第一章燃气基础知识分析.ppt

其中，作为城镇燃气气源供应的主要是天然气和液化石油气。 （一）燃气的物理化学性质 燃气由多种气体组成，包括： 可燃组分：低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁 烷、乙烯、丙烯、丁烯）、氢气、一氧化碳 不可燃组分：二氧化碳、氮气、氧气等 杂质：氨、硫化物、氰化物、水蒸气、焦 油、萘、灰尘等 燃气的组成可用质量分率、容积分率、及摩 尔分率来表示。 1、质量分率：燃气中各单一组分的质量与燃气总质量的比值成为质量分率。 2、容积分率：在相同温度、压力条件下，燃气中各单一组分的容积与燃气总容积的比值成为容积分率。 3、摩尔分率：燃气中各单一组分的摩尔数与燃气总摩尔数的比值称为摩尔分率。 二、燃气的平均密度和相对密度 1、燃气平均密度：单位容积的燃气所具有的质量称为燃气平均密度，单位为kg/m3或kg/Nm3。 燃气平均密度亦可用： a.各组分的密度与其摩尔分率乘积的总和求得 b.各组分的质量分率与其密度之商总和的倒数 求得 2、燃气相对密度：燃气平均密度与相同状态下的空气平均密度之比值称为燃气相对密度。 三、热值 单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。 其常用单位有： 千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、 千焦/标准立方米（KJ/Nm3） 兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3） 兆焦/标准立方米（MJ/Nm3） 以兆焦/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。 热值单位换算： 1卡（cal）=4.1868焦耳（J） 1大卡=1000卡约=4200J=0.0042MJ。 燃气热值分为高热值和低热值： 　　高热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。 　　低热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以蒸气的状态排出时，所放出的全部热量。 　 二、天然气的组成 　　天然气的组分大致可以分为三大类：烃类组分、含硫组分和其它组分。 1、烃类组分 　　烷烃比例大，其中甲烷占70％～90％。甲烷是无色无味比空气轻的可燃气体，可以作为燃料，也是一种用途广泛的化工原料。由于甲烷含量高，通常将天然气作为甲烷来处理。 　　 　　　 　　除甲烷外，还有乙烷、丙烷、丁烷，在常温下是气体。丙烷、丁烷通过加压或降温而液化，即为液化石油气，简称液化气。 　　天然气中还含有一定量的含碳量较多的烷烃，简称碳五以上组分，它们在常温常压下是液体，是汽油的主要成分。在天然气开采中，上述组分凝析成液态被收回，称为凝析油。 2、含硫组分 　　天然气中的含硫组分，可分为无机硫化物和有机硫化物两类。 　　无机硫化物为硫化氢，硫化氢是一种比空气重、可燃、有毒、有臭鸭蛋气味的气体。硫化氢的水溶液呈酸性，对金属有强烈的腐蚀作用。所以天然气含硫化氢时，必须经过脱硫净化处理，才能进行管输和利用。 　　天然气中有时也含有少量的有机硫。 3、其它组分 　　天然气除了含以上成分外，还含有二氧化碳和一氧化碳、氧和氮、氢等以及水分。 　　二氧化碳溶于水呈酸性，对金属设备腐蚀严重，通常在天然气脱硫工艺中，将二氧化碳同硫化氢一起尽量脱除（脱硫、脱碳）。 　　天然气中含水分，温度降低会不断冷凝为液态水，会影响管输工作。一般采用吸收法、低温分离法和吸附法等将水和烃的露点降低到规定值。 三、天然气的分类 1、按照天然气的来源分类 油田伴生气 　　这种天然气是指开采过程中与液体石油一起开采出来，含重烃组分较多。 气田气 　　这种天然气自气田产生，甲烷含量约为80％～90%。 凝析气田气 　　这种气田气在地层中以气态存在，开采出来常温下为液态。 煤层伴生气 通常存在于煤层中，即通常所说的瓦斯气。 此外还有水溶天然气、水合物天然气。 ?2、按照含凝析油量来分类 干气 这种天然气含甲烷在90%以上，含其它成分较少。 湿气 这种天然气含甲烷在90%以下，含其它成分10%以上。 ?3、按照含硫量的多少来分类 无硫和微硫天然气:这种天然气中硫化氢的含量符合管输要求。 低含硫天然气:天然气中硫化氢的含量约0.01%--1%(体积比). 中含硫天然气: 天然气中硫化氢的含量约1%--2%(体积比). 高含硫天然气: 天然气中硫化氢的含量约2%--7%(体积比). 四、天然气的特点 是一种清洁能源； 资源丰富（煤层气、水合物气、水溶气）； 热值远高于人工煤气； 燃烧效率高； 市场竞争加强，价格较稳定； 最佳运输方式－管道运输（LNG、水合物）。 第二节:天然气的主要性质 一、摩尔质量 天然气是一种混合气体，它的摩尔质量是由各组分的摩尔质量和体积百分比的乘积加权平均计算出来的。计算公式如下： M=M1V1+ M2V2