第一章燃气分类及其性质
CHAP1 燃气的分类 及其性质
根据混合气体分压力定律
由上面两式得：
Pi P yi xi
ki
式中 x i 为混合液体任一组分的摩尔成分 式中 y i为该组分在气相中的摩尔成分。
相平衡常数表示在一定温度下，一定组成的气液平衡系 统中，某一组分在该温度下的饱和蒸气压 Pi 与混合液体 蒸气压的 P 的比值是一个常数 k i 。 在一定温度和压力下，气液两相达到平衡状态时，气相 中某一组分的摩尔成分y i 与其液相中的摩尔成分x 的比 i ki 。 值，也是一个常数 工程上，常利用平衡常数k计算液化石油气的气相组成或 液相组成。（计算方法同学自学）
2
xn M n )
式中 ——混合液体平均分子量； M 、 、 ——各单一液体分子成分； x 1 2 n M 1 、 、 ——各单一液体分子量。 M2 Mn
x x
二、平均密度和相对密度
混合气体平均密度计算公式如下：
混合气体相对密度计算公式如下：
S
M VM
1 . 293
碳氢化合物混合气体的露点
计算方法同学自学。 在实际的液化石油气供应中，有时采用含有空气的非爆 炸性混合气体。由于碳氢化合物蒸气分压力降低，因而 露点也降低了。 露点随混合气体的压力及各组分的容积成分而变化，混 合气体的压力增大，露点升高。 当用管道输送气体碳氢化合物时，必须保持其温度在露 点以上，以防凝固，阻碍输气。 丙烷、正丁烷与空气混合物的露点，见图1－9，1－10。
先计算混合气体的平均临界压力和平均临界温度； 利用图1－3、1－4求得压缩因子； 例题1－3、1－4自学。
第1章 燃气的分类及其性质
二、按燃气热值分类
1、热值定义 1Nm3的燃气完全燃烧所释放出的热量 2、热值单位: kJ/Nm3 对于液化石油气，热值单位也可用kJ/kg
3、方法 热裂解法 800~900摄氏度 催化裂解法 750~900摄氏度 加氢裂解法 700~900摄氏度，2~6MPa 部分氧化法 优点：含硫少，不生成焦油，烟尘及污水等公害问题少，气化效率高
富气：每一基方井口流出物中C3+含量超过94cm3； 贫气：每一基方井口流出物中C3+含量低于94cm3； 酸气：含有较多的H2S和CO2等酸性气体； 洁气：H2S和CO2含量很少。 基方(Standard Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度20℃ 标方(Normal Cubic Meter)：压力101325 Pa ，温度0℃
• 如果燃气燃烧不完全，将会产生大量的CO，对人体有剧 毒。人们常说的煤气中毒就是CO中毒。
化学爆炸：因物质本身起化学反应，产生大量气体和高温 而发生的爆炸。如炸药的爆炸，可燃气体、 液体蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸等
爆炸极限：可燃气体、蒸汽或粉尘与空气混合后， 遇火产生爆炸的最高和最低浓度。CH4 5~15%
燃气的分类及其性质
影响
水化物的生成，会缩小管道的流通断面，甚至堵 塞管线、阀件和设备。为防止水化物的形成，可 采用脱水、降压、升温、加入防冻剂等方法。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
十一、燃气的热值
燃气热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。
指燃气完全燃烧，其燃 烧产物中的水以同温度 下水蒸汽的形式存在时 的发热量。
城镇燃气的分类
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
城镇燃气是以可燃组分为主的混合气体，可燃组分 一般有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃组分有二氧 化碳、氮和氧等。
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.1 城镇燃气的分类
一、按气源分类
天然气
液化 石油气
人工燃气
生物气 （沼气）
黏度越大，阻力越大，气体流动就越困难。
气体 黏度
对于燃气其分子间吸引力很小，温 度升高则体积膨胀，对分子间吸引 力的影响不大，但增大了气体分子
温
的运动速度，于是气体层间作相对
度
运动时产生的内摩擦力就增大，即
液体
黏度增大。
黏度
城镇燃气基础知识
第一章 燃气的分类及其性质
1.3 燃气的基本性质
六、饱和蒸气压
常用的加臭剂：四氢噻吩（THT）、乙硫醇（TBH）、硫醚等有机硫化物
加臭剂用量：对于天然气来说，使用四氢噻吩作为加臭剂的用量为15-20ml/m3； 新建管网投入使用时，因可能发生管壁沉积物或锈斑吸收臭味剂的情况，实际操作 中应是正常量的2-3倍；冬季耗量大于夏季，应加入正常量的1.5-2倍。
城镇燃气基础知识
城市燃气课件 第一章 燃气的分类及其性质
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油制气的特点
➢ 油制气的主要成分为烷烃、烯烃等碳氢化合物，以及 少量的一氧化碳。裂解后的副产品有苯、奈、焦油、 炭黑等。生产油制气基建投资少，自动化程度高，生 产机动性强。油制气即可作为城市燃气的基本气源， 又可作为城市燃气供应高峰的调节气源。
➢ 由于油源和油价、气化效率、环境影响等因素，国外 大多用石脑油为原料生产油制气。
洁气 H2S和CO2含量甚微，不需要进行净化处理的天然 气。
油井和油气井的划分界限一般为 气油体积比＜3000：l为油井；
气油体积比＞3000：l为油气井。
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天然气的组分及表示方法
烷烃 CnH2n+2 烯烃 CnH2n
天然气的组成往往不是固定不变 的，产地不同组分也不同，即使 同一产地，组分也会因生产条件 的不同而有所变化。
丙烷
0 0.56 0.05 0.08 0.06 1.66 0.50 1.30
正丁 烷
0.36
0.36 0.181
异丁 烷
0.37 0.124
正戊 烷
0.22
0.096 0.086
异戊 烷
0.131 0.077
己烷 及 以上
0.128
二氧 化碳
4.466 0.27 0.89 0.20 0.991 0.41 4.42 0.13
0.23 0.017 1.82 0.059 1.53 0.003
0.028
氩
0.004 0.003 0.001 0.01
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（２）石油气
采油时的副产品，也称石油伴生气 主要成分也是甲烷，约占80~90%左右 还有少量的烷烃类及二氧化碳、氢、氮等。 热值约为42000千焦/米3（标准）。 大港地区的天然气为石油伴生气，甲烷80%，乙烷、丙烷、 丁烷等15%，热值41900千焦/米3（标准）
第1章 燃气的分类及其性质(1)
三、按燃烧特性分类
• 几个基本概念
• 按燃烧特性分类的原因 • 燃气的互换性
• 按燃烧特性分类
几个基本概念
• 燃烧：同时伴有发热发光的剧烈的氧化反应
• 燃烧三要素：可燃物，助燃物，着火源
• 燃烧产物：主要是H2O，CO2，燃烧充分，无污染，被誉 为绿色能源，是安全、洁净、经济的燃料。 • 如果燃气燃烧不完全，将会产生大量的CO，对人体有剧 毒。人们常说的煤气中毒就是CO中毒。
第1章
燃气的分类及其性质
1.1 燃气的分类及用途
1.2 燃气的基本性质
1.3 城市燃气的质量要求
1.4 城市燃气的输配系统
1.1
燃气的分类及用途
可燃气体（combustible gas）：
燃气
CmHn，H2，CO 不可燃气体（incombustible gas）： CO2，N2，O2
易燃易爆
1.1
事故原因：使用直排式热水器，洗澡时吸入 直排式热水器产生的一氧化碳，造成中毒。
直排式热水器禁止使用。使用燃气必须保持 通风。
目
录
1.1 燃气的分类及用途
1.2 燃气的基本性质
1.3 城市燃气的质量要求
1.4 城市燃气的输配系统
2.2
一、燃气组成的表示方法
燃气的基本性质
体积分数 yi : 各组分的分体积在燃气总体积中的比例。 分体积: 在一个混合气体体系中，在与混合气体温度、压力相同 的条件下，每种气体组分单独存在时具有的体积。 分压: 在一个混合气体体系中，在与混合气体温度、体积相同的 条件下，每种气体组分单独存在时具有的压力。 摩尔分数 yi : 各组分的摩尔数在燃气总摩尔数中的比例。 工程上有时近似地将燃气的体积分数等同于摩尔分数 摩尔: 物质的质量单位，1摩尔某种纯物质的质量在数量上等于 该物质的分子量，而质量的单位为克。 质量分数: 各组分的质量在天然气总质量中的比例。
CHAP1燃气的分类及其性质燃气的分类及用途
CHAP1燃气的分类及其性质燃气的分类及用途
1.天然气：天然气是一种由甲烷和少量其他烃类组成的天然地下气体。
它是一种清洁、高效和环保的能源，用途广泛。
天然气主要用于家庭供暖、工业生产、发电和交通运输等领域。
2.液化石油气（LPG）：LPG是石油提炼过程中产生的混合气体，主
要包括丙烷和丁烷。
它在气体状态下易于储存和运输，广泛用于家庭烹饪、野外烧烤、热水供应和车用燃料等领域。
3.汽油气（CNG）：CNG是由天然气压缩而成的气体燃料，主要用于
汽车燃料。
它比传统的汽油和柴油更环保和经济，逐渐成为汽车行业的主
流选择。
4.一氧化碳气：一氧化碳气是一种有毒气体，主要产生于燃烧不完全
的燃料。
它常用于制造一氧化碳气体传感器，用于检测室内的一氧化碳浓度，以避免中毒事故。
5.氢气：氢气是一种高效、清洁的能源，广泛用于氢燃料电池车辆、
能源储存和工业生产等领域。
随着氢能技术的发展，氢气正逐渐成为替代
传统燃料的重要选择。
不同种类的燃气具有不同的性质和特点，包括燃烧效率、能源密度、
环保性和安全性等方面。
选择合适的燃气取决于具体的应用需求和环境条件。
燃气的燃烧是释放化学能的过程，通过氧化反应将燃料中的化学能转
化为热能和动能。
在燃烧过程中，释放出的热能可以用于供暖、发电、烹
饪等用途。
总的来说，燃气作为一种清洁、高效的能源形式，在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着能源需求的增长和环保意识的提高，燃气将扮演越来越重要的角色，为人类创造更加可持续的生活方式。
燃气常识
燃 气 常 识第一部分 燃气的分类与性质一、燃气的分类燃气是指所有的天然和人工的气体燃料，城市用燃气是由多种气体组成的混合气体，其中含有可燃气体、少量惰性气体和混杂气体。
可燃气体有：氢（H 2）、一氧化碳（CO ）、甲烷（CH 4）、乙烯（C 2H 4）、乙烷（C 2H 6）、丙烷（C 3H 8）、丁烯（C 4H 8）、丁烷（C 4H 10）、戊烯（C 5H 10）、戊烷（C 5H 12）、苯（C 6H 6）等。
惰性气体有：氮（N 2）及其它不活泼气体。
混杂气体有：水蒸气（H 2O ）、二氧化碳（CO 2）、氨气（NH 3）、氰化氢（HCN ）和硫化氢（H 2S ）等。
其中，CO 、H 2S 、HCN 都是有毒气体，对人体有害，还有许多气体在高温下能对金属起腐蚀作用。
燃气按成因不同，主要分为：天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。
（一）天然气天然气一般可分为四种：1、气田气，也称纯天然气（简称天然气）主要成分是CH 4，体积分数为95%左右，还含有少量的CO 2、H 2S 、N 2和微量的氦、氖、氩等气体。
我国四川地区，陕北长庆干气田天然气属于这一类，四川天然气CH 4体积分数不少于90%，标态下发热量34800-36800KJ/m 3；长庆气田CH 4体积分数98%，标态下发热量为36590KJ/m 3。
2、石油伴生气伴生气是石油开采过程中提出的气体，它的主要成分也是甲烷，体积分数为80%左右，另外，还含有一些其它烷烃类占15%，所以热值较高。
大港地区的天然气属于这一类，CH4体积分数为80%，乙烷、丙烷和丁烷等体积分数约为15%，标准状态下发热量为41900KJ/m3。
3、凝析气田气含有石油轻质馏分的燃气。
4、矿井气（煤层气）从煤矿矿井中抽出的燃气。
5、煤层气俗称瓦斯是一种以吸附状态为主、生成并储存于煤层及其围岩中的甲烷气体,是煤矿事故的"头号杀手",在俄罗斯、加拿大之后我国是世界上第三大煤层气储量,储量预计为36.81万亿立方米,相当于450亿吨标煤,350亿吨标油,与陆上常规天然气资源量相当,其中适于开发的约占总量的60%。
第1章 燃气的分类及其性质
• 为保证用气设备热负荷的稳定，所供燃气W波动范围不 超过5%
• 燃烧势CP （燃烧速度指数， Combustion Potential)：是 反映燃烧稳定状态的参数，即反映燃烧火焰产生 离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数。
石油伴生气、凝析气田气、炼厂石油气 92~121 MJ/Nm3
CH4 60%，CO2 35% 21 MJ/Nm3
常规天然气根据来源分类
气田气（纯天然气） Natural gas ： CH4一般90%以上， C2H6,C3H8,CO2,H2S等 热值：34-36 MJ/Nm3
石油伴生气 Associated gas ： CH4含量80~90%， 热值42 MJ/Nm3
易燃易爆
1.1 燃气的分类及用途
• 按不同气源分类 • 按燃气的热值分类 • 按燃烧特性分类
一、按不同气源分类
燃气
天然气
常规天然气 非常规天然气
人工燃气
液化石油气 生物气(沼
气)
固体燃料干馏煤气 固体燃料气化煤气 油制气
焦炉、连续直立炭化炉、 立箱炉对煤进行干馏
压力气化煤气、水煤 气和发生炉煤气
高炉煤气（炼铁，CO N2， 3800~4200 kJ/Nm3 ）
根据燃气互换性的要求，当气源厂供给用户的燃气性质发 生改变时，置换气必须对基准气具有互换性，否则就不能 保证用户安全、满意和经济地用气。
可见，燃气互换性是对燃气生产单位提出的要求，它限制 了 燃气性质的任意改变。
按燃烧特性分类
• 影响燃烧特性的参数 —H S 燃烧速度(火焰传播速
度) H/ S
第章燃气的分类及其性质(一)
第章燃气的分类及其性质(一)燃气是常用的能源之一，它被广泛应用于家庭、工业、商业以及交通领域。
在日常生活中，我们常常接触到各种类型的燃气，其中最常见的是家庭用天然气。
本文将对燃气的分类及其性质进行详细的介绍。
一、燃气的分类1. 自然气自然气是指在地下或海底天然形成的气体资源，主要成分为甲烷(CH4)，还含有少量的乙烷(EtH)、丙烷(PrH)、丁烷(BtH)等。
自然气在中国地区主要分布在西北地区。
2. 液化石油气（LPG）液化石油气是指石油和天然气成分的混合物，经过处理后，升华为气态，再通过压缩变成液态的燃气。
LPG的成分复杂，含有丙烷、丁烷、异丁烷、异丙烷等成分，适用于家庭、商业、工业和交通等领域。
3. 煤气煤气是指以煤炭为原料生产的气体，主要成分为一氧化碳(CO)、甲烷(Mn)、氢(H2)、氮(N2)等。
煤气被广泛应用于工业和商业领域。
4. 压缩天然气（CNG）压缩天然气是指将天然气压缩后使用，主要应用于汽车行业，减少污染排放。
二、燃气的性质1. 燃点和燃点极限不同类型的燃气燃点不同，自然气的燃点约为600℃，较高。
而煤气和LPG的燃点分别为400℃和200℃，较低。
燃点极限是指燃气与空气混合后的最小和最大浓度，称为燃点极限下限和上限。
当燃点浓度超出极限时，则不能燃烧。
2. 密度和热值燃气的密度和热值也是不同的，自然气密度较小，一般为0.65kg/m³左右，热值也较低，约为42MJ/m³。
而煤气和LPG的密度和热值均较高，LPG的密度约为0.55kg/m³，热值约为92MJ/m³，煤气的密度约为0.8kg/m³，热值约为44MJ/m³左右。
3. 燃烧产物燃气燃烧后会产生燃烧产物，这些产物的种类和数量也是不同的。
自然气燃烧产物主要为水蒸气和二氧化碳；煤气的主要产物是一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫；LPG的主要产物为水蒸气和二氧化碳。
综上所述，燃气的分类及其性质各有差异，不同类型的燃气在不同领域应用时需要根据具体情况进行选择和搭配。
燃气输配第一章燃气的分类及其性质
下式计算： w ( d ) 0.833
0.833 d
式中 :
w——湿燃气密度(mìdù)(kg／m3)
——干燃气密度(kg／m3)
d——水蒸气含量(kg／m3干燃气) ——水蒸气密度(kg／m3)
第十一页，共49页。
干、湿燃气容积(róngjī)成分按下式换算：
式中:
yiw kyi
yiw ——湿燃气容积(róngjī)成分(％)
国际煤气联盟(liánméng)(IGU) 燃气分类
分
类
华白指数（MJ/m3）
典型燃气
一类燃气
二类燃气 L族 H族
三类燃气
17.8～35.8
35.8～53.7 35.8～51.6 51.6～53.7
71.5～87.2
人工燃气 天然气
液化石油气
第七页，共49页。
§1.2 燃气的基本(jīběn)性质
注: 对于由双原子气体和甲烷组成的混合气体，标准 状态下的VM可取3／kmol，而对于由其他碳氢化合物组 成的混合气体，则取22m3／kmol。
第十页，共49页。
➢ 混合气体平均(píngjūn)密度还可按下式计算：
1 100
( y11
y2 2
......
ynn )
➢ 燃气通常含有(hán yǒu)水蒸气，则湿燃气密度可按
第十八页，共49页。
t(℃)时混合气体的动力粘度(zhān dù)按下式计算：
3
t
273 C T 2
T C 273
式中
——t(℃)时混合气体的动力粘度(Pa·s)；
t
T——混合气体的热力学温度(K)；
C——混合气体的无因次实验(shíyàn)系数，可用混合法则
燃气的分类及基本性质
第一部分燃气的分类及基本性质一、燃气的分类（一）天然气1、常规天然气（1）、气田气：是指产自天然气气藏的纯天然气，主要组分是甲烷。
（2）、石油伴生气：是指与石油共生的、伴随石油一起开采出来的天然气，其主要组分是甲烷、乙烷、丙烷和丁烷。
（3）、凝析气田气：是指从深层气田开采的含石油轻质馏分的天然气。
主要组分是甲烷、2%-5%戊烷及戊烷以上的碳氢化合物。
2、非常规天然气：是指受目前技术经济条件的限制尚未投入工业开采及制取的天然气资源，包括天然气水合物、煤层气、页岩气、煤制天然气等。
（1）、天然气水合物俗称可燃冰:是天然气与水在一定条件下形成的类冰固态化合物。
主要组分为甲烷。
（2）、煤层气:是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于煤层及固岩中的自储式天然气。
（3）、页岩气：是以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的天然气。
（4）、煤制天然气：是指煤经过气化产生的合成气，再经过甲烷化处理，生产代用天然气(SNG)。
（二）、人工燃气1、固体燃料干馏煤气：利用焦炉等对煤进行干馏所获得的煤气。
2、固体燃料气化煤气：是指以煤作为原料采用纯氧和水蒸气作为气化剂，获得的煤气。
如：水煤气、发生炉煤气等。
2、油制气；是指利用重油（炼油厂提取汽油、煤油、柴油之后剩余的油品）制取城市燃气。
3、高炉煤气：是冶金工厂炼铁时的副产气，主要组分是一氧化碳和氮气。
(三)、液化石油气：是指在天然气及石油开采或炼制石油过程中，作为副产品而获得的。
(四)、生物气：各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下产生的可燃气体，也叫做沼气。
二、燃气的基本性质1、热值：单位体积的燃气完全燃烧所产生的热量。
2、热值单位的换算关系：1千卡=4.187千焦；1千焦=0.239千卡：1千瓦小时=3600千焦=859.8千卡3、常用燃气的热值：4、、爆炸极限：可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围成为爆炸极限。
第一章燃气的分类与性质-1
类 目 热值 省区 浙江省 安徽省 山东省 河南省 湖北省 四川省 单价
天然气 35MJ/m3 比价 3.3 2.05 1.6 1.75 1.59 1.17 0.094 0.059 0.046 0.050 0.045 0.033 单价 1.5 1.12 1.31 1.5 1.12 1.1
煤气 15.4MJ/m3 比价 0.097 0.073 0.085 0.097 0.073 0.071
– 附加的储量是指按低方案( Reference scenario）开发会涉及的 储量.
全球天然气资源
– 探明储量与附加储量之和称为预期可采储量 ( Expected Recoverable Reserves ）。 – 而潜在储量指潜在可采储量（ Potential Recoverable Reserves ) ，指常规的与非常规 的资源量，其中包括部分尚未发现但包括在 高方案（ High Scenario ）中的预期可采的储 量。
三、液化石油气
液化石抽气的来源主要有两种：一是在油田或
气田开采过程中获得的，称为天然石油气；另 一种来源于炼油厂，是在石油炼制加工过程中
获得的副产品，称为炼厂石油气。成分主要是
丙烷和丁烷，标准状态为气体，当压力升高或
温度降低时呈液态。
三、液化石油气
由于液化石油气液化容易，可采用瓶装供气，
《燃气输配》
第一章 燃气的分类与性质
第一节 燃气的分类及用途
燃气的概念 燃气：一切可燃烧的气体(CxHy、H2、CO、H2S等） 城市燃气：可作为城市燃料的可燃烧气体，如天然气、 液化石油气、焦炉煤气…… 城市燃气必须符合城市燃气的质量标准；“燃气”与 “煤气”的概念的区别。 燃气的分类 主要有天然气（NG）、人工煤气（MG）、液化石油气 （LPG）、沼气四类
燃气的分类资料文档
（二）人工燃气
3、油制气 以石脑油或重油为原料，经热加工制取的 可燃气体，有热裂解气、催化裂解气、部 分氧化油制气。低热值10～35MJ/Nm3。
（二）人工燃气
1、干馏煤气 2、气化煤气 3、油制气
（三）液化石油气
以天然气或炼厂气为原料，加压降温得到 的液态可燃物。主要成分为丙烷、丙烯、 丁烷、丁烯。气态石油液化气低热值约为 93MJ/Nm3。液态石油液化气低热值约为 46MJ/Kg。
第二节 燃气的分类
一、我国燃气的分类 二、国际燃气的分类
一、我国燃气的分类
（一）天然气 （二）人工燃气（常规人工燃气） （三）液化石油气 （四）生物气
（一）天然气
1、气田气：主要成分甲烷（80%～90%， 例如四川干气含甲烷98%），乙烷至丁烷的 含量不大，很少或不含戊烷以上的重烃， 低热值约36MJ/气 以煤为燃料，利用焦炉等进行干馏所获得 的可燃气体。主要成分是H2（约60%）、 CH4（约20%）、CO（约8%），低热值约 16MJ/Nm3。
（二）人工燃气
2、气化煤气 以煤为燃料，在气化炉内通入气化剂，在 高温条件下经气化反应得到的可燃气体。 主要可燃成分是H2、CO，低热值5～ 15MJ/Nm3。
（一）天然气
2、油田伴生气 与石油共生的天然气，甲烷含量约80%， 另外含有较多乙烷及以上烃类，低热值约 48MJ/Nm3。
（一）天然气
3、凝析气田气 一种深层的天然气，除大量甲烷外，戊烷 及以上的重烃含量较高，还含有汽油 （C4～C12的混合物）和煤油（C10～C16的混 合物）组分。
（四）生物气
各种有机物在隔绝空气的条件下发酵，在 微生物的作用下经生化作用产生的可燃气 体。亦称沼气。主要成分为甲烷和二氧化 碳，低热值约为22MJ/Kg。
第一章燃气分类及其性质
绪论
❖ 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
❖ 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
❖ 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
❖ 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
湿燃气的密度：
相对密度：是指气体的密度与相同标准状态下的 空气密度的比值。
❖ 混合液体：
相对密度：指液体的密度与标压下4℃的水的密度的 比值。
❖由于标压下4℃时水的密度为1kg／Nm3，所以，液体的平均 密度与相对密度在数值上相等。
❖在常温下，液态液化石油气的平均密度是0.5-0.6kg／Nm3， 其相对密度为0.5—0.6，约为水的一半。
燃气的分类及其性质
二、临界参数及实际气体状态方程
❖ 1. 临界温度与临界压力 临界温度:
❖温度超过某一数值，无论加多大压力都不能使气体液化， 这个温度就叫该气体的临界温度。
甲烷的临界温度为190.6K（即-82.55℃)——常温下，甲烷不能液化。
临界压力:
❖在临界温度下，使气体液化所需压力称为临界压力。
燃气的分类及其性质
❖ 来源：
天然石油气； 炼厂石油气。
❖ 应用特点：
易液化——可用瓶装供气，供应方法灵活，可不必建输 气管网，且投资低，国内已广泛采用其作为城市气源。
❖ 我国：产量居世界第四，消费量居世界第三。从上世纪90
年代开始，我国对液化石油气的需求量猛增，到目前已成为 液化石油气第二进口大国，仅次于日本。
绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
燃气的分类与性质
合物最多可结合164单位体积的甲烷。天然气水合物的开采过程中，最大限度地减少对环
境和气候的影响等技术难题是目前需要解决的问题。
2 ） 煤层气
➢ 煤层气又称煤层甲烷气，是煤层形成过程中经过生物化学和变质作用以吸附或游离状态存在于 煤层及固岩中的自储式天然气。成分以甲烷为主，含有少量的二氧化碳、氮、氢以及烃类化合 物。煤层气的开发利用可以防范煤矿瓦斯事故、有效减排温室气体，是高效、洁净的城镇燃气 气源。
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2. 人工燃气
➢ 以固体或液体可燃物为原料经各种热加工制得的可燃气体称为人工燃气。主要有干馏煤气、气化煤气和油制 气等。
a) 干馏煤气以煤为原料利用焦炉或直立式炭化炉等进行干馏，所获得的可燃气体称为干馏煤气。 焦炉煤气是炼焦过程的副产品。热值在16.7MJ/m3，可作为城市气源。
2. 华白指数 是一项控制燃具热负荷衡定状况的指标，是在互换性问题产生初期所使用的一个互换 性判定指数。一般规定，在两种燃气互换时，华白数的变化不大于土5%～10%。华白指数是一 项控制燃具热负荷衡定状况的指标，华白指数计算公式见教材。
3. 燃烧势 反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性，是一项反映燃具燃气燃 烧稳定状况的综合指标。燃烧势计算公式见教材。
掺混或调峰气源。 d) 油制气 以石油及其产品作为原料，经过高温裂解而制成的可燃气体。按制取方法的不
同又可分为热裂解、催化裂解、部分氧化和加氢裂解等四种。
e) 高炉煤气 钢铁厂在炼铁过程中由高炉排放出来的气体，主要成分是一氧化碳和氢气，发热值约为4MJ／m3。
高炉气可用于焦炉加热，顶替出焦炉煤气供应城市。也可用作锅炉燃料或与焦炉气掺混作为钢铁厂加热工艺 的燃料。
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•绪论
v 西气东输：陕甘宁——北京 青海——兰州、重庆、武汉 新疆——上海
v 俄气南供：黑龙江、辽宁、北京、天津、河北
v 进口液化天然气：东南亚——广东珠江三角洲地区 浙江北仑-总投资76亿元、建最大的天然气接收站
v 近海天然气：南海气田——海南、广西 东海气田——上海、浙江 渤海西南部——天津、山东半岛
标方：1atm 0℃(normal cubic meter,简写：Nm3）
第一章燃气分类及其性质
•燃气的分类及其性质
3. 按其性质分为两种
v 常 规：在地壳岩层中聚集为气田的天然气或与石 油拌生的天然气等；
v 非常规：煤层气、天然气水合物（燃冰）、地下水 圈溶解气、致密砂岩气、深盆气等。
第一章燃气分类及其性质
第一章燃气分类及其性质
•燃气的分类及其性质
1.1.1 天然气
1. 按开采方式分为五种：
v 气田气（纯天然气）：主要成分是甲烷（80-98%）， 乙烷-丁烷的含量一般不大，戊烷及以上重烃含量 少，发热值为35 MJ /m3左右。
v 凝析气田气(深层气田气)：从含石油轻质馏分的凝 析油中分离出来的。除含有大量甲烷外，戊烷及以 上烃含量较高。还含有汽油和煤油成分。热值在50 MJ/m3
•燃气的分类及其性质
•4.天然气的主要用途
❖ 发电——燃气轮机
原理： ❖以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的 能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮 式热力发动机。
比较： ❖废物排放量很低； ❖发电效率高； ❖建设成本低，建设速度快； ❖燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。
0.2 我国燃气发展历程与现状
v 我国气体燃料发现和使用的历史悠久，早在公元 468年，四川就开始使用天然气煮盐。据(川盐纪要) 记载，明代时，在四川的天然气田已有竹制成木制 的集输管道，总长度达100多公里，专门从事管道 建设的工人有一万多。可见当时天然气的利用已具 有一定的规模。
第一章燃气分类及其性质
第一章燃气分类及其性质
•燃气的分类及其性质
❖ 燃料电池
1839年， Wi111amGrove爵士通 过将水的电解过程逆转而发现了 燃料电池的原理——能够从氢气 和氧气反应中获取电能。
第一章燃气分类及其性质
•绪论
0.1 能源概述
1. 能源的地位 2. 能源分类 3. 天然气的利用与评价
第பைடு நூலகம்章燃气分类及其性质
•绪论
1. 能源的地位 能源：能转换为我们所需能源的所有资源。 地位：是人类社会和经济发展的基本条件之一。 两次能源结构转变：柴-煤、煤-石油和天然气。 目前的新能源：核能、太阳能、风能、地热能… …
•绪论
0.3 我国城镇燃气规划发展 我国城镇燃气规划发展目标
建设部制定的“十二五”计划纲要中提出：
“十二五”末，城市燃气的普及率要达到94％，县城 及小城镇燃气普及率达65%以上。
居民用气人口达6.25亿以上，居民用气量330亿立方米。 工业、商业、服务业用气达810亿立方米。
“十二五”期间，城镇新建燃气管道25万公里，则城 镇燃气管道总长度将为60万公里。
第一章燃气分类及其性质
第1章 燃气的分类及其性质
•1.1 • 燃气的分类及用途
•1.2 • 燃气的性质
•1.3 • 城市燃气的质量要 求
第一章燃气分类及其性质
燃气的分类及其性质
•1.1 燃气的分类及用途
•燃气的概念 •燃气： 一切可燃烧的气体。 •城市燃气：可作为城市燃料的可燃烧气体。 •燃气的分类 •主要有天然气、人工燃气、液化石油气、沼气四类
第一章燃气分类及其性质
v 2. 能源分类
•绪论
按利用技术分：常规能源、新能源；
按使用性质分：燃料能源、非燃料能源；
按存在形式分：一次能源、二次能源。
第一章燃气分类及其性质
•绪论
v 3. 天然气的利用与评价 用途：能源行业、化工行业 特点：方便长距离输送、易燃、污染少。
第一章燃气分类及其性质
•绪论
第一章燃气分类及其性质
•燃气的分类及其性质
2. 按其成分为六种 v 干气：C5及其以上烃类<13.5cm3/Sm3； v 湿气：C5及其以上烃类>13.5cm3/Sm3；
v 富气：C3及其以上烃类>94cm3/Sm3； v 贫气：C3及其以上烃类<94cm3/Sm3；
v 酸性气体：含大量H2S、CO2，需净化后才能使用； v 洁气：含少量H2S、CO2，不需净化可直接使用。 其中：基方：1atm 20℃(standard cubic meter,简写：Sm3）
第一章燃气分类及其性质
•燃气的分类及其性质
v 石油伴生气：一种与石油共生的天然气，并随石油 一起开采出来。甲烷含量：80-85%，乙烷及以上的 烷烃含量稍高一些，热值在38 MJ/ m3；
v 煤层气：在成煤过程中形成并聚集在合适构造中， 成分为CH4，少量的CO2，热值在40 MJ/m3；
v 矿井气：煤层气在矿井空间与空气的混合气体，成 分为CH4、CO2、N2、O2，热值在12-20 MJ/m3；
2012年1-7月，我国进口天然气233亿立方米。
第一章燃气分类及其性质
•绪论
3. 我国油气源评估和预测
❖ 我国天然气资源量为43万亿m3，其中陆上30万亿m3，海上 13万亿m3，另外还有30—50万亿m3的煤层气资源。这些资 源量集中分布在中、西部地区和近海地区。
•我国油气资源评估图
第一章燃气分类及其性质
•绪论
1 . 三个阶段 20世纪80年代以前： 焦炉煤气 20世纪80——90年代：液化石油气，天然气起步 20世纪90年代以后： 天然气
2. 目前 天然气在我国一次能源结构中的比例为3.8%，而世界的平
均水平是24.3%。预计，2020年 比例将上升至10%。
2010年，北京天然气用量68.1亿立方米，“十一五期间” 北京总用气量255.5亿立方米。
第一章燃气分类及其性 质
2020/12/1
第一章燃气分类及其性质
教材及参考文献
v 《燃气输配》段常贵编，建工出版； v 《燃气供应》詹淑慧，建工出版； v 《燃气输配系统的设计与实践》李猷嘉著； v 《城镇燃气设计规范》GB50028—2006。
第一章燃气分类及其性质
绪论 能源与燃气
v 0.1 能源概述 v 0.2 我国燃气发展历程与现状 v 0.3 我国城镇燃气规划发展