天然氣開發(fā)利用綜述

　　天然氣作為一種能源為人類了解和(當(dāng)作燃料)利用，已經(jīng)有了2000多年的歷史。中國(guó)作為世界上最早利用天然氣的國(guó)家之一，早在公元前三世紀(jì)，就在四川有了用天然氣熬鹽的記載。但是，作為重要的能源和化工原料為社會(huì)所重視和大力開發(fā)利用應(yīng)該以1925年美國(guó)鋪設(shè)第一條天然氣長(zhǎng)輸管道(路易斯安那州北部至德克薩斯州博芒特市)作為現(xiàn)代工業(yè)利用的標(biāo)志，它不僅把天然氣作為商品大量推向市場(chǎng)，而且促進(jìn)了天然氣的化工利用，開創(chuàng)了天然氣利用的新時(shí)代。

　　憑借其在清潔性、經(jīng)濟(jì)性、方便性、用途廣泛性和高效性等方面的稟賦優(yōu)勢(shì)，天然氣在全世界許多地方，在越來越多的領(lǐng)域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃?xì)�、工業(yè)發(fā)電、化工生產(chǎn)等，成為有利于提高人類生活質(zhì)量、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“綠色能源”，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例日益攀升，已經(jīng)與石油、煤炭并列被稱為能源的“三大豪門”，在全球一次性能源（指以自然形態(tài)存在的可利用能源）消費(fèi)中，分別占了24.3%、37.5%和25.5%。據(jù)推算到21世紀(jì)40年代，天然氣在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例將會(huì)超過石油并躍居世界第一能源。

　　相比之下，我國(guó)目前天然氣利用率還很低，尚不足3%，具有極大的開發(fā)潛力。近幾年來鄂爾多斯盆地、新疆、青海、川渝、海上以及油田伴生氣等地天然氣田的開發(fā)，提供了較豐富的氣源；與此同時(shí)，在“西氣東輸”、“北氣南輸”、“海氣上岸”、“LNG登陸”的大天然氣能源戰(zhàn)略指導(dǎo)下，在有關(guān)高壓長(zhǎng)輸管道干線建成運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上，我國(guó)的天然氣管網(wǎng)建設(shè)在全國(guó)范圍內(nèi)如火如荼的展開，天然氣開發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)持續(xù)、快速的發(fā)展時(shí)期。

　　自治區(qū)一直以來就是國(guó)家的能源大省，但以煤炭為主。鄂爾多斯盆地天然氣田的發(fā)現(xiàn)，既進(jìn)一步強(qiáng)化了區(qū)域的能源優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為多元化能源結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來了機(jī)遇。首先，根據(jù)初步的勘探結(jié)果，盆地總資源量為11.14萬億立方米，占全國(guó)的22%，其中，自治區(qū)境內(nèi)資源量占全盆地資源量的41%；目前全盆地探明儲(chǔ)量1.25萬億立方米，自治區(qū)境內(nèi)天然氣探明儲(chǔ)量7900億立方米。隨著勘探程度的深入和勘探面積的擴(kuò)大，自治區(qū)境內(nèi)天然氣儲(chǔ)量將進(jìn)一步增大。其次，途經(jīng)鄂爾多斯市、包頭市的自治區(qū)第一條天然氣長(zhǎng)輸管道—長(zhǎng)慶氣田至呼和浩特天然氣輸氣管道已經(jīng)建成運(yùn)營(yíng)，管道年輸氣能力9.5億立方米（增壓后可達(dá)21億立方米）；規(guī)劃中的長(zhǎng)慶氣田—烏海—臨河天然氣輸氣管道（輸氣能力年4-6億立方米）、呼和浩特—集寧—興和—張家口（輸氣能力年4-6億立方米）天然氣輸氣管道也正在籌建中。隨著管道的不斷建設(shè)和延伸，管網(wǎng)覆蓋區(qū)域?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)展。豐富的氣資源、縱橫的輸送管道，為自治區(qū)天然氣大規(guī)模、高速度、全方位開發(fā)利用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并因此促成終端消費(fèi)產(chǎn)業(yè)與中間制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)更加快速、健康、和諧的增長(zhǎng)。

　　◆天然氣終端消費(fèi)產(chǎn)業(yè)

　　一、民用市場(chǎng)消費(fèi)穩(wěn)步推開

　　世界天然氣開發(fā)利用的實(shí)際情況表明，天然氣首先進(jìn)入大城市居民的生活和生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)城市能源的氣化，是天然氣發(fā)展過程中尤其是起步階段的成功經(jīng)驗(yàn)。結(jié)合環(huán)保工作，以中心城市和大城鎮(zhèn)的能源氣化為突破口，加強(qiáng)民用市場(chǎng)開發(fā)，也應(yīng)該成為我們促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要策略。

　　燃煤是城市污染的罪魁禍?zhǔn)字�一，�?jù)統(tǒng)計(jì)城市煙塵排放量的90%、NOχ的60%、SO2的90%，均來自燃煤。我區(qū)作為燃煤大省，煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中達(dá)占到了70%以上，因此造成各大中城市大氣質(zhì)量普遍較差，已經(jīng)直接影響到了生活、商業(yè)、以及生產(chǎn)的環(huán)境，為此國(guó)家有關(guān)部門規(guī)劃，到2010年全國(guó)省會(huì)以上大城市的氣化率要達(dá)到85%-90%，中等城市要達(dá)到80%。要達(dá)到這一目標(biāo)，就成熟而具有比較優(yōu)勢(shì)的替代能源來看，用天然氣代替燃煤，無疑是最佳選擇。

　　由此，隨著自治區(qū)各天然氣管道的建成投產(chǎn)，民用天然氣作為終端消費(fèi)的發(fā)展將呈燎原之勢(shì)，覆蓋自治區(qū)中西部中心城市和沿線城鎮(zhèn)。

　　二、化工原料利用風(fēng)起云涌

　　天然氣化工已成為世界化學(xué)工業(yè)的主要支柱，目前世界上80%的合成氨，90%的甲醇用天然氣為原料，在美國(guó)75%以上的乙炔以天然氣為原料生產(chǎn)，而我國(guó)分別還不到20%，可見我國(guó)天然氣化工利用有著很大的發(fā)展空間。

　　合成氨是生產(chǎn)氮肥不可替代的主要原料，由于石油價(jià)格的居高不下，導(dǎo)致重油價(jià)格上升，以天然氣為原料的化肥比以重油為原料的化肥成本上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此，氣頭化肥成為化肥生產(chǎn)的重點(diǎn)。由于技術(shù)的進(jìn)步，油頭改氣頭化肥已經(jīng)相對(duì)成熟。國(guó)內(nèi)蘭州大化肥，銀川大化肥已有成功的改造先例。內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán)的30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素也已經(jīng)實(shí)施油頭改氣頭，加上聯(lián)產(chǎn)20萬噸甲醇/年，用氣量達(dá)到了5.5億立方米/年。

　　甲醇是碳—化學(xué)的關(guān)鍵產(chǎn)品，又是重要的化工原料，同時(shí)還是未來清潔能源之一，既廣泛用于生產(chǎn)塑料、合成纖維、合成膠、染料、涂料、香料、飼料、醫(yī)藥、飼料、農(nóng)藥等，還可與汽油摻和或代替汽油作為動(dòng)力燃料。由于甲醇下游產(chǎn)品需求旺盛，預(yù)計(jì)到2010年甲醇總需求量將達(dá)到700萬噸以上。近幾年來有天然氣條件的地方都在醞釀新上較大規(guī)模的甲醇裝置。鄂爾多斯伊化18萬噸/年甲醇裝置已建成投產(chǎn)，包頭和鄂爾多斯規(guī)劃擬建的三套大型甲醇及深加工項(xiàng)目，也正在籌建當(dāng)中。

　　天然氣化工的發(fā)展還可以和氯堿工業(yè)發(fā)展相結(jié)合，我國(guó)氯堿工業(yè)的主要氯產(chǎn)品PVC總產(chǎn)量已大大突破200萬t，50%以上仍采用電石法，乙烯法PVC受原料乙烯來源限制只占PVC總量30%-35%，進(jìn)口VCM或EDC生產(chǎn)PVC，現(xiàn)占總量的15%-20%。由于電石法PVC環(huán)境污染嚴(yán)重，受環(huán)保政策限制，天然氣用以生產(chǎn)乙炔再加工成PVC，與國(guó)內(nèi)電石法生產(chǎn)成本基本持平，而環(huán)保優(yōu)勢(shì)突出。

　　此外，隨著近年國(guó)際天然氣合成油技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)突破，天然氣制合成油已具有競(jìng)爭(zhēng)力，天然氣制的合成油不含芳烴、重金屬、硫等環(huán)境污染物，是環(huán)保型優(yōu)質(zhì)燃料，有廣大的消費(fèi)市場(chǎng)。

　　氣資源和價(jià)格是影響天然氣化工的重要因素，自治區(qū)具有豐富的天然氣資源，且享有著一定的區(qū)域價(jià)格優(yōu)勢(shì)，在充分進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較的前提下發(fā)展天然氣重化工產(chǎn)業(yè)正當(dāng)其時(shí)。

　　三、汽車燃油替代快速增長(zhǎng)

　　近幾年來隨著汽車保有量的快速增長(zhǎng)，汽車尾氣的污染問題越來越突出，天然氣成分是以甲烷為主，天然氣汽車排放的尾氣中可徹底清除鉛、苯、芬香烴等致癌物質(zhì)，基本不含硫化物，與燃油相比，一氧化碳減少97%，碳?xì)浠�物減少72%，氮氧化物減少39%，對(duì)改善大氣質(zhì)量十分有利；受能源緊缺影響，石油與成品油價(jià)格飛漲，天然氣價(jià)格相對(duì)低廉，按照熱值1立方米天然氣相當(dāng)于1.12升汽油，以目前的價(jià)格計(jì)算，使用壓縮天然氣替代燃油，費(fèi)用至少可以下降60%，大幅度降低了汽車運(yùn)行成本。恰恰是受優(yōu)良的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)使，天然氣汽車越來越受到人們的青睞，并隨著汽車整裝、改裝技術(shù)的不斷改進(jìn)和日趨成熟，得到了大范圍的推廣使用。

　　受距離因素制約，目前天然氣汽車主要適用于城市出租車及部分家用車的替代，國(guó)內(nèi)包括北京、西安、重慶等許多具備氣源條件的城市已經(jīng)推廣使用。自治區(qū)內(nèi)，隨著天然氣管網(wǎng)的建設(shè)，呼、包、鄂三市壓縮天然氣項(xiàng)目也已經(jīng)實(shí)施，天然氣汽車已經(jīng)初具規(guī)模，并可在不久的將來拓展到集寧、臨河等地區(qū)；特別值得提出的是，自治區(qū)煤炭運(yùn)輸車輛保有量巨大（初步統(tǒng)計(jì)約8萬輛）且行駛線路相對(duì)穩(wěn)定、距離適中，隨著柴油車改裝技術(shù)的逐步成熟，柴油改裝天然氣汽車將會(huì)成為自治區(qū)最具潛力和特色的天然氣使用領(lǐng)域之一。

　　四、工業(yè)爐窯利用大放異彩

　　工業(yè)爐窯大多傳統(tǒng)上是以煤制氣和柴油作燃料，由于煤制氣的嚴(yán)重污染和油價(jià)上漲，天然氣作為爐窯燃料已經(jīng)具備經(jīng)濟(jì)和環(huán)保優(yōu)勢(shì)。特別是由于天然氣的高效、清潔還可有效提高爐窯制成品的質(zhì)量，如機(jī)械工業(yè)的熱處理，陶瓷燒制過程以及其它工業(yè)生產(chǎn)加熱過程天然氣都顯示出其高效、清潔、廉價(jià)的優(yōu)越性。包頭的一機(jī)、二機(jī)、包鋁、包頭希望鋁業(yè)還有呼市、包頭、鄂爾多斯市的多家陶瓷廠都將采用天然氣作燃料改造其原有的爐窯。天然氣的工業(yè)爐窯利用將大放異彩。

　　五、天然氣發(fā)電方興未艾

　　從20世紀(jì)80年代起，天然氣逐漸滲入電力部門，發(fā)電用天然氣消費(fèi)量及燃?xì)獍l(fā)電所占比例不斷增加。天然氣發(fā)電具有熱效率高、排放污染少、投資費(fèi)用低、建設(shè)周期短、環(huán)境污染小、占地面積少等諸多優(yōu)勢(shì)，特別是天然氣發(fā)電的調(diào)峰優(yōu)勢(shì)，對(duì)于解決經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來的日負(fù)荷和季節(jié)性負(fù)荷的峰谷差問題具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此，天然氣發(fā)電是21世紀(jì)天然氣的重要消費(fèi)方向之一。

　　但比較而言，我國(guó)天然氣發(fā)電處于很低的水平。目前我國(guó)天然氣發(fā)電僅為總發(fā)電量的1%，而世界上大體為20%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)對(duì)電力需求增長(zhǎng)的推動(dòng)，將使天然氣發(fā)電在我國(guó)的發(fā)展大有前途。自治區(qū)作為國(guó)家重要的電力能源供應(yīng)基地，已經(jīng)制訂了在包頭、呼市以及氣源地烏審旗分別新上天然氣發(fā)電機(jī)組作為調(diào)峰電廠的規(guī)劃，并已開始籌建，不久就將填補(bǔ)我區(qū)天然氣發(fā)電的空白。

　　◆天然氣中間制造產(chǎn)業(yè)

　　一、壓縮天然氣（CNG）蓬勃發(fā)展

　　壓縮天然氣（CNG）是促進(jìn)天然氣開發(fā)利用的一種重要方式，在國(guó)外已經(jīng)有近100年的歷史。它是指將不同壓力等級(jí)的中低壓天然氣，經(jīng)過天然氣壓縮機(jī)升壓到25Mpa，再由加氣機(jī)向汽車鋼瓶加注或通過卸氣站給居民或公建用戶供氣，是管道運(yùn)輸方式的一種補(bǔ)充，成為當(dāng)前普遍使用以解決合理半徑在200公里內(nèi)且管網(wǎng)未覆蓋的中小城鎮(zhèn)或零散用戶的天然氣利用問題的主要方式，更催生了替代燃油汽車的CNG汽車大范圍的快速發(fā)展。

　　自治區(qū)中西部地區(qū)干線管道布局完成后，區(qū)域內(nèi)僅管網(wǎng)無法惠及而具備壓縮天然氣供氣條件的城鎮(zhèn)，符合CNG改裝條件的公交車、出租車、客貨運(yùn)車輛（特別是煤炭運(yùn)輸車），將形成至少3億立方米/年的壓縮天然氣需求市場(chǎng)。長(zhǎng)慶氣田至呼和浩特天然氣輸氣管道建成運(yùn)營(yíng)后，呼和浩特、包頭、鄂爾多斯已經(jīng)建成加氣站座（類型包括常規(guī)站與母子站），尚遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需要。CNG良好的發(fā)展預(yù)期，吸引各類投資不斷進(jìn)入，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

　　二、液化天然氣（LNG）盡顯商機(jī)

　　液化天然氣（LNG）是促進(jìn)天然氣開發(fā)利用的另一種重要方式，在國(guó)外已有40多年的歷史，在國(guó)內(nèi)到90年代初才被人提及，尚屬新興產(chǎn)業(yè)。它是將氣田生產(chǎn)的天然氣經(jīng)凈化處理后去除硫、二氧化碳、水分等雜質(zhì)，后經(jīng)一連串超低溫在-162攝氏度時(shí)液化，體積縮小為氣態(tài)的1/625，再利用液化天然氣船或車運(yùn)送目的地，作為民用、工業(yè)、汽車燃料等使用。

　　經(jīng)過凈化處理，液化天然氣更為高效、潔凈，被公認(rèn)是地球上最干凈的能源；經(jīng)過液化后，液化天然氣能量密度大，比管道天然氣更能勝任遠(yuǎn)途運(yùn)輸；液化和再氣化技術(shù)條件成熟、經(jīng)濟(jì)成本適中，比汽柴油、LPG便宜、安全、環(huán)保；液化后和再氣化過程可提供大量的冷能，將這些冷能回收，還可以利用于6種低溫用途上：使空氣分離而制造液態(tài)氧、液態(tài)氮，液化二氧化碳、干冰制造，利用冷能進(jìn)行發(fā)電，制造冷凍食品或使用于冷凍倉(cāng)庫(kù)，橡膠、塑料、鐵屑等產(chǎn)業(yè)廢棄物的低溫破碎處理等，綜合利用效果明顯。因此，世界LNG的產(chǎn)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，其占天然氣地區(qū)間貿(mào)易的比例從1970年的0.3%，增加到2004年的26.2%，有專家預(yù)測(cè)，LNG未來將占燃料市場(chǎng)的半壁江山，將毫無疑問地成為萬眾矚目的能源新寵。

　　我國(guó)近年來出于能源戰(zhàn)略的考慮，也大力發(fā)展LNG產(chǎn)業(yè)，廣東、福建、海南等地的大型LNG項(xiàng)目都在積極的籌建當(dāng)中。自治區(qū)通過發(fā)展LNG項(xiàng)目，可以突破管道長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)木窒扌院椭惺�油、中石化在該行業(yè)的壟斷限制，使天然氣在更大范圍內(nèi)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)資源效益的更大化。

　　綜上所述，在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，全球天然氣市場(chǎng)必將保持高速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。根據(jù)有關(guān)預(yù)測(cè)，全球天然氣需求將從目前的2.4萬億立方米增加到2020年的4.9萬億立方米，2040年世界天然氣供應(yīng)量將超過石油和煤炭，所占比例將達(dá)到51.1%，成為一次能源中的首選能源。而我國(guó)目前天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例尚不足3%，為加大天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中的比例，提高人民生活質(zhì)量，適應(yīng)人類改善生態(tài)環(huán)境的要求，中央政府制定了“油氣并舉”的戰(zhàn)略方針，大力鼓勵(lì)開發(fā)利用天然氣資源。根據(jù)國(guó)家天然氣戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，2010年天然氣在一次能源總需求構(gòu)成中的比例將達(dá)到約6%，需求量將達(dá)到900億立方米。2020年需求量將達(dá)到2000億立方米，占整個(gè)一次能源構(gòu)成的10%，屆時(shí)發(fā)電、城市燃?xì)�、化工、工業(yè)等其他用戶消費(fèi)結(jié)構(gòu)比例如下：

　　發(fā)電占42%，天然氣需求量將達(dá)到840億立方米。

　　城市燃?xì)庹?2%，天然氣需求將達(dá)到440億立方米。

　　化工用氣占16%，天然氣需求將達(dá)到320億立方米。

　　工業(yè)等其他用戶用氣占近20%，天然氣需求將達(dá)到近400億立方米。

　　內(nèi)蒙古自治區(qū)作為天然氣資源的富集區(qū)，發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)可謂占盡了“天時(shí)、地利”。只要制訂適宜的政策，鼓勵(lì)投資、引導(dǎo)消費(fèi)，就完全可以培育和規(guī)范出一個(gè)“人和”的天然氣市場(chǎng)，進(jìn)而推動(dòng)天然氣在民用、工業(yè)、汽車、發(fā)電等各個(gè)方面得到全面、合理、高效的利用。而壓縮天然氣、液化天然氣的推動(dòng)發(fā)展，將使有限的能源資源參與到更大范圍、更廣領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)最為有效的配置，為區(qū)域帶來最為實(shí)惠的利益。

　　總而言之，相信在不久的將來，我們會(huì)迎來自治區(qū)天然氣產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的新紀(jì)元，并促進(jìn)自治區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)邁上新的臺(tái)階。