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二00四年六月
前 言
上海市自然气的进展:
上海市是国际化特大型城市,是我国最早使用城市燃气的城市,城镇居民已实现全气化。随着城市的进展,目前已形***工煤气250万户、自然气100
万户、液化石油气240万户的城市燃气供给系统。由于人工煤气的生产过程效率低、污染严峻、本钱高,需要大量的煤、油的运输,鉴于上海环境保护、地理位置、运输条件和能源构造的调整,上海市将逐步淘汰煤制气和油制气,用自然气逐步替代人工煤气。东海自然气的供气和西气东输工程的投产,为上海目前和今后城市燃气供给了充分稳定的气源,使上海这一有一百多年人工煤气生产和使用历史的特大型城市获得了燃气事业再一次大进展的机遇。依据上海市的有关规划,上海将在7-10年内在市区根本完成自然气转换,估量自然气供给量2023年将到达22亿立方米、2023年到达80亿立方米,分别占上海市一次能源的6%和11%。对于上海这一国际化大都市而言,保证稳定地供气和安全使用自然气、降低燃气安全事故,是头等大事。
自然气来源的不同和性质上的差异:
国家统计局公布的数据显示,2023年,。而据推想,到2023、2023和2023年,中国的自然气需求量将分别到达645、1120和2520亿立方米;同期,中国的自然气产量将分别到达625、968和1420亿立方米。我国的自然气生产,主要集中在中西部地区的四川、塔里木、柴达木、鄂尔多斯和沿海大陆架区域以及油田伴生气。除了本国生产外,中国需要通过从俄罗斯、中亚等地进口自然气以及进口液化自然气等方法来弥补供需缺口。不同的油气田的自然气由于原始生物的种类、地质生成的条件的不同,其成分会略有差异,比方四川气田的自然气含有较多的氮气、油田伴生气会有一局部轻烃类成分等,它们的热值、密度等特性都有所不同。
自然气的成分和特性对民用燃烧器具的影响,燃具的燃气适配性问题:每一种燃气燃烧器具都必需正常地燃烧,因此都是依据确实定的燃气的特
性进展设计的。燃气的密度、理论空气量、燃烧速度等等特性不同,在燃气器具上形成的一次空气量、火焰状况也是有差异的。我国的城市燃气分类国家标准GB13611将自然气分为10T、12T、13T。燃气器具的生产也是依据燃气分类的基准气或者依据销售地区的气源特性进展设计、测试,以适应当地气源的特性,保证正常燃烧。由于上海市的特别的地理位置和自然气进展规划,将在同一区域存在着不同来源的自然气,其成分和特性有确定差异,这必将对在上海使用的自然气器具的燃气适配性产生确定程度的影响。
第一局部:上海市目前和今后数年自然气气质的特性
一、自然气的来源
依据上海市进展规划、上海市自然气管网公司、自然气股份所披露的信息,目前至今后假设干年一段时期内上海市自然气的主要来源为:
东海平湖自然气
东海平湖油气田于1999年4月开头向上海浦东供气,一期规模为120万立
方米/日,并于1999年8月向上海浦西局部地区供气,二期扩建工程于2023年投产向上海供气,目前总供气力气到达180万立方米/日,稳定向上海供气。是西气东输工程向上海供气前上海唯一的自然气气源,也将是上海今后一个时期城市自然气的主要气源之一。
西气东输自然气
西气东输工程2023年元旦正式向上海商业供气,依据西气东输管道工程时间表,2023年开头靖边-上海建成投产,由鄂尔多斯长庆气田向上海供气,2023年初轮南-靖边管线投产,由塔里木的库车-塔北地区自然气田向管道供气,其中2023年-2023年由克拉2号气田供气,2023年开头由克拉2号和迪那2号气田联合供气,稳定供气至2023年,2023年后将有的气田参与供气。
西气东输工程启动气源的长庆气田,目前已建成73亿立方米年产力气,估量2023年累计建成产能将超过80亿立方米。位于西气东输管线中部地区的长
庆鄂尔多斯盆地,,目前已累计探明自然气
,可采储量7510亿立方米。长庆气田目前是北京及华北地区自然气供给的主要气田。
规划建设中的西气东输工程的主力气源是塔北地区的自然气,,其中主力气区库车-塔北地区目前已累计探明自然气地质储量6224亿立方米,可采储量4372亿立
方米,估量到2023年,累计探明自然气地质储量将达1万亿立方米以上。克
拉2号气田是迄今我国储量规模最大,单位面积储量丰度最大,单井产量最高的气田,目前探明储量2840亿立方米,可采储量2130亿立方米,按年产100亿立方米供气规模,可稳定供气20年。
液化石油气混空气作为应急气源
由于自然气供给对上海这个国际化大都市的重要性,上海市市政府、市政治理局、上海市燃气治理处、燃气销售公司对上海的自然气的调峰和事故应急方案进展了科学的争论和规划,在闵行区昆阳路建立了一座液化石油气掺混空气作自然气应急气源装置,打算应急日供气量20万立方米/天。
石洞口煤气制气自然气紧急事故贮存气源
作为自然气管网供给调峰及事故应急气源,石洞口煤气制气将供给80万立方米/天的轻油制气代用自然气〔SNG〕供气力气,其工艺是利用轻油制气工艺生产的人工煤气,混合确定比例的液化石油气,生产与自然气的燃烧
特性〔华白数、燃烧势〕一样或相近的代用自然气。
规划中远期供气气源:进口液化自然气
依据“上海液化自然气接收站和海底输气干线工程总体可行性争论报告”上海估量2023年在上海大小洋山港西门堂设液化自然气接收站,一期规模300
万吨,二期规模600万吨。
东海西湖凹陷自然气
近年来,上海海洋石油局对西湖凹陷的油气觉察开展了大量储量计算评价工作,估量可采资源3500亿立方米,假设近期实施开发,将成为上海中远期供气气源之一。
二、自然气组分及特性东海自然气
东海自然气产于东海平湖自然气田,是上海目前自然气主要供气气源之一。上海自然气公司对于从港首站接收的自然气进展了定期的成分检测,〔见附件4〕,本站也对管道中的自然气进展了不定期的成分检测。
组分
表1 东海自然气典型成分
氮气〔%〕
甲烷〔%〕
乙烷〔%〕
丙烷〔%〕
异丁烷〔%〕
正丁烷〔%〕
异戊烷〔%〕
正戊烷〔%〕
二氧化碳〔%〕
C6+(以正己烷计)〔%〕
相对密度S
华白指数W(MJ/Nm3)
燃烧势CP
高热值Hh(MJ/Nm3)
低热值Hl(MJ/Nm3)
东海平湖自然气的成分接近油田伴生气,除了主要可燃成分甲烷以外,还伴有确定量的轻烃组分,如乙烷、丙烷、丁烷等,自然气上岸后,经过自然气处理厂净化处理后,除去了局部较重的成分后,输入管道的自然气照旧含有确定量的乙烷、丙烷,含量到达6-10%。
西气东输自然气
西气东输的自然气于2023年1月1日正式向上海供气,目前供给上海的自然气是鄂尔多斯长庆气田的自然气,在中石油《关于西气东输管道输送的生产的自然气品质的报告》中供给了鄂尔多斯长庆气田的自然气的组分:
组分
表2《关于西气东输管道输送的生产的自然气品质的报告》供给的鄂尔多斯长庆气田的自然气的组分
氮气〔%〕
甲烷〔%〕
乙烷〔%〕
丙烷〔%〕
丁烷〔%〕
戊烷〔%〕
二氧化碳〔%〕
C6+(以正己烷计)〔%〕
/
相对密度S
华白指数W(MJ/Nm3)
燃烧势CP
高值Hh(MJ/Nm3)
低值Hl(MJ/Nm3)
依据西气东输的供气打算,2023年1月起由塔里木自然气田向管道供气,2023年至2023年由克拉2号气田供气,2023年以后由克拉2号与迪那2号联合供气。依据中石油《关于西气东输管道输送的生产的自然气品质的报告》,克拉2号和迪那2号气田的自然气的组分如表示:
组分
表4 克拉2号气田自然气组分
氮气〔%〕
甲烷〔%〕
乙烷〔%〕
丙烷〔%〕
丁烷〔%〕
戊烷〔%〕
二氧化碳〔%〕
C6+(以正己烷计)〔%〕
相对密度S
华白指数W(MJ/Nm3)
燃烧势CP
高热值Hh(MJ/Nm3)
低热值Hl(MJ/Nm3)
组分
表5 迪那2号气田自然气组分
氮气〔%〕
甲烷〔%〕
乙烷〔%〕
丙烷〔%〕
丁烷〔%〕
戊烷〔%〕
二氧化碳〔%〕
C6+(以正己烷计)〔%〕
相对密度S
华白指数W(MJ/Nm3)
燃烧势CP
热值Hh(MJ/Nm3)
热值Hl(MJ/Nm3)
组分
表6克拉2号和迪那2号气田联合供气自然气组分
氮气〔%〕
甲烷〔%〕
乙烷〔%〕
丙烷〔%〕
丁烷〔%〕
戊烷〔%〕
二氧化碳〔%〕
C6+(以正己烷计)〔%〕
从报告供给的两个气田的组分来看,克拉2号气田的自然气属于比较典型的自然气田的自然气,甲烷含量到达97%以上,与鄂尔多斯长庆气田的自然气的组分比较接近;迪那2号气田的自然气含有较多的轻烃组分,乙烷、丙烷、丁烷含量到达8%以上,热值相对较高,密度较大,与东海平湖自然气相类似。从报告供给的克拉2号和迪那2号气田联合供气自然气组分估量,克拉2号气
田和迪那2号气田自然气混合比约为83:17,但是克拉2号气田和迪那2号气田供气是否能够保持稳定的比率尚难确定。
液化气混空做自然气应急气源
日供气20万立方米,依据设计单位太平洋液化气的设计参数和装置运行单位上海市液化气经营试运行的状况,供气组分为液化气:空气=70:30,其中液化气的比例为:丙烷:丁烷=70:30。
石洞口煤气制气自然气紧急事故贮存气源其供气方案供给的燃气〔SNG〕的成分为:
方案1
轻油制气产品气
方案2
轻油制气产品气
方案3
轻油制气产品气
脱CO+20%LPG
+30%LPG
+35%LPG
乙烷〔%〕
2
丙烷〔%〕
丙稀〔%〕
丁烯〔%〕
正丁烷〔%〕
异丁烷〔%〕
氢气〔%〕
一氧化碳〔%〕
二氧化碳〔%〕
甲烷〔%〕
高热值,(MJ/NM3)
低热值,(MJ/NM3)
燃烧势CP
华白数W(MJ/NM3)
中远期自然气组分状况:
东海西湖凹陷自然气和上海的LNG工程尚处于初步勘探和初步规划阶段,目前还没有资料说明其自然气成分及特性。
三、自然气输配管网的状况
依据上海市进展规划〔附件1〕,上海市自然气管网承受X+1+X的模式,在建立一张整体的自然气输配管网系统的根底上,承受东海自然气和西气东输集输管道的自然气以及以后可能输送到上海的自然气,如中远期规划的东海凹陷的自然气和LNG。
依据上海市自然气规划的承受气源分布和城市管网总体布局,在西部沿郊环线布置高压输气干管,接收西气东输自然气,向南、北供气,同时向东经降压后通过沿外环线布置的输配气管网供给中心城区,并与现有东海自然气管网连接。东海平湖自然气经港首站,,,并穿越黄浦江进入浦西地区,经调压站向浦西供气。从整个管网接收气源的格局来看,东海自然气和西气分别从东西两侧进入高压管线,并逐级调压向中心城区输送。,整个管网依靠中心治理和调度系统〔SCADA系统〕调度运行。
LPG混空的自然气应急气源,装置设在闵行昆阳路,通过特地输气管线,在闵行外环线四周并入自然气管网,运行时供给闵行局部区域,替代局部自然气,供气区域根本局限于闵行地区。
远期气源东海凹陷自然气和LNG工程目前在规划中尚未实施,未能确定其将来对自然气供给的影响。
四、上海自然气不同来源的自然气的特性有关燃具适配性参数
上海自然气近期主要的4种气源分为两种类型,目前西气长庆气田自然气和克拉2号气田为一种类型,是典型气田气,甲烷96%以上,依据我国国家燃气分类标准,组分上接近12T自然气;东海平湖自然气和迪那2号气田,属于另一种类型,甲烷88-90%,有6-10%的乙烷、丙烷和丁烷等轻烃组分,介于12T和13T的一种自然气。因此在燃气器具设计参数确实定时应考虑在上海销售的燃具应兼顾自然气供气特性的波动。在实际燃气器具适配性检测中常常存在的问题是由于一次空气量的适应范围不够导致一氧化碳不符合标准要求。
氮气(%)
甲烷(%)
乙烷(%)
丙烷(%)
丁烷(%)
戊烷(%)
二氧化碳
(%)
C6+(以正己
烷计)(%)
10T
14
86
12T
100
13T
90
10
东海
长庆
0
克拉
迪那
表7四种类型自然气的组分与燃气分类标准中基准气比较
表8 四种类型自然气的燃气特性与燃气分类标准中基准气比较
自然气类别
高热值,MJ/Nm3
相对密度,MJ/Nm3
华白数,MJ/Nm3
燃烧势
10T
33
12T
40
13T
41
长庆气田
克拉2号
迪那2号
东海平湖
四、小结
从今后一段时期里供给上海城市自然气管网的气源状况看,主要是东海平湖自然气、长庆气田的自然气、克拉2号和迪那2号气田的自然气四个供气气源,加上LPG混空应急气源等小规模补充气源。
供给上海市主力气源的自然气主要由两种类型,一种是甲烷成分到达
96-97%,1%以下的乙烷和丙烷,以及少量二氧化碳、氮气等惰性气体,如长庆气田自然气和克拉2号气田的自然气;其次种是甲烷成分88-90%,组分中含有较多的轻烃成分,如乙烷、丙烷、丁烷等,到达7-10%左右,这种自然气热值较高,密度较大。
从上海自然气管网及其进展规划看,上海自然气输配管网分别从东西两侧接收东海自然气和西气,通过调压系统逐级降压后向城市供气,两个接收点进入管网的自然气虽然使用统一管网,但并不能完全混合,形成浦东以东气为主,西部以西气为主,中部城区两种气混杂,不能够确定比例,有时为了调度、检修等缘由可能整个管网只有一种自然气。
由于西气的开发规划,今后一段时期进入上海的西气成分将有确定的改
变,从目前的数据来看,同一气田的自然气的成分相对稳定。
在燃气器具设计参数确实定时应考虑在上海销售的燃具应兼顾自然气供气特性的波动。
参考资料
上海市燃气规划〔节选〕
自然气总公司关于西气东输自然气气质的报告
西气东输管道分公司自然气分析报告
上海市自然气管网自然气质量报表
石洞口制气自然气贮存气源可行性方案初探