天然气和液化天然气组件.doc

Liquefied Natural Gas 天然气的组成 天然气是各种碳氢化合物为主的气体混合物。主要成分为甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、戊烷和微量的重碳氢化合物及少量非烃类的气体，如：氮、硫化氢、二氧化碳、氦气等。天然气可分为气田气、油田气和凝析气田气三种。 气田气主要含甲烷，含量约为80%-98%；乙烷至丁烷烃类的含量一般不大，戊烷以上重烃以及非烃类气体不含或含量甚微。 油田气包括溶解气和气顶气，它的特征是乙烷和丁烷以上的烃类含量一般较高，其组成同分去凝析油以后的凝析气田气相类似。 从凝析气田采出的天然气，除含有大量的甲烷、乙烷外，还含有一定数量的丙烷、丁烷、戊烷及戊烷以上烃类，含有汽油和煤油成分。 天然气还可以分为干气（或贫气）和湿气（或富气）两类。一般来说，天然气中甲烷含量在90%以上时叫干气；甲烷含量低于90%，而乙烷、丙烷等烷烃的含量在10%以上的叫湿气。 若按天然气中含硫量的多少来划分，每立方米天然气中含硫量小于1克的称为净气；每立方米天然气中含硫量大于1克的称为酸气。一、天然气的组成表示方法天然气组成有三种表示方法：质量组成、体积组成和摩尔组成。每种组成均可用百分数或小数表示。1、质量组成用百分数表示时： gi= ×100用小数表示时：gi=2、体积组成用百分输表示时：Vi= ×100用小数表示时：Vi=3、摩尔组成用百分数表示时：yi= ×100用小数表示时：yi=二、表示天然气组成的三种方法可以互相转换1、如果已知天然气的质量组成，要求换算为体积组成或摩尔组成，则yi= =式中Mi：组分i的分子质量2、如果已知天然气的体积百分数，利用下面方法可换算为质量百分数gigi= =天然气的物理化学性质1、 天然气的压力：就是天然气中无规则运动的大量分子之间碰撞力的总和，它表示天然气能量的大小。2、 天然气的温度：表示天然气内分子热运动的剧烈程度。温度的高低取决于天然气内部的热运动状态。3、 天然气的临界温度。对每一种纯的气体都存在着一定的温度，高于此温度时，无论加多大压力也不可能使它由气体变为液体，这个温度称为临界温度，用符号Tc表示。临界温度是该气体能以液体状态存在的最高温度。4、 天然气的临界压力。在临界温度下，气相与液相相平衡时所施加的压力。也可以定义为相应于临界温度时的饱和压力，用符号Pc表示它是在临界温度下气体由气态转变为液态所需的最低压力。5、 天然气的露点。天然气中含有一定的水蒸汽，当温度下降或压力升高到一定数值时，天然气中水蒸汽开始析出，此时该天然气为水蒸汽所饱和（即达到饱和状态），此时的温度称为天然气的露点。6、 天然气的分子质量。天然气是多种气体组成的混合气体，它本身没有一个分子式，也不能像纯气体一样，可以从分子式中算出一个恒定的分子质量。但是，工程中为了计算方便，把0℃、101325Pa时体积为22.4m3天然气所具有的质量认为是天然气的分子质量。换言之，天然气的分子质量，在数值上等于在基准状态下1mol天然气的质量。已知天然气中组分i的摩尔组成yi（或体积组成，均用小数表示）和分子质量Mi，则天然气分子质量可由下式求得：M=7、 天然气的密度。天然气的密度定义为单位体积天然气的质量，用符号ρ表示ρ=天然气中常见烃类的基本性质（在101325Pa、0℃）项目 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 正丁烷 异戊烷 正戊烷分子式 CH4 C2H6 C3H8 i-C4H10 n- C4H10 i-C3H12 n- C3H12分子质量M 16.043 30.070 44.097 58.124 58.124 72.151 72.151千摩尔体积Vm,m3/Kmol 22.362 22.1872 21.9362 21.5977 21.5036 20.983 20.891密度ρ,Kg/m3 0.7174 0.353 2.0102 2.6912 2.7030 3.4386 3.4537相对密度Δ 0.5548 1.046 1.555 2.081 2.090 2.659 2.671临界温度TC,K 191.05 305.45 368.85 407.15 425.15 460.85 470.35临界压力PC,MPa 4.491 4.727 4.256 3.54 3.501 3.226 3.236临界比容Vc,m3/kmol 0.099 0.143 0.195 0.263 0.258 0.316 0.311高发热值Hh,MJ/m3 39.84 67.34 101.26 133.05 133.89 168.32 169.37低发热值Hh,MJ/m3 35.90 64.40 93.24 122.85 1