者两者的混合物。

由于我在常温下是气体,所以显得我“轻”且“胖”,给运输和储存带来了不便。在早期的时候,人类对很多油气田的利用率极低,对油田气的利用率更低,绝大部分气体都被浪费掉,主要原因是当时没有先进的天然气存储措施,剧毒的硫化氢气体和其它含硫化合物气体也甩不掉,所以为了安全考虑,利用叫火炬的燃烧装置,白白燃烧掉了。

今 生

后来人类为了方便运输我,把我变成和石油一样,让我从气体冷冻到零下162摄氏度变成液体,一下子减肥到原来的六百分之一。在低温液化的时候,人类利用不同质量的分子的沸点和运动速度不一样这个特征,将气体分子进行了有效的筛选和分离,就像给我洗澡一样,甩掉其他大分子的杂质,组成更加简单,自然身价也就变高了。

脱胎换骨后,我就来到了液化天然气的今生。我的密度取决于我身体的组成成分,通常在每立方米430千克至470千克之间。怎么样,LNG的名字是不是很酷呢?我的体形不仅苗条了,杂质也少了,几乎检测不到有毒气体硫化氢的存在。我的气体燃烧时发出蓝色的火焰,产物只有二氧化碳和水,不但无毒无气味,还具有热值高、污染少的特点。所以我分别属于两个大家族,一个家族名字好听一点,叫清洁能源,另一个家族名字不太好,叫危险化学品!

(1)液化天然气船抵达港口后,人类不仅要对我的落脚点和住所(液化天然气接收站)实施监管,确保我的安全,还要对我的质量和组成进行检验。人们在运输船上给我量体积、测温度,还在卸货管道中抽取样品用专用的仪器检查我的组成、杂质。

(2)液化天然气的价格。对于我的身价,其中单价也和原油一样受国际市场波动的影响。比起不停波动的单价,更为复杂的是货物数量的确定。数量的多少又牵扯到我所占的容积和组成成分。我的专用座驾是液化天然气运输船,这种船有意思的是可以将我作为动力,这种类型的运输船代表着船舶工业的最高技术水平,被称为“造船工业皇冠上的明珠”,目前中国的造船订单已排到2028年。

(3)液化天然气用途。作为清洁、高效的能源,我的能耐可大了,大家可以在很多领域看到我的身影。首先,在发电行业,我可以当作燃料,取代传统的煤炭和石油等化石燃料。我具有高热值和低排放的特点,可以减少空气污染和温室气体排放。液化天然气电厂拥有更高的发电效率和稳定性,且减少了对水资源的消耗。其次,在工业领域,我被广泛用作燃料和热源,适用于各种工业加热和生产过程控制。此外,我还可用作化工原料的替代品,用于生产合成气体、甲醇等化学品。在民用方面,我可以是居民供暖的能源,也可以用于天然气汽车的驱动。偷偷告诉你哟,我还有一项特殊本领,就是冷能利用。在大气环境下,与空气混合时,我的体积占到5%~15%的情况下就是可燃的。我变成气体后,会吸走大量热量,形成冷能。利用冷能,可以储存粮食,粉碎橡胶等。用于制作衣服的如涤纶、腈纶、锦纶、莱卡、莫代尔等面料,都属于由我生产的合成纤维;五彩缤纷的染料和清洗衣物的洗衣粉、洗涤液、衣领净、柔软剂等日用品都可由我加工配制而成。当人们每天享受着餐桌上美味可口、丰富多样的食品时,是不是也能想到氮肥、尿素、农药、塑料大棚等农业必需品?它们也和我有着直接的关系。

(4)液化天然气运输注意事项。虽然我有很多的优点,但是在与人类交朋友的时候我也有自己的原则。首先,我对储罐的要求是,我需要在低温下进行储存,因此需要建立特殊的储罐,这些储罐必须具备良好的绝缘和密封性能,确保不会泄漏。其次,要对液化天然气储存设施进行定期的安全监测和检验,确保其正常运行。同时,安装相应的监测设备,及时发现可能的泄漏风险并采取紧急措施。如果人类不遵守我的原则,导致我从储罐中跑到空气中,在空气中含量达到一定程度时,遇到明火我就会爆炸。因为我属于危险化学品,而且没有味道,在输送到千家万户使用之前还需要“涂脂抹粉”才行,所以人类把列入2000年版吉尼斯世界纪录中的最臭的物质——乙硫醇和我混合起来,这种物质的臭味在稀释28亿倍后还能被闻到。微量乙硫醇的加入能让我作为清洁能源更安全地被使用。

结 语

经历了这么多,重新气化后的我又被大家称为“天然气”了,和我刚刚被开采出来时的组成相比变化很大。作为能源家族中的一员,我为自己对人类做出的巨大贡献感到骄傲。


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