天然气输送工艺理论教程分析.docVIP

、天然气的主要性质 第一节、天然气概述 一、天然气的概念 顾名思义，从自然界中产生的,以碳氢化合物为主的可燃性气体和少量不可燃气体的混合气体，就叫做天然气。 二、天然气的组成、分类和用途 1、天然气的组成 天然气是主要是以低分子饱合碳氢化合物和少量其它气体组成的混合物。它主要由占绝大部分的甲烷(CH4)和含量不多的乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)组成，其次还含有微量的重碳氢化合物和少量的非烃类气体，如：庚烷以上烷烃、氮气（N2）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、水汽、有机硫等。 2、天然气的分类 （1）按照天然气的来源（油气藏的特点）分类，可分为气田气、油田伴生气、凝析气田气。 气田气：这种天然气在开采过程中没有或只有较少天然气凝析油析出，含甲烷在90%以上。戊烷以上的烃类含量很少。 油田伴生气：是指开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气。 凝析气田气：是指在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气，这种天然气戊烷以上的烃类含量很多。 （2）按照天然气中烃类组分的含量多少分类，可分为干气和湿气。 干气：指戊烷以上的烃类可凝结组分的含量低于100g/m3这种天然气含甲烷在90%以上，含其它成分较少。 湿气，这种天然气含甲烷在90%以下，含其它成分10%以上。 （3）按照含硫量的多少来分类，可分为洁气和干气。 洁气：通常是指不含硫或含硫量低于20mg/m3的天然气。洁气不需要脱硫净化处理，就可以进行管道输送和一般用户使用。 酸性天然气：通常是指含硫量高于20 mg/m3的天然气。酸性天然气含硫化氢以及其它硫化物组分，一般具有腐蚀性和毒性，影响用户使用，必须经过脱硫净化处理才能进入管道输送和一般用户使用。 低含硫天然气:天然气中硫化氢的含量约0.01%--1%(体积比)。 中含硫天然气: 天然气中硫化氢的含量约1%--2%(体积比)。 高含硫天然气: 天然气中硫化氢的含量约2%--7%(体积比)。 4、天然气的用途 （1）清洁的燃料。天然气具有热值大，运输和使用方便，燃烧完全无烟无渣，价格便宜等优点。因此，天然气广泛用于交通、冶金、电力、化工等行业的内燃机、汽车、炼钢、发电、工业锅炉、加热炉等方面，同时大量供给城市居民作为生活燃料，在世界燃料的消费结构中，天然气已超过20%。 （2）化工原料。使用天然气作为化工原料，具有含水、灰粉、硫化物等杂质少，使用、处理方便等优点。可以降低生产的产品成本、提高劳动生产率。可以利用天然气生产的化工中间产品有：合成氨、甲醇、乙炔、碳黑等，利用上述中间产品，可以进一步加工制造氮肥、有机玻璃、合成纤维、合成橡胶、塑料、高能燃料等。 第二节、天然气的主要性质 一、密度、相对密度 （一）密度 1、概念 所谓天然气的密度，是指单位体积天然气的质量。 2、影响因素 （1）压力的影响 在温度一定时，，，。 在压力一定时，一定质量的天然气温度越大，密度越小；温度越小， （二）相对密度 天然气的相对密度是指在同温同压条件下，天然气的密度与空气密度之比。 通常所说的天然气相对密度，是指压力为101.325kPa、温度为273.15K（0℃）即标准状态下，天然气的相对密度。天然气比空气轻，其相对密度通常在0.5到0.7的范围内变化。 二、粘度 1、概念 粘度是表示流体（气体和液体）流动时的难易程度，粘度小的流体易于流动，粘度大的流体流动困难。 2、影响因素 天然气的粘度与其组成、压力、温度有关。在低压条件下，压力变化对气体粘度的影响不明显，气体粘度随温度的升高而增大；在高压条件下，气体的粘度随压力的增大而增大，随温度的升高而降低。 四、天然气的热值 天然气作为燃料使用，其热值是一项重要的经济指标。天然气的热值，是指单位数量的天然气完全燃烧所释放出的热量。天然气的热值分为高热值（全热值）和低热值（净热值）。高热值是指压力在101.325kPa，温度为25℃，天然气燃烧生成的水蒸汽完全冷凝成水时所释放出的热量；低热值是指天然气初始温度与燃烧后所生成产物的温度相同，燃烧生成的水蒸汽保持气相时所释放出的热量。 五、天然气的含水量 　　天然气的含水量是指天然气中水汽的含量。 （一）研究天然气含水量的意义 天然气从地层中开采出来，如果处理不干净，将含有水和酸性离子，形成一种电解质，对金属设备产生电化学腐蚀和化学腐蚀。天然气中含有水时，天然气中的烃成分在一定条件下，将会与水结合形成水合物，堵塞管道、仪表、阀门。天然气中含有液态水时，将在管道低洼处分离出来减小流通面积，增大输气阻力，降低输送效率。另外，天然气中含有液态水燃烧时，水将汽化吸热，降低天然气的燃烧热值。由于上述问题，将增加许多维修管理的工作量，同时会增加许多管理费用。 （二）影响天然气含水量的因