二〇一一年十一月二十五日
近20多年來，世界天然氣需求持續穩定增長，平均增長率保持在2%，預計2020在世界能源組成中的比重將會增加到29%左右。中國是開發利用天然氣資源最早的國家。新中國成立後，天然氣產業有了很大發展。
特別是「八五」以來，中國儲量快速增長，天然氣進入高速發展時期。但從全世界看，中國天然氣產業整體水平還很低，資源探明程度僅7%左右，儲量動用程度約50%，特別是天然氣在能源結構中所佔的比例極低，不到世界平均水平的十分之一。隨著中國國民經濟的持續發展，工業化程度的不斷提高，對清潔能源的需求不斷增大，預示著天然氣具有很大的發展空間，中國天然氣產業具有良好的發展前景。
中國天然氣產業正面臨著前所未有的發展機遇和挑戰。隨著科技進步，世界能源消費結構不斷地向低碳化演變，天然氣作為低碳化的清潔能源在世界各國都得到了高度的重視和發展，而目前中國天然氣產業的發展與國民經濟及社會發展很不適應。為此，國家從能源結構調整、加強環保和可持續發展等基本國策出發，「十五」將大力發展天然氣的開發利用，這將為天然氣產業的發展創造良好環境。
一、天然氣組成
天然氣是由烴類和非烴類組成的複雜混合物。大多數天然氣的主要成份是氣體烴類，此外還含有少量非烴類氣體。天然氣中的烴類基本上是烷烴，通常以甲烷為主，還有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、以及少量的已烷以上烴類。
在中有時還含有極少量的環烷烴（如甲基不戊烷）及芳香烴（如苯、甲苯）。天然氣中的非烴類氣體，一般為少量的氮氣、氧氣、氫氣、二氧化碳、水蒸氣、硫化氫，以及微量的惰性氣體如氦、氬、氙等。天然氣中的水蒸氣一般呈飽和狀態。
天然氣的組成並非固定不變，不僅不同地區油、氣藏中採出的天然氣組成判別很大，甚至同一油、氣藏的不同生產井採出的天然氣組成也會有很大的區別。
1、根據化學組成的不同分類
（1）乾性天然氣：含甲烷90%以上的天然氣。
（2）濕性天然氣：除主要含甲烷外，還有較多的乙烷、丙烷、丁烷等氣體。
2、根據天然氣的**分類
（1）純天然氣：氣藏中通過採氣井開採出來的天然氣稱為氣井氣。這種氣體屬於幹性氣體，主要成分是甲烷。
（2）油田伴生氣：係指在油藏中與**呈平衡接觸的氣體，包括游離氣和溶解在**中的溶解氣兩種。油田氣是與石油伴生的，是天然氣的一種，從化學組成來說屬於濕性天然氣。
開採時與**一起打出，氣油比（m3/t）一般在20~500範圍內。這種氣體中含有60%~90%的甲烷，10%~40%的乙烷、丙烷、丁烷和高碳烷烴。
（3）凝析氣田氣：是含有容易液化的丙烷和丁烷成分的富天然氣。這種氣體通常含有甲烷85%~90%，碳三到碳五約2%~5%。
可採用壓縮法、吸附法或低溫分離法，將後者分離出去制液化石油氣。
（4）礦井氣口從井下煤層抽出的礦井氣，習慣稱為礦井瓦斯氣。
二、天然氣燃燒特性
天然氣最主要的成分是甲烷，基本不含硫，無色、無臭、無毒、無腐蝕性，具有安全、熱值高、潔淨和應用廣泛等優點，目前已成為眾多發達國家的城市必選燃氣氣源。
城市燃氣應按燃氣類別及其燃燒特性指數（華白數w和燃燒勢cp）分類，並應控制其波動範圍。
華白數w按式（1）計算：
1）式中：w—華白數，mj/m3（kcal/m3);qg—燃氣高熱值，mj/m3/（kcal/m3）；d—燃氣相對密度（空氣相對密度為1)。
燃燒勢cp按式2計算：
2）3）
式中：cp——燃燒勢；
h2——燃氣中氫含量，%（體積）；
cmhn——燃氣中除甲烷以外的碳氫化合物含量，%（體積）；
co——燃氣中一氧化碳含量，%（體積）；
ch4——燃氣中甲烷含量，%（體積）；
d——燃氣相對密度（空氣相對密度為1）；
k——燃氣中氧含量修正係數；
o2——燃氣中氧含量，%（體積）。
城市燃氣的分類應符合表的規定。
城市燃氣的分類（幹，0℃，101.3kpa）表
注：6t為液化石油氣混空氣，燃燒特性接近天然氣。
三、天然氣的儲運
天然氣是以氣態燃用，但儲運方式有管輸天然氣、壓縮天然氣、液化天然氣等多種形式。另外，目前還在發展天然氣水合物。
1. 壓縮天然氣（cng）
壓縮天然氣（cng）是通過壓縮機加壓的方式，將天然氣壓縮至容器，增加容器儲存體積的天然氣運輸方式。一般情況下，天然氣經過幾級壓縮，達到20mpa的高壓，在用氣時在經減壓閥降壓使用。在20mpa高壓下，天然氣的壓縮比可以達到276。
cng在生產和利用過程中成本相對較低，能耗低。但是由於採用笨重的高壓氣瓶，導致cng單車運輸量比較小，運輸成本高。因此，一般認為該種方式只適合為距離氣源地近、用氣量小的城市**燃氣。
cng專案的特點：與lng相比，裝置相對簡單、投資少；與管道天然氣相比要靈活，因為管道一旦建設好以後，無法根據市場的需要發生轉移。
2. 液化天然氣（lng）
當天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162℃時，天然氣由氣態轉變成液態，稱為液化天然氣（liquefied natural gas，縮寫為lng）。lng體積約為同量氣態天然氣體積的1/625，密度在450kg/m3左右。可見液化天然氣具有較大的氣液，便於運輸。
另外，由於lng的燃點及**極限高於汽油，所以不易發生**，安全效能好。
lng專案包括液化工廠、低溫儲槽和再氣化工廠的建設。液化和再氣化工廠的經濟可行性由年產量和最高供氣量決定。由於lng所以低溫液體，其生產、儲運及利用過程中都需要相應的液化、保溫和氣化裝置，投資額高。
這種運輸形式只有在規模發展較大時才具有合理的經濟效能。
3. 管輸天然氣（png）
管輸天然氣是通過管道直接將天然氣輸運到使用者點的一種運輸方式，主要針對氣源地使用者或與氣源地通過陸地相連的國家之間天然氣運送。管道長度對於png方式有一定要求。對於距離氣源地較遠的地區，只有當用氣量較大時才會具有較好經濟性。
由於海底管道的建造和維護費用高，當天然氣的海上運輸距離較長時，將會傾向於採用lng船運輸。
與lng專案不同，png專案既不需要液化工廠也不需要再氣化工廠。管道基本建設投資是影響專案經濟可行性的主要決定因素。基本建設投資額隨著管線距離、管線走向、地理環境和負荷係數的變化而變化。
天然氣井口**也對png專案的經濟可行性有較大影響。當天然氣的進口**一定時，運輸距離是決定其**方式的主要因素。如果輸送距離高於臨界點，lng專案將更加可行。
據英國bp公司提供資料，管道天然氣和液化天然氣運輸成本運輸距離的臨界值大致在4000～5000公里間。
4. 其他技術
除了上述三種已經成熟的天然氣儲存技術，各國還在積極探尋其他更經濟有效方式。其中包括天然氣水合物（ngh ，natural gas hydrate，簡稱gas hydrate）和吸附天然氣（ang，adsorption natural gas）等。
天然氣水合物資源是世界能源開發的下乙個主要目標。海底的天然氣水化物資源豐富，其開發利用技術已成為乙個國際能源領域的熱點。天然氣水合物是在一定條件（合適的溫度、壓力、氣體飽和度、水的鹽度、ph值等）下由水和天然氣組成的類冰的、非化學計量的、籠形結晶化合物，其遇火即可燃燒。
形成天然氣水合物的主要氣體為甲烷，對甲烷分子含量超過99％的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物（methane hydrate）。在標準狀況下，1單位體積的氣水合物分解最多可產生164單位體積的甲烷氣體。但是根據目前的發展來看，該技術距離工業應用的成熟水平還有一定的距離。
吸附天然氣技術是利用一些諸如活性炭等多孔性固體物質對氣體的吸附特性進行儲氣。由於這種新型的儲氣方式也要求在一定的壓力作用下（通常為3mpa-4mpa）方能最大限度地提高氣體附量（如在儲存壓力為3.5 mpa時，理論儲氣量可達其容積體積的150倍），因此從一定意義上講，該儲存方式同屬壓力儲存。
但由於儲存壓力較cng大為降低，因此容器重量相應減輕，安全性相對提高。當儲氣容器的改良同樣是減輕車輛無效載重、提高空間利率、減緩容器內外壁腐蝕等部題的最根本方法。目前該技術的關鍵部分：
吸附劑以及熱能儲存器的開發已有了較大進展。作為天然氣儲存的一種方式，由於單位儲存介質的吸附量還比較小，還不能在工業中得到大規模的應用。目前只有少數機構可以將其應用到天然氣汽車上。
lng基本性質
天然氣的主要組分是甲烷，其臨界溫度為－83℃，故在常溫下，無法僅靠加壓將其液化。通常的液化天然氣（liquefied natural gas，簡稱lng）多儲存在溫度為－162℃、壓力為0.1mpa左右的低溫儲罐內，其密度為標準狀態下甲烷的600多倍，體積能量密度為汽油的72%，十分有利於輸送和儲存。
液化天然氣是經過淨化處理（脫水、脫烴、脫酸性氣體）後，採用節流膨脹及外加冷源冷卻的工藝使得天然氣液化的。預處理主要包括的清除，以免低溫下凍結、堵塞。
液化天然氣乙炔
天然氣與乙炔對比 液化天然氣 簡稱lng 是井下開採的天然氣經過淨化之後，通過壓縮公升溫，在混合製冷劑的作用下，冷卻移走熱量，並除去其中的氮氣 二氧化碳 固體雜質 硫化物和水，再節流膨脹而得到 162 體積縮小到1 625的以液態形式存在，主要成份是甲烷。乙炔，俗稱電石氣，是炔烴化合物系列中體積最小...
液化天然氣換算方法
中的當量換算基本上基於如下標準 1.天然氣 1000英熱單位 立方英呎 9500大卡 立方公尺。groningen氣為8400大卡 立方公尺 2.液化石油氣 假定其按50 50的丙烷與丁烷的混合比例。其中r與p分別代表冷凍與壓縮狀態下的液化石油氣。3.熱值，百萬英熱單位 總量 每噸 液化天然氣51....
美國天然氣液化技術
有幸隨由中國土木工程學會組織的中國天然氣液化技術考察團，應美國土木工程師學會的邀請，於1995年8月31日赴美，進行了為期兩周的考察訪問。在美期間，代表團考察訪問了洛杉機 紐約 休斯頓 芝加哥四城市的天然氣企業，訪問了美國土木工程師學會及美國燃氣工藝研究院。實地考察了美國天然氣遠端輸送 城市輸配管網...