天然氣基礎(chǔ)知識(shí)

1、目 錄,天然氣的定義和分類天然氣含水量和露點(diǎn)概念天然氣水化物及其危害天然氣水化物的防護(hù)措施天然氣的用途LNG和LPG的定義和區(qū)分,天然氣的定義和分類,,廣義的天然氣： 指地殼中一切天然生成的氣體，包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤成氣和生物生成氣等。狹義的天然氣： 指自然生成的，以飽和烴類為主的烴類氣體以及少量的非烴類氣體組成的混合氣體，其主要成份為甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烴類氣體，并可能含有

2、氮、氫、二氧化碳、硫化氫及水蒸氣等非烴類氣體及少量氦、氬等惰性氣體 。,天然氣的定義和分類,,,石油工業(yè)定義的天然氣： 通常指從氣田采出的氣及油田采油過(guò)程同時(shí)采出的伴生氣。 我國(guó)是開發(fā)和利用天然氣最早的國(guó)家，古代把天然氣叫做“火氣”。存在形式： 天然氣由有機(jī)物質(zhì)經(jīng)生物化學(xué)作用分解而成，或與石油共存于巖石的裂縫和空洞中，或以溶解狀態(tài)存在于地下水中。,天然氣的定義和分類,,按烴類組分關(guān)系分類:

3、 干氣 濕氣 貧氣 富氣,,天然氣的定義和分類,,干氣和濕氣 ： 天然氣中含天然氣油（戊烷以上組分）的多少來(lái)分為干氣和濕氣。 干氣：指在1N m3的井口流出物中，C5以上烴液含量低于13.5cm3的天然氣。 另外的定義：指在1N m3的氣體中，C5以上液烴小于10mL的天然氣。,天然氣的定義和分類,,濕氣 ： 濕氣：指在1N m3的井口流出物中，C5以上烴液含量高于13

4、.5 cm3的天然氣。 另外的定義：指在1N m3的氣體中，C5以上液烴大于10mL的天然氣。,天然氣的定義和分類,,貧氣： 天然氣中含有C3以上的多少來(lái)分貧氣、富氣 貧氣：指在1N m3的井口流出物中，C3以上烴液含量低于94 cm3的天然氣。 另外的定義：指在1N m3的氣體中，C5以上液烴小于100mL的天然氣。,天然氣的定義和分類,,富氣: 指在1N m3的井口流出物中，C3以上烴液含量

5、高于94 cm3的天然氣。 另外的定義：指在1N m3的氣體中，C5以上液烴大于100mL的天然氣。,天然氣的定義和分類,,按酸氣含量分類： 酸體（主要為CO2、硫化物）含量：酸性天然氣和潔氣。 酸氣（sour gas）指含有顯著的硫化物和CO2等酸性氣體，這類氣體必須經(jīng)過(guò)處理后才能達(dá)到管道外輸標(biāo)準(zhǔn)或商業(yè)氣氣質(zhì)指標(biāo)。 潔氣（sweet gas）是指含有少量的的硫化物和CO2等酸性氣體或者根本不含的氣體，它不需

6、凈化就外輸標(biāo)準(zhǔn)。,天然氣的定義和分類,,天然氣按礦藏特點(diǎn)分類：純氣藏天然氣、凝析 氣藏天然氣、油田伴生天然氣;天然氣按成因一般分為三類：與石油共生的叫油田氣(石油伴生氣)；與煤共生的叫煤田氣(煤型氣)；有機(jī)質(zhì)被細(xì)菌分解發(fā)酵生成的叫沼氣。,天然氣的定義和分類,,按硫化氫、二氧化碳含量分類： 酸性天然氣指含有顯著量的硫化氫甚至有可能含有有機(jī)硫化物、二氧化碳，需經(jīng)處理才能達(dá)到管輸商品氣氣質(zhì)要求的天然氣。,天

7、然氣的定義和分類,名詞解釋：氣田氣 是指從天然氣井直接開采出來(lái)的氣體，未與石油伴生的氣田氣，主要成分是甲烷和少量的乙烷，不容易液化，所以又稱為干天然氣。,天然氣的定義和分類,油田氣亦稱油田伴生氣，是指在開采石油的同時(shí)所采出的天然氣。石油伴生氣的產(chǎn)量很大，每采出一噸石油，就伴生幾十立方米到幾百立方米的油田氣。新開采的油田，油田氣的產(chǎn)量更多。油田氣含有石油蒸汽，亦稱油性天然氣。   油田氣中主要成分是甲烷，并

8、含有少量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷和己烷。含有戊烷和己烷這類烷烴在較低溫度下又可變成液態(tài)的輕質(zhì)油。液化石油和輕質(zhì)油是十分寶貴的石油化工原料。,天然氣的定義和分類,煤田氣亦稱煤成氣，即生成煤炭過(guò)程中逸出的天然氣，一部分吸附在煤層上成為煤礦瓦斯氣；一部分經(jīng)地層裂隙轉(zhuǎn)移到空隙處被巖石蓋住，聚儲(chǔ)起來(lái)，成為聚煤氣；另一部分則經(jīng)過(guò)地層縫隙跑出地面失散。,天然氣含水量和露點(diǎn)概念,,天然氣含水量： 天然氣在地層中與地下水長(zhǎng)期接觸，在高溫、高壓

9、下，一部分天然氣溶解于水，一些水蒸氣也進(jìn)入天然氣中，開采出來(lái)的天然氣含有一定量的水分。天然氣的水分含量與天然氣的壓力、溫度、分子量有關(guān)。,天然氣含水量和露點(diǎn)概念,,天然氣的露點(diǎn)： 是指在在一定的條件下，天然氣析出第一滴液體的溫度。 天然氣的水露點(diǎn)： 是指在在一定的條件下，天然氣析出第一滴水的溫度。 天然氣的烴露點(diǎn)： 是指在在一定的條件下，天然氣析出第一滴烴的溫度。,天然氣含水量和露點(diǎn)概念,,天然氣的

10、露點(diǎn)在不同條件下是不同的: 與環(huán)境溫度有關(guān)系，一般天然氣的露點(diǎn)夏天高 ，冬天低; 與天然氣的組分有關(guān)系，含重?zé)N多的氣體露點(diǎn) 高，含重?zé)N少的氣體露點(diǎn)低。,天然氣水化物及其危害,,水化物形成的主要條件： 1. 在適宜的溫度和壓力下存在的天然氣有自由水存在，且天然氣的溫度低于或等于水化物生成溫度。 2. 流的速度和方向發(fā)生改變的地方，如彎頭、閥門和其他局部有阻力的地方，是形成水化物的輔助因素。,天然氣水化物及其危害

11、,,水化物產(chǎn)生的危害： 水化物的存在常造成管道、節(jié)流器、閥及儀器的堵塞，減少管線的輸送能力，或?qū)е略O(shè)備的物理?yè)p壞。天然氣水化物在天然氣加工中有不良的作用，對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)影響比較大，所以天然氣脫水是天然氣加工處理的首要工作。,天然氣水化物的防護(hù)措施,,1.控制節(jié)流壓降： 天然氣在節(jié)流過(guò)程中，導(dǎo)致氣體降壓膨脹，溫度下降。壓降越大，溫降就越大，控制節(jié)流壓降，就可以保證溫降不太大，并使溫度高于水化物生成的溫度。2.提高天然氣流動(dòng)溫

12、度： 可以通過(guò)加熱方式保持一定的天然氣流動(dòng)溫度，使任何管線段內(nèi)的溫度高于水化物形成。,天然氣水化物的防護(hù)措施,,3.天然氣中注入水化物抑制劑： 向天然氣中注入各種能降低水化物生成溫度的抑制劑。一般常用的抑制劑有：甲醇（MeOH）、乙二醇（MEG）、二甘醇（DEG）。這幾種物質(zhì)都可以回收并循環(huán)使用，但是在許多情況下，回收甲醇不經(jīng)濟(jì) 。,,天然氣的用途,天然氣主要可用于發(fā)電，以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C(jī)電廠的廢物排放水平大大低于

13、燃煤與燃油電廠，而且發(fā)電效率高，建設(shè)成本低，建設(shè)速度快；另外，燃?xì)廨啓C(jī)啟停速度快，調(diào)峰能力強(qiáng)，耗水量少，占地省。,,天然氣的用途,天然氣也可用作化工原料。以天然氣為原料的一次加工產(chǎn)品主要有合成氨、甲醇、炭黑等近20個(gè)品種，經(jīng)二次或三次加工后的重要化工產(chǎn)品則包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50個(gè)品種以上。以天然氣為原料的化工生產(chǎn)裝置投資省、能耗低、占地少、人員少、環(huán)保性好、運(yùn)營(yíng)成本低。,,天然氣的用途,天然氣廣泛用于民用及商業(yè)燃?xì)庠罹?、熱水?/p>

14、、采暖及制冷，也用于造紙、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行業(yè)，還可用于廢料焚燒及干燥脫水處理。,,天然氣的用途,天然氣汽車的一氧化碳、氮氧化物與碳?xì)浠衔锱欧潘蕉即蟠蟮陀谄?、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，不積碳，不磨損，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用很低，是一種環(huán)保型汽車。,LNG和LPG的定義和區(qū)分,LNG就是液化天然氣（Liquefied Natural Gas）的簡(jiǎn)稱。 先將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，再經(jīng)超低溫（ -162℃）液化就形成液化天然氣。LNG是天然氣經(jīng)過(guò)

15、凈化之后，通過(guò)壓縮降溫，,.,在混合致冷劑N、C、C、C、C的作用下，冷卻移走熱量，并除去其中的氮?dú)?、二氧化碳、固體雜質(zhì)、硫化物和水，再節(jié)流膨脹而得到一162℃的以液態(tài)形式存在的LNG.經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，天然氣體積縮小了600倍。,LNG和LPG的定義和區(qū)分,天然氣液化后，為維持其低溫狀態(tài)，必須用特殊冷凍船運(yùn)送到買方接收站，并經(jīng)由卸料臂送到低溫儲(chǔ)存，經(jīng)由海水汽化裝置，將低溫液態(tài)天然氣復(fù)原為常溫氣態(tài)天然氣，然后經(jīng)由管線，將天然氣輸送到發(fā)電廠、

16、,.,工廠及家庭用戶使用。LNG作為一種清潔燃料，必將成為新世紀(jì)的主要能源之一。,LPG:液化石油氣是石油產(chǎn)品之一。英文名稱liquefied petroleum gas，簡(jiǎn)稱LPG。是由煉廠氣或天然氣(包括油田伴生氣)加壓、降溫、液化得到的一種無(wú)色、揮發(fā)性氣體。由煉廠氣所得的液化石油氣，主要成分為丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同時(shí)含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質(zhì)。由天然氣所得的液化氣的成分基本不含烯烴。,,,LNG和LPG的定義和區(qū)分,