天然气基本知识.ppt

天然气基本知识
北京保利泰达仪器设备有限公司
序言
天然气属于化石燃料,是世界三大一次能源,天然气的发现和应用历史都在2600年以上,成书于春秋战载天然气和煤炭的书籍。
虽然我国是最早发现使用天然气的国家之一,我国的天然气实际应用远远落在了欧美国家的后面.
什么是天然气?
从地矿角度讲主要指油层气、煤层气和气田气,以及近年来在海洋考察中发现的“可燃冰”四类可燃性气体。天然气是指通过生物化学作用和地质变质作用,在不同的地质条件下生成、运移,并于一定压力下储集在地质构造中的可燃气体。天然气是由有机物质生成的,这些有机物质是海洋和湖泊中的动、植物遗体,在特定的环境中经物理和生物化学作用而形成的分散的碳氢化合物——天然气。
四类气的共同特点是以甲烷为主要成分,根据不同的形成地质条件,含有不同比例的乙烷、丙烷等低碳烷烃和二氧化碳、氮气、硫化氢等成分。其中煤层气俗称“瓦斯”, 目前使用的液化天然气(LNG)实际上是压缩净化并冷却到零下160℃的油层气和部分气田气,这几年大家听的最多的“西气”主要是新疆和陕西的气田气,2003年12月23日发生井喷事故,造成243人死亡的重庆川东北天然气矿16号井产出也是气田气。“可燃冰”数量巨大但尚不具开采条件。
甲烷的完全燃烧反应式: CH4+3O2=CO2+2H2O
甲烷的不完全燃烧反应式:CH4+=CO+2H2O
CH4+2O2=C+2H2O
G
pressed natural gas)是压缩天然气的英文缩写,主要用于市郊小区供气。G是采用高强度储罐存储的,天然气的储存压力为20MPa。由于这种高压压缩方案导致储气率不高,所存储的压缩天然气的质量只有储罐本身质量的1/5~1/10,并且会给行车安全带来一定的隐患,其使用有较大的局限性。
LNG(Liquefied Natural Gas,)即液化天然气是一种低温液态燃料,可常压存储运输。大气压下, 液化天然气的沸点为-160℃,体积缩小到原来的1/600,相当天然气被以60MPa以上的压力压缩,从而增大了能量密度。
LPG(Liquefied Petroleum Gas)
液化石油气(英文缩写LPG)指比较容易液化,通常以液态形式运输的石油气,简单地说就是液化了的石油气。液化石油气在常温常压下呈气态状态,在常温加压或常压低温下很容易从气态转变为液态,便于运输及贮存,故称液化石油气。
是石油生产加工过程中的副产品,如同天然气一样最初都是白白烧掉的,一次次的能源危机冲击下,人们逐渐重视到LPG 和天然气的能源价值,开始了两种气源的规模化利用。世界各地人均消费量日益提高。
可燃冰
可燃冰又称天然气水合物( Natural Gas Hydrate ,简称 Gas Hydrate ),或笼形包合物( Clathrate ),它是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、 pH 值等)下由水和天然气组成的类冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物,其遇火即可燃烧。它可用 M·nH2O来表示,M代表水合物中的气体分子,n为水合指数(也就是水分子数)。组成天然气的成分如 CH4、C2H6、C3H8、C4H10等同系物以及CO2、N2、H2S 等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过 99 %的天然气水合物通常称为甲烷水合物( Methane Hydrate )。
天然气水合物在广泛分布在大陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起区、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。在标准状况下,一单位体积的天然气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体,因而其是一种重要的潜在未来资源。
第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要.
天然气分类

(1)气田天然气:甲烷85%~95%,乙烷、丙烷很少,C4及以上组分甚微。
1)纯气田天然气:不含重烃,主要含CH4。
2)凝析油气田天然气:在地层中为气相,经井口时压力下降,温度低于该状态的露点温度,则丙烷、丁烷会形成凝析液,并伴有水。
(2)油田伴生气:与石油共生,处于油层顶或溶于石油中,CH4占65%~80%,含乙烷及以上较多的烃类,热值大于气田气。
(3)煤层气:与煤层共同生成,聚集于地质构造中,主要成分为CH4,伴有一些CO2等气体。
(4)矿井气:在采掘煤炭的过程中,从煤层中释放的伴生气,与矿井中空气混合,称矿井气。矿井气热值较低。

(1)干气dry gas :,20℃条件下,×10-3m3的天然气。
(2)湿气w