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兰州输气分公司培训教材（天然气部分） 编写人： 目录 第一章、天然气基础知识 第二章、天然气的净化 第三章、天然气输送工艺 第四章、主要设备原理、结构及用途 第五章、线路快速截断阀 第一章、天然气基础知识 第一节、天然气概述 第二节、天然气的主要性质 第一节、天然气概述 一、天然气的定义和生成 1、天然气的定义：从自然界中产生的,以碳氢化合物为主的可燃性气体和少量不可燃气体的混合气体，就叫做天然气。 2、天然气与石油是有机物生成的，即是古代生物（动物和植物）在一定的环境下生成的。在若干万年前地球上的动植物，特别是生长在浅海及其边沿、河流入海处、湖泊和沼泽等地方的动植物，随着地球的演变和自然环境的变化，逐渐死亡并被泥沙等沉积物所埋藏而与空气隔绝，在缺氧的沉积环境中，加之受地层压力、温度、放射线、催化剂等复杂的物理化学作用，细菌对有机质进行发酵分解作用，逐步转化为天然气和石油。 第一节、天然气概述 二、天然气的组成 1、天然气的组成：天然气是以低分子碳氢化合物和少量其它气体组成的混合物。它主要由占绝大部分的甲烷(CH4)和含量不多的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)组成，其次还含有微量的重碳氢化合物和少量的非烃类气体，如：氮气（N2）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、水汽、有机硫等。 2、涩宁兰管线输送的天然气的组成表 3、液化石油气的组成 丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8） LNG liquid natural gas 液态天然气 LPG liquid petroleum 液化石油气 CNG compressed natural gas 压缩天然气 NGL natural gas liquifed 天然气凝析液 三、天然气的分类 （1）按照天然气的来源分类，可分为油田伴生气、气田气、凝析气田气、煤层气。 油田伴生气，这种天然气自油田产生，含甲烷在80%--90%。 气田气，这种天然气自气田产生，含甲烷在90%以上。 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。 煤层气：甲烷含量高，和纯气田气成份比较接近。 注：采煤过程中的伴生气叫瓦斯气，它的甲烷含量较低，发热值只有煤层气的一半，不归于天然气的系列。 三、天然气的分类 （2）按照含凝析油量来分类，可分为干气和湿气。 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。 三、天然气的分类 （3）按照含硫量的多少来分类，可分为无硫和微硫天然气、低含硫天然气、中含硫天然气和高含硫天然气。 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 1、天然气是一种清洁燃料 2、天然气资源丰富 3、天然气的热值远远高于人工煤气 4、燃烧效率高 5、市场竞争力强，价格稳定 6、最佳运输方式为管道 天然气作为城市清洁能源的特点 天然气与其它气体的热值与其它比较 天然气的平均热值：32 MJ/m3 人工煤气的平均热值：4-18MJ/m3（CO、H2) 液化石油气：90-120 MJ/m3 天然气的用途 1、作为能源。即作为燃料主要有三种用途： a．民用生活燃料 ｂ．发电厂的燃料 Ｃ．汽车燃料 ２ 、作为化工原料：生产甲醇．化肥等 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+ M3V3+……+ MnVn 式中: M表示天然气的摩尔质量, V1、V2、V3…… Vn表示天然气各组分的体积百分比. M1、M2、M3…… Mn表示天然气各组分的摩尔质量.摩尔质量计算举例 例:某天然气的组分和体积百分含量如下表: 成分 摩尔质量 体积百分含量 甲烷 16.043 93.5 乙烷 30.07 2.3 丙烷 44.097 1.2 丁烷 58.12 0.3 硫化氢 34.09 1.5 氮气 28.02