天然气物性资料DOC
天然气物性参数及管线压降与温降的计算
整个计算过程的公式包括三部分：一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算 二．天然气水合物的形成预测模型 三．注醇量计算方法一．天然气物性参数及管线压降与温降的计算 天然气分子量标准状态下，1kmol 天然气的质量定义为天然气的平均分子量，简称分子量。
∑=ii M y M(1) 式中 M —气体的平均分子量，kg/kmol ；y i —气体第i 组分的摩尔分数；M i —气体第i 组分的分子量，kg/kmol 。
天然气密度混合气体密度指单位体积混合气体的质量。
按下面公式计算： 0℃标准状态∑=i i M y 14.4221ρ (2) 20℃标准状态∑=i i M y 055241.ρ (3) 任意温度与压力下∑∑=ii ii V y M y ρ(4)式中 ρ—混合气体的密度，kg/m 3；ρi —任意温度、压力下i 组分的密度，kg/m 3； y i —i 组分的摩尔分数；M i —i 组分的分子量，kg/kmol ； V i —i 组分摩尔容积，m 3 /kmol 。
天然气密度计算公式gpMW ZRTρ= (5)天然气相对密度天然气相对密度Δ的定义为：在相同温度，压力下，天然气的密度与空气密度之比。
aρρ∆=(6) 式中 Δ—气体相对密度；ρ—气体密度，kg/m 3； ρa —空气密度，kg/m 3，在P 0=101.325kPa ，T 0=273.15K 时，ρa =1.293kg/m 3；在P 0=101.325kPa ，T 0=273.15K 时，ρa =1.293kg/m 3。
因为空气的分子量为28.96，固有28.96M∆=(7) 假设，混合气和空气的性质都可用理想气体状态方程描述，则可用下列关系式表示天然气的相对密度28.96gg ga a pMW MW MW RT pMW MW RT∆===(8) 式中 MW a —空气视相对分子质量；MW g —天然气视相对分子质量。
天然气的虚拟临界参数任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使气体液化。
天然气物性参数及管线压降与温降的计算
整个计算过程的公式包括三部分：一. 天然气物性参数及管线压降与温降的计算 二. 天然气水合物的形成预测模型 三. 注醇量计算方法.天然气物性参数及管线压降与温降的计算 20 C 标准状态1y i M i24.055任意温度与压力下Y i M i式中厂混合气体的密度，P —任意温度、压力下i 组分的密度，kg/m 3; y i — i 组分的摩尔分数； M i —i组分的分子量， V i —i 组分摩尔容积， 天然气密度计算公式pMW gZRT天然气相对密度天然气相对密度△的定义为：在相同温度，压力下，天然气的密度与空气密 度之比。
天然气分子量标准状态下，Ikmol 天然气的质量定义为天然气的平均分子量,Y i M iM式中 M —气体的平均分子量，kg/kmol ; y i —气体第i 组分的摩尔分数；M —气体第i 组分的分子量，kg/kmol天然气密度混合气体密度指单位体积混合气体的质量。
0 °C 标准状态按下面公式计算:1 22.414y i M i简称分子量。
(1)kg/m 3；kg/kmol；⑹式中 △—气体相对密度；厂气体密度，kg/m 3；p —空气密度，kg/m 3,在 P o =1O1.325kPa, T o =273.15K 时，p =1.293kg/m 3;在 P o =1O1.325kPa T O =273.15K 时，p =1.293kg/m 3。
因为空气的分子量为28.96,固有28.96假设，混合气和空气的性质都可用理想气体状态方程描述，则可用下列关系 式表示天然气的相对密度天然气的虚拟临界参数任何气体在温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时, 无论压力增加到多大，都不能使气体液化。
可以使气体压缩成液态的这个极限温 度称为该气体的临界温度。
当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需压力 称为临界压力，此时状态称为临界状态。
混合气体的虚拟临界温度、虚拟临界压 力和虚拟临界密度可按混合气体中各组分的摩尔分数以及临界温度、临界压力和 临界密度求得，按下式计算。
天然气(气体计算方程)
n
Mg yi Mi
i1
M g ¡ 天然气相对视分子量 yi ¡ 天然气个组分的摩尔分数 M i ¡ 组分i的分子量
三、天然气的视临界参数 天然气在临界点的温度和压力称为视临界参数，即视临 界温度和视临界压力。由于多组分特点，只有实验方法可以 直接测得天然气的视临界参数，间接方法有Kay混合规则方 法和经验公式 1）Kay方法 若天然气由k种组分组成，则视临界参数为
k
p c y i p ci
i 1 k
pc ¡ 天然气的视临界压力， Mpa Tc ¡ 天然气的视临界温度， K yi ¡ 天然气组分 i的摩尔分数 pci ¡ 天然气组分 i的临界压力， Mpa Tci ¡ 天然气组分 i的临界温度， K
非烃气体（少量）
硫化氢（H2S） 硫醇（RSH） 硫醚（RSR） 二氧化碳（CO2） 一氧化碳（CO） 氮（N2） 水汽（H2O）
稀有气体（微量）
氦（He） 氩（Ar）等。
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¡ 1 天然气的组成和相对视分子量及天然气的视临界参数 二、天然气的相对视分子量
¡ 1 天然气的组成和相对视分子量及天然气的视临界常数 一、天然气的组成 在常温常压下，1-5个碳原子的烃类为气体，即天然气。
天然气是指在不同地质条件下生成、运移，并以一定的压力储集 在地层中的气体。大多数气田的天然气是可燃性气体，主要成分是气 态烃类，并含有少量的非烃气体。 烃类气体
天然气物性参数计算
异丁烷iC4 正丁烷nC4 异戊烷iC5 正戊烷nC5 己烷C6
0.060
物性参数计算结果（标准参比条件101.325kPa，20℃） 摩尔质量(kg/kmol) 高位摩尔发热量 (MJ/mol) 临界压力(MPa) 沃泊指数 (MJ/m³) 17.4778 真实相对密度 918.6086 低位摩尔发热量 (MJ/mol) 0.6046 829.0536 参比条件密度 （kg/m³） 高位体积发热量 (MJ/m³) 0.7266 38.2706 4.8729
4.6022 临界温度(℃) 49.2207
197.3959 爆炸下限（%）
计算依据：GB/T 11062-2014
格
组分名称 摩尔百分数
庚烷C7 辛烷C8 壬烷C9 癸烷C10 氦气He 氩气Ar
黄色区域输入组分 摩尔百分数即可得 出计算结果
20℃） 标况压缩因子 低位体积发热量 (MJ/m³) 爆炸上限（%） 0.9978 34.5396 15.1264
天然气物性参数计算表格
天然气组分化验结果（mol/mol%） 组分名称 摩尔百分数 组分名称 பைடு நூலகம்2.470 水H2O 1.750 硫化氢H2S 0.680 氢气H2 3.500 一氧化碳CO 0.980 氧气O2 100 摩尔百分数 组分名称 摩尔百分数 0.340 0.220
甲烷C1 氮气N2 二氧化碳CO2 乙烷C2 丙烷C3
天然气物性参数
天然气物性参数
一、天然气
1、密度
常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548。
天然气的密度一般为0.75～0.8 kg/m3，相对密度一般为0.58～0.62。
2、着火温度
甲烷着火温度为540℃。
3、燃烧温度
甲烷的理想燃烧温度为1970℃。
天然气的理论燃烧温度可达2030℃。
4、热值
天然气热值一般为8500kcal/Nm3。
5、爆炸极限
天然气的爆炸极限为5%～15%。
二、压缩天然气
压缩天然气(CNG)通常是指经净化后压缩到20～25MPa的天然气。
CNG在20MPa时的体积约为标准状态下同质量天然气的1/200。
三、液化天然气
天然气在常压下，当冷却至-162℃时，由气态变为液态，称为液化天然气(LNG)。
LNG的密度通常在430～470kg/m3之间，LNG的体积约为同量气
态天然气体积的1/620。
四、LNG与燃料油比较
五、气态天然气与LNG换算
1tLNG≈2.3m3LNG
1m3LNG≈620Nm3气态天然气
1tLNG≈1400Nm3气态天然气
六、LNG成本费用
运费：0.062～0.077元/(m3·100km) 运输成本：33.6～42元/(m3·100km) 液化成本：0.6～1.0元/m3
气化站成本：0.6～1.0元/m3。
天然气计量中物性计算方法适用性探讨
标准研究/StandardResearch天然气计量中物性计算方法适用性探讨连子超1杨妮2李学成3许佳4代晓雨5吴萍4（1.华北油田公司华港燃气集团；2.中国石油西南油气田公司华油公司重庆凯源石油天然气有限责任公司；3.国家石油天然气管网集团北方管道大庆输油气分公司；4.国家管网集团山东省分公司德州作业区；5.中国石油吐哈油田分公司工程技术研究院地面工程设计所）摘要：针对目前天然气体积计量中面临的物性参数计算问题，在GB/T 17747.2—2011和ISO 20765-2：2015的基础上，采用Matlab 软件建立AGA8-92DC 和GERG-2008状态方程天然气物性求解程序，以相对偏差（RD）和平均相对偏差（ARD）为评价指标，评估了两种方程在计算不同种类天然气物性上的准确性。
结果表明，在管输天然气压力0～10MPa、温度280～320K 的范围内，AGA8-92DC 和GERG-2008状态方程的计算结果准确度一致，ARD 均为0.03%；对于含重烃天然气，压力小于30MPa、温度250～500K 的范围内，GERG-2008状态方程的计算表现更优，压力大于30MPa，部分温度范围内AGA8-92DC 状态方程的计算表现更优；AGA8-92DC 状态方程和GERG-2008状态方程分别在计算高含硫天然气和液化天然气物性上具有优越性，但当含硫量和重烃含量较大时，偏差会显著增大。
研究结果可为天然气计量工作的持续推进提供实际参考。
关键词：天然气计量；AGA8-92DC 方程；GERG-2008方程；压缩因子；物性计算方法DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.01.014Research on the adaptability of physical property calculation method in natural gas measurementLIAN Zichao 1，YANG Ni 2，LI Xuecheng 3，XU Jia 4，DAI Xiaoyu 5，WU Ping 41Huagang Gas Group of Huabei Oilfield Company2Huayou Company Chongqing Kaiyuan Oil &Gas Co.，Ltd.，Southwest Oil and Gas Field Company，CNPC3Daqing Oil and Gas Transmission Company of North Pipeline Co.，Ltd.，PipeChina 4Dezhou Operation Area of Shandong Company，PipeChina5Surface Engineering Design of Engineer Technology Research Institute of Tuha Oilfield，CNPCAbstract：At present，based on GB/T 17747.2—2011and ISO 20765-2：2015，faced with the cal-culation problem of physical property in the volumetric measurement of natural gas，the Matlab soft-ware is used to establish the natural gas physical property solving programs for AGA8-92DC and GERG-2008equation of ing relative deviation （RD）and average relative deviation （ARD）as evaluation indexes，the accuracy of the two equations in calculating the physical properties of differ-ent kinds of natural gas is evaluated.The results show that when the pressure of pipeline natural gas ranges from 0MPa to 10MPa and the temperature ranges from 280K to 320K，the accuracy of AGA8-92DC and GERG-2008equation of state is consistent and ARD is 0.03%.For natural gas con-taining heavy hydrocarbon，the GERG-2008equation of state is performed better when the pressure is less than 30MPa and the temperature is ranges from 250K to 500K while the calculation performance of AGA8-92DC equation is better when the pressure is greater than 30MPa and some temperature第一作者简介：连子超，2018年毕业于河北工业大学（工商管理专业）省任丘市万丰佳园小区，062550。
天然气物性参数(新)
2.1 天然气临界参数计算2.1.1 天然气平均分子量天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按Key 规则计算:g i i M y M =∑（2.1）式中 M g —天然气的平均分子量kg/mol ；M i 、y i —天然气中i 组分的分子量和摩尔分数。
2.1.2 天然气的相对密度首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示： 28.9729g g g gg air air M M M r M ρρ===≈（2.2） 式中 r g —天然气的相对密度；g ρair ρ—同一标准状态下，天然气、空气的密度kg/m 3；g M air M —天然气、空气的平均分子量kg/mol 。
2.1.3 拟临界压力P PC 和拟临界温度T PC① 组分分析方法pc i ci p y p =∑pc i ci T yT =∑（2.3）g i i M y M =∑式中 ci p —— 天然气组分i 的临界压力(绝),MPa ；ci T —— 天然气组分i 的临界温度,(273+t)°K 。
② 相关经验公式方法在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Standing 在1941年发表的相关经验公式对于干气2pc 2pc 4.6660.1030.2593.31817g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.4）对于湿气2pc 2pc 4.8680.35639.7103.9183.339.7g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.5）也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气pc pc pc pc 4.88150.386192.2222176.66670.74.77800.248292.2222176.66670.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+<（2.6）对于湿气pc pc pc pc 5.10210.6895132.2222176.66670.74.77800.2482106.1111152.22220.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+< （2.7）注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO 2 、H 2S 等可以用Wichert 和Aziz 修正。
天然气物性参数(新)
T ci天然气组分i 的临界温度，(273+t) °2.1天然气临界参数计算2.1.1天然气平均分子量天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按 Key 规则计算:(2.1)式中M g —天然气的平均分子量kg/mol ；M 、y i —天然气中i 组分的分子量和摩尔分数2.1.2 天然气的相对密度首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示:M g M air —天然气、空气的平均分子量 kg/mol2.1.3 拟临界压力 田和拟临界温度T PC①组分分析方法(2.3)M g y j M i式中P ci ―― 天然气组分i 的临界压力(绝),MPa ；r gairM g M gM g M air 28.9729(2.2)式中 r g —天然气的相对密度;air—同一标准状态下，天然气、空气的密度kg/m 3；P pcy i P ci② 相关经验公式方法在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Standing 在1941 年发表的相关经验公式对于干气p pc T pc 4.66693.30.103 g181 g 70.25 g22 g（2.4）对于湿气p pc 4.8680.356 g39.7 g2Q（2.5）T pc 103.9 183.3 g 39.7 g2也可以用下面经验关系式进行计算对于干气p pc4.8815 0.3861 gT pc92.2222 176.6667 g g 0.7p pc4.7780 0.2482 gT pc 92.2222 176.6667 g g 0.72.6)对于湿气p pc5.1021 0.6895 gT pc132.2222 176.6667 g g 0.7（2.7）p pc4.7780 0.2482 gT pc 106.1111 152.2222 g g 0.7注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO2 、H2S 等可以用Wichert 和Aziz 修正。
天然气物性参数(新)
2.1 天然气临界参数计算2.1.1 天然气平均分子量天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按Key 规则计算: g i i M y M =∑ （2.1） 式中 M g —天然气的平均分子量kg/mol ；M i 、y i —天然气中i 组分的分子量和摩尔分数。
2.1.2 天然气的相对密度首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示：28.9729g g g g g air air M M M r M ρρ===≈（2.2） 式中 r g —天然气的相对密度；g ρair ρ—同一标准状态下，天然气、空气的密度kg/m 3；g M air M —天然气、空气的平均分子量kg/mol 。
2.1.3 拟临界压力P PC 和拟临界温度T PC① 组分分析方法pc i ci p y p =∑pc i ci T yT =∑（2.3） g i i M y M =∑式中 ci p —— 天然气组分i 的临界压力(绝),MPa ；ci T —— 天然气组分i 的临界温度,(273+t)°K 。
② 相关经验公式方法在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Standing 在1941年发表的相关经验公式对于干气2pc 2pc 4.6660.1030.2593.31817g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.4）对于湿气2pc 2pc 4.8680.35639.7103.9183.339.7g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.5）也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气pc pc pc pc 4.88150.386192.2222176.66670.74.77800.248292.2222176.66670.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+< （2.6）对于湿气pc pc pc pc 5.10210.6895132.2222176.66670.74.77800.2482106.1111152.22220.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+< （2.7）注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO 2 、H 2S 等可以用Wichert 和Aziz 修正。
油气性质
例子 目标本模块旨在天然气热值的计算。
它可以被应用到判断天然气不可燃组分含量的高低，富气和湿气的热值较贫气和干气的热值高些。
到天然气的基本物性参数数据库链接提供了一个方便快捷的输入方式，天然气的热值。
该数据库可以由用户进行编辑和更新将不显示编程工作。
单位体积或单位质量天然气完全燃烧所产生的热量称为天然气的燃烧热值，简称热值，也称燃烧值，单位是kg/m 3或kJ/kg 。
天然气的热值有很多方法表示。
通常热值以总热值、净热值、干基热值、湿基热值、理想热值、真实热值等术语表示。
在燃烧过程中，如果燃烧所用天然气在标准状态下不含水蒸气，则此热值称为干基热值；如果天然气完全被水饱和，则此热值称为湿基热值。
干基热值与湿基热值的关系由下式给出：stdO vap stdstd drywet 2222)()-(RT P M H P P P HV HV o H O H H O H ⋅∆+=OH O H HV HV 22.3y 50-y -1dry w et ）（=式中 HV wet ———湿基总热值，kJ/m 3； HV dry ————干基总热值，kJ/m 3；P std ——————标准压力， P std =101.325kpa ； P H2O —————天然气中水蒸气的压力，kPa ； ∆H vap ⋅H2o —水蒸气的汽化潜热，kJ/kg ； M H2O ——————水的相对分子质量;T std----——————标准温度，T std =288.15K;R ——————------气体常数，R=8.3145KJ/(Kmol ⋅k); Y H2O ———------天然气中水的摩尔分数。
在标准状况下，如果天然气的行为是理想天然气行为，则压缩因子为1；真实气体的压缩因子小于1；理想气体热值、真实气体热值的关系是：s t di d ea lrea lZ HV HV =式中 HV real ----------真实气体热值，kJ/m 3； HV ideal ---------理想气体热值，kJ/m 3；Z std -----------101.325kPa 、15o c 下天然气的压缩因子。
1天然气主要物性
六、天然气体积系数 １、定义： –相同数量的天然气在地下条件下的体积与其在标准 条件下的体积之比。 –两个特定状态，与过程无关 –Ｂg<<１ , ２、计算式 单位：m3／sm3
–标准条件:Psc=0.101325MPa, Tsc=293.15K
υ = m3/Kg
g
比容
–υ = Vm/Mg = 1/ρ
３、两个气体常数
(1)、通用气体常数 – 定义式：
P Vm R T
P MP a TK m3 Vm Kmol
MP am R Kmol K
3
–Ｒ的数值： • 公制标准状态
0.101325 22.4 MPa m R 0.008314 273.15 Kmol K
第一章
天然气的主要物性参数
在油层物理基础上拓宽、提高。 一、天然气
1、天然气
–烃类气体：CnH2n+n：C1、C2、……、C6、C7+， –非烃类气体：H2S、CO2、N2、 He、H2O等的混合气体。 • 空气：N2、O2、Ar
2、天然气组成
–质量组成ω i=mi/Σ mi –摩尔组成yi=ni/Σ ni –体积组成yi=Vi/Σ Vi –有小数和百分数两种表示。例如：C1＝0.5， C1＝50％
–ｂ与气体种类有关。
４、应用举例
g
MgP 1 zRT
air
(1)、标准态下空气密度： ρ
= 1.205 kg/m3 = 1.205ｒg kg/m3
(2)、标准态下天然气密度：ρ
sc
四、天然气的偏差系数 1、PVT实验测定，恒温恒质膨 胀试验 2、Standing & Katz 系数图 概念：
天然气物性参数
2.1 天然气临界参数计算2.1.1 天然气平均分子量天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按Key 规则计算: g i i M y M =∑ （2.1） 式中 M g —天然气的平均分子量kg/mol ；M i 、y i —天然气中i 组分的分子量和摩尔分数。
2.1.2 天然气的相对密度首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示：28.9729g gggg a i r a i rM MMr Mρρ===≈（2.2） 式中 r g —天然气的相对密度；g ρair ρ—同一标准状态下，天然气、空气的密度kg/m 3；g M air M —天然气、空气的平均分子量kg/mol 。
2.1.3 拟临界压力P PC 和拟临界温度T PC① 组分分析方法p c i c ip y p =∑ p c i ci T yT =∑（2.3） g i i M y M =∑式中 ci p —— 天然气组分i 的临界压力(绝),MPa ；ci T —— 天然气组分i 的临界温度,(273+t)°K 。
② 相关经验公式方法在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Standing 在1941年发表的相关经验公式对于干气2pc 2pc 4.6660.1030.2593.31817g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.4）对于湿气2pc 2pc 4.8680.35639.7103.9183.339.7g g g gp T γγγγ=+-=+- （2.5）也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气pc pc pc pc 4.88150.386192.2222176.66670.74.77800.248292.2222176.66670.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+< （2.6）对于湿气pc pc pc pc 5.10210.6895132.2222176.66670.74.77800.2482106.1111152.22220.7g g g g gg p T p T γγγγγγ=-=+≥=-=+< （2.7）注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO 2 、H 2S 等可以用Wichert和Aziz 修正。
LNG的物性参数、气化管输技术及安全性
LNG的物性参数、气化管输技术及安全性1、物性参数1.1 组成LNG是英文Liquefied Natural Gas的简称，即液化天然气。
它是天然气在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。
根据GB/T19204-2003，LNG的主要成分为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。
它无色无味，是一种非常清洁的能源。
天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，且无色无味、无毒。
液化后的天然气其体积大大减少，约为0℃、1个大气压时天然气体积的1/600，也就是说1立方米LNG气化后可得600立方米天然气。
体积能量密度为汽油的72%。
1.2 密度LNG 的密度取决于其组分，通常在430kg/m3~470kg/m3之间，但是在某些情况下可高达520kg/m3。
密度还是液体温度的函数，其变化梯度约为1.35kg/m3·℃。
密度可以直接测量，不过通常是用经过气相色谱法分析得到的组分通过计算求得。
推荐使用ISO 6578中确定的计算方法。
1.3 温度LNG 的沸腾温度取决于其组分，在大气压力下通常在-166℃到-157℃之间非沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为 1.25×10-4℃/Pa。
LNG 的温度通常用ISO 8310 中确定的铜/铜镍热电偶或铂电阻温度计测量。
1.4 实例表1列示出3种LNG典型实例，显示出随组分不同其性质的变化。
表1 LNG实例1.5 LNG 的蒸发1.5.1 蒸发气的物理性质LNG 作为一种沸腾液体大量的储存于绝热储罐中。
任何传导至储罐中的热量都会导致一些液体蒸发为气体，这种气体称为蒸发气。
其组分与液体的组分有关。
一般情况下，蒸发气包括20%氮，80%的甲烷和微量的乙烷。
其含氮量是液体LNG中含氮量的20倍。
当LNG蒸发时，氮和甲烷首先从液体中气化，剩余的液体中较高相对分子质量的烃类组分增大。
1.5.2 闪蒸（flash）如同任何一种液体，当LNG已有的压力降至其沸点压力以下时，例如经过阀门后，部分液体蒸发，而液体温度也降到此时压力下的新沸点，此即为闪蒸。
天然气物性参数(新)
2.1 天然气临界参数计算2.1.1天然气平均分子量天然气是混合气体，分子量不是一成不变的，其平均分子量按Key规则计算:M g y i M i（2.1）式中M g—天然气的平均分子量kg/mol ；M i、 y i—天然气中i 组分的分子量和摩尔分数。
2.1.2天然气的相对密度首先假定空气和天然气都取同一标准状态，天然气的相对密度可用下式表示：gM g M g M g（2.2）r gM a i r 2 8. 9 7 2 9a i r式中r g—天然气的相对密度；g air—同一标准状态下，天然气、空气的密度 kg/m 3；M g M air—天然气、空气的平均分子量kg/mol。
2.1.3拟临界压力P PC和拟临界温度T PC① 组分分析方法p p c yipc iT p c y T i ci（2.3）M g yiMi式中p ci——天然气组分 i 的临界压力 (绝),MPa；T ci——天然气组分 i 的临界温度 ,(273+t)°K 。
② 相关经验公式方法在缺乏天然气组分分析数据的情况下，可引用Standing 在 1941年发表的相关经验公式对于干气ppc4.666 0.1030.252ggTpc93.3 181 g 72g对于湿气ppc4.868 0.35639.7 2gg T pc 103.9 183.339.7 2gg也可以用下面经验关系式进行计算 对于干气p pc 4.8815 0.3861 gT pc 92.2222 176.6667 ggppc4.7780 0.2482 gTpc92.2222 176.6667 gg对于湿气（2.4）（2.5）0.7（2.6）0.7p pc 5.1021 0.6895 gT pc 132.2222 176.6667 g gppc4.7780 0.2482 gTpc106.1111 152.2222 gg0.7（2.7）0.7注意：上式是对于纯天然气适用，而对于含非烃CO 2 、2等可以用WichertH S和 Aziz 修正。
天然气高压物性参数计算
摘要天然气的压缩因子、体积系数、压缩系数、粘度等高压物性参数随气藏压力和温度的变化而变化,定量描述和预测这些参数的变化规律具有十分重要的实际意义。
通过电脑程序将天然气高压物性的相关经验公式转变为程序计算，能够很快的得到计算结果以及对计算结果的图形分析，通过最后的图形分析我们能很直观的看出高压物性参数之间的关系，有利于确定合理的开发速度和规模，节省投资，将资金投向回报率高的方案上。
本文中首先介绍了天然气高压物性参数的相关经验及半经验公式，再利用excelVBA实现公式的程序计算，只要输入原始数据，点击相应的高压物性计算按钮就能得到计算结果，数据分析窗体能够自动输出高压物性与相关参数的图形。
关键字：高压物性偏差系数粘度压力温度ABSTRACTGas compressibility factor, volume factor, compressibility, viscosity and other physical parameters with high pressure gas reservoir pressure and temperature changes, quantitatively describe and predict the variation of these parameters has a very important practical significance. Through a computer program related to the physical properties of high pressure natural gas into a program to calculate the empirical formula, can quickly get the results and the calculation results of the graphical analysis, graphical analysis through the last we can see the pressure very intuitive relationship between the physical parameters will help determine a reasonable pace and scale of development, reduce investment, high return on the capital investment program on.This paper first introduces the gas pressure in the physical parameters relevant experience and semi.empirical formulas to achieve reuse excelVBA program calculates the formula, as long as the input raw data, click on the appropriate button to be able to calculate the physical properties of high pressure to get results, analysis of data form can be automatically output pressure properties and related parameters graphics.Keywords: PVT variation ；coefficient of viscosity；pressure ；temperature ；coefficient of volume.重庆科技学院本科生毕业设计目录目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1国内外天然气高压物性参数计算发展历史 (1)1.2国内天然气分布 (2)1.3天然气高压物性参数计算的意义 (2)2 计算方法介绍 (4)2.1天然气临界参数计算 (4)2.1.1 天然气平均分子量 (4)2.1.2 天然气的相对密度 (4)2.1.3 拟临界压力P PC和拟临界温度T PC (4)2.1.4 拟对比压力P Pr和拟对比温度T Pr的计算 (5)2.2天然气的偏差因子Z计算 (6)2.2.1 Pong.Robinson方程法 (6)2.2.2 Cranmer方法 (7)2.2.3 DPR法 (7)2.2.4 DAK法 (8)2.2.5 平均值法 (9)2.3天然气压缩因子计算 (9)2.4天然气体积系数计算 (10)2.5天然气膨胀系数的计算 (10)2.6天然气的粘度计算 (10)2.6.1 Lee关系式 (11)2.6.2 Dempsey关系式 (11)3 EXCELVBA程序计算 (13)3.1VBA简介 (13)3.2界面设计 (13)3.3操作步骤 (14)3.3.1 原始数据 (15)3.3.2 拟临界压力、温度，拟对比压力、温度的计算 (16)3.3.3 天然气高压物性的计算 (17)3.3.4 图形分析 (22)3.3.5 数据查询 (25)4 结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论1 绪论1.1 国内外天然气高压物性参数计算发展历史天然气高压物性参数计算问题早在20世纪40年代就有人提出了。
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天然气基础知识十问1、什么是天然气？答：天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。
天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。
以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量非烃类气体。
在烃类气体中，甲烷占绝大部分，乙烷、丙烷、丁烷和戊烷含量不多，庚烷以上烷烃含量极少。
另外，所含的少量非烃类气体一般有二氧化碳、一氧化碳、氮气、氢气、硫化氢和和水蒸气以及少量的惰性气体。
纯天然气的组成以甲烷为主，比空气轻，沸点-162.49度，难易液化。
天然气爆炸极限为5%-15（占空气中体积%，天然气相对容易爆炸。
天然气既是清洁、优质的民用、商用和工业绿色能源，又是化工产品的原料气。
2、天然气按形成条件的不同可分为几种？答：（1）气田气；（2）油田伴生气；（3）凝析气田气；（4）煤层气；（5）矿井气。
3、城市天然气为什么要加臭？天然气具有无色无味和易燃易爆之特性，因此，当发生天然气漏气时，为易于被人们发觉，进而消除漏气，要求对没有臭味的天然气加臭。
它对于确保人民生命和财产安全，及时发现并防止事故发生是一项重要的安全措施。
4、什么叫热值，热值分几种，有什么区别？单位体积天然气完全燃烧可放出的热量称为天然气的热值，单位KJ/Nm3热值分高热值和低热值两种天然气的高热值在数值上大于其低热值，区别是高热值指烟气中所含水蒸气以冷凝状态所释放的汽化潜热。
甲烷在标准状态下，高热值为39.82MJ/m3,低热值为35.88MJ/m3。
5、什么是着火温度，什么是燃烧温度？着火温度指燃气与空气的混合物开始进行燃烧反应的自燃的最低温度，甲烷着火温度为540度。
燃烧温度指燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时产生的理论温度。
实际燃烧温度低于理论燃烧温度，因为燃烧时总有一部分热量要散失掉。
甲烷理论燃烧温度为1970度。
6、什么样是天然气爆炸浓度极限？什么是爆炸上限？什么是爆炸下限？当空气中含有天然气浓度范围达到爆炸危险的混合物。
该气体与火源接触时，即形成爆炸。
该天然气浓度范围称为天然气爆炸浓度极限。
天然气爆炸浓度极限为5%-15%当空气中含有天然气浓度增加到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。
当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸。
7、为什么天然气灶具与液化石油气灶具不能互换使用？（1）两种燃气的热值不同，天然气的热值为40MJ/m3液化石油气的热值为104.6540MJ/m3（2）两种燃气的燃烧速度、理论空气量、压力、比重均不同，而设计灶具时却是根据各自的特性来决定灶具各部分尺寸的。
若液化石油气通过天然气灶具由于一次空气量不足，点火后使液化石油气不能充分燃烧，从火孔中喷出长而无力的黄火焰，因此不同气源的灶具不能互换使用。
8—卡等于多么焦耳?1卡等于4.2焦耳。
9、什么是CNG什么是LNGCNG是压缩天然气。
天然气经加气站由压缩机加压后，压到20至25Mpa再经过高压深度脱水，充装进入高压钢瓶组槽车储存，再运送到各个城市输入管网，向居民用户、商业用户和工业企业用户供应天然气。
LNG是液化天然气。
天然气液化是一个低温过程，在温度不超过临界温度（-82度），对气体进行加压O.IMpa以上，可以使天然气液化，由气态变为液态，其体积缩小600多倍，便于运输和储存。
10、天然气的优点？（1）经济：天然气的主要成分是甲烷，按照热值换算关系，17立方米的天然气就相当于一罐15公斤液化气的热值，也就是说使用17立方米的天然气相当于一罐液化气。
（2）清洁：管道输送的天然气都过滤和干燥处理，除去了杂质和水分，因此可以充分的燃烧，不会产生任何残留物，能够保持您厨房的清洁卫生。
(3)方便：与液化气相比，天然气使用燃气管道直接输送到家中，省了灌装、搬运的麻烦，也不会再有饭做到一半液化气用完的烦恼。
天然气如何换算天然气换算表1千克液化天然气=1.4-1.5立方米天然气（标况气态）1立方米天然气（标况气态）=0.7256千克液化天然气1立方米液化天然气（LNG可气化600-625立方米天然气（标况气态）1立方米液化天然气的质量约为430-470千克1升液化天然气=0.001立方米液化天然气=0.6-0.625立方米天然气（标况气态）1升液化天然气=0.001立方米液化天然气其质量为0.43-0.47千克1升天然气（压力为20MPa =0.001立方米天然气（压力为20MPa =0.208立方米天然气（标况气态）LNG与柴油比较1.单位体积热值的比较用LNG取代柴油，1标准立方米天然气相当于1.017升柴油，柴油车百公里消耗燃油27.5升,LNG燃料汽车百公里消耗天然气30标准立方米天然气。
LYG与柴汩性能对比表2.续驶里程比较LNG燃料汽车采用低温液态储存方式，能源密度较高，其液化比为1：625,其配置375L车用LNG储气罐，储存量大约234标准立方米天然气，扣除LNG的蒸发量，在满载的情况下可以行驶700公里。
柴油车配置280升油箱，在满载的情况下可以行驶600公里，因此在续驶里程上LNG燃料汽车比柴油车要长些。
3.车辆尾气污染物排放汽车尾气排放是造成空气污染的主要原因之一，据统计汽车尾气排放占了空气污染源总量的40%以上，将汽车燃料由燃油改为天然气后，尾气污染将会明显减少。
LNG燃料汽车尾气中相对于柴油其尾气C02 排放减少24% CC排放减少31% NMH减少49% 颗粒物和S02减少100%烟度为0,不生产苯、铅等致癌物质，因此LNG是汽车最佳的清洁燃料之一。
能够促进污染物排放的减少。
4.车辆的安全性能比较LNG采用密闭真空储存设备储存，不与空气接触，而燃油储油箱内有部分空气，所有从储存方式上来说LNG比燃油更加的安全。
在大气条件下，LNG —旦在系统中发生较小的泄漏，便能很快完全蒸发，不会发生泄漏的LNG聚集的现象，从而杜绝了燃烧及爆炸的可能，保证了乘客及车辆的安全。
而燃油在发生泄漏时则不会挥发，容易发生聚集，易发生事故和污染，因此发展液化天然气汽车具有极好的安全效益。
CNG与汽油比较1.单位体积热值的比较用CNG取代汽油，1标准立方米天然气相当于1.03升汽油，出租车百公里消耗燃油8升丄NG燃料汽车百公里消耗天然气7.76标准立方米天然气。
汽汩与CNG性能对比表2.运行安全天然气相对密度（空气为1）小，为0.58〜0.68，泄漏后很快升空，易散失，不易着火；汽油蒸气较重，液态挥发有过程，且不易散失，易着火爆炸。
天然气爆炸极限为4.8%〜14.8%,汽油爆炸极限为1%〜6%而且天然气自燃点（在空气中）为650C，比汽油自燃点（510〜530 C ）高，故天然气比汽油泄漏着火的危险小。
而且天然气汽车的钢瓶是高压容器，其材质及制造、检验试验有严格的规程控制，不易因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽车的油箱系非压力容器，着火后容易爆炸。
3.天然气汽车综合比较结论通过CNG与汽油的对比，CNG是一种更清洁、更安全、更经济的替代车用燃料。
因此CNG乍为车用燃料的市场前景非常广阔，随着CNG燃料市场的进一步扩展，必将为社会创造巨大的经济效益和社会效益。
LNG车辆与CNG车辆的比较LNG然料汽车采用低温液态储存方式，能源密度较高，其液化比为1:625,其配置375升车用LNG储气罐，储存量大约234标准立方米天然气，在满载的情况下可以行驶780公里。
CNG^料汽车配置8个90 升水容积钢瓶，储存压力20.0兆帕,一次充满大约储存150标准立方米天然气，在满载的情况下可以行驶500公里。
因此LNG气车在续驶里程上优于CNG气车，应用在长途客车上可以降低日充装次数。
LNG是什么？LNG的生产过程是怎么样的？LNG氐温装备有哪些？液化天然气是一种低温液态燃料，在标准大气压下，液化天然气为-162 C.体积缩小到原来的1/625，相当于天然气被60MPa的压力压缩，LNG的燃点为650C，比汽柴油的燃点高，点火能也高于汽柴油，所以比汽柴油更难点燃；LNG的爆炸极限为5%〜15%，且汽化后密度很低，只有空气的一半左右，因而稍有泄漏立即挥发扩散，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度。
LNG的生产过程大体可描述为：从底层采出的天然气，首先经净化处理，依次除去天然气中的二氧化碳、硫化氢、水、汞、苯、重烃等杂质，使天然气成为合格的净化气后，进入天然气液化单元液化成LNG 随后进LNG储罐储存或输送。
LNG低温装备包括：汽车罐车,低温液体泵,低温阀门丄NG加气撬装装置,液体运输车，低温绝热管及管件，绝热储罐，车用气瓶,天然气压缩机，罐式集装箱，低温绝热气瓶，管束式集装箱，制氮机等，其产品制造企业需具备相应的特种设备制造许可证。
燃气行业人需要牢记的天然气知识1国家规定的安全色有几种？国家规定的安全色为红、蓝、黄、绿四种。
红色的含义表示禁止、停止(也表示放火)。
蓝色的含义表示指令和必须遵守的规定。
黄色的含义表示警告、注意。
绿色的含义表示提示、安全状态、通行。
2.安全标志分几类？分禁止、警告、指令、提示四类标志。
禁止标志的含义是不准或制止人们的某些活动。
警告是使人们注意可能发生的危险。
指令的含义是必须要遵守的意思。
提示标志的含义是示意目标或方向。
3.天然气的用途有哪些？(1)天然气是重要的能源，是优质燃料。
天然气的主要成分是甲烷，可用作燃料或用作制造炭黑、合成氨、甲醇、乙炔等的原料；(2)天然气是宝贵的化工原料。
4.天然气输送有哪两种基本方式？管道输送和液化输送。
5.LNG^量的用途有哪些?用于空气分离；制取液化二氧化碳和干冰；冷库；低温破碎和粉碎;蓄冷装置。
6.安全使用天然气“五先五后”是什么？（1）先通知，后停气；（2）先断气，后检修；（3）先检查，后使用；（4）先点火，后开气；（5）先灭火，后离人。
7.低温材料有何特点？一些为低温设计的材料会随着温度的降低变得更坚硬。
低温下的不锈钢、铝、黄铜、和聚四氟乙烯塑料的拉伸力和曲变力比在室温下要高。
8.为什么要将天然气液化成LNG将天然气液化成LNG是为了便于天然气的储存和运输。
9.LNG能否直接进行燃烧？LNG在点燃前必须要汽化。
在非受限环境中，LNG和LNG蒸汽都不会发生爆炸。
10.LNG勺燃烧产物主要是什么?LNG的燃烧产物主要是C02和水蒸汽，还有极少量的CO SO2和氮氧化物等。
11.为什么LNG气化之后在送入气体分配系统之前需要加入加臭剂？因为LNG气化后是无色无味的气体，加臭便于气体泄露后引起用户的12.LNG火灾的特点有哪些？LNG火灾的特点是：火焰传播速度较快；质量燃烧速率大（地上和水上燃烧速率分别达到0.106kg/m2s和0.258kg/m2s，约为汽油的2倍）;火焰温度高、辐射热强；易形成大面积火灾；具有复燃、复爆性；难于扑灭。