油气储运基础知识天然气的组成、性能及用途.ppt

系列课程 油气开采职业技能培训 北京易讯博华科技有限公司 天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成 分的混合气体，其组分可分为三大类。 第2节 天然气的组成、性能及用途 一、天然气的化学组成 北京易讯博华科技有限公司 天然气中甲烷的含量约为7090，故通常 将天然气作为甲烷来处理，它可用作化工原料及燃 料。 (一)烃类组分 1.甲烷(ch4) 北京易讯博华科技有限公司 乙烷、丙烷及丁烷常温常压下都是气体， 它们在天然气中的含量比甲烷低。 丙烷、丁烷可以适当加压或降温而液化， 即为通常所说的液化石油气，简称液化气。 2.乙烷(c2h6)、丙烷(c3h8)、丁烷(c4h10) 北京易讯博华科技有限公司 c5以上的烷烃组分常温常压下是液体，是汽油 的主要成分。 在天然气开采过程中，这些组分凝析为液态而 被回收，称为凝析油，是一种天然汽油，可直接做 汽车燃料。 3.其他烷烃(c5以上组分) 北京易讯博华科技有限公司 天然气中不饱和烃的含量很少，约小于1。不 饱和烃常常可以和凝析油一起从天然气中分离出来 。 4.不饱和烃(烯烃、炔烃、环烷烃、芳香烃) 北京易讯博华科技有限公司 天然气中的含硫组分包括无机硫化物与有机硫 化物。 无机硫化物是指硫化氢气体，该气体比空气重 ，可以燃烧，有毒，有臭鸡蛋味。 硫化氢溶于水形成氢硫酸，显酸性，对管道具 有腐蚀作用。天然气中有机硫化物含量极少，但同 样有毒，有臭味,会污染大气,应在输送之前脱除。 (二)含硫组分 北京易讯博华科技有限公司 天然气中还含有二氧化碳、一氧化碳、氧气、 氮气、氢气、水以及氦、氩等稀有气体。 (三)其他组分 北京易讯博华科技有限公司 单位体积天然气的质量称为天然气的密度 ，单位为kg/m3。天然气的相对密度是指在同 温同压条件下，天然气的密度与空气的密度之 比。通常所说的天然气的相对密度，是指压力 为101.325kpa(1个大气压)、温度为273.5k(即 00c)条件下天然气密度与空气密度之比，即天 然气在标准状态下的相对密度。 二、天然气的主要性质 (一)密度和相对密度 北京易讯博华科技有限公司 天然气的粘度大小与压力、温度、组成等因 素有关。 一般说来，压力不大时(3.0mpa以下)气体粘 度与压力无关；压力较大时，气体粘度随压力增 大而增加。 (二)粘度 北京易讯博华科技有限公司 燃烧一定体积或一定质量的天然气所放出的热 能，称为天然气的热值(或发热量)，单位为kjm3或 kjkg。 天然气的热值远高于其他燃料(见下表)。 (三)热值 北京易讯博华科技有限公司 表l-1-1 几种主要燃料的热值(净热值) 北京易讯博华科技有限公司 天然气主要组分烃类是由碳和氢构成的，氢在 燃烧时生成水并被汽化，由液态变为气态，于是一 部分燃料热能消耗于水的汽化。 消耗于水的汽化的热叫汽化热(或蒸汽潜热)。 将汽化热计算在内的热值叫高热值(全热值)，不计 汽化热的热值叫低热值(净热值)。 由于天然气燃烧的汽化热无法利用，工程上通 常使用低热值即净热值。 北京易讯博华科技有限公司 天然气中水汽的含量与输送温度、压力有关 ，常以绝对湿度、相对湿度和露点来表示其含 量的多少。 单位体积天然气所含水汽的质量，称为天然 气的绝对湿度，单位为gm3。 (四)含水量 北京易讯博华科技有限公司 在给定条件下，天然气含水汽量与其饱和时 含水汽量之比，称为天然气的相对湿度。 在一定压力下，天然气含水量达到饱和时的 温度，称为天然气的露点。 北京易讯博华科技有限公司 水汽在天然气中的存在具有潜在的危险， 当输送温度降低到天然气的露点时，水汽会凝 析出来，从而降低输气能力和降低热值，加速 h2s和c02对管道的腐蚀。 为此，输气之前，必须将天然气中的水汽 尽量脱除，使得其露点低于输送温度。 北京易讯博华科技有限公司 天然气与空气混合，遇到火源时，可以发生燃 烧或爆炸。 在敞开系统中，天然气与空气的混合物遇明火 可进行稳定燃烧。此时，天然气在混合气体中的最 低浓度称为可燃下限，最高浓度称为可燃上限。可 燃下限与可燃上限之间的浓度范围，称为可燃性界 限，即可燃性限。 (五)爆炸性 北京易讯博华科技有限公司 在密闭系统中，天然气与空气的混合物遇 明火可以发生剧烈燃烧，即发生爆炸。 此时，天然气在混合气体中的最低浓度称 为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸下 限与爆炸上限之间的浓度范围，称为爆炸限。 北京易讯博华科技有限公司 天然气的爆炸是在一瞬间(千分之一或万 分之一秒)产生高压、高温(达200030000c) 的燃烧过程，爆炸波速可达20003000ms， 能造成很大的破坏力，破坏力的大小取决于气 体混合物的压力。 注意天然气的爆炸性，对安全生产具有重 大意义。 北京易讯博华科技有限公司 (1)gb 17820一1999天然气按硫和