1簡介CNG

中國壓縮天然氣供氣母站分布圖

  中國壓縮天然氣供氣母站分布圖

壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,簡稱CNG)指壓縮到壓力大於或等於10MPa且不大於25MPa的氣態天然氣,是天然氣加壓並以氣態儲存在容器中。
壓縮天然氣與管道天然氣的組分相同,主要成分為甲烷(CH4)。CNG可作為車輛燃料使用。LNG(Liquefied Natural Gas)可以用來製作CNG,這種以CNG為燃料的車輛叫做NGV(NaturalGasVehicle)。液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas,簡稱LPG)經常容易與LNG混淆,其實它們有明顯區別。LPG的主要組分是丙烷(超過95%),還有少量的丁烷,LPG在適當的壓力下以液態儲存在儲罐容器中,被用作民用燃料和車輛燃料。

2物理性質

天然氣有很多組分,但各組分彼此不起化學作用,各組分的性質和含量決定了天然氣的性質。由於天然氣中甲烷的含量在 90%以上,所以天然氣也叫甲烷氣。
天然氣是無色無味的,然而在送到最終用戶之前,還要用硫醇來給天然氣添加氣味,以助於泄漏檢測。天然氣不像一氧化碳那樣具有毒性,它本質上是對人體無害的。如果天然氣處於高濃度的狀態,並使空氣中的氧氣不足以維持生命的話,還是會致人死亡的,畢竟天然氣不能用於人類呼吸。

3化學性質

甲烷是無色無味的氣體,燃燒時有微微發光的藍色火焰,比空氣輕,在低溫高壓下可變成液體,臨界溫度為-82.11℃,臨界壓力為 4.64MPa。液化后體積將縮至 1/600,燃盡lNm 甲烷需9.52 Nm 空氣。
甲烷在空氣中的爆炸極限為:下限5%;上限 15%
天然氣的成分有甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷等,併合有少量重碳氫化合物、氮、 氦、二氧化硫等。

4站點介紹

CNG為compressed natural gas(壓縮天然氣)的縮略語,天然氣經過脫水、過慮、除塵、脫硫,再經壓縮機加壓成20MPa以下的氣體形成CNG。
CNG 加氣母站:可為車載儲氣瓶充裝壓縮天然氣(CNG)的壓縮天然氣加氣站。
CNG 加氣子站:用車載儲氣瓶運進壓縮天然氣(CNG),為CNG 汽車充裝壓縮天然氣的加氣站。
CNG 固定加氣站:由管道輸入天然氣,在站內增壓后直接或存入固定儲氣瓶組(井),為CNG汽車充裝壓縮天然氣(CNG)的加氣站。

5現狀

壓縮天然氣及其下游應用將在「十二五」期間面臨重大機遇:新增氣源和貫通全國各省的輸氣幹線將減少供氣短缺的現象;根據中華天然氣全圖、配套名錄和行業報告的統計,到2013年6月全國的在役壓縮天然氣母站將達到285座,另有至少73座新規劃母站將在「十二五」結束前開始服役,這些CNG生產裝置是下游應用普及的關鍵保障;此外,低迷的經濟前景、對高企油價越來越憤怒的車主,和更高環保要求正使CNG汽車市場成為更炙手可熱投資領域。

6應用

壓縮天然氣是一種最理想的車用替代能源,其應用技術經數十年發展已日趨成熟。它具有成本低,效益高,無污染,使用安全便捷等特點,正日益顯示出強大的發展潛力。天然氣加氣站一般分為三個基本類型,即快速充裝型,普通(慢速)充裝及兩者的混合型。
壓縮天然氣還應用於城市燃氣事業,特別是居民生活用燃料。隨著人民生活水平的提高及環保意識的增強,大部分城市對天然氣的需求明顯增加。天然氣(管道天然氣)作為民用燃料的經濟效益也大於工業燃料。

7壓縮不足

用CNG做為汽車燃料,雖減輕了對大氣的污染,但由於天然氣本身就是開採時日不多的資源加上城市生活的主要能源,本來就不豐富,再用在汽車上,就更加不足了。這樣做還不如充分利用這匱乏的石油資源。況且現階段石油作為汽車等的能源的現象不能改變。
另一方面,壓縮天然氣本身就含有大量甲烷,甲烷是造成溫室效應的氣體之一,同時也會破壞臭氧(O3,也是溫室效應氣體之一),如果泄露危害也是極大的。甲烷燃燒生成水和二氧化碳,水雖然無害,但從化學式上看生成的二氧化碳數量相當可觀,二氧化碳又是溫室效應氣體之一。

8優勢

天然氣每立方燃燒熱值為8000大卡至8500大卡,壓縮天然氣的比重為2.5公斤/立方米,每公斤天然氣燃燒熱值為20000大卡。每公斤液化氣燃燒熱值為11000大卡。這樣可看出一立方天氣燃燒熱值是石油液化氣的2倍。每瓶石油液化氣重14.5公斤,總計燃燒熱值159500大卡,相當於20立方天然氣的燃燒熱值。所以,天然氣比石油液化氣更具有經濟優勢。

9加氣站

CNG加氣站包括母站、標準站和子站。加氣母站一般是從高壓管道取氣給CNG氣瓶車加氣,再通過CNG氣瓶車輸送給子站供氣,同時具備直接給CNG汽車加氣的能力;標準站一般是從城市中壓管網取氣,給CNG汽車加氣;子站是以CNG氣瓶車為氣源,給CNG汽車加氣。標準站從中壓管網取氣,由於其流量比較大,對城市中壓管網衝擊較大,同時影響其他用戶供氣,在選擇上需要綜合考慮。較多的為子母站形式,在子站類型上可以分為常規子站和液壓子站。
CNG加氣站圖示

  CNG加氣站圖示

10壓縮天然氣汽車

CNG汽車是指以壓縮天然氣替代常規汽油或柴油作為汽車燃料的汽車。國內外有天然氣管網條件的地區均以發展CNG汽車為主。
CNG汽車是指主要由甲烷構成的天然氣在25Mpa左右的壓力下儲存在車內類似於油箱的氣瓶內,用作汽車燃料。主要工藝過程在CNG汽車站將0.3~0.8Mpa低壓天然氣,經過天然氣壓縮機升壓到25Mpa,由順序控制盤控制,按高、中、低壓順序儲存到儲氣鋼瓶組,再由CNG加氣機向汽車鋼瓶加註。而汽車鋼瓶高壓氣再經過減壓裝置減壓后經燃氣混合氣向發動機供氣。
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