天然气基本知识

，天然气基本知识，第一节天然气概况1，天然气概况天然气是自然界生产的，以碳氢化合物为主要成分的易燃气体。天然气因地区而异。第二，构成天然气的成分大体可以分为碳氢化合物、含硫成分和其他成分三类。1、碳氢化合物成分烷烃的比例较大，其中甲烷占70%至90%。甲烷是无色无味比空气轻的易燃气体，可以用作燃料，是用途广泛的化学原料。甲烷的含量高，一般把天然气当作甲烷处理。不仅是甲烷，乙烷、丙烷和丁烷在常温下也是气体。丙烷或丁烷通过加压或冷却液化，称为液化石油气，又称液化气体。天然气中含有一定量的碳更多的烷烃，简称碳5以上的成分，它们是汽油的主要成分，从常温常压到液体。在天然气开采中，这些成分凝结成液体回收，这被称为凝结水。2、含硫成分天然气的含硫成分可分为无机硫化物和有机硫化物。无机硫化氢比空气重，是可燃物，有毒，有恶臭的鸭蛋气味的气体。硫化氢的水溶液呈酸性，对金属有强烈的腐蚀作用。因此，天然气含有硫化氢时，必须经过脱硫净化处理，才能输送和利用管道。天然气有时含有少量的有机硫。3，其他成分天然气除了这些成分外，还含有二氧化碳和一氧化碳，氧气和氮，氢和水分。二氧化碳溶于水，呈酸性，对金属设备产生严重腐蚀。通常在天然气脱硫过程中，与硫化氢一起，最大限度地去除(脱硫，脱碳)二氧化碳。天然气含有水分，温度下降会继续凝结成液态水，影响管道输送工作。一般使用吸收法、低温分离法、吸附法等，将水和碳氢化合物的露点降低到规定的值。第三，天然气分类1，根据天然气来源对油田分类发火的天然气，在开采过程中与液体石油一起开采，含有更多的重烃成分。天然气这种天然气发生在天然气田，甲烷含量约为80%到90%。凝析气田这种气田气体作为气体存在于地层中，在室温下以液态开采。一般称为瓦斯的煤层的烦躁通常在煤层中发现。水溶性气体，水合物气体。2，煤气含有90%以上的甲烷，其他成分含量较少。潮湿的天然气含有90%以下的甲烷，其他成分含有10%以上。3.无硫和未硫天然气：按硫量分类。这种天然气的硫化氢含量符合管道输送要求。低硫天然气：天然气的硫化氢含量约为0.01%-1%(体积比)。中含硫天然气：天然气的硫化氢含量约为1%-2%(体积比)。高硫天然气：天然气中硫化氢的含量约为2%-7%(体积比).第四，天然气以清洁能源为特征。丰富的资源(煤层气、水合物天然气、水溶性天然气)；热值比人工煤气高得多。燃烧效率；市场竞争加强，价格比较稳定。最佳发运方法-管道运输(LNG，水合物)。第：节天然气的主要特性，第一，摩尔质量天然气是通过各组摩尔质量和体积比的乘积加权平均值计算的混合气体。计算如下：m=M1 V1 M2 V2 m3 v3.mnvn表达式中的：M表示：天然气的摩尔质量，v1、v2、v3.VN表示：天然气组分的体积百分比。m1、m2、m3.Mn表示：天然气组分的摩尔质量。示例：天然气成分和体积的100%如下表所示。求天然气的摩尔质量吗？解决方案3360包括m=m1 v1 m2 v2 m3 v3.mnvn中的m=93 . 5 . 043 2 . 30 . 07 1.2d . 097 0.3x . 12 1 . 54 . 09 1 . 2(02=17.09 a 3360)此天然气的摩尔质量为17.09。2，中密度，密度，比重(1)，中密度1，概念单位体积天然气的重量称为天然气的重证。:式中： -天然气的重量、kgf/m3g-天然气的重量、kgfv-天然气的体积、m3、2，影响因素(1)压力的影响达到一定温度时，一定重量的气体压力增大，计算严重；压力越小，严重的效果越小。(2)当温度的影响是一定压力时，一定重量的天然气温度更大，严重的情况更小；温度越小，重量越大。(2)天然气比重1，概念单位体积与天然气重量相同的条件(压力、温度)下单位体积空气重量的比率。S=g/a型： g-天然气严重； a-空气的中增量。2、影响因素天然气比重在相同条件下与空气重症不同的话，值设定、3，天然气的水分含量(湿度)天然气的水分含量，湿天然气中标准单位容积干燥气体在水蒸气中分布的质量称为水分函数。Kg/Nm3。1.研究水分含量的有意义的天然气在地层中开采，处理不干净后，含有水和酸性离子，在金属设备中形成电化学腐蚀和化学腐蚀的电解质。天然气中含有水的时候天然气的碳氢化合物成分。在一定条件下，与水结合，制造水合物，堵塞管道、仪表、阀门。天然气含有液态水的话，就会从管道低地分离出来，减少流通面积，增加气体阻力。天然气含有液态水时，水气化吸收热量，降低天然气的燃烧价值。这些问题增加了很多入厂维修工作，增加了很多管理成本。2，影响天然气含水量的因素1)温度和压力的影响天然气包含液体(或自由状态)水时，温度必须，压力越高，天然气的水分含量(水蒸气量)越少；压力越低，天然气的水分含量(水蒸气量)就越多。压力越大，温度越高，天然气的水分含量(水蒸气量)就越多；温度越低，天然气的水分含量(水蒸气量)越少。(2)天然气的分子量越大，天然气的水分含量(水蒸气量)就越大。3，天然气含水量显示方法天然气含水量用绝对湿度、相对湿度、露点表示。1)绝对湿度单位体积或单位重量天然气中包含的水蒸气的重量称为天然气的绝对湿度或含水量。2)相对湿度单位容积天然气的含水量与同一条件(温度、压力)下饱和天然气的含水量比例。3)露点a)天然气的饱和状态在一定温度和压力下天然气含有最大水蒸气量时的状态称为天然气的饱和状态。天然气达到饱和状态时，多余的水蒸气凝结沉淀。b)露点压力固定的情况下，天然气中水蒸气到达饱和时的温度称为天然气的露点(水露点)。气体根据压力有不同的露点。压力越大，露点越低，压力越小，露点越高。4，天然气的爆炸性(a)概念1，燃烧物质的强烈氧化是将光和热释放为燃烧的持续稳定的氧化过程。2、爆炸物质量是在很短的时间内激烈氧化，光线瞬间向外扩散，发热，产生冲击波的、不连续的、不稳定的氧化过程。3、爆炸低空气中含有气体时，其含量下降到无法形成爆炸混合物的那种量。4，爆炸高度持续增加，直到空气中含有气体时其含量无法形成爆炸混合物的那一量。5，天然气爆炸范围常温常压下，通常在5%-15%(体积)范围内。不同天然气成分的爆炸范围有所变化，但变化不大。第三节气体压力，温度和单位转换，1，压力1，垂直作用于墙单位面积的概念的力。单位：Kg/cm2、MPa、KPa、pa、物理大气压等。2，共同压力的单位转换1Mpa=103Kpa=106Pa=146.961Psi(磅/平方英寸)1 MP a=10.197kg/cm2；10千克/厘米21ppsi(磅/平方英寸)=0.0707千克/厘米21 ATM(标准大气压)=1.033千克/cm2=1.0133bar (bar)，3，绝对压力，表压力，真空a)绝对真空基准压力。b)压力表测量的压力，大气压力基准压力。c)绝对压力，表格压力之间的关系P表格=P绝对-P大气压力，2，温度1，概念(1)温度表示物体的高温和低温程度，是分子平均转换动能的标志。单位：摄氏温度标准c。绝对温度计k .华氏温度指示F. (2)摄氏温度标准规定纯净水的冰点为0，沸点为100 。然后设置点。这种温度计称为摄氏温度指标。(3)绝对温度计以摄氏零下273.15为起点，称为绝对零度。这种温度计称为绝对温标。4)华氏度表示0摄氏度，100 表示212华氏度，华氏温度表示。2，3温度指示之间的转换关系T=273.15 tF=9t/5 32格式： t-绝对温度k.t-摄氏温度c.f-华氏f .3，气体体积单位转换1，我国天然气测量标准(基准)1大气压力(760mmHg2、国际物理界的标准条件(标准)1大气压力(760mmHg)，0 为标准条件。3，1气侧天然气=0.931784标准侧天然气1气侧天然气=1.073321气侧天然气，4节天然气的节流效果，1，节流效果的概念，也称为-汤姆森效果，气体冲击压力突变，如压力调节阀，温度急剧降低，甚至结冰的现象称为节流效果。对于理想气体，节流效应不存在，只发生在实际气体中。气体通过弯头、变径管等时，会发生节流。第二，节流冷却现象的原因气体在节流中突然产生压降，气体迅速膨胀，在外部工作的过程中气体在很短的时间内与外部世界的热交换也减慢，大致可以看作是绝热膨胀。因此，仅消耗气体本身的内部能量，与外部能量工作，与内部能量和气体的温度成正比，气体的温度也急剧降低。对于天然气田内部管，节流效果系数为3.5 4c/MPa；对于干煤气管，节流效果系数为2.5 3c/MPa。3，节流前后压力，温度的关系型P1，t1-节流前压力，温度。P2，T2-节流后压力，温度。K-绝热指数，普通天然气1.2-1.4，干气1.3，水分1.2，4，节流效果的风险和使用风险：水合物生成和结冰、管道、设备、仪表阻塞。用途：通过节流降温，可以去除天然气中的水和凝结水。节流效果适用于所有实际气体。第5节天然气的水合物，1，水合物的特性1，水合物是白色结晶物质，像冰雪一样。2，水合物是由碳氢化和几个分子构成的水合物。例如：CH4.6H2O、C3H8.7H2O、C4H10.7H2O等。3、水合物是一种不稳定的化合物，在一定温度上升或压力下降到适当值时，会分解成碳氢化合物和水。第二，水合物形成条件1，天然气的水蒸气过饱和或液态水存在。2、天然气具有足够高的压力和足够低的温度。3，第二，辅助条件：压力波动，突变引起的扰动，晶体存在。1，压力恒定时温度越高，水合物的形成就越不容易。2、温度恒定时压力越低，水合物生成越不容易。3、温度或压力达到一定值后，水合物生成可能性，管道水合物图，水合物生成区域，3，形成水合物临界温度的概念气体温度上升到一定值，压力再大也不能形成水合物，这种温度称为天然气形成水合物的临界温度。5，防止水合物形成的方法1，在长输管道上安装分配器，不包括凝结水。2、在矿井集水管中，加热煤气管道，防止水合物的形成。3.如果没有其他方法，将气体暂时排空，可以减少煤气管道压力，降低下游压力，增加气体供应，分解已经形成的水合物，然后4，向煤气罐注入化学反应剂，吸收气体水分，减少天然气的露点，防止水合物形成，5，在天然气分解成气体之前，可以脱水，这是防止水合物形成的根本方法。天然气露点低于管道周围介质(土壤、空气等)的最低温度5-7 ，可以防止水合物的形成。第6节天然气的底物要求，1，天然气的净化目的和危险1，天然气的净化目的天然气在地层中开采，含有大量沙、岩、铁等固体物质，含有凝结水等液体杂质，还含有对管线、设备、仪表造成重大危害的水蒸气、硫化氢、二氧化碳等气体杂质。因此，从天然气中去除固体、液体、蒸汽杂质，减少对管线设备、设备的危害，是天然气净化的目的。2、天然气中的杂质对管线、设备、仪表的危害(1)固体杂质对管线、设备、仪表磨损，严重时会切断管线，降低运输量，损坏设备。(2)在一定温度、压力下，天然气的水蒸气、柴油沉淀，对管线、设备、仪表产生腐蚀，水合物因堵塞管线、设备、仪表而堵塞，减少运输量或发生事故。(。(3)硫化氢、二氧化碳是有毒气体，危害人的健康，生产原电池，加速管道和设备的腐蚀，使金属材料易碎，损坏。第二，气体气质要求1，每个用户