01 天然气定义及状态参数分析
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天然气,是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。
它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。
编辑摘要天然气 - 简介天然气天然气,是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
纯天然气含:CH4(98%) C3H8(0.3%) C4Hm(0.3%) CmHn(0.4%) N2(1.3%),低发热值为(3 6220KJ/Nm3).在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
天然气 - 定义从广义的定义来说,天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。
而人们长期以来通用的“天然气”的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。
天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气;非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。
凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力和温度的下降,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,叫凝析油。
天然气 - 蕴藏状态依天然气蕴藏状态,又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。
而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。
天然气 - 成因天然气管道天然气与石油生成过程既有联系又有区别:石油主要形成于深成作用阶段,由催化裂解作用引起,而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质作用的始终;与石油的生成相比,无论是原始物质还是生成环境,天然气的生成都更广泛、更迅速、更容易,各种类型的有机质都可形成天然气——腐泥型有机质则既生油又生气,腐植形有机质主要生成气态烃。
第一章天然气的基本概念天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用,在不同地质条件下生成、转移,在一定压力下储集,埋藏在深度不同的地层的优质可燃气体。
1.着火温度:燃气与空气的混合物开始进行燃烧反应的最低温度,甲烷着火温度约540O C。
人脱毛衣所产生的静电能量足以点燃天然气。
2.燃烧温度:燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所产生的理论温度,甲烷理论燃烧温度为1970 O C。
3.主要成分:甲烷(CH4),含量约80-90%,在0.56×105Pa压力下,温度降到-160.49 O C,液化。
4.天然气的爆炸极限:5-15%5.华白数与燃烧势:a.华白指数是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标。
b.燃烧势是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧的倾向性(燃气燃烧火焰稳定状态)的综合指标。
6.热值:(KJ/Nm3)单位体积天然气完全燃烧放出的热量。
低热值:36MJ/Nm3,约8571kcal/Nm3高热值:39MJ/Nm3,约9285kcal/Nm37.密度:(kg/Nm3)单位体积的天然气的质量。
天然气的密度约为0.762kg/Nm3。
⑴比重(相对密度):S=ρ/1.293ρ是某种气体的密度,空气的密度为1.293kg/Nm3当S>1,燃气泄漏时自动下降当S<1,燃气泄漏时自动上浮⑵燃烧器具的热负荷:燃气在额定压力下通过燃烧器具燃烧,单位时间内所释放出来的热量,单位为KJ/h,再除以燃气的热值就可得到燃烧器具在单位时间内的耗气体积。
8.燃气压力级制的划分:低压:P<0.01Mpa中压B:0.01Mpa≤P≤0.20Mpa中压A:0.2Mpa<P≤0.4Mpa次高压B:0.4Mpa<P≤0.8Mpa次高压A:0.8Mpa<P≤1.6Mpa高压管道B: 1.6Mpa<P≤2.5Mpa高压管道A:2.5Mpa<P≤4.0Mpa天然气与其它燃料的经济性比较:常见压力单位之间的换算关系:0.101325MPa=101.325KPa=101325Pa=1.033Kgf/cm3=10.33mH2O(水柱)=760mmHg(汞柱)天然气管道上常用的阀门的种类:⒈闸阀⒉油密封旋塞阀⒊蝶阀⒋球阀⒌止回阀⒍安全阀⒎切断阀⒏放散阀天然气的加臭:天然气具有无色无味和易燃易爆的特性,当发生天然气泄漏时,为易于被发现,进而消除漏气,要求对没有臭味天然气进行加臭。
天然气基础知识培训——王林目录v一、定义v二、成分v三、分类v四、主要参数v五、天然气优点v六、天然气危害v七、天然气安全预防v八、天然气发展及现状一、定义1、广义:天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。
2、狭义:是指动、植物遗体通过生物、化学及地质变化作用,在不同条件下生成、转移,并在一定压力下储集,埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。
它是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。
它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。
二、成分主要成分为烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和及少量一氧化碳及微量的稀有气体,如He氦和Ar氩等。
在标准状况下,1-5个碳原子的烃类为气体,5个碳原子以上为液体。
三、分类v1、矿藏特点:气田气、石油伴生气、凝析气田气、矿井气v2、烃类组成:湿气、干气。
湿度系数小于5%为干气v3、酸气含量:净气、酸气。
含硫量大于1g/m3的称酸气v4、储运方式:管道~、压缩~、液化~、四、主要参数—物理性质v无色、无味、无毒、无腐蚀性,易燃易爆。
v比空气轻四、主要参数—物理性质v天然气分子量v天然气是多组分的混合气体,本身没有一个分子式,因此不能象纯气体那样,由分子式算出其恒定的分子量,天然气的分子量是人们假想的分子量,它是把在0℃、760mmHg、体积为22.4L的天然气所具有的重量定义为该天然气的分子量,叫相对视分子量。
四、主要参数—物理性质v甲烷燃烧化学方程式v完全燃烧:v CH4+2O2==CO₂+2H2O(反应条件为点燃)v甲烷+氧气→二氧化碳+水蒸气v不完全燃烧:2CH 4+3O2=2CO+4H2Ov甲烷+氧气→一氧化碳+水蒸气四、主要参数—密度v天然气密度:是指单位体积气体的重量,以kg/m3表示。
天然气是多组分的混合物,各组分的密度也不相同。
一,天然气的主要特性天然气的化学组成及其物理化学特性:天然气是指从气田开采得到的含甲烷等烷烃的气体,主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。
无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在0.6~0.8g/cm3,比空气轻。
根据天然气中甲烷和其它烷烃的含量不同,将天然气分为两种:一种是含甲烷多的称为干天然气(干气),通常含甲烷80~99%(体积),个别气田的甲烷含量可高达99.8%。
另一种是除含甲烷以外,还含有较多的乙烷、丙烷、丁烷的气体,称为湿天然气(湿气),或称多油天然气。
天然气热值8500~9227大卡/立方米。
天然气广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。
但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。
天然气由亿万年前的有机物质转化而来,主要成分是甲烷,此外根据不同的地质形成条件,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质。
天然气是一种重要的能源,广泛用作城市煤气和工业燃料。
天然气是最好的气体燃料,热值高,燃烧完全,杂质含量少,燃烧后产生污染物极少。
城市煤气多为焦炉煤气,在制气过程中,对城市造成一定污染。
城市煤气的杂质含量多,苯酚等去除不彻底,对使用者造成一定的危害。
热值低,燃烧不如天然气完全。
液化气使用不方便,特别是对大用户运输和贮存困难,燃烧不完全,燃烧产物和不完全燃烧造成污染CNG是压缩天然气。
天然气经加气站由压缩机加压后,压到20至25Mpa,再经过高压深度脱水,充装进入高压钢瓶组槽车储存,再运送到各个城市输入管网,向居民用户、商业用户和工业企业用户供应天然气。
LNG是液化天然气。
天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82℃),对气体进行加压0.1Mpa以上,可以使天然气液化,由气态变为液态,其体积缩小600多倍,便于运输和储存。
天然气基础知识第一部分天然气基本性质一、概述天然气是从地下开采出来的一种可燃性气体,它是埋藏在地壳下面的生物有机体,经过漫长的地质年代和复杂的转化过程而形成的。
我国利用天然气有着悠久的历史,它是气体燃料中出类拔萃的新秀,具有清洁、无毒、热值高、使用调节方便等优点,广泛用于各行各业,如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产,CNG汽车和城市民用等。
随着城市建设发展,城市天然气事业迅速壮大,公用、民用气用户大量增加,为减轻环境污染,天然气在各行各业不断受到重视,它是二十一世纪一种清洁、高效、优质的环保能源。
二、天然气的种类1、气田气热值一般为34.69MJ/Nm3(8300KCAL/Nm3)2、油田伴生气热值一般为45.47MJ/Nm3(10878KCAL/Nm3)3、凝析气田气热值一般为48.36MJ/Nm3(11569KCAL/Nm3)4、煤层气热值一般为36.37MJ/Nm3(8700KCAL/Nm3)5、矿井气热值一般为18.84MJ/Nm3(4500KCAL/Nm3)三、主要成分天然气的典型组分(体积%)注:其它稀有组分未列出。
西气东输的气体密度约为0.6982kg/m3,忠武线气体密度约为0.75kg/m3四、主要参数1、主要成分: CH4(甲烷),另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等。
2、临界温度: -82.3℃,临界压力4.58MPa。
3、沸点: -162 ℃(1atm),着火点:650 ℃4、低热值: 8800Kcal/Nm3(36.96MJ/Nm3)5、高热值: 9700Kcal/Nm3(40.98MJ/Nm3)6、爆炸范围:下限为5%,上限为15%7、气态密度: 0.75Kg/Nm3,为空气的0.58倍。
8、华白指数: 44.94MJ/Nm39、燃烧势: 45.18以上数据按CH4含量约为97%的天然气参数,为近似值。
五、天然气的类别六、天然气的燃烧1、燃烧天然气和氧气在达到一定浓度及一定温度下可以燃烧,燃烧产物主要是水和二氧化碳,当氧气不足时,燃烧会产生CO。
天然气基础知识第一部分天然气基本性质一、概述天然气是从地下开采出来的一种可燃性气体,它是埋藏在地壳下面的生物有机体,经过漫长的地质年代和复杂的转化过程而形成的。
我国利用天然气有着悠久的历史,它是气体燃料中出类拔萃的新秀,具有清洁、无毒、热值高、使用调节方便等优点,广泛用于各行各业,如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产,CNG汽车和城市民用等。
随着城市建设发展,城市天然气事业迅速壮大,公用、民用气用户大量增加,为减轻环境污染,天然气在各行各业不断受到重视,它是二十一世纪一种清洁、高效、优质的环保能源。
二、天然气的种类1、气田气热值一般为Nm3(8300KCAL/Nm3)2、油田伴生气热值一般为Nm3(10878KCAL/Nm3)3、凝析气田气热值一般为Nm3(11569KCAL/Nm3)4、煤层气热值一般为Nm3(8700KCAL/Nm3)5、矿井气热值一般为Nm3(4500KCAL/Nm3)三、主要成分天然气的典型组分(体积%)注:其它稀有组分未列出。
西气东输的气体密度约为m3,忠武线气体密度约为m3四、主要参数1、主要成分: CH4(甲烷),另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等。
2、临界温度:℃,临界压力。
3、沸点: -162 ℃(1atm),着火点:650 ℃4、低热值: 8800Kcal/Nm3(Nm3)5、高热值: 9700Kcal/Nm3(Nm3)6、爆炸范围:下限为5%,上限为15%7、气态密度: Nm3,为空气的倍。
8、华白指数: Nm39、燃烧势:以上数据按CH4含量约为97%的天然气参数,为近似值。
五、天然气的类别六、天然气的燃烧1、燃烧天然气和氧气在达到一定浓度及一定温度下可以燃烧,燃烧产物主要是水和二氧化碳,当氧气不足时,燃烧会产生CO。
CH4+2O2=CO2+2H2O1Nm3天然气燃烧需要2Nm3氧气(即需要约10Nm3空气)因此从安全角度讲,使用天然气的厨房需要良好通风;卫生间内安装旧式的直排式热水器是相当危险的。