油气集输

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2．临界压力 ．
• 在临界温度下， 在临界温度下，气相与液相相平衡时 所施加的压力。 所施加的压力 。 也可定义为相应于临界 温度的饱和压力， 用符号P 表示。 温度的饱和压力 ， 用符号 c 表示 。 它是 在临界温度下该气体由气态转变为液态 所需的最低压力。 所需的最低压力。 • 按下式计算
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四.天然气组成表示方法 天然气组成表示方法
• 1．质量（俗称重量）组成 ．质量（俗称重量） • 如用符号 i表示组分 的质量组成，则 如用符号g 表示组分i的质量组成 的质量组成， • 1）用百分数表示时 ）
g1 + g2 +⋯+ gn = 100
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2）用小数表示时 ）
m gi = i ∑mi
2
2.我国天然气气质标准 2.我国天然气气质标准
• 1）我国《输气管道工程设计规范》（GB50251) ）我国《输气管道工程设计规范》
规定管输天然气气质要求： 规定管输天然气气质要求： 进入输气管道的气体必须清除其中的杂质； 进入输气管道的气体必须清除其中的杂质； 水露点应低于输气条件下最低管输气体温度5℃ 水露点应低于输气条件下最低管输气体温度 ℃； 烃露点应低于或等于最低管输气体温度； 烃露点应低于或等于最低管输气体温度； 气体中硫化氢含量不大于20mg/m3； 气体中硫化氢含量不大于 如输送不符合上述质量的气体， 如输送不符合上述质量的气体，必须采取相应的 保护措施。 保护措施。
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三、天然气的临界值
• 1．临界温度 ． • 对每一种纯的气体都存在着一特定的 温度， 高于此温度时， 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， 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T 表示。 度称为临界温度，用符号 c表示。 • 临界温度是该气体能以液体状态存在 的最高温度。 的最高温度。
视临界温度的校正系数， 。 ε——视临界温度的校正系数，°C。 视临界温度的校正系数 B—天然气中 2S的摩尔分数； 天然气中H 的摩尔分数； 的摩尔分数 天然气中
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界温度修正系数 图 １-２ 视临界温度修正系数 ２ 视临界温度
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含量都不超过20%时 当H2S和CO2含量都不超过 和 时
T"c = T'c −ε
指适合作天然气加工厂原料并能从中提取产品的气体。 指适合作天然气加工厂原料并能从中提取产品的气体。
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3.按酸气（acid gas)含量分类 按酸气（ 按酸气 含量分类
• 酸性天然气（sour gas）：每标立方米天 酸性天然气（ ） 然气中含硫量大于1克的气 克的气。 然气中含硫量大于 克的气。 • 洁气（sweet gas）：每标立方米天然气 洁气（ ） 中含硫量小于1克的称为净气 克的称为净气。 中含硫量小于 克的称为净气。
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二．天然气的温度
• 常用的温标有四种： 常用的温标有四种： • （1）摄氏温度 （2）华氏温标 (3）开氏温标（绝对 ） ） ）开氏温标（ 温标） ）兰金温标（英制绝对温标） 温标） (4）兰金温标（英制绝对温标） • 这四种温标的关系如下： 这四种温标的关系如下： • t（°F）=1.8×t（°C）+32 （ ） ×（ ） • T（K）=t（°C）+273.15 （ ） （ ） • T（°R）=t（°F）+460 （ ） （ ） • T（°R）=1.8T（K） （ ） （ ） 天然气的温度一般用t° 表示。 • 天然气的温度一般用 °C 和°K表示。 表示
P'c = ∑yi P ci
T'c = ∑yiTci
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•
在近似计算时， 当天然气相对密度∆ 在近似计算时 ， 当天然气相对密度 ∆ 范围内， 在 0.5~0.9范围内 ， 可用下列经验公式计 范围内 算天然气临界值。 算天然气临界值。
T'c = 93 +176∆
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• 按下面公式校正酸性天然气的视临界参 按下面公式校正酸性天然气的视临界参 酸性天然气 数。
vi ni = 求出组分i的摩尔数 的摩尔数n 22.4求出组分 的摩尔数 i；
gi = mi ×100 ∑mi
。
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第二节 天然气的物理化学性质
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1．2．1 天然气的压力、温度、临界 ． ． 天然气的压力、温度、 值及其对比值
• 一、天然气的压力 • 在国际单位制中压力的单位为牛顿/米 2 （ N/m2 ） 在国际单位制中压力的单位为牛顿 米 称为帕斯卡，符号为Pa， 称为帕斯卡，符号为 ， • 1atm(标准大气压)=1.01325×105Pa atm(标准大气压 1 01325× 标准大气压)= • =760mmHg 760mmHg =10.33mH2O 10.33mH 柱 柱 =1.033kgf/cm2 033kgf/cm • =14.7lbf/in2 14.
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•流体压力=大气压力+表压 流体压力=大气压力+ •当被测流体的实际压力低于大气压力时， 当被测流体的实际压力低于大气压力时， 当被测流体的实际压力低于大气压力时 压力表上测得的压力称为真空度。 压力表上测得的压力称为真空度 。 此时流 体的实际压力为： 体的实际压力为： • 流体压力=大气压力流体压力=大气压力-真空度
ni gi / Mi yi = = ∑ni ∑gi / Mi
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（2）已知天然气的摩尔组成yi（或体积组 已知天然气的摩尔组成y ），要求换算为质量组成 要求换算为质量组成g 成），要求换算为质量组成gi:
mi yi Mi gi = = ∑mi ∑yi Mi
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(3)已知天然气的体积百分数 i,利用下面方 已知天然气的体积百分数v 利用下面方 已知天然气的体积百分数 法可换算为质量百分数gi。 法可换算为质量百分数 • 第一步 利用 • 第二步 求组分 的质量 i=niMi; 求组分i的质量 的质量m • 第三步 组分i的质量百分数 组分 的质量百分数
y1 + y2 +⋯+ yn = 100
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2）用小数表示时 ）
ni yi = ∑ni
y1 + y2 +⋯+ yn = 1
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表示天然气组成的三种方法之间可以 互相转换。 互相转换。 （1） 如果已知天然气的质量组成 i ， 要 ） 如果已知天然气的质量组成g 求换算为体积组成v 或摩尔组成y 求换算为体积组成 i或摩尔组成 i，可用 下式
M = ∑yi Mi
1 M= gi ∑M i
W M= N
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1．2．3 天然气的密度和相对密度（比重） ． ． 天然气的密度和相对密度（比重） 密度定义
m ρ= V 体在此标准状态下的密度为
M ρ0 = 22.4
气体在某压力、温度下的密度为： 气体在某压力、温度下的密度为：
PM ρ= 8.314ZT
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2.按天然气的烃类组成分类 按天然气的烃类组成分类
• 1）C5界定法 ） 界定法——干、湿气的划分 干 • 干气（dry gas）：指在 3井口流出物 ）：指在 干气（ ）：指在1m 以上烃液含量低于13.5cm3的天然 中， C5以上烃液含量低于 气。 • 湿气 湿气(wet gas)：指在 3井口流出物中， ：指在1m 井口流出物中， C5以上烃液含量高于 以上烃液含量高于13.5cm3的天然气。 的天然气。
g1 + g2 +⋯+ gn = 1
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2．体积组成 ． 1）用百分数表示时 ）
Vi vi = ×100 ∑Vi
v1 + v2 +⋯+ vn = 100
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2）用小数表示时 ）
Vi vi = ∑Vi
v1 + v2 +⋯vn = 1
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3．摩尔组成（即分子组成） ．摩尔组成（即分子组成）
如用符号y 表示组分i的摩尔组成 的摩尔组成， 如用符号 i表示组分 的摩尔组成，则 1）用百分数表示时 ） ni yi = ×100 ∑ni
第一章 天然气的物理化学性质
第一节 天然气的化学组成与分类
• 一.天然气输送方法 天然气输送方法
•
液化天然气（ 液化天然气（LNG）是天然气经净 ） 化处理后， 化处理后，通过低温冷却而成的液态 产物，其体积为原气态体积的1/600。 产物，其体积为原气态体积的 。 为在常压下保持液态， 为在常压下保持液态，必须将其冷却 至-162℃以下。液态时，可以用液化 ℃以下。液态时， 天然气运输船运输。 天然气运输船运输。液化天然气运达 接收的港口后， 接收的港口后，卸入接收站的低温储 罐中储存，然后通过加热再气化后， 罐中储存，然后通过加热再气化后， 以气态形式用管道输送至用户。 以气态形式用管道输送至用户。目前 我国正在积极发展液化天然气系统。 我国正在积极发展液化天然气系统。 广东、上海、大庆、 广东、上海、大庆、 大宗天然气的输送方法目前只有两种，一是用管 大宗天然气的输送方法目前只有两种， 长庆等地均已建 与输油不同， 与输油不同，天然气的管道输送 或在建液化天然气生产装置。 或在建液化天然气生产装置 必然是上下游一体化的，开采、 必然是上下游一体化的，开采、 。 道输送，二是将天然气液化后用专用的油轮运输。 道输送，二是将天然气液化后用专用的油轮运输。 收集、处理、 收集、处理、运输和分配是在统 一的连续密闭的系统中进行的。 一的连续密闭的系统中进行的。
1.液化天然气运输 液化天然气运输
2.管道输气 管道输气
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二.天然气气质要求
1. 天然气质量的三项要求 1）天然气组成 ） 大量组分八个：甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、 大量组分八个：甲烷、乙烷、丙烷、总丁烷、总戊烷、C6+、氮、二氧 、 化碳； 化碳； 少量组分五个： 不饱和烃总量、一氧化碳、 少量组分五个：氢、不饱和烃总量、一氧化碳、氧、氦； 微量组分五个：硫化氢、硫醇、羰基硫、总硫、水分。 微量组分五个：硫化氢、硫醇、羰基硫、总硫、水分。 2）物理性质 ） 标准状态下的总发热量、标准状态下的沃贝指数（ 标准状态下的总发热量、标准状态下的沃贝指数（Wobbe Index）、 ）、 相对密度、 相对密度、压缩因子和露点 3）其他要求 ） 在管输温度、压力条件下，不存在液相的水和烃类； 在管输温度、压力条件下，不存在液相的水和烃类； 固体颗粒的含量不影响输送与利用； 固体颗粒的含量不影响输送与利用； 存在的其他气体组分不影响输送和利用。 存在的其他气体组分不影响输送和利用。