油气储运基础知识天然气的组成、性能及用途.ppt

系列课程,油气开采职业技能培训,天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体，其组分可分为三大类。,第2节 天然气的组成、性能及用途,一、天然气的化学组成,天然气中甲烷的含量约为7090，故通常将天然气作为甲烷来处理，它可用作化工原料及燃料。,(一)烃类组分,1.甲烷(CH4),乙烷、丙烷及丁烷常温常压下都是气体，它们在天然气中的含量比甲烷低。丙烷、丁烷可以适当加压或降温而液化，即为通常所说的液化石油气，简称液化气。,2.乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10),C5以上的烷烃组分常温常压下是液体，是汽油的主要成分。在天然气开采过程中，这些组分凝析为液态而被回收，称为凝析油，是一种天然汽油，可直接做汽车燃料。,3.其他烷烃(C5以上组分),天然气中不饱和烃的含量很少，约小于1。不饱和烃常常可以和凝析油一起从天然气中分离出来。,4.不饱和烃(烯烃、炔烃、环烷烃、芳香烃),天然气中的含硫组分包括无机硫化物与有机硫化物。无机硫化物是指硫化氢气体，该气体比空气重，可以燃烧，有毒，有臭鸡蛋味。硫化氢溶于水形成氢硫酸，显酸性，对管道具有腐蚀作用。天然气中有机硫化物含量极少，但同样有毒，有臭味,会污染大气,应在输送之前脱除。,(二)含硫组分,天然气中还含有二氧化碳、一氧化碳、氧气、氮气、氢气、水以及氦、氩等稀有气体。,(三)其他组分,单位体积天然气的质量称为天然气的密度，单位为kg/m3。天然气的相对密度是指在同温同压条件下，天然气的密度与空气的密度之比。通常所说的天然气的相对密度，是指压力为101.325kPa(1个大气压)、温度为273.5K(即00C)条件下天然气密度与空气密度之比，即天然气在标准状态下的相对密度。,二、天然气的主要性质,(一)密度和相对密度,天然气的粘度大小与压力、温度、组成等因素有关。一般说来，压力不大时(3.0MPa以下)气体粘度与压力无关；压力较大时，气体粘度随压力增大而增加。,(二)粘度,燃烧一定体积或一定质量的天然气所放出的热能，称为天然气的热值(或发热量)，单位为kJm3或kJkg。天然气的热值远高于其他燃料(见下表)。,(三)热值,表l-1-1 几种主要燃料的热值(净热值),天然气主要组分烃类是由碳和氢构成的，氢在燃烧时生成水并被汽化，由液态变为气态，于是一部分燃料热能消耗于水的汽化。消耗于水的汽化的热叫汽化热(或蒸汽潜热)。将汽化热计算在内的热值叫高热值(全热值)，不计汽化热的热值叫低热值(净热值)。由于天然气燃烧的汽化热无法利用，工程上通常使用低热值即净热值。,天然气中水汽的含量与输送温度、压力有关，常以绝对湿度、相对湿度和露点来表示其含量的多少。单位体积天然气所含水汽的质量，称为天然气的绝对湿度，单位为gm3。,(四)含水量,在给定条件下，天然气含水汽量与其饱和时含水汽量之比，称为天然气的相对湿度。在一定压力下，天然气含水量达到饱和时的温度，称为天然气的露点。,水汽在天然气中的存在具有潜在的危险，当输送温度降低到天然气的露点时，水汽会凝析出来，从而降低输气能力和降低热值，加速H2S和C02对管道的腐蚀。为此，输气之前，必须将天然气中的水汽尽量脱除，使得其露点低于输送温度。,天然气与空气混合，遇到火源时，可以发生燃烧或爆炸。在敞开系统中，天然气与空气的混合物遇明火可进行稳定燃烧。此时，天然气在混合气体中的最低浓度称为可燃下限，最高浓度称为可燃上限。可燃下限与可燃上限之间的浓度范围，称为可燃性界限，即可燃性限。,(五)爆炸性,在密闭系统中，天然气与空气的混合物遇明火可以发生剧烈燃烧，即发生爆炸。此时，天然气在混合气体中的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸下限与爆炸上限之间的浓度范围，称为爆炸限。,天然气的爆炸是在一瞬间(千分之一或万分之一秒)产生高压、高温(达200030000C)的燃烧过程，爆炸波速可达20003000ms，能造成很大的破坏力，破坏力的大小取决于气体混合物的压力。注意天然气的爆炸性，对安全生产具有重大意义。,(1)GB 17820一1999天然气按硫和二氧化碳含量将天然气分为一类、二类和三类，它们的技术指标见表112。一类、二类气体主要用作民用燃料，三类气体主要用作工业原料或燃料。,三、天然气的分类,表112天然气的技术指标,翰成与您在职业技能培训考试路上远征、同行！,谢 谢！,