【正文】 產能建成投產，約占我國一次能源需求的 815%，可彌補 煤炭、 石油、天然氣供需缺口 4050%。但由于藏儲層條件較差，豐度不高，普遍是低孔隙率、低滲透率、低壓的 “ 三低 ” 井，單井產量較低，開發(fā)成本高；加上氣藏 分散、規(guī)模小，采集難、 儲運難、上市難、投資大、回收周期長和產業(yè)、行業(yè)、技術、經濟、政策等方面的影響。 （油價 25 美元 /桶時， LNG 交接 元 / Nm3,接收費用 元 / Nm3,管輸費用 元 / Nm3) 多個 液化模塊組合時 ,單位投資和運行成本均可下降。 在農村 發(fā)展大中型沼氣池工程，以農林業(yè)廢棄物、剩余物、殘余物，柴薪秸稈、 野生水生植物 和人禽畜糞便為原料 大規(guī)模專業(yè) 生產沼氣，年可產出沼氣 的 資源量至少 500010000 億立方米。 農林廢棄物可年產出８億噸標煤能量；邊際性土地種植能源植物可年產出或替代６億噸燃油。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動力燃料燃燒。由于沼氣中含有大量的 二氧化碳，燃燒 熱值比常規(guī)天然氣低，加上資源分散，收集手段落后，大多數是自產自用，我國沼氣利用工程的規(guī)模都很小。 用于沼氣發(fā)酵的原料主要有各種有機廢棄物、農作物秸桿 (如稻草、番蒔藤、花生藤等 )，野生水生植物 (如水浮蓮、雜草、樹葉等 )，禽畜糞便，人糞尿等等。 （六）沼氣 沼氣是有機物在隔絕空氣和一定的溫度、濕度、酸堿度等的條件下，經過沼氣細 菌的作用產生的一種可燃氣體。 21 世紀，中國城市數量將達到 800多個，小城鎮(zhèn) 2萬余個，城鎮(zhèn)人口將從 35億增長到 9 億， 圾填資源量將高達 45 億噸。 微量成份氣體和液化尾氣作為 裝置 動力燃料燃燒。由于填埋氣收集、凈化、發(fā)電的設備投資大，運行成本高，發(fā)電規(guī)模小，上網困難，要大面積的推廣應用尚有一定的難度。 每噸垃圾在填埋場壽命期內大約可產生 100～ 200m3的填埋氣。在勘查沉積盆地的 地層水、地熱的過程中， 均有 可能 發(fā)現水溶氣藏。但 水溶氣相對于油 氣 藏來說，單井日產量低， 富集成 藏規(guī)模小，一般只適合于小型分散開發(fā)。 在 沉積 盆地的 地層水中 ，由于有 豐富的 生物成因的氣源、油氣 藏中分離 的氣體 、煤系地層中的游離氣 溶解于水中 形成水溶氣，資源 非常豐富。 據有關專家估計： 采 前利用 地面鉆孔抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米； 采空區(qū)、報廢礦井 抽放的瓦斯， 年可利用的總資源量： 100200 億立方米。 充分開發(fā)利用 煤礦瓦斯， 既可降低煤礦瓦斯災害事故，又可變害為寶，創(chuàng)造經濟價值，前景十分廣闊。 只要 在礦區(qū) /井口 抽放 或集輸的 瓦斯 量達到 2000(5000)Nm3/日及以上，即可建立小型天然氣液化裝置。 每年采煤排放的 瓦斯 在 130億立方米以上，采煤 抽放的瓦斯 85%以上直接排空。包括生產井、采動區(qū)、采空區(qū)、報廢礦井的瓦斯，因瓦斯氣體中混入部分空氣，采取抽放措施其 甲烷濃度 2080%以上。在成煤的過程中生成的瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期，纖維素和有機質經厭氧菌的作用分解而成。 根據現有已掌握的 煤層氣 勘探開發(fā) 技術及生產工藝，利用地面鉆采，就地液化，可以形成數倍于天然氣年產量的產能。 我國煤盆地后期改造劇烈、地質構造復雜，煤儲層 “ 三低一高 ” （ 即：低壓、低滲、低飽和、高含氣量）， 煤層氣以吸附狀態(tài)為主，生成并儲存在煤系地層中，雖然 單井日產量 無法與游離狀態(tài)的常規(guī)天然氣藏的高壓高產井相比，但具有埋藏淺、勘探開發(fā)投資少、見效快、開采持續(xù)周期長和產量長期穩(wěn)定等特點。由于煤層氣成因、地質、賦存條件的特性，地面鉆采單井日產量較低，加上理論、技術、經濟等多方面的原因，目前，煤層氣的開發(fā)利用主要是在礦區(qū)和周邊就地回收利用煤礦瓦斯，專業(yè)工業(yè)性規(guī)模開發(fā)程度很低。 我國常規(guī)天然氣資源比較豐富，分布廣，總體豐度偏低，利用 小型天然氣液化裝置進行開發(fā)利用，具有非常廣闊的市場前景?，F已累計探明天然氣可采儲量２ .6萬億 m3。 我國沉積巖分布面積廣，陸相盆地多，形成優(yōu)越的多種天然氣儲藏的地質條件。 小型天然氣液化裝置是作為天然氣工業(yè)的一種補充，主要應用于： “三低 ”井、邊遠井、廢舊殘氣井井 場液化，以充分發(fā)揮已開發(fā)未利用的產能； 油氣田放空氣源地現場液化，回收和利用油氣田放空氣； 油氣田新區(qū)開發(fā)初期，用作臨時產能建設； 中淺層小型氣藏的開發(fā)和利用。 非常規(guī)天然氣：如煤層氣，礦井瓦斯，水溶氣，垃圾填埋氣，沼氣等。包括油田氣、氣田氣、煤層氣、泥火山氣和生物生成氣等。 燃氣發(fā)電機組是根據原料氣、尾氣資源情況和用電總需求，由專業(yè)廠家定制配套。 一般情況：液化處理能力 2000 Nm3/日 ，配備 液體貯罐容積 10X1 m3 ； 液化處理能力 5000 Nm3/日 ，配備 液體貯罐容積 10X2 m3 。 調壓常用的方法主要有：負壓吸氣、節(jié)流降壓、壓縮增壓等。 由于原料氣的組分、壓力是不盡相同的，為了降低原料氣對裝置和流程的破壞與不利影響，需對原料氣按裝置和液化 流程要求的潔凈度、進氣壓力進行凈化和調壓預處理。 原料氣中的高碳 烴 類 氣體在第一 段 冷卻時提前氣液分離，可生成副產品 液化石油氣（ LPG）。 小型天然氣液化裝置整套組成： 標準裝置：由前置模塊、液化模塊 、 液體貯罐、燃氣發(fā)電機組四部分組成。 二、 小型天然氣液化 裝置 天然氣液化后貯存 、運輸和使用， 有著 比現有管道 天然氣更明顯的優(yōu)勢。用途有： 工業(yè)燃料，用于自備發(fā)電、陶瓷、玻殼、工藝玻璃等替換燃煤燃油； 清潔燃料，氣化站汽化后使用，供樓宇、小區(qū)、中小城鎮(zhèn)管道燃氣服務； 汽車燃料，配送給加氣站，可提供 LNG 和 CNG 兩種氣源加氣服務； 調峰氣源，供天然氣管網下游門站，用于供氣系統 調峰和氣源安全保證。 小型天然氣液化裝置適用原料氣資源有： 常規(guī)天然氣：如氣田天然氣，油田伴生氣，油氣田放空氣等。 其中： 前置模塊：根據原料氣的組分、壓力，按液化模塊的流程要求進行凈 化和調壓預處理， 液化模塊：壓縮氮氣、膨脹制冷，將凈化和調壓過的烴 類 氣體進行冷卻 液化為 烴 類液體。采用撬裝式模塊化結構，統一規(guī)格制造，現場對接安裝，遷建靈活，時間短。 隨著我國 “ 西氣東輸 ” 、 “ 北氣南調 ” 、 “ 海氣上岸 ” 、 “ 進口 LNG” 等工程的實施，將有力地促進天然氣 的開發(fā)和利用。 我國是一個多煤、多氣和少油的國家。 根據 2020 年北京奧運會中國政府的承諾，中國鼓勵大力發(fā)展作為可再生能源的先進大型沼氣生產技術。一些地方的農作物秸稈焚燒問題已經非常嚴重，不僅污染環(huán)境，甚至影響到飛機的降落，高速公路的車輛行駛。巴伐利亞州的別費慕公司在德國中試研發(fā)的基礎上，研發(fā)出了商業(yè)實用的技術，很好地解決了上述兩個問題，并在全世界登記了專利，成為德國第一個通過德國技術監(jiān)督協會 T?V 的干法沼氣發(fā)酵成套設備技術安全認證和建立并運營德國第一套商用級間歇式 干法沼氣站的公司。 間歇式干法沼氣發(fā)酵技術與濕法沼氣技術相比，有兩個關鍵的技術問題需要解決： 1）發(fā)酵初期與發(fā)酵結束時發(fā)酵室沼氣濃度與空氣濃度達到臨界點 15:85 時的防爆安全，需要高度安全可靠的自動控制系統。 9）進料出料可使用通用的裝載機等工程機械，設備效率高，通用性強。 5）沼氣質量高（含硫量遠遠低于濕法沼氣，只有 50300ppm，可以不經洗氣直接供沼氣發(fā)動機使用），發(fā)酵物出氣率高。而濕法要耗用 30%左右的能量，在北方寒冷地區(qū)冬季甚至會達到 45%，因而大大限制了沼氣技術在北方寒冷地區(qū)的推廣。 由于連續(xù)性干法沼氣發(fā)酵工藝太復雜、成本過高，因此未能得到推廣。如果可以將這些排泄物作為發(fā)酵沼氣的原料，可在一定程度上解決這個問題。 以前鄧顯良家是用液化石油氣，一家三口吃飯洗澡每個月至少一瓶，按照一瓶９０多元的價格，從１月到現在，沼氣就為鄧顯良節(jié)約近千元的液化石油氣費用。由于周圍僅他一家使用沼氣，鄧顯良經常招呼鄰居過來免費使用自己沼氣。目前，鄧顯良家的沼氣僅限于做飯和洗澡。于是，他就陪老婆回娘家親自考察一番。不僅煮飯用的燃氣爐，就連洗澡用的熱水器也用沼氣作燃料。經過檢查、調試、試運行， 4 臺機組分別順利完成試車，并于 2020 年 6 月 5 日下午成功并網發(fā)電。目前，麥島污水處理廠穩(wěn)定運行，日均處理污水能力達到 萬立方米，大大地削減了前海一線海域的污染物排放量，確保了前海一線海域海水水質，為 2020 年奧運會帆船比賽的順利舉行創(chuàng)造了良好的環(huán)境條件。 社會助力 為了將更多的社會力量聚集到沼氣推廣的事業(yè)中來，在有關政府部門的大力支持下，很多社會力量已經在這個事業(yè)中顯示出了強大的推動力。 面對整個農村地區(qū)和適合沼氣運用的地區(qū)，沼氣開發(fā)的市場潛力非常大，經濟效應十分顯著。長久以來一直得到了國家政策的有利支持和引導，但是單純的依靠政府力量就夠了嗎？很明顯，只有在整個社會形成一種內在的推動力，讓沼氣產業(yè)具備成為一個朝陽產業(yè)的必要經濟條件，才可能使沼氣的大規(guī)模使用成為現實。 若將厭 氧發(fā)酵技術用于處理釀酒業(yè)和其他工業(yè)部門廢液，每年則可以產出 900M 立方米的甲烷。目前，全國有 600 多個戶用沼氣池和大約 500 個工業(yè)沼氣池在使用。甲烷占 60％一 70％，二氧化碳占 30％一 40％，還有少量氫、一氧化碳、硫化氫、氧和氮等氣體。液化石油氣常壓下為氣態(tài)，具有氣體性質，經過降溫和加壓處理后成為液態(tài)，密度增大。 4. 天然氣、液化石油氣和沼氣的比較 天然氣的主要成分是甲烷，天然氣是利用空氣作助燃劑，理論燃燒溫度可達到 2030℃ 。采用低溫液化原理和凈化流程。 CO2 的液化壓力變化受溫度變化影響不?。? 飽和線的數據： 溫度 (℃ )壓力 (MPa) 在酒精發(fā)酵過程中，有大量的二氧化碳產生，理論上利用淀粉質或糖質原料發(fā)酵生成 1噸乙醇可放出 0． 956 噸二氧化碳氣體。為了降低液化壓力，有時候也需要輔助冷卻。如果不對發(fā)酵過程中產生的二氧化碳進行回收利用，不僅造成經濟損失，而且會嚴重污染大氣環(huán)境。 5月 7 日丹麥諾維信公司和美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室等的科學家在 Nature Biotechnology雜志在線版上發(fā)表文章說他們根據里氏木霉 基因組 所獲得的數據分析發(fā)現 ： 里氏木霉有一些基因能夠編碼產生一種特殊的酶，這種酶能夠幫助把植物纖維素高效分解成單糖物質，這種單糖可作為生產生物乙醇的極佳中間原料。 液化石油氣主要成分含有丙烷、丙烯、丁烷、異丁烷、丁烯、異丁烯等低分子類；而一般經過處理的民用液 化氣主要成分有丙烷、正丁烷及異丁烷等，無色氣體或黃檸色油狀液體、特殊臭味。 沼氣是一種混合氣體，主要成分是甲烷 (CH4)和二氧化碳 (C02)。 5 國內沼氣開發(fā)和利用現狀 中國在厭氧發(fā)酵技術的應用方面有著一定的實踐經驗和沼氣項目的開發(fā)建設能力。如果全國所有大中型養(yǎng)豬場的廢物都能得到有效利用，每年將產生 600 萬立方米的甲烷，相當于 100MW 的電能。 清潔燃氣，已經被世界公認為新世紀 可替代能源的第一選擇，沼氣資源更是由于其實用范圍大，我國能源形式短缺嚴重，生物資源豐富等綜合原因成為適合我國國情的最佳未來能源選擇。而煤炭的價格以后鄉(xiāng)村戶用沼氣池每年每戶產氣量按 450m3 計算，一年可節(jié)約 5500 大卡原煤為 噸，我國現有 億農戶，按 30%普及率計算，每年可替代 5500 大卡原煤 億噸。從 2020 年開始，沼氣普及工程從中央政策層面 開始加速落實到各省、市的執(zhí)行階段，是國家為解決中西部落后地區(qū)脫貧致富、改善生態(tài)環(huán)境所采取的重要舉措。 麥島污水處理廠作為 2020 年奧運會帆船比賽的配套保障工程之一，污水處理、污泥處置工程已于 2020 年 7 月份投入正式運行。為實現節(jié)能增效，青島光威污水處理有限公司、青島威立雅水務運營有限公司啟動了沼氣發(fā)電機組項目建設，于 2020 年 5 月順利辦理完成有關并網發(fā)電手續(xù)。 水鄉(xiāng)用沼氣第一人 在鄧顯良家中，他向記者展示他家用于煮飯燒菜的燃氣爐，與其他燃氣爐不同的是，這臺燃氣爐是用