天然气物理化学性质

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海底天然气物理化学性质

第一节海底天然气组成表示法

一、海底天然气组成

海底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(CH

4

)占绝大部分,

乙烷(C

2H

6

)、丙烷(C

3

H

8

)、丁烷(C

4

H

10

)和戊烷(C

5

H

12

)含量不多,庚烷以上

(C

5+)烷烃含量极少。另外,所含的少量非烃类气体一般有氮气(N

2

)、二氧化

碳(CO

2)、氢气(H

2

)、硫化氢(H

2

S)和水汽(H

2

O)以及微量的惰性气体。

由于海底天然气是多种气态组分不同比例的混合物,所以也像石油那样,其物理性质变化很大,它的主要物理性质见下表。

海底天然气中主要成分的物理化学性质

名称分

密度

/Kg

·m-3

临界

温度

/℃

/MP

a

粘度

/KP

a

·S

/

可燃性

/%

热值

/KJ·m-3

(15.6℃,

常压)

气体

常数

/

Kg·

(Kg

·K)-1

甲烷CH

4

16.

043

0.71

6

-82.

5

4.6

4

0.01(

气)

6

4

5

5.

15.

372

62

334

94

52.8

4

乙烷C

2

H

6

30.

070

1.34

2

32.2

7

4.8

8

0.009(

气)

5

3

3.

2

12.

45

661

51

602

89

28.2

丙烷C

3

H

8

44.

097

1.96

7

96.8

1

4.2

6

0.125(

10℃)

5

1

2.

37

9.5

937

84

862

48

19.2

3

正丁烷n-C

4

H

10

58.

12

2.59

3

152.

01

3.8

0.174

4

9

1.

86

8.4

1

121

417

108

438

14.5

9

异丁烷i-C

4

H

10

58.

12

2.59

3

134.

98

3.6

5

0.194

1.

8

8.4

4

121

417

108

438

14.5

9

氨He 4.0

03

0.19

7

-267

.9

0.2

3

0.0184

211.

79

氮N

228.

02

1.25

-147

.13

3.3

9

0.017

30.2

6

氧 O 2 32.0 1.428 -118.82 5.04 0.014 26.49 氢 H 2 2.016 0.0899 -239.9

1.29 0.00842

5

1

4.1 74.2

12770

10760

420.75 二氧

化碳 CO 2 44.0

1.963

31.1 7.38

0.0137

19.27

一氧

化碳 CO 28.0 1.250 -140.2 3.50 0.0166 6

1

0 12.5 74.

2 12644 12644 30.26 硫

化氢 H 2S 34.09 1.521

100.4

9.01

0.01166 2

9

4.3 74.2 24.87 空气 28.97 1.293 -140.75 3.77

0.0

173

45.

5

29.27

二、海底天然气容积分数和摩尔分数

定义混合物中各组分的容积为V i ,总容积V ;

摩尔分数y i :i 组分的摩尔数n i 与混合物总摩尔数n 的比值。

∑==

'i

i i i V V

V V y ; 1='∑i y ;∑==i i i i n n n n y ; 1=∑i y

由分压定律,存在P i V= n i R M T ;P i V=n R M T 由分容定律,存在PV i = n i R M T ;PV=n R M T

p

p n n y i

i i =

=

; i i i i y n n V V y ===' 结论:对于理想气体混合物,任意组分的摩尔分数可以用该组分的分压与混合物总压的比值表示,且摩尔分数与容积分数相等。 三、海底天然气分子量

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。 ∑=i i M y M 四、海底天然气密度

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