天然气分子量

1 / 12 整个计算过程的公式包括三部分：

一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算

二．天然气水合物的形成预测模型

三．注醇量计算方法

一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算

天然气分子量

标准状态下，1kmol天然气的质量定义为天然气的平均分子量，简称分子量。

iiMyM (1)

式中 M—气体的平均分子量，kg/kmol；

yi—气体第i组分的摩尔分数；

Mi—气体第i组分的分子量，kg/kmol。

天然气密度

混合气体密度指单位体积混合气体的质量。按下面公式计算：

0℃标准状态

iiMy14.4221 (2)

20℃标准状态

iiMy055241. (3)

任意温度与压力下

iiiiVyMy (4)

式中 ρ—混合气体的密度，kg/m3；

ρi—任意温度、压力下i组分的密度，kg/m3；

yi—i组分的摩尔分数；

Mi—i组分的分子量，kg/kmol；

Vi—i组分摩尔容积，m3 /kmol。

天然气密度计算公式

gpMWZRT (5)

天然气相对密度

天然气相对密度Δ的定义为：在相同温度，压力下，天然气的密度与空气密度之比。

a (6)

式中 Δ—气体相对密度；

ρ—气体密度，kg/m3；

ρa—空气密度，kg/m3，在P0=101.325kPa，T0=273.15K时，ρa=1.293kg/m3；在P0=101.325kPa，T0=273.15K时，ρa=1.293kg/m3。

2 / 12 因为空气的分子量为28.96，固有

品名

天然气; 油田气; Natural gas

液化天然气; Liquafied natural gas; LNG 理化性质

蕴藏在地层内的可燃性气体,主要是低分子量烷烃的混合物,有些含有氮、二氧化碳或硫化氢,

有些还含有少量氦。有干天燃气和湿天然气两种。干天然气富含甲烷,湿天然气含有较大量

的乙烷、丙烷、丁烷和戊烷等,它的化学组成因产地而异,如四川天然气,相对密度为0.5783,

一般成分(体积百分比)为:甲烷96.55,乙烷0.54,丙烷0.15,二氧化碳1.0,氧气0.02,氢0.04,氮1.08,硫化氢0.2,其他0.42。

天然气经压缩可得液化天然气。

以甲烷含量不低于90%(另含少量乙烷、丙烷、丁烷和戊烷)的国外液化石油气为例:无色略有

甜味。相对密度0.415～0.45(-162℃液态)。凝固点-182.22℃。沸点-161.11℃。燃点537.22℃。

气体与空气混合物燃烧限5.3～14% 。 天然气不溶于水。天然气的闪点很低,与空气或氧气混合物形成可爆气体混合物,液化天然气

在流动、过滤、喷雾时,会产生静电,需注意接地,防止静电聚积。

接触机会

可作燃料,也用作制造炭黑、乙炔、氨、甲醇、氢氰酸等。

侵入途径 主要经呼吸道侵入机体。

毒理学简介

毒性因化学组份而异。原料天然气含硫化氢较多,其毒性随硫化氢的含量增加而增加。净化

天然气已经脱硫处理,如家用天然气,主要为甲烷的单酏性窒息作用。

以油田气(含甲烷97%,乙烷0.06%,丙烷0.07%,丁烷0.05%,氮2.28%,少量一氧化碳和硫化氢。相对密度0.569)给小鼠静态吸入4小时,柜内甲烷浓度6.7%,氮74.6%,氧18.4% 。动物活动

度减少,外观与对照组比未见异常。染毒结束后,动物活动度很快恢复,无死亡。

狗吸入天然气急性中毒,先出现潮式呼吸,后呼吸停止,收缩期血压升高,心率加快。自发呼吸恢

复后血压恢复,心率减慢。

临床表现 国内报道天然气急性中毒150例(接触燃烧不完全天然气者5例,余均无燃烧),昏迷者占75.3 %,常见症状有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力、畏寒、口吐白沫等。部分病例有发热、

天然气（含甲烷的，压缩的）理化性质及危险特性表标

识中文名：甲烷；沼气英文名：methane；marshgas

分子式：CH4分子量：16.04UN编号：1971

危货号：21007RTECS号：CAS号：74-82-8

理

化

性

质性状：无色无臭气体溶解性：微溶于水，溶于醇、乙醚

熔点（℃）：-182.5相对密度（水＝1）：0.42(-164℃)

沸点（℃）：-161.5相对密度（空气＝1）：0.55

饱和蒸汽压（kPa）：53.32(-168.8℃)危险性类别：第2.1类易燃气体

临界温度（℃）：-82.6燃烧热（kJ/mol）：889.5

临界压力（MPa）：4.59最小点火能（mJ）：无资料

燃

烧

爆

炸

危

险

性燃烧性：易燃燃烧（分解）产物：一氧化碳、二氧化碳

闪点（℃）：-188聚合危害：不聚合

爆炸极限（V%）：5.3-15.0稳定性：稳定

引燃温度（℃）：538禁忌物：强氧化剂、氟、氯

危险特性：易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与五氧化

溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。

灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话

将容器从火场移至空旷处。

灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。

毒

性

及

健

康

危

害接触限值：中国MAC未制定标准

前苏联MAC300mg/m3

美国TVL-TWAOSHA未制定标准ACGIH窒息性气体

LD50：无资料

LC50：无资料

健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中

甲烷达25％～30％时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。

若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。

急

救皮肤接触：若有冻伤，就医治疗。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即

进行人工呼吸。就医。

防

护工程控制：生产过程密闭，全面通风。

天然气

1. 简介

天然气是一种重要的能源资源，由多种气体组成，主要成分为甲烷(CH4)。它是一种清洁、高效的燃料，被广泛应用于发电、供暖、工业生产和交通等领域。

2. 分子量的定义和计算

分子量是指化学物质的相对分子质量，用来表示分子中原子的质量总和。对于天然气而言，其分子量主要由甲烷的分子量决定。

甲烷的分子式为CH4，它由一个碳原子和四个氢原子组成。根据元素周期表中各元素的相对原子质量，可以得知碳的相对原子质量为12.01，氢的相对原子质量为1.008。因此，甲烷的相对分子质量可以通过计算得到：

相对分子质量 = 12.01 + (1.008 × 4) = 16.04

因此，天然气的分子量约为16.04。

3. 天然气的组成

天然气除了主要成分甲烷外，还含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等烷烃以及一些非烷烃。这些组分的含量因气田的地质条件和开采地点的不同而有所差异。

天然气中的烷烃主要包括以下几种：

3.1 乙烷

乙烷的分子式为C2H6，其相对分子质量为30.07。乙烷是天然气中含量第二高的成分，它具有较高的燃烧热值，常用于家庭供暖和工业生产中。

3.2 丙烷

丙烷的分子式为C3H8，其相对分子质量为44.1。丙烷在天然气中的含量较低，但其燃烧热值较高，常用于发电和工业炉窑等领域。

3.3 丁烷

丁烷的分子式为C4H10，其相对分子质量为58.12。丁烷在天然气中的含量相对较低，但它是一种重要的燃料，常用于工业生产和燃气汽车。

除了烷烃之外，天然气中还含有一些非烷烃，如乙烯、丙烯等。这些非烷烃对天然气的性质和用途也有一定影响。 4. 天然气的应用

天然气具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：

4.1 发电

天然气发电是一种清洁、高效的发电方式。通过燃烧天然气产生的热能可以驱动发电机组发电，同时排放的废气中含有较少的污染物，对环境影响较小。

4.2 供暖

天然气作为一种清洁、高效的燃料，广泛用于家庭和商业建筑的供暖系统。天然气供暖具有温度调节范围广、供暖效果好等优点，受到了广大用户的青睐。