天然气
什么是天然气?
什么是天然气?天然气(Natural Gas)是指由地球内部生长的有机物质在高温高压条件下经过热解、厌氧发酵等过程形成的一种多组分混合物。
其主要成分是甲烷(CH4),同时还包含少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等烃类,以及一定比例的氧气、氮气、二氧化碳等无机气体。
天然气是一种清洁、高效、廉价的能源,广泛应用于家庭、工业和交通等领域,成为人类生活中不可或缺的重要能源。
一、天然气的形成和储藏天然气的形成和石油类似,都是由有机物质在地壳深部经过几千万年的生物、化学和地质作用形成的。
正常情况下,有机物质会被压在沉积地层底部,受到地球的温度和压力作用,逐渐形成油气藏。
其中,形成天然气的关键是在特定的地质条件下进行厌氧发酵,使有机物质分解出甲烷等烃类气体。
天然气的储藏主要有三种形式:天然气水合物、普通天然气和页岩气。
其中,天然气水合物是天然气和水分子形成的一种复合物,主要储藏在深海底部的富含有机质的沉积物中;普通天然气则主要储存在油气藏中,通常需要通过钻井等方式取出;页岩气则主要储存在页岩岩石中,需要通过压裂等技术才能开采。
二、天然气的优点和应用1. 清洁环保。
天然气燃烧后只产生水和二氧化碳,不会产生硫化物和重金属等有害物质,对环境污染较小,是一种相对环保的能源。
2. 高效节能。
天然气燃烧时,能够释放出大量的热能,能够进行较高效的供热、供电等能源转换,同时也可以进行化学合成等专业领域的应用。
3. 安全可靠。
天然气本身比较轻,燃烧时不易爆炸,同时有较高的自燃点,能够有效减少火灾和爆炸等安全风险。
4. 应用广泛。
天然气广泛应用于家庭、工业和交通等领域。
家庭使用天然气可以进行燃气采暖、烹饪等;工业应用方面可以用作工业燃料、合成材料等;交通应用方面可以作为天然气发动机的燃料。
三、天然气的发展前景随着社会经济的不断发展,天然气作为一种清洁、高效、环保的能源,其发展前景正变得越来越好。
截至2018年,全球已开采的天然气储量超过了190万亿立方米,而新的储量仍在不断被发现。
什么是天然气?
什么是天然气?
天然气是埋藏在沉积岩内的有机物,在长期的地质条件作用下,经过复杂的有机化学反应而形成,是蕴藏在地层内的优质可燃气体,通过钻井开采出来。
它的主要成分是甲烷、另外还含有氮、二氧化碳、硫化氢和微量的惰性气体。
天然气一般可分为四种:从气井采出来的气田气或称纯天然气;伴随石油一起开采出来的石油气,也称石油伴生气;含石油轻质馏分的凝析气田气;从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
天然气具有以下优点:供应方式灵活、投资少、占地少、定员少、耗电少、设。
天然气基础知识
天然气基础知识第一部分天然气基本性质一、概述天然气是从地下开采出来的一种可燃性气体,它是埋藏在地壳下面的生物有机体,经过漫长的地质年代和复杂的转化过程而形成的; 我国利用天然气有着悠久的历史,它是气体燃料中出类拔萃的新秀,具有清洁、无毒、热值高、使用调节方便等优点,广泛用于各行各业,如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产,CNG汽车和城市民用等; 随着城市建设发展,城市天然气事业迅速壮大,公用、民用气用户大量增加,为减轻环境污染,天然气在各行各业不断受到重视,它是二十一世纪一种清洁、高效、优质的环保能源;二、天然气的种类1、气田气热值一般为Nm38300KCAL/Nm32、油田伴生气热值一般为Nm310878KCAL/Nm33、凝析气田气热值一般为Nm311569KCAL/Nm34、煤层气热值一般为Nm38700KCAL/Nm35、矿井气热值一般为Nm34500KCAL/Nm3三、主要成分天然气的典型组分体积%注:其它稀有组分未列出;西气东输的气体密度约为m3,忠武线气体密度约为m3四、主要参数1、主要成分: CH4甲烷,另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等;2、临界温度:℃,临界压力;3、沸点: -162 ℃1atm,着火点:650 ℃4、低热值: 8800Kcal/Nm3Nm35、高热值: 9700Kcal/Nm3Nm36、爆炸范围:下限为5%,上限为15%7、气态密度: Nm3,为空气的倍;8、华白指数: Nm39、燃烧势:以上数据按CH4含量约为97%的天然气参数,为近似值;五、天然气的类别六、天然气的燃烧1、燃烧天然气和氧气在达到一定浓度及一定温度下可以燃烧,燃烧产物主要是水和二氧化碳,当氧气不足时,燃烧会产生CO; CH4+2O2=CO2+2H2O 1Nm3天然气燃烧需要2Nm3氧气即需要约10Nm3空气因此从安全角度讲,使用天然气的厨房需要良好通风;卫生间内安装旧式的直排式热水器是相当危险的;2、爆炸天然气在室内空气中的含量达到5%--15%时,一遇明火或高温物体,甚至开关电灯时所产生的电火花,都可引起门窗紧闭的房间发生爆炸; 天然气中含有少量的硫化氢气体,国家有关规范要求,一立方米天然气中硫化氢含量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋气味,并且硫化氢气体还是一种强烈的神经性毒物; 为保证使用安全,城市燃气内添加臭剂通常为四氰噻吩 ,臭剂量15~20mg/Nm3,保证天然气在空气中浓度达到1%时即可闻到;3、热值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;4、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 ℃;5、燃烧速度垂直于燃烧焰面,火焰向未燃烧气体方向传播的速度叫做燃烧速度;甲烷最大燃烧速度为米/秒;6、华白数华白数是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标;是燃气互换性指标,华白数在±10%内的两种燃气可以互换;W=Qh/S1/2W-华白数;Qh-天然气的高热值;S-天然气的相对密度;7、燃烧势燃烧势是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧的倾向性的一项反映燃具燃气燃烧稳定的状态的综合指标;是不同类型燃气间互换时燃烧稳定状态的特性指数;Cp=K{H2+CmHn+Co+}/S1/2 K=1+8、天然气的临界参数当温度低于某一数值时,对气体进行加压,都可以等温压缩成液体,但当高于该温度时,无论加多大压,都不能使气体液化;可使气体压缩成液体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,使气体液化时所必须的最低压力称为临界压力;此时的状态称为临界状态;气体在临界状态下的温度、压力、比体积、密度分别称为临界温度、临界压力、临界比体积和临界密度;天然气的临界温度为℃,临界压力;9、各种热值1千克标准煤的热值为兆焦7011KCal1度电1KWh的发热量为兆焦860KCal1千克重油的热值:10000KCAL/千克汽油:10313KCAL/千克柴油:11014KCAL/千克10、民用建筑的采暖、空调及生活热水热负荷的计算Qn=q×A×10-3Qn—采暖热负荷,KW;q-采暖热指标,W/m2,A-采暖建筑物的建筑面积,m2采暖热指标推荐值七、城市天然气热值和杂质含量的要求1、天然气发热量,总硫、硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准〈天然气〉GB17820的一类气或二类气的规定;天然气的技术指标GB17820注:1、标准中气体体积的标准参比条件是,20℃;2、取样方法按GB\T13609;2、在天然气交接点的压力和温度条件下,天然气的烃露点应比最低环境温度低5℃,天然气中不应有固态、液态或胶状物质;八、天然气的储存与运输1、管道输送天然气在常温下不能液化,通常保持在一定压力下采用管道输送;城市间天然气管道输送造价较高,通常需要较大规模用气量才可能实施长输管道工程;城市内天然气通常全部采用管道输送至各用户;2、CNG压缩天然气将天然气压缩到20MPa,压缩后体积缩小约220倍,采用气瓶车运输至城市门站减压供给城市用气,或压缩后供给CNG汽车作为燃料; CNG储存效率较高,但是由于压力很高,需多级压缩,耗能较高,同时气瓶金属耗量非常大,因此CNG汽车运输效率很低,因此通常为近距离小规模运输;一般为200公里,最大400公里;3、LNG液化天然气将天然气深度冷冻,通常约-162℃即1atm下,天然气的沸点温度,此时液化后的体积约缩小约600多倍,采用低温槽车国际间采用低温槽船运输至城市气化站气化为常温天然气供给城市用气;LNG储存温度很低,储存压力略高于常压,储存效率高,单位体积运输费用较低;国际间天然气贸易中LNG所占比重逐年增加,我国正在大力引进国外的LNG;我国天然气资源分布不均,目前国内已有2座中小型LNG液化厂,并有多座正在建设,极大的促进了国内天然气事业的发展;LNG的覆盖范围约1000-3000公里,每1000公里运费约元指40立方米槽车;九、城市燃气管网压力级制城镇燃气设计压力表压分级第二部分CNG工艺流程及基本原理一、概述压缩天然气CNG是将管道天然气经过脱水、脱硫后用压缩机将天然气压力增加到20-25Mpa;目前主要应用于汽车燃料、城市小区、工业用户等领域;压缩天然气具有清洁、储存效率高、运输使用方便、快捷等优点;压缩天然气的应用还可解决管道施工困难的城市人口密集地区的清洁燃料供应问题,从而有效提高城市气化率;解决部分需要天然气作为燃料原料工业企业的用气要求;二、CNG的性质1、储存压力:20-25MPa2、水露点温度:水露点温度-55℃以下3、其他指标同天然气三、CNG加气站工艺流程略四、CNG减压站及子站工艺流程略第三部分LNG工艺流程及基本原理一、概述LNG Liquefied Natural Gas ,是天然气经过净化,压缩制冷而得到-162℃的液态天然气,体积缩小了约600倍,适宜于长途运输和储存;LNG比液化前的天然气组分更纯净,几乎不含水分;主要成份为CH4,还有少量C2H6、C3H8、N2;二、LNG的性质1、储存温度:-145~-162℃2、储存压力:~3、液态密度: m3 4、其他参数同天然气三、LNG 气化工艺流程各种燃料燃值及换算1千克标准煤的热值为兆焦7011KCal 即 MJ/Kg 7011 KCal /Kg气1Nm3= Kg1千克焦炭的热值为 30 MJ/Kg7011KCal1度电1KWh的发热量为兆焦860KCal 即 MJ/KWh 860 KCal /KWh气1Nm3= KWh重油的热值:10000 KCal /千克即MJ/Kg 10000 KCal /Kg 气1Nm3= Kg汽油的热值:10313 KCal /千克即MJ/Kg 10313 KCal /Kg气1Nm3= Kg=柴油的热值:11014 KCal /千克即MJ/Kg 11014 KCal /Kg气1Nm3= Kg=液化石油气热值: MJ/ Kg 即Kg 10860 KCal /Kg气1Nm3= Kg天然气燃值:1、气田气热值一般为 Nm3 8300 KCal /Nm32、油田伴生气热值一般为Nm3 10878 KCal /Nm33、凝析气田气热值一般为Nm3 11569 KCal /Nm34、煤层气热值一般为 Nm35、矿井气热值一般为 Nm3 4500 KCal /Nm3在一个下,每立方米空气所具有的质量千克就是空气.我们一般采用的空气密度是指在0摄氏度、绝对标准指标下,密度为m3公式:重量=密度×体积;但是气体的密度与压强的关系很大;一般情况下:液化天然气密度:~cm3420~460 Kg/m3;气态大约是:cm3×103 Kg/m3;天然气市场周报近似换算:1吨LNG≈1360 m3~1480汽油比重:90汽油为mlKg;93汽油为ml;97汽油为ml柴油比重:柴油为mlKg重油比重:热值单位换算: KCal / MJ。
天然气使用方法
天然气使用方法天然气,又称为液化石油气,是一种清洁、高效的能源。
它是从天然气田或石油田中提取出来的混合气体,主要由甲烷组成,同时还含有少量的乙烷、丙烷等烃类气体。
天然气是一种重要的能源资源,广泛用于家庭、工业和交通等领域。
本文将介绍天然气的使用方法。
一、家庭用途1. 燃气灶:天然气是一种理想的炊具能源。
使用天然气燃气灶具可以快速点火,火力可调节,更加方便快捷。
2. 暖气炉:天然气可以经由管道供应到家庭的暖气炉中,为整个家庭提供舒适的取暖条件。
3. 热水器:利用天然气热水器加热水,可以快速得到热水,并且节约能源。
4. 烘干机:将湿衣物放入烘干机中,通过利用天然气进行加热,可以迅速将衣物烘干。
5. 壁挂炉:天然气壁挂炉是一种高效、节能的取暖设备,安装在墙壁上,不占用室内空间。
二、工业用途1. 发电:天然气可以作为燃料用于发电厂,燃烧过程产生的高温高压气体用来驱动涡轮机,通过发电机产生电力。
2. 锅炉:工业领域常用的锅炉类型之一是天然气锅炉,它可以为工业过程提供高温高压蒸汽,用于发电、加热或蒸馏等。
3. 化工过程:天然气可以作为重要原料,用于制造合成氨、合成甲醇、合成烯烃等化工产品。
4. 炼铁和钢铁生产:天然气可以用来加热炉子,为炼铁和钢铁生产提供高温条件。
5. 玻璃制造:天然气可以用来加热玻璃窑炉,将玻璃原料加热至高温,并通过模具成型,生产各种玻璃制品。
三、交通运输1. 公共汽车和出租车:很多城市的公共汽车和出租车都采用天然气作为燃料,因为它燃烧后产生的污染物较少,对环境影响小。
2. 货车和巴士:天然气也广泛应用于货车和巴士等大型交通工具上,作为替代燃料,以减少对环境的污染。
3. 码头设备:天然气可以用于船舶码头上的起重机、装卸机械等设备的燃料,提供动力支持。
4. 船舶:某些船舶也使用天然气作为清洁能源,以减小对海洋环境的污染。
除了以上介绍的使用方法,天然气还可以用于制冷和空调系统、工业烘干设备以及一些特殊领域的燃料需求等。
天然气基础知识大全
天然气基础知识大全一、天然气介绍天然气是指埋藏在地下的可燃气体,主要成分为甲烷(CH4)。
天然气形式主要有四种。
气田气由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。
它的主要成分是甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为38MJ/Nm³。
凝析气田气凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。
其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm³。
石油伴生气石油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,是采油时的副产品。
它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。
热值约为42MJ/Nm³。
煤矿矿井气煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。
实际上它是煤层气与空气的混合气。
其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。
值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm³。
另外,天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外,还可以经过加工,变成LNG和CNG。
LNG当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)。
LNG无色.无味.无毒且无腐蚀性,天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82摄氏度),对气体进行加压0.1MPa以上,液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t,(百万英热单位/吨)(1MMBtu=2.52×108cal)。
天然气的名词解释
天然气的名词解释
天然气:
1. 定义:天然气是指一种燃料,是由植物和动物体内经过多个演化阶段形成的碳氢化合物以及稀有气体构成的优质混合物,具有比煤更小的污染,但热量大,可作为传统燃料煤、油等的替代能源。
2. 成分:天然气由甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烃分子组成,其中甲烷占绝大部分,也有少量的氢气、二氧化碳、乙烯、丙烯、液态烃和烟碱等少量的烷烃成分。
3. 特点:
a. 热量大:每立方米燃烧时可产生热量大约是煤的2.7-2.8倍,可作为传统燃料煤、油的替代能源;
b. 污染小:每立方米烧完产生的烟气比煤气的污染物含量低几个数量级;
c. 易储运:天然气可直接输送销售,容易储存和携带;
d. 燃烧效率高:天然气燃料热能利用率高达85%-95%;
e. 价格便宜:相同的能量,天然气的价格比煤更便宜;
f. 可清洁燃烧:可以通过去除S02来减少对环境的污染。
4. 用途:
a. 生活燃料:广泛用于居民取暖、商业取暖、工业蒸汽发动机燃料;
b. 生产燃料:可以用于石油化工、煤化工等工业部门,常用作煤气发生器燃料;
c. 汽车动力:可以代替汽油提供动力,转移燃料;
d. 预备视频:用于制冷,清洁灶具、干衣机等;
e. 能源源:可以用于发电厂与汽车动力等。
5. 供用状况:
a. 储量充足:全球消费量占石油总消费量的20%-30%,储量充足;
b. 优势分布:国内主要储量分布在华北地区,占总储量得比重最大;
c. 利用渗透:我国天然气利用渗透率始终维持在30%左右,居世界前列;
d. 消费领先:中国已跻身世界第三大天然气消费国,消费量继续超过美国;
e. 独立性高:我国大部分燃气来自于国内可再生资源,具有很高的独立性。
天然气概述与分类
天然气概述与分类
一、天然气概述
天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性,主要成分为甲烷,也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。
还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。
甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成,燃烧产物主要是二氧化碳和水。
与其它石化燃料相比,天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物,因此,天然气是一种清洁的能源。
二、天然气的分类
1、气层气:气藏中通过采气井开采出来的天然气体,称为气层气,这种气体属于干性气体,主要成分是甲烷。
2、油田伴生气:系指在油藏中与原油呈相对平衡接触的气体,包括游离气和溶解在原油中的溶解气两种。
油田气是与石油伴生的,是天然气的一种,从化学组成来说,属于湿性天然气;伴生气的甲烷含量一般约占65%-80%,开采时与原油一起采出,含有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷等烃类。
3、凝析气:在地层的原始条件下呈气体状态存在,在开采过程中由于压力降低而凝结出一些液体烃类的天然气,凝析气的组成部分大致与伴生气相似,但它的戊烷、己烷等烃类含量比伴生气要多,一般经分离后可以得到天然气甚至轻柴油产品。
根据其化学组成部分的不同分为干性天然气和湿性天然气(简称干气和湿气)两种;含甲烷90%以上的为干气或贫气;含甲烷90%以下的,而乙烷、丙烷等烃类含量高于10%的称为湿性或富气。
总之,天然气的成分具有多样性:含有少量的气态非烃类,如:氮气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢、有机硫化物,以及微量的惰性气体如:氦、氩、氙等,这些气体通称为天然气的杂质。
天然气的组成和分类
02 Part Two 天然气的组成
2-1 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,对已开采的世界 各地区的天然气分析化验结果证实, 不同地区、不同类型的天然气,其所 含组分是不同的。
下面分别介绍天然气的主要组分。 据有关资料统计,各类天然气中包含的组分有一百多种,将这些组分加以归纳, 大致可以分为三大类,即烃类组分、含硫组分和其它组分。
3-4 天然气的具体分类
按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气、凝析井气和油田气。 前两者合称非伴生气,后者又称为油田伴生气。
气井气:即纯气田天然气,气藏中 的天然气以气相存在,通过气井开 采出来,其中甲烷含量高。
凝析井气:即凝析气田天然气,在气藏 中以气体状态存在,是具有高含量可回收 烃液的气田气,其凝析液主要为凝析油, 其次可能还有部分被凝析的水。这类气田 的井口流出物除含有甲烷、乙烷外,还含 有一定量的丙、丁烷及C5以上的烃类。
1-2 天然气的应用
天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。
天然气的蕴藏量和开采量都很大,它除了是廉价的化工原料外, 主要作为燃料使用,它不仅作为居民的生活燃料,而且还被用 作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料,还可用于制造炭 黑、化学药品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现 代工业的重要原料,由于天然气热值高,燃烧产物对环境污染 少,被认为是优质洁净燃料。
2-5 天然气组分检测
从图中可以看出,天然气中,C1 含量最高达到了78%,其次是C3, 含量为5.31%,之后依次是nC1、 CO2、C2等
2-6 油田气的具体组成
我国某些油田气 的组成
03 Part Three 天然气的分类
3-1 天然气的大致分类
天然气基础知识
天然气的定义和 分类
贫气:
天然气中含有C3以上的多少来分贫气、富气
贫气:指在1N m3的井口流出物中,C3以上烃 液含量低于94 cm3的天然气。
另外的定义:指在1N m3的气体中,C5以上液烃 小于100mL的天然气。
天然气的定义和 分类
天然气的用途
天然气汽车的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化 合物排放水平都大大低于汽油、柴油发动机汽车 ,不积碳,不磨损,运营费用很低,是一种环保 型汽车。
LNquefied Natural Gas〕的 简称。
❖ 先将气田生产的天然气净化处 理,再经超低温〔 162℃〕液 化就形成液化天然气。LNG是 天然气经过净化之后,通过压 缩升温,在混合致冷剂N、C、
防护措施
1.控制节流压降:
天然气在节流过程中,导致气体降压膨胀,温度 下降。压降越大,温降就越大,控制节流压降,就 可以保证温降不太大,并使温度高于水化物生成的 温度。
2.提高天然气流动温度:
可以通过加热方式保持一定的天然气流动温度, 使任何管线段内的温度高于水化物形成。
天然气水化物的 防护措施
LNG和LPG的定义和区分
液化石油气主要用作石油化工原料,用于烃 类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气,可作为工业 、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸 发剩余物和硫含量等,有时也控制烯烃含量。液 化石油气是一种易燃物质,空气中含量到达一定 浓度范围时,遇明火即爆炸。
思考问题
✓天然气的定义? ✓天然气露点定义? ✓天然气水化物生成条件和预防措施? ✓天然气的有哪些用途? ✓LPG和LNG的区别和分别的定义?
洁气〔sweet gas〕是指含有少量的的硫化物和 CO2等酸性气体或者根本不含的气体,它不需净 化就外输标准。
天然气百度百科
天然气百度百科编辑词条天然气百科名片天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
从广义的定义来说,天然气是指自然界中天然存在的一切气体,包括大气圈、水圈、生物圈和岩石圈中各种自然过程形成的气体。
而人们长期以来通用的"天然气"的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物,主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中。
天然气又可分为伴生气和非伴生气两种。
伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气;非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。
凝析气田天然气从地层流出井口后,随着压力和温度的下降,分离为气液两相,气相是凝析气田天然气,液相是凝析液,叫凝析油。
与煤炭、石油等能源相比,天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,具有使用安全、热值高、洁净等优势。
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气系古生物遗骸长期沉积地下,经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物,具可燃性,多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田。
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,主要成分为甲烷,比重约0.65,比空气轻,具有无色、无味、无毒之特性。
天然气基础知识
天然气基础知识一、什么是天然气天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用,天然气在不同地质条件下生成、转移,在一定的压力下储集,埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。
燃气的种类:天然气、液化石油气、人工煤气、沼气天然气一般可分为五种:气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气、矿井气天然气的压力单位的换算关系1atm=0.101325Mpa=101.325Kpa=101325pa=10.33mH2O=760mmHg=1bar二、天然气的基本性质天然气的主要成分以饱和烃为主,主要是甲烷,乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多,少量非烃类气体一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦(He)、氩(Ar)。
天然气比空气轻,易挥发,不易聚集,安全性能好。
天然气中各组分均可彻底燃烧,燃烧后不产生灰粉等固体杂质,是完全清洁的燃料。
天然气的沸点是指101325Pa压力下液体沸腾时的温度。
天然气中主要成分甲烷的沸点是-162.6oC。
天然气的沸点是-162.49oC。
露点:饱和蒸气经冷却或加压,立即处于过饱和状态,当遇到接触面或凝结核便液化成露,这时的温度称为露点密度:其密度大约是0.75-0.8Kg/Nm3相对密度:天然气的相对密度是指相同压力和相同温度条件下,天然气的密度和空气密度之比,大约为0.58-0.62二、天然气的基本性质天然气是无色无味无毒无腐蚀性,易燃易爆的气体。
在天然气泄露时,为了易于被人们发现,消除漏气,要求对天然气加臭。
加臭标准是达到爆炸下限浓度的20%能被查觉。
我国目前采用的加臭剂为四氢噻吩(THT)和乙硫醇(EM)。
天然气的主要成分是甲烷(CH4),它本身是一种无毒可燃的气体。
同其它所有燃料一样,天然气的燃烧需要大量氧气(O2)。
如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风,室内的氧气会大量减少,造成天然气的不完全燃烧。
不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳(CO),最终可能导致使用者中毒(反应式见下)。
什么是天然气?
什么是天然气?天然气是一种清洁、高效的化石燃料,被广泛应用于工业生产、能源供应、交通运输等领域。
作为全球化石燃料消耗的第三大来源,天然气已经成为重要的能源形式之一。
但是,什么是天然气?它产生于哪些环境中?又是如何被开采、处理和运输的呢?在本文中,我们将对这些关键问题进行探讨。
1. 天然气的来源天然气是一种在地球内部经过长时间形成的烃类气体。
主要来源包括油田、气田和煤层气储层。
其中,气田是指地下洼地中的巨大气体储层,而油田则是包含天然气、石油等油类资源的地质形成区域。
煤层气储层是在煤层中以气态存在的可燃气体。
这些天然气储层是由地球内部的生物和化学过程形成的,在一个漫长的时期内被地层渗透、迁移和储存。
2. 天然气的开采与处理天然气开采的主要方法包括地面开采和水下开采两种。
地面开采是通过钻探、注水、人工地层压裂等方式,将储层内的天然气送至地表。
水下开采则是通过海底钻探平台、海底管道等方式,将海底储层中的天然气输送至陆地或直接用于供应市场。
采集到的原始天然气包含大量的成分,如甲烷、乙烯、氮气、二氧化碳等。
因此,在天然气的后续加工过程中,首先需要将这些杂质物质去除。
通常采用的处理方式包括脱水、减压、净化、分离等。
这些工艺可以将原始天然气中的水分、杂质和不同成分进行有效分离和纯化,得到符合市场需求的优质天然气产品。
3. 天然气的运输和储存天然气的运输方式包括海上运输、陆地输送和管道输送等。
其中,管道输送是天然气运输最主要的方式。
在管道输送过程中,天然气以高压形式被输送。
天然气的储存方式包括地下储存、气体化储存和液化储存等。
地下储存需要钻探井,将天然气注入地下,以便随时供应。
气体化储存可以将天然气转化为液态储存,以便更有效的运输和储存。
液化储存则是通过将天然气压缩制成液态,进一步减小体积,以节省空间和提高存储效率。
结语天然气是一种清洁、高效的化石燃料,它有很大的潜力成为世界各国能源发展策略的关键部分。
了解天然气的来源、开采、处理和运输储存方式,可以更好的了解这种重要资源,对于我们更好地使用天然气,节能降耗,保护环境,实现可持续发展具有积极的意义。
天然气知识介绍
天然⽓知识介绍天然⽓知识⼀、天然⽓天然⽓是指动、植物遗体通过⽣物、化学及地质变化作⽤,在不同条件下⽣成、转移,并在⼀定压⼒下储集,埋藏在深度不同的地层中的优质可燃⽓体。
其主要成分是饱和烃,以甲烷为主,⼄烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多,也含有少量⾮烃类⽓体,如⼀氧化碳、⼆氧化碳、氮⽓、氢⽓、硫化氢、⽔蒸⽓及微量的惰性⽓体氦、氩等。
1. 密度和相对密度常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3。
天然⽓的密度⼀般为0.75 kg/m3~0.8kg/m3。
2. 着⽕温度甲烷的着⽕温度为540℃。
3. 燃烧温度甲烷的理论燃烧温度为1970℃。
天然⽓的理论燃烧温度可达到2030℃。
4. 热值热值是指1标准⽴⽅⽶某种⽓体完全燃烧放出的热量,属于物质的特性,符号是q,单位是焦⽿每⽴⽅⽶,符号是J/m3。
热值有⾼位热值和低位热值两种。
⾼位热值是指⼀标准⽴⽅⽶⽓体完全燃烧后其烟⽓被冷却⾄原始温度,⽽其中的⽔蒸⽓以凝结⽔状态排出时所放出的热量。
低位热值是指⼀标准⽴⽅⽶⽓体完全燃烧后其烟⽓被冷却⾄原始温度,但烟⽓中的⽔蒸⽓仍为蒸⽓状态时所放出的热量。
燃⽓的⾼位热值在数值上⼤于其低位热值,差值为⽔蒸⽓的⽓化潜热。
由于天然⽓是混合⽓体,不同的组分以及组分的不同⽐例,都会有不同的热值,表1为⼏个不同产地的天然⽓热值。
表1 不同种类的天然⽓热值5. 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称为爆炸极限。
在这种混合物中,当可燃⽓体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量,称为可燃⽓体的爆炸下限,⽽当可燃⽓体含量⼀直增加到不能形成爆炸混合物时的含量,称为爆炸上限。
表2为常见⼏种⽓体的热值表和爆炸极限(空⽓中体积%)。
由于天然⽓的组分不同,爆炸极限存在差异。
⼤庆⽯油伴⽣⽓是4.2%~14.2%、⼤港⽯油伴⽣⽓是4.4%~14.2%。
通常将甲烷的爆炸极限视为天然⽓爆炸极限,因此天然⽓的爆炸极限约为5%~15%。
天然气基本常识
10、天然气的用途有那些?
(1)发电:具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污 染的有效途径,且从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所 需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。
天然气在我国的分布
东,就是东海盆地。那里已经喷射出天然气的曙光;
南,就是莺歌海-琼东南及云贵地区。那里也已展现出大
气区的雄姿;
西,就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青
海的柴达木盆地。在那古丝绸之路的西端,石油、天然气 会战的鼓声越擂越响。它们不但将成为我国石油战略接替 的重要地区,而且天然气之火也已熊熊燃起,燎原之势不 可阻挡;
天然气基本常识
员工培训资料 (一)
前言
天然气作为一种清洁、高效的能源,越来 越受到人们的青睐,已成为现代化城市能 源的重要标志,在我国具有旺盛需求趋势。 近年来随着我国陆上和海上天然气探明储 量的快速增长和世界级大气田的不断发现, 以及西气东输、海气登陆、俄气南下等项 目正在加速建设和筹备,一幅横跨大陆东 西、连接沿海、纵贯南北的天然气框架蓝 图已经呈现出来,这必然为我国城市燃气 的发展提供可靠的保障和难得的机遇。
(2)化工工业:天然气是非常好的化工原料,具有投资少、成本 低、污染少等特点。利用天然气可以生产很多化工产品,如:甲 醇等,而甲醇是一种重要的化工原料,可以继而生产甲醛、乙醇、 乙醛、乙二醚等。
(3)城市燃气:广泛用于居民生活,如燃气灶具、热水器、采暖 及制冷等。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分 城市对天然气的需求明显增加。
天然气基础知识
第一章天然气的基本概念天然气是指动、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的优质可燃气体。
1.着火温度:燃气与空气的混合物开始进行燃烧反应的最低温度,甲烷着火温度约540O C。
人脱毛衣所产生的静电能量足以点燃天然气。
2.燃烧温度:燃气按燃烧反应方程式完全燃烧所产生的理论温度,甲烷理论燃烧温度为1970 O C。
3.主要成分:甲烷(CH4),含量约80-90%,在0.56×105Pa压力下,温度降到-160.49O C,液化。
4.天然气的爆炸极限:5-15%5.华白数与燃烧势:a.华白指数是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标。
b.燃烧势是反映燃气燃烧火焰所产生离焰、回火、黄焰和不完全燃烧的倾向性(燃气燃烧火焰稳定状态)的综合指标。
6.热值:(KJ/Nm3)单位体积天然气完全燃烧放出的热量。
低热值:36MJ/Nm3,约8571kcal/Nm3高热值:39MJ/Nm3,约9285kcal/Nm37.密度:(kg/Nm3)单位体积的天然气的质量。
天然气的密度约为0.762kg/Nm3。
⑴比重(相对密度):S=ρ/1.293ρ是某种气体的密度,空气的密度为1.293kg/Nm3当S>1,燃气泄漏时自动下降当S<1,燃气泄漏时自动上浮⑵燃烧器具的热负荷:燃气在额定压力下通过燃烧器具燃烧,单位时间内所释放出来的热量,单位为KJ/h,再除以燃气的热值就可得到燃烧器具在单位时间内的耗气体积。
8.燃气压力级制的划分:低压:P<0.01Mpa中压B:0.01Mpa≤P≤0.20Mpa中压A:0.2Mpa<P≤0.4Mpa次高压B:0.4Mpa<P≤0.8Mpa次高压A:0.8Mpa<P≤1.6Mpa高压管道B: 1.6Mpa<P≤2.5Mpa高压管道A:2.5Mpa<P≤4.0Mpa天然气与其它燃料的经济性比较:常见压力单位之间的换算关系:0.101325MPa=101.325KPa=101325Pa=1.033Kgf/cm3=10.33mH2O(水柱)=760mmHg(汞柱)天然气管道上常用的阀门的种类:⒈闸阀⒉油密封旋塞阀⒊蝶阀⒋球阀⒌止回阀⒍安全阀⒎切断阀⒏放散阀天然气的加臭:天然气具有无色无味和易燃易爆的特性,当发生天然气泄漏时,为易于被发现,进而消除漏气,要求对没有臭味天然气进行加臭。
四种天然气的常规分类
四种天然气的常规分类天然气是一种重要的能源资源,在现代工业和生活中有广泛的应用。
根据其组成和特性的不同,可以将天然气分为四种常规分类,分别是油田天然气、油页岩气、煤层气和生物质气。
接下来,我们将对这四种天然气进行详细介绍。
一、油田天然气油田天然气是指在石油开采过程中伴随石油一同产出的气体,其主要成分是甲烷。
油田天然气的储量丰富,开发利用具有较高经济价值。
它通常通过钻井、抽吸或压力释放等方法进行开采,然后经过脱硫、脱水等处理工艺,以提高其纯度和质量。
油田天然气广泛用于工业生产、城市供暖和发电等领域。
二、油页岩气油页岩气是指存在于页岩层中的天然气,其主要成分也是甲烷。
与传统的油气藏不同,油页岩气的储集层是由岩石中的页岩构成,气体储存在岩石的微孔和裂隙中。
油页岩气的开采一般采用水平井和压裂技术,通过水平井在页岩层中进行钻探,再利用压裂技术将岩石裂缝扩大,释放出储存的气体。
油页岩气作为一种新兴的能源资源,具有储量大、分布广和开采技术成熟等优势。
三、煤层气煤层气是指储存在煤层中的天然气,其主要成分包括甲烷、乙烷等。
煤层气的形成是在地质历史长期作用下,煤中的有机质经过压力和温度的作用,转化为天然气。
煤层气的开采通过钻井和抽采等方法进行,开采过程中还可以利用煤层气压力驱动煤矿瓦斯的抽采,实现煤与气的联合开采。
煤层气具有储量大、分布广、资源丰富等特点,被广泛应用于燃料、化工和发电等领域。
四、生物质气生物质气是指以生物质为原料通过热解或发酵等方式生产的气体燃料,其主要成分是甲烷、一氧化碳和氢气等。
生物质气的原料可以包括农作物秸秆、木材废弃物、食品加工废弃物等。
生物质气的生产过程中不仅可以获得气体燃料,还可以得到有机肥料和生物质炭等副产品。
生物质气作为一种可再生能源,具有环保、可持续发展等优势,被广泛应用于农村烹饪、工业热力和发电等领域。
总结起来,四种常规分类的天然气在成分、储量和开采方式上存在差异,但它们都是重要的能源资源。
简述天然气的概念
简述天然气的概念天然气是一种天然形成的混合气体,主要成分是甲烷(CH4),还包括少量的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等烷烃以及一些气体杂质,如二氧化碳(CO2)、氢气(H2)、氮气(N2)等。
天然气广泛存在于地球的地下岩石层中,是一种非可再生能源。
天然气的形成是地球演化的产物。
在地质长期作用下,有机物质在高温高压的条件下经过一系列的化学反应转化为天然气。
这些有机物源自于生物的残体、沉积物和海洋生物的遗迹等,经过数百万年的地质作用和压力变化,形成了天然气储藏,常以气体形态存在地下。
天然气是一种清洁、高效、环保的能源。
相比较与煤炭和石油,天然气燃烧时产生的二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物排放少,对大气环境污染较小,能够有效减少温室气体的排放,对应对气候变化具有积极意义。
另外,天然气具有高燃烧效率,能量转化率高,在供暖、发电和工业生产等领域具有广泛的用途。
天然气主要由天然气制备厂、输气管道网和储气设施构成。
天然气制备厂是负责从天然气储藏地抽采出天然气,并进行一系列的处理、净化和干燥等工艺,使其达到销售或使用的要求。
输气管道网是将处理好的天然气通过管道输送到各个用户端的系统。
储气设施则承担着储存和调节天然气供给的功能,能够满足用户需求的峰谷差异,并保障能源安全。
天然气具有丰富的资源储量,全球储量可观,分布广泛。
主要资源分布在俄罗斯、伊朗、卡塔尔、美国、中国等国家和地区。
而且,天然气资源在运输方面更加灵活,可以通过管道运输、液化天然气(LNG)船运、压缩天然气(CNG)卡车运等方式进行国际贸易,更具有可用性和可替代性。
天然气在各个领域有广泛的应用。
在生活领域,天然气被用于烹饪、取暖和热水。
在工业领域,天然气作为重要的原料或燃料被广泛应用于化学工业、冶金工业、玻璃工业、纺织工业等。
在交通领域,天然气作为清洁能源的替代品,在公交车、出租车等领域得到了广泛应用。
在发电领域,天然气发电在目前已成为最主要的电力产生方式之一,广泛应用于电力行业。
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天然气
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。
主要用途
1、天然气发电,具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有效途径,且从经济效益看,天然气发
电的单位装机容量所需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。
2、天然气化工工业,天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点。
天然气占氮肥生产原
料的比重,世界平均为80%左右 世界上有天然气的主要地区。
3、城市燃气事业,特别是居民生活用燃料。
随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分城市对天然气的
需求明显增加。
天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
4、压缩天然气汽车,以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少、安全等优点。
目前人们的环保意识提高,世界需求干净能源的呼声高涨,各国政府也透过立法程序来传达这种趋势,天然气曾被视为最干净的能源之一,再加上1990年中东的波斯湾危机,加深美国及主要石油消耗国家研发替代能源的决心,因此,在还未发现真正的替代能源前,天然气需求量自然会增加。
开 采
天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中,有些和原油储藏在同一层位,有些单独存在。
对于和原油储藏在同一层位的天然气,会伴随原油一起开采出来。
对于只有单相气存在的,我们称之为气藏,其开采方法既与原油的开采方法十分相似,又有其特殊的地方。
由于天然气密度小,为0.75~0.8千克/立方米,井筒气柱对井底的压力小;天然气粘度小,在地层和管道中的流动阻力也小;又由于膨胀系数大,其弹性能量也大。
因此天然气开采时一般采用自喷方式。
这和自喷采油方式基本一样。
不过因为气井压力一般较高加上天然气属于易燃易爆气体,对采气井口装置的承压能力和密封性能比对采油井口装置的要求要高的多。
天然气开采也有其自身特点。
首先天然气和原油一样与底水或边水常常是一个储藏体系。
伴随天然气的开采进程,水体的弹性能量会驱使水沿高渗透带窜入气藏。
在这种情况下,由于岩石本身的亲水性和毛细管压力的作用,水的侵入不是有效地驱替气体,而是封闭缝缝洞洞或空隙中未排出的气体,形成死气区。
这部分被圈闭在水侵带的高压气,数量可以高达岩石孔隙体积的30%~50%,从而大大地降低了气藏的最终采收率。
其次气井产水后,气流入井底的渗流阻力会增加,气液两相沿油井向上的管流总能量消耗将显著增大。
随着水侵影响的日益加剧,气藏的采气速度下降,气井的自喷能力减弱,单井产量迅速递减,直至井底严重积水而停产。
目前治理气藏水患主要从两方面入手,一是排水,一是堵水。
堵水就是采用机械卡堵、化学封堵等方法将产气层和产水层分隔开或是在油藏内建立阻水屏障。
目前排水办法较多,主要原理是排除井筒积水,专业术语叫排水采气法。
小油管排水采气法是利用在一定的产气量下,油管直径越小,则气流速度越大,携液能力越强的原理,如果油管直
径选择合理,就不会形成井底积水。
这种方法适应于产水初期,地层压力高,产水量较少的气井。
泡沫排水采气方法就是将发泡剂通过油管或套管加入井中,发泡剂溶入井底积水与水作用形成气泡,不但可以降低积液相对密度,还能将地层中产出的水随气流带出地面。
这种方法适应于地层压力高,产水量相对较少的气井。
柱塞气举排水采气方法就是在油管内下入一个柱塞。
下入时柱塞中的流道处于打开状态,柱塞在其自重的作用下向下运动。
当到达油管底部时柱塞中的流道自动关闭,由于作用在柱塞底部的压力大于作用在其顶部的压力,柱塞开始向上运动并将柱塞以上的积水排到地面。
当其到达油管顶部时柱塞中的流道又被自动打开,又转为向下运动。
通过柱塞的往复运动,就可不断将积液排出。
这种方法适用于地层压力比较充足,产水量又较大的气井。
深井泵排水采气方法是利用下入井中的深井泵、抽油杆和地面抽油机,通过油管抽水,套管采气的方式控制井底压力。
这种方法适用于地层压力较低的气井,特别是产水气井的中后期开采,但是运行费用相对较高。
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