重视天然气资源和能源的综合优化利用

一、我国天然气利用现状

天然气是清洁、优质、高效的能源，目前世界各国都在大力发展天然气，以替代短缺的石油资源。目前，天然气消费已经占全球能源构成的25％，超过煤（23%）仅次于石油居第二位，而且有可能在几十年后超过石油。我国一次能源以煤为主，占总消费的66.5 %^【1】；天然气生产和消费起步均较晚，1990年仅140亿m³，2003年达到341亿m³，位居世界第17位，但仅占能源构成的2.7 ％。

我国有丰富的天然气资源，有效地质资源量为19.314 Tm³，可采资源量11.442 Tm³（万亿m³）。中国的天然气主要分布在中部和西北。按盆地计算全国天然气资源量主要集中在四川、鄂尔多斯、塔里木、莺琼等四大盆地内。此外还有约30万亿m³的煤层气。但我国天然气资源的探明程度相当低，天然气的储资比为0.18^【13】；2003年产量仅有36Gm³ （360亿m³）。我国天然气储量有很大比例分布在油和气伴生的气田中，在过去长时间里，生产石油的利润要比生产天然气大得多，许多油田伴生的天然气常被看做副产品或增加生产费用的废弃物而被放空燃烧掉，要么为提高石油采收率而被回注地下，造成了天然气资源的极大浪费。仅在四川等传统天然气产区得到较好的利用。

我国目前有统计的天然气消费结构为：城市与商用17.4％，化工原料50.8％，工业16.8％，发电15.0％^【2】，其中化工行业是天然气的第一大用户，每年化工用气达100多亿ｍ³，90％ 以上用于生产化肥^【3】。其它用途的比重均大大低于发达国家。

二、当前“西气东输”和引进LNG的利用趋势

在快速增长的能源需求和严峻的生态、环境压力下，我国政府已经制订了“优化结构、提高效率、重视环保、保障供应、开发西部”和在经济全球化格局下利用国内外两个市场、两种资源的能源战略[9]。目前正在新建一系列重大天然气项目，包括陕气进京、西气东输、海气登陆、进口LNG等。国家发改委计划到2020年自产天然气120 Gm3/a,即1200亿立方米/年，约合1.2 tOE/a (1.2亿吨油当量/年)。引进100 Gm3/a，（1000亿立方米/年）。这标志着我国将进入一个天然气大发展的时代。有人预测2010年我国需进口管道天然气和液化天然气约300亿亿立方米/年【1,3】；显然还低于发改委的规划。

西气东输计划供应长江三角洲的天然气主要用于民用燃料。按已签协议，到2005年逾90亿立方米，2007年增至140亿立方米，2010年达到190亿立方米，确保稳定供气30年。深圳称头角将建设我国第一个ＬＮＧ接受终端，一期于2006年进口ＬＮＧ320万ｔ/a(约40亿亿立方米/年)，二期工程2008年达到500万ｔ。按目前规划，70％用于发电，30％作为珠三角城市民用燃料。总之，上述利用规划都仅考虑了天然气的能源利用。这并不偶然，因为无论西气还是海运LNG，用户价都在1.4元/m3以上，用这个价位天然气做化工原料是不经济的。

三、国外天然气利用简介

截止2003年，世界天然气剩余可采储量已达176万亿立方米)，自1980年以来增加了一倍多，按照目前的生产能力还可开采67年。俄罗斯天然气储量有47万亿立方米，占世界总储量的26.7％。中东的伊朗有26.69万亿立方米、卡塔尔25.77万亿立方米，分别占15.2％和14.7％。这三个国家的天然气储量占了世界总储量的56.6％^【4】。天然气矿藏有3种:与石油伴生的油气田、与凝析油共生的凝析气田（天然气液，Natural Gas Liquid）和气田。前两者在开采时把气分离出来。凝析油主要由C₃到C₅构成；天然气则以甲烷为主，含有10%（mol） 左右的C₂和C₃以及极少量C₄，叫做“湿气”；开采出或分离C₂⁺后的天然气中甲烷含量占95％以上，称为“干气”。椐估计，大约有35％的世界天然气储量是“湿”气^[5]。由于要将湿气中的比甲烷重的烃类抽提出去会提高气田的开发成本，所以世界各国大部分出口的LNG都是湿气。美国将大部分C₂⁺分离出去做乙烯原料，剩下进入管道的是干气。我国油气资源中平均每吨油产50立方米气；塔里木、准噶尔油田产气高达140-200立方米；而鄂尔多斯油不含气，陕北天然气全是干气。

2003年世界天然气产量为2.6万亿立方米，比上年增长3.4％，俄美两国的天然气产量分别占到世界总产量的22.1％和21.0％。2003年世界天然气消费2.5万亿立方米，美国仍是头号消费大国，占到世界消费总量的24.3％，俄罗斯位居第二，占15.7％。在世界天然气贸易方面，管道气进出口量为4548.7万亿立方米，液化天然气进出口量为1688.4万亿m³。加拿大管道气出口量有986亿m³，完全供应美国。俄罗斯管道天然气出口1317.7亿立方米，主要供应欧洲。LNG出口当首推印尼，亚太地区的马来西亚、澳大利亚和文莱也有，买方集中在日本、韩国和中国的台湾省。^【4】

美国到2002年初的天然气探明储量为5.01万亿立方米，占世界3.2％ ，列第六位。2001年，美国天然气生产和消费量分别为5408亿立方米（干气）和6428亿立方米， 其天然气消费组成主要为：工业45.2%、民用23.8%、商业15.3%和发电15.7%^【6】,如表1所示。其中，工业和商业用有相当一部分是通过冷热电联供（CCHP）得到高效利用的。世界富产天然气的地区都将天然气中的C₂⁺用作裂解原料制乙烯；美国乙烯能力(2718 ×10⁴ t/a) 的70 %左右采用天然气及凝析液为原料；其中，约一半为乙烷，15％～20％为丙烷、3％～4％为丁烷，仅30％采用重质液体（石脑油、瓦斯油）为原料。其墨西哥沿岸采用乙烷为主要的裂解料，乙烯成本仅为250美元/t^【7】。

表1  美国天然气消费组成及价格

工业

民用

发电

商业

汽车

井口

门站

价格(元/m³)

0.91

1.96

0.77

1.56

1.27

0.64

0.91

消费组成 ％

45.2

23.8

15.7

15.3

0.03