天然气基础知识
1、天然气
天然气,是一种多组分的混合气态化石燃料,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。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。
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。
天然气主要存在于油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气中,也有少量出于煤层。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。
依天然气蕴藏状态,又分为构造性天然气、水溶性天然气、煤矿天然气等三种。而构造性天然气又可分为伴随原油出产的湿性天然气、不含液体成份的干性天然气。
2、天然气的物理性能
(1)天然气成分:
组分 CH4 C2~6 CO2 H2O N2 H2S
体积(%) 97.06 0.196 2.03 0.004 0.71 ≤20mg/m3
(2)低热值:
35.58MJ/m3(8500kcal/m3,0 C,1atm)
33.00MJ/m3(7881kcal/m3,20 C,1atm)
(3)密度
0.746kg/ m3(0 C,1atm)
3、天然气的爆炸极限
天然气在空气中浓度达到15%以上时,可以正常燃烧。若天然气在空气中浓度为5%~15%的范围内,遇明火即可发生爆炸,这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。爆炸在瞬间产生高压、高温,其破坏力和危险性都是很大的。
爆炸极限应用于可燃气体危险性的分类。有爆炸性危险的工艺设备内允许可燃气体的浓度,爆炸性气体环境的通风和供热系统的计算,动火作业时安全浓度的确定等都同这一参数有关。
可燃气体和空气混合气的爆炸极限与以下因素有关:
a. 可燃气体的种类及化学性质;
b. 可燃气体的纯度;
c. 可燃气体和空气混合气的均匀性;
d. 点火源的形式、能量和点火位置;
e. 爆炸容器的几何形状和尺寸;
f 可燃气体和空气混合气的温度、压力和湿度。
石油气的爆炸极限约1.5%~9.5%。
焦炉煤气爆炸极限是:与空气的混合比为:5.0-28.4%。
水煤气的爆炸极限为6.3%~73.8%
4、 天然气与其他能源的换算
燃料类型 柴油 汽油 天然气 液化气
(升) (升) (立方米) (升)
柴油折算系数 1.000 0.856 1.027 0.750
汽油折算系数 1.169 1.000 1.200 0.876
天然气折算系数 0.974 0.833 1.00 0.730
5、天然气输配
1、国内天然气输配管网大致有:中石油西气东输1,2,3;陕京线;忠武线;缅贵线。中石化,川气东输线。等等
2、省内输配管线,由湖北省天然气公司负责建设和运营。
3、城市输配:
(1)城镇燃气管道压力级别
(2)城市燃气输配方式:
1、城市管网的输配模式:高——中;中-中
2、小区管网的输配模式:中-低;低-低
3、输配管网的形状:环状管网,枝状管网。
(3)天然气的调压设施:调压箱、柜、橇
(4)天然气常用管材:
(5)天然气的标示色是黄色
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