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国内天然气的组成

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国内天然气的组成
（1）国内各地天然气组分与燃烧特性参数一览表
项 目
甲烷 （CH4） 乙烷 （C2H6） 丙烷 （C3H8） 异丁烷 （iC4H10） 正丁烷 (nC4H10) 戊烷 （C5H12） 氮气 （N2） 高位热值 (MJ/NM3) 低位热值 (MJ/NM3) 华北指数 kCal/Nm3 燃烧势 （CP） 气体相对
密度（%）
陕甘宁
94.7 0.55 0.08 1 0.01 0 4.64 38.20 34.47 50.26 37.89 0.5778
塔里木
96.266 1.77 0.3 0.062 0.075 0.125 1.442 40.27 36.36 52.99 39.85 0.5775
广西南海
80.38 12.48 1.8 0.08 0.11 0.06 5.08 43.16 39.21 46.85 32.03 0.849
成都市
96.15 0.25 0.01 0 0 0 3.59 38.47 34.70 50．96 38.42 0.5699
忠武线
97.0 1.5 0.5 0 0 0 1 40.18 36.27 53.16 40.09 0.5714
东海气
88.48 6.68 0.35 0 0 0 4.49 40.28 36.40 51.58 39.39 0.6098
青岛
96.56 1.34 0.35 — 0.19 0 1.5 39.89 36.68 52.77 39.74 0.7417
昌邑
98.06 0.22 0.12 — 0.13 0 1.45 39.47 35.61 52.58 39.56 0.7286
渤海气
85.57 8.08 0.08 二氧化碳（CO2）4.13 4.14 37.02 33.29 — — —
南海东方
1-1
76.021 1.5 0.29 0.07 0.03 — 20.59 31.70 28.60 34.2 — 0.8616

表中参数均以标准状态下（0℃,101.326kPa）值，大部分数据来源于资源方提供的化验数据。一般情况下，出于商务方面的考虑，实际供应
的天然气热值要较表中值低一些。
（2）在我国使用的天然气（LNG）组分与燃烧特性参数一览表

项 目
甲烷 （CH4） 乙烷 （C2H6） 丙烷 （C3H8） 异丁烷 （iC4H10） 正丁烷 (nC4H10) 戊烷 （C5H12） 氮气 （N2） 高位热值 (MJ/NM3) 低位热值 (MJ/NM3) 华北指数 kCal/Nm3 燃烧势 （CP） 气体相对
密度（%）
广东LNG
88.77 7.54 2.59 0.45 0.56 0 0.07 44.61 40.39 56.05 41.85 0.6335
福建LNG
71.89 5.64 2.57 1.44 0 3.59 14.87 43.16 39.21 46.85 32.03 0.7677
海南LNG
78.48 19.83 0.457 0.004 0.002 0.001 1.222 45.66 41.38 56.1 43.89 0.6623
新疆LNG
82.422 11.109 4.553 0 0 0 1.916 45.24 40.99 55.55 41.91 0.6631
中原LNG
95.88 3.36 0.34 0.05 0.05 0.02 0.3 41.05 37.07 53.99 40.85 0.578

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天然气物理性质

天然气物理性质

– 表示方法（温标） • 摄氏温标
– 定义：以水的正常冰点为00C，水的正常沸 点定为1000C，其间均分为100等分，其单 位为摄氏度
12
• 华氏温标
索引
– 定义：以水的正常冰点为320F，水的正常沸点定 为2120F，其间均分为180等分，其单位为华氏度
• 开氏温标
– 定义：以水的正常冰点为273.15K，水的正常沸 点定为373.15K，单位：开尔文度
天然气的化学组成与分类索引
• 定义
– 天然的可燃气体统称为天然气 – 以烷烃为主的各种烃类和少量非烃类气体所
组成的气体混合物
• 组成
– 气体：气态烃、硫化氢，二氧化碳，氮气等 – 液体：液烃和水 (游离水和凝结水） – 机械杂质
1
索引
分类
• 按来源分类：
– 气田气：富含甲烷 – 油田气：乙烷及乙烷以上的烃类含量高 – 凝析气田气：丙、丁、戊烷 – 矿井气
6
换算方法
索引
• 已知质量组成gi，换算为体积组成vi或摩尔组 成yi
yi
ni ni
gi Mi gi Mi
• 已知摩尔组成yi，换算为质量组成gi
gi
mi mi
yiMi yiMi
7
换算方法
索引
• 已知体积百分数vi，换算为质量百分数gi
gi
mi mi
niMi niMi
20
天然气的分子量 索引
• 定义
– 把00C、101325Pa时体积为22.4立方分米 天然气所具有的质量认为是天然气的分子 量，称为视分子量或平均分子量
• 计算方法 M y i M i 随组成不同而变化
M W N 1
M
gi
天然气的组成与应用

天然气的组成与应用

天然气的组成与应用摘要由于我国天然气资源的大量发现以及原油可开采量的减少，利用天然气的技术和规模都获得快速发展，天然气的研究与开发越来越受到人们的关注。

本文介绍了天然气的组成与最新的应用进展。

关键词天然气组成应用甲烷甲醇2003年底，重庆发生井喷毒气伤人事件，引起人们的关注与疑惑，其中包括不少化学教育工作者，天然气何以会含有有毒气体？同时，随着世界原油可开采量的减少，关于天然气的开发与利用，也日益引起能源、化工专家的关注，并普遍认为天然气化工将有取代石油化工之势[1，2]。

1 天然气的组成与分类天然气通常是低碳烃的混合物，以甲烷为主，通常不含C10以上烃类[3]。

因此，一般中学教科书只介绍天然气的主要成分为甲烷，但事实上天然气还含有硫化氢（H2S）、氰化氢（HCN）等有毒气体，以及少量氮气和微量的氦、氩等惰性气体，甚至某些地区的天然气以二氧化碳为主要成分（甚至高达99%以上）[3]。

2003年底重庆的井喷毒气伤人事件，就是混杂在天然气中的H2S、HCN等使人中毒。

从组成上讲，天然气可分为干气和湿气。

一般将甲烷含量大于90%的天然气称为干气，而低于90%的叫湿气。

湿气中乙烷、丙烷、丁烷及C4以上烃类占有一定含量。

按来源分，天然气可分为3类，即纯气井生产的气井气（干气）、凝析气井气（湿气）和油田伴生气。

随油田不同，油田伴生气的气量相差较大[3]。

天然气的用途很广。

一是作为一种高效、优质、清洁的能源，供民用或工业用；二是作为一种重要的化工原料，在以甲烷、二氧化碳等为原料的C1化学工业中，占有举足轻重的地位。

专家预测，到21世纪中叶，世界能源结构中天然气将从2000年的25%增加到40%，而石油将由现在的34%降到20%。

因此，天然气利用的开发显得尤为重要[3]。

2 天然气在能源领域的应用天然气直接应用于能源领域，主要表现为城市居民用气、商业用气、发电、工业燃料等方面，但用于汽车燃料和燃料电池等也颇引人注目[4]。

第九章石油生产基础知识-天然气

第九章石油生产基础知识-天然气

天然气概念，是指以烃类气体为主的天然气体，主要成分是甲烷，并含有一些二氧化碳、氮气、硫化氢等非烃类气体。

它是一种无色无味、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源，热值为8500大卡/米3。

它们分布在岩石圈、水圈及地球内部。

地壳中，天然气就其产状分析，有游离态、溶解态（溶于原油和水中）、吸附态和固态气水合物四种类型。

就其分布特点，又可分为聚集型和分散型两类。

气层气（气藏气、气顶气）、凝析气、油溶气属聚集型，也称为常规型天然气；水溶气、煤层气、页岩气、固态气水合物则属分散型，称为非常规型天然气。

从与油藏的关系划分为伴生气和非伴生气。

气顶气、油溶气以及油藏之间或油藏上方的、在成因上与成油过程相伴的气藏气，均归于伴生气；与油没有明显关系的或仅含有少量原油的气藏气，成因上与煤系有机质或未成熟的有机质有关而生成的天然气称为非伴生气。

常规的天然气储存形式多样，包括气层气、油溶气、凝析气气层气指在原始储层条件下，天然气以自由气相储存于储层内油溶气指原始储层条件下，天然气以溶解状态存于储层内的原油中凝析气指原始地层条件下，天然气以自由相存在，但当地层压力降到露点压力以下时，有反凝析现象产生水溶气指在原始储层条件下，天然气体溶解于储层内的边水或底水中煤层气也称煤矿瓦斯气，从已经进行的研究和预测表明，具有巨大的潜力。

20世纪90年代以来，我国已不同程度地启动了煤层气开发工作。

近十年来，页岩气成为勘探开发着力开拓的领域。

天然气的组成、物理性质及用途天然气是各种气体的混合物，其主要成分是各种碳氢化合物，其中甲烷（CH4）占绝对多数（＞80%），次为乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）及其它重质气态烃，它们是天然气的主要可燃成分。

除上述烃类气体外，天然气中还含有少量二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、氧气（O2）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）等气体和极少量氦（He）、氩（Ar）等惰性气体，这些不可燃烧成分，影响天然气的热值。

天然气管道输送、运行工艺流程

天然气管道输送、运行工艺流程


上游清管站来气
J601
M
6102
S601
6405
F601
6306
M
去排污池
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去下J游602清管站
输气站正常输气流程
1、正常供气并向
下游输气流程
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6204 FL602
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M
6109
2、越站输气流程
生活用气
3、清管收球流程 4、清管发球流程
H601 H602
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M
6201
FL601
上游清管站来气
J601
M
6102
S601
6405
F601
6306
M
去排污池
6305
去下J游602清管站
输气站正常输气流程
1、正常供气并向 下游输气流程
6202
6204 FL602
6402
M
6109
2、越站输气流程
生活用气
3、清管收球流程 4、清管发球流程
H601 H602
6101
M
6201
FL601
天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合 气体。以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量 的非烃类气体。
天然气的用途、输送方式 天然气的基本知识
天然气的用途
燃料
生产原料
输送方式
1 管道输送。输送量大，但输送成本高，沿线需要加设加压站和调节站；
2 液化输送（LNG）。一般用于海运，运输量较大，运输成本仅限于船运费用 ； 3 高压瓶装（CNG）。一般用于民用。量小，成本高。
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