甲烷(CH4)来源.储量.开采.应用综述

甲烷,化学式CH4,是最简单的烃(碳氢化合物),是天然气的最主要成分,是一种很重要的燃料。同时它也是一种温室气体:其全球变暖潜能为21(即它的暖化能力比二氧化碳高二十一倍)。

1、别名:沼气,天然气,生物气

2、来源:

有机废物的分解

天然源头(如沼泽):23%

从化石燃料中提取:20%

动物(如牛)的消化过程:17%

稻田之中的细菌:12%

生物物质缺氧加热或燃烧

3、储量:

俄罗斯自然气(NG)储量有47万亿立方米(m3) ,占世界总储量的26.7%。中东的伊朗(Iran)有26.69万亿立方米、卡塔尔(Qatar)25.77万亿立方米,分辨占15.2%和14.7%。这三个国度的自然气储量占了世界总储量的56.6%。自然气储量处于第二梯队的是沙特(6.68万亿立方米)、阿联酋(United Arab Emirates)(6.06万亿立方米)、美国(United States)(523万亿立方米)、尼日利亚(Nigeria)(5万亿立方米)、阿尔及利亚(Algeria)(4.52万亿立方米)和委内瑞拉(Venezuela) (4.15万亿立方米)。上述9国的总储量占了世界自然气储量的约75%。在亚太地域,马来西亚(Malaysia)(2.56万亿立方米)、澳大利亚(Australia)(2.55万亿立方米)、印尼(2.41万亿立方米)的自然气储量均高于中国(China)(1.81万亿立方米),该地域70%的自然气资本散布在这4个国度。

4、开采: 小油管排水采气法是利用在一定的产气量下,油管直径越小,则气流速度越大,携液能力越强的原理,如果油管直径选择合理,就不会形成井底积水。这种方法适应于产水初期,地层压力高,产水量较少的气井。

泡沫排水采气方法就是将发泡剂通过油管或套管加入井中,发泡剂溶入井底积水与水作用形成气泡,不但可以降低积液相对密度,还能将地层中产出的水随气流带出地面。这种方法适应于地层压力高,产水量相对较少的气井。

柱塞气举排水采气方法就是在油管内下入一个柱塞。下入时柱塞中的流道处于打开状态,柱塞在其自重的作用下向下运动。当到达油管底部时柱塞中的流道自动关闭,由于作用在柱塞底部的压力大于作用在其顶部的压力,柱塞开始向上运动并将柱塞以上的积水排到地面。当其到达油管顶部时柱塞中的流道又被自动打开,又转为向下运动。通过柱塞的往复运动,就可不断将积液排出。这种方法适用于地层压力比较充足,产水量又较大的气井。

深井泵排水采气方法是利用下入井中的深井泵、抽油杆和地面抽油机,通过油管抽水,套管采气的方式控制井底压力。这种方法适用于地层压力较低的气井,特别是产水气井的中后期开采,但是运行费用相对较高。

5、应用:

(一)天然气是一种优质的能源

具有热值大,运输使用方便,燃烧完全,无烟无渣,价格较为便宜等优点。广泛应用于交通、冶金、电力、轻工等行业,同时大量供给居民作为生活燃料。

(二)天然气是宝贵的化工原料

天然气与其他固体、液体化工原料相比,它具有含水、灰粉、硫化物少等优点。因此,天然气作为化工原料可使生产成本降低,提高劳动生产率。

1. 天然气在化学工业中,可以生产近千种化工产品。目前国内外大规模生产的天然气化工产品有数十种,其中有一部分中间产品,主要有合成氨、甲醇、甲烷氯化物、硝基甲烷、乙炔、二硫化碳、碳黑、氢氰酸等。利用上述产品,可以进一步加工制造氮肥、有机玻璃、合成纤维、合成橡胶、塑料、医药溶剂、电影胶片、炸药、高能燃料等。

2. 天然气工业的发展还对黑色金属冶炼及压延加工工业、非金属矿物制品业、专业设备制造业、武器弹药制造业、普通机械制造业、电气机械及器材制造业、非金属矿采选业等的发展起到直接的推动作用。

3. 天然气在工业中另一个不可替代的重要作用是特殊工艺的用气。如优质钢、有色金属电子器材、玻璃、建筑陶瓷、卫生洁具、搪瓷制品、仪器仪表等产品,使用天然气作燃料,在产品质量、技术保证、产量提高、科学管理等方面具有较强的竞争力,经济效益明显提高。

4. 从天然气中提取宝贵的氦气和氩气作为航天和电气工程的重要原料;利用天然气生产出石油蛋白,作为饲料代替粮食喂养家畜、家禽和鱼类;回收单质硫以制造硫酸及硫化物产品。

(三)热电联产和联合循环发电中作为燃料应用

(四)替代汽车等运输工具的燃料油

(五)天然气空调系统

(六)天然气燃料电池

(七)天然气合成油及化学品

甲烷,化学式CH4,是最简单的烃(碳氢化合物),是天然气的最主要成分,是一种很重要的燃料。同时它也是一种温室气体:其全球变暖潜能为21(即它的暖化能力比二氧化碳高二十一倍)。

1、别名:沼气,天然气,生物气

2、来源:

有机废物的分解

天然源头(如沼泽):23%

从化石燃料中提取:20%

动物(如牛)的消化过程:17%

稻田之中的细菌:12%

生物物质缺氧加热或燃烧

3、储量:

俄罗斯自然气(NG)储量有47万亿立方米(m3) ,占世界总储量的26.7%。中东的伊朗(Iran)有26.69万亿立方米、卡塔尔(Qatar)25.77万亿立方米,分辨占15.2%和14.7%。这三个国度的自然气储量占了世界总储量的56.6%。自然气储量处于第二梯队的是沙特(6.68万亿立方米)、阿联酋(United Arab Emirates)(6.06万亿立方米)、美国(United States)(523万亿立方米)、尼日利亚(Nigeria)(5万亿立方米)、阿尔及利亚(Algeria)(4.52万亿立方米)和委内瑞拉(Venezuela) (4.15万亿立方米)。上述9国的总储量占了世界自然气储量的约75%。在亚太地域,马来西亚(Malaysia)(2.56万亿立方米)、澳大利亚(Australia)(2.55万亿立方米)、印尼(2.41万亿立方米)的自然气储量均高于中国(China)(1.81万亿立方米),该地域70%的自然气资本散布在这4个国度。

4、开采: 小油管排水采气法是利用在一定的产气量下,油管直径越小,则气流速度越大,携液能力越强的原理,如果油管直径选择合理,就不会形成井底积水。这种方法适应于产水初期,地层压力高,产水量较少的气井。

泡沫排水采气方法就是将发泡剂通过油管或套管加入井中,发泡剂溶入井底积水与水作用形成气泡,不但可以降低积液相对密度,还能将地层中产出的水随气流带出地面。这种方法适应于地层压力高,产水量相对较少的气井。

柱塞气举排水采气方法就是在油管内下入一个柱塞。下入时柱塞中的流道处于打开状态,柱塞在其自重的作用下向下运动。当到达油管底部时柱塞中的流道自动关闭,由于作用在柱塞底部的压力大于作用在其顶部的压力,柱塞开始向上运动并将柱塞以上的积水排到地面。当其到达油管顶部时柱塞中的流道又被自动打开,又转为向下运动。通过柱塞的往复运动,就可不断将积液排出。这种方法适用于地层压力比较充足,产水量又较大的气井。

深井泵排水采气方法是利用下入井中的深井泵、抽油杆和地面抽油机,通过油管抽水,套管采气的方式控制井底压力。这种方法适用于地层压力较低的气井,特别是产水气井的中后期开采,但是运行费用相对较高。

5、应用:

(一)天然气是一种优质的能源

具有热值大,运输使用方便,燃烧完全,无烟无渣,价格较为便宜等优点。广泛应用于交通、冶金、电力、轻工等行业,同时大量供给居民作为生活燃料。

(二)天然气是宝贵的化工原料

天然气与其他固体、液体化工原料相比,它具有含水、灰粉、硫化物少等优点。因此,天然气作为化工原料可使生产成本降低,提高劳动生产率。

1. 天然气在化学工业中,可以生产近千种化工产品。目前国内外大规模生产的天然气化工产品有数十种,其中有一部分中间产品,主要有合成氨、甲醇、甲烷氯化物、硝基甲烷、乙炔、二硫化碳、碳黑、氢氰酸等。利用上述产品,可以进一步加工制造氮肥、有机玻璃、合成纤维、合成橡胶、塑料、医药溶剂、电影胶片、炸药、高能燃料等。

2. 天然气工业的发展还对黑色金属冶炼及压延加工工业、非金属矿物制品业、专业设备制造业、武器弹药制造业、普通机械制造业、电气机械及器材制造业、非金属矿采选业等的发展起到直接的推动作用。

3. 天然气在工业中另一个不可替代的重要作用是特殊工艺的用气。如优质钢、有色金属电子器材、玻璃、建筑陶瓷、卫生洁具、搪瓷制品、仪器仪表等产品,使用天然气作燃料,在产品质量、技术保证、产量提高、科学管理等方面具有较强的竞争力,经济效益明显提高。

4. 从天然气中提取宝贵的氦气和氩气作为航天和电气工程的重要原料;利用天然气生产出石油蛋白,作为饲料代替粮食喂养家畜、家禽和鱼类;回收单质硫以制造硫酸及硫化物产品。

(三)热电联产和联合循环发电中作为燃料应用

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(六)天然气燃料电池

(七)天然气合成油及化学品


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