天然氣的主要成分及特性?天然氣,又稱甲烷氣或天然甲烷氣,是一種無色、極易燃燒的氣态烴,主要由甲烷和乙烷組成它是一種通常與原油相伴而生的石油天然氣是一種化石燃料,可用于發電、取暖和做飯,也可作為某些車輛的燃料它是制造塑料的重要化學原料,也是包括化肥和染料在内的許多其他化學産品的必要原料,現在小編就來說說關于天然氣的主要成分及特性?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
天然氣,又稱甲烷氣或天然甲烷氣,是一種無色、極易燃燒的氣态烴,主要由甲烷和乙烷組成。它是一種通常與原油相伴而生的石油。天然氣是一種化石燃料,可用于發電、取暖和做飯,也可作為某些車輛的燃料。它是制造塑料的重要化學原料,也是包括化肥和染料在内的許多其他化學産品的必要原料。
天然氣常被發現溶解在儲層高壓下的石油中,并以氣頂的形式出現在油的上方。在許多情況下,是天然氣施加在地下油藏上的壓力提供了把石油推上地面的動力。這種天然氣被稱為伴生氣;它通常被認為是原油的氣相,通常含有一些輕液體,如丙烷和丁烷。因此,伴生氣有時被稱為“濕氣”。也有含有天然氣而不含石油的儲層。這種氣體稱為非伴生氣體。非伴生氣是一種“幹氣”,它來自與任何已知的液态石油來源都沒有聯系的儲層。
天然氣成分天然氣是一種碳氫化合物混合物,主要由飽和輕烷烴組成,如甲烷和乙烷,在大氣條件下均為氣态。混合物還可能含有其他碳氫化合物,如丙烷、丁烷、戊烷和己烷。在天然氣儲層中,由于壓力較高,即使是較重的碳氫化合物也大部分以氣态形式存在。它們通常在地面(常壓下)液化,并在現場分離器或氣體處理廠分别以天然氣液體(ngl)的形式生産。一旦從氣流中分離出來,天然氣凝析液就可以進一步分離成各種餾分,從最重的凝析油(正己烷、戊烷和丁烷)到液化石油氣(LPG;實質上是丁烷和丙烷)生成乙烷。輕烴的這種來源在美國尤其突出,在那裡,天然氣加工為烯烴生産提供了乙烷原料的主要部分,并為加熱和商業用途提供了液化石油氣。
通常與碳氫化合物氣體一起出現的其他氣體有氮氣、二氧化碳、氫氣以及諸如氦和氩這樣的惰性氣體。氮和二氧化碳是不可燃的,可以大量發現。氮是惰性的,但如果大量存在,它會降低混合物的熱值;因此,在這種氣體适合商業市場之前,必須将其移除。除去二氧化碳是為了提高熱值,減少體積,甚至維持燃燒特性。
天然氣通常含有大量的硫化氫或其他有機硫化合物。在這種情況下,這種氣體被稱為“酸性氣體”。硫化合物在加工過程中被去除,因為它們在呼吸時是有毒的,對工廠和管道設施具有腐蝕性,如果在由酸性氣體制成的産品中燃燒,就會成為嚴重的污染物。然而,在硫磺去除後,商業天然氣中總會添加少量的有毒硫醇氣味劑,以确保快速檢測到運輸或使用過程中可能發生的任何洩漏。
在井口回收的天然氣主要由甲烷(C1)組成,但也含有其他碳氫化合物,主要是乙烷(C2)、丙烷(C3)、丁烷(C4)和戊烷C5,它們構成了天然氣液體。未加工的天然氣還含有水蒸氣、硫化氫(H2S)、二氧化碳、氮氣、氦氣和其它雜質,如汞。下表給出了三個不同地點生産的天然氣組成的一些例子,舉例說明天然氣中甲烷含量可以低至65%。一些天然氣流可能含有高濃度的H2S和N2。一些天然氣流可能是氦的商業來源。天然氣加工的一個重要目标是去除腐蝕性和有毒氣體H2S,并将其轉化為單質硫。
不同地區的天然氣成分
加拿大 |
堪薩斯 |
德克薩斯 | |
C1 |
77.1 |
73.0 |
65.8 |
C2 |
6.6 |
6.3 |
3.8 |
C3 |
3.1 |
3.7 |
1.7 |
C4s |
2.0 |
1.4 |
0.8 |
C5s |
3.0 |
0.6 |
0.5 |
H2S |
3.3 |
0.0 |
0.0 |
CO2 |
1.7 |
0.0 |
0.0 |
N2 |
3.2 |
14.7 |
25.6 |
He |
0.0 |
0.5 |
1.8 |
水:大多數産生的氣體含有水,必須将水除去。濃度範圍從微量到飽和。
硫種:如果硫化氫(H2S)濃度大于2 - 3%,則可能存在羰基硫化物(COS)、二硫化碳(CS2)、單質硫和硫醇類物質。
汞:在某些氣體中可能存在微量的汞;報告的濃度從0.01到180 μg/Nm3不等。通常,管道氣體中的汞含量應降低到0.01 μg/Nm3。
稀釋劑: 大多數情況雜質氣體是典型的,但有些氣體含有大量的不良成分。例如,科羅拉多州的一些井中二氧化碳含量高達92%。還觀察到硫化氫含量高(如加拿大阿爾伯塔省)和氮含量高(如德克薩斯州)。
氧氣: 由于洩漏的管道,打開的閥門,和其它系統的漏洞,氧氣是一種重要的雜質成分。氣體處理中的大量腐蝕與氧氣污染有關。
天然氣的熱物理性能剝離天然氣凝析液并用于加熱的商業天然氣通常含有85%至90%的甲烷,其餘主要是氮和乙烷。它通常有一個發熱量,或發熱值,大約為38兆焦耳(MJ;百萬焦耳)每立方米或約1050英制熱量單位(btu)每立方英尺氣體。
甲烷無色、無味,高度易燃。然而,天然氣中的一些伴生氣體,特别是硫化氫,有一種獨特的滲透性氣味,百萬分之幾就足以向天然氣散發一種确定的氣味。
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!