天然气的平均相对分子质量
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一． 天然气的平均相对分子质量
M=∑yiMi
二． 天然气凝液的平均相对分子质量
M=∑xiMi
M=100/∑wi/Mi
例题：已知液化石油气（ＬＰＧ）液相各组分的质量分数为：乙烷５％，丙烷６５％，异丁烷１０％，正丁烷２０％，求液化石油气液体的平均相对分子质量。
M=100/∑wi/Mi＝100/(5/30.7+65/44.1+10/58.1+20/58.1)=46.5
三． 密度
ρ=∑yiρi
四． 相对密度
S=ρ/1.293
S=Ｍ／28.964
天然气凝液的相对密度，是指凝液的密度与4时水的密度之比。d=ρ/ρw
五．天然气的粘度
动力粘度 μ=100/Σ（wi/μi ）
例：各组分的体积分数：甲烷94.5%,乙烷0.5%，丙烷1.5%，氮气2%，二氧化碳1.5%，求天然气在常压下、0℃时的动力粘度和运动粘度。
解：首先将各组分的体积分数换算为质量分数：
Wc1=riMi/∑riMi*100%=94.5*16.04/1719.01*100%=88.18%
同理，wc2=0.875%,wc3=3.85%,wN2=3.26%,Wco2=3.84%
由各组分的动力粘度，计算天然气的动力粘度：
μ=100/Σ（wi/μi ）=10.35×10-6（Pa.s）
天然气的运动粘度按下式计算：ⅴ=μ/ρ=13.44×10-6(m2/s)
五． 临界参数
可使气体压缩成液体的这个极限温度，称为该气体的临界温度。
气体的临界温度越高，越易液化。
（天然气中主要成分CH4的临界温度很低，较难液化；液化石油气ＬＰＧ的主要成分丙烷、丁烷临界温度较高，较易液化）
天然气的P-V-T计算
A． 理想气体状态方程
PV=nRT
摩尔理想气体常数是在压力为101.325kPa和温度为273.15K的标准状态下，占有的体积为22.414×10-3m3时，其气体常数为8.314J/(mol/k).
B.真实气体状态方程
PV=ZnRT Z=f(Pr，Tr)气体的压缩系数
在一定压力下，天然气经冷却到气相中析出第一滴微小的液
体烃时的温度，称为烃露点。
已知各组分的气相摩尔分数，用试算方法求出给定压力下的烃露点温度。计算步骤如下：
1．先假定该压力下，天然气的烃露点温度；
2． 根据给定压力和假设的温度按Ki=ppi计算相平衡常数Ki或查图。
3． 计算出平衡状态下各组分的液相摩尔分数，xi=yi/Ki;
4． 当∑xi≠1时，重新假定露点温度，直至∑xi=1为止。
天然气的烃露点温度也可以用仪器直接测量。
某些烃类的相平衡常数计算图
天然气的相特性
天然气主要由低分子烃类组成的多组分体系，其相特性常用相图表示。 蒸汽压
温度/℃ 平衡常数基线 t
A
B
K
P
由于天然气中的水蒸气冷凝后会在体系中出现第二液相—富水相，天然气中CO2在低温下还会形成固体，故除需了解烃类体系的相特性外，还需了解烃-水体系及烃——CO2的体系的相特性。
天然气脱硫
天然气中主要存在的硫化物是H2S,还有一些有机硫化合物如硫醇、硫醚、COS及CS2，脱出天然气中的硫化物及CO2主要方法有：以醇胺法（胺法）为主的化学溶剂法，以砜胺法（烷醇胺和环丁砜）亦称为萨菲诺法（Sulfinol）为代表的化学-物理溶剂法、物理溶剂法、直接转化法（亦称氧化-还原法）、吸附法和非再生性的方法。
MEA 一乙醇胺及 DEA 二乙醇胺 MDEA甲基二乙醇胺
精脱硫
当管输天然气用做化工原料如生产氨或甲醇时，工艺过程所使用的催化剂要求将天然气中的硫含量降至1ppm甚至0.1ppm,因此需安排天然气精脱硫装置。
方法：以氧化锌脱硫剂为代表的中温脱除法；以钴钼催化剂使难脱除的有机硫加氢转化为H2S而后予以脱除。
克劳斯工艺的主反应为：
2H2S+O2=1/4S8+2H2O △H=-408kJ/mol
2H2S+3O2=2SO2+2H2O △H=-1038kJ/mol
2H2S+SO2=3/8S8+2H2O △H=-93kJ/mol
克劳斯法的主要工艺原理流程图见（P187）
★ 液化天然气的生产、储存及运输
城市天然气输配系统供气的对象有：居民生活用气、公共建筑用气、工业生产用气。（年用气量的计算见P312）
为解决天然气运输困难，采用液化天然气（LNG）的方式来运输。
原料天然气经预处理，脱除C5+、H2S、CO2及水等组分和杂质后，经深冷到-162℃（在常压条件下）液化制成LNG，其体积仅为气态天然气的1/625，适合用船运输。
LNG生产工艺（基荷型、终端型、调峰型、卫星型）
LNG生产对原料气的要求
基荷型（来自油气田矿场） 在天然气液化之前，必须将硫化氢、二氧化碳、水分、汞及重质烃等脱除（防止这些在低温下冻结而堵塞设备和管线，硫化氢、有机硫、汞产生腐蚀）
处理LNG潜在危险性三方面：
极低温度 仅少量液体就能装化为大量气体 天然气是可燃的
翻滚现象
