天然气基础知识讲座PPT.ppt

天 然 气 基 础 知 识 2012年4月 一、天然气的组成和分类 （一）天然气的概念 在自然界中产生的,以碳氢化合物为 主要成分的可燃性气体叫做天然气。 （二）天然气的组成 天然气是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体，所含组分可以归纳为三大类，即烃类组分、含硫组分和其它组分。 1、烃类组分 ﹡只有碳和氢两种元素组成的有机化合物，称为碳氢化合物，简称烃类化合物。烃类化合物是天然气的主要组分，大多数天然气中烃类组分含量为60％一90％。 ﹡大多数天然气的甲烷(CH4)含量都很高，通常为70％一90％，故通常将天然气作为甲烷来处理。甲烷是无色无臭比空气轻的可燃气体，是优良的气体燃料。 广泛用居民生活用气、发电用气，作为化工原料可以生产近千种化工产品。 一、天然气的组成和分类 ﹡天然气中除甲烷组分外，还有乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)，常温常压下都是气体； 另外，还含有一定量的戊烷(C5H12) 、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷，常温常压下是液体，是汽油的主要组分，在天然气开采中作为凝析油被回收。 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。 ﹡无机硫化物组分，只有硫化氢，分子式为H2S。硫化氢是一种比空气重、可燃、有毒、有臭鸭蛋气味的气体。硫化氢的水溶液叫硫氢酸，显酸性，故称硫化氢为酸性气体。有水存在的情况下，硫化氢对金属有强烈的腐蚀作用，硫化氢还会使化工生产中常用的催化剂中毒而失去活性(催化能力减弱)。 一、天然气的组成和分类 ﹡天然气中含有少量的有机硫化物组分，例如硫醇、硫醚、二硫化碳、硫酚等；大多数有机硫化物有毒、有臭味、会污染大气。 ﹡天然气中含有硫化物时，必须经过脱硫净化处理，才能进行管输和利用。 3、其它组分 ﹡天然气中，除去烃类和含硫组分之外，还有二氧化碳、一氧化碳、氧和氮、氢、氦、氩以及水汽。 ﹡刚开采的天然气大多含有饱和水蒸气，随着温度降低，水汽会不断冷凝为水。天然气中凝析出的水，会影响管输工作，如果天然气中含有硫化氢和二氧化碳，会腐蚀设备及管道，故对天然气中的水汽应进行脱除处理。 （三）天然气的分类 天然气有多种分类方法，常用的分类方法有以下三种： 1、按照天然气的来源分类 气田气：是指在开采过程中，没有或只有少量凝析油的天然气，含甲烷在80%-- 90%。 凝析气田气：是指在开采过程中，有较多凝析油的天然气。这种天然气中戊烷以上的组分含量较多，但是在开采中没有较重组分的原油同时采出，只有凝析油同时采出。 油田伴生气：是指在开采过程中，与液体石油一起开采出来的天然气。这种天然气是油藏中烃类以液相或气液两相共存，采油时与石油同时被采出，天然气中的重烃组分较多。 2、按照烃类组分的含量来分类 干气：是指戊烷以上烃类可凝结组分的含量低于100g／m3的天然气。干气中的甲烷含量一般在90％以上，乙烷、丙烷、丁烷的含量不多，戊烷以上烃类组分很少。大部分气田气都是干气。 湿气：是指戊烷以上烃类可凝结组分的含量高于100g／m3的天然气。湿气中的甲烷含量一般在80％以下，戊烷以上的组分含量较高，开采中可同时回收天然汽油(即凝析油)。一般情况下，油田气和部分凝析气田全可能是湿气。 3、按照含硫量的多少来分类 洁气：通常是指不含硫和含硫量低于20mg/m3的天然气。这种天然气中硫化氢的含量符合管输要求。 酸性天然气：通常是指含硫量高于20mg/m3的天然气。酸性天然气必须经过脱硫净化处理后，才能进入输气管线。 （一）天然气的相对分子质量 ﹡物质是由许多非常细小的分子所组成的，化学上采用碳元素的质量的十二分之一作为测量一切分子的质量的单位，用这种质量单位表示的分子质量叫相对分子量。 ﹡天然气是由多种组分组成的混合气体，无明确的分子式，也就无明确的相对分子质量。 天然气的相对分子质量，是根据天然气各组分的相对分子质量和它们的体积组成，用求和法计算的，通常称为视相对分子质量，简称相对分子质量。 （二）重度、密度、比重 1、重度 1）概念：单位体积天然气的重量称为天然气的重度。 2）影响重度的因素 a、压力的影响：在温度一定时，一定重量的天然气压力越大,重度越大；压力越小，重度越小。 b、温度的影响：在压力一定时，一定重量的天然气温度越大,重度越小；温度越小，重度越大。 2、密度 1）概念：单位体积天然气的质量。 2）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。通常所说的天然气相对密度，是指压力为101.325kPa、温度为273.15K(即0℃)条件下天然气密度与空气密度之比值，即天然气在标准状态下的相对密度。天然气比空气轻，其相