天然氣基礎(chǔ)知識講課教案

1、天然氣基礎(chǔ)知識第一部分天 然 氣 基 本 性 質(zhì)一、概述天然氣是從地下開采出來的一種可燃性氣體,它是埋藏在地殼下面的生物有機(jī)體,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程而形成的。我國利用天然氣有著悠久的歷史，它是氣體燃料中出類拔萃的新秀，具有清潔、無毒、熱值高、使用調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于各行各業(yè)，如熬鹽、化工、化肥、冶煉、碳黑生產(chǎn)，汽車和城市民用等。隨著城市建設(shè)發(fā)展，城市天然氣事業(yè)迅速壯大，公用、民用氣用戶大量增加，為減輕環(huán)境污染，天然氣在各行各業(yè)不斷受到重視，它是二十一世紀(jì)一種清潔、高效、優(yōu)質(zhì)的環(huán)保能源。二、天然氣的種類1、氣田氣 熱值一般為34.693(83003）2、油田伴生氣 熱值一般為4

2、5.473(108783）3、凝析氣田氣 熱值一般為48.363(115693）4、煤層氣熱值一般為36.373(87003）5、礦井氣熱值一般為18.843(45003） 三、主要成分天然氣的典型組分（體積%）氣源4C2H6C3H8C4H10C5H12+N22西氣東輸96.21.80.30.10.110.5忠武線97.00.711.3東海西湖88.56.70.413.5澳西北大陸架96.32.00.30.21.2美國（一）73.123.82.8美國（二）58.716.59.95.03.5美國（三）72.314.412.80.5注：其它稀有組分未列出。西氣東輸?shù)臍怏w密度約為0.69823，忠武

3、線氣體密度約為0.753四、主要參數(shù)1、主要成分：4（甲烷），另外含有少量的其他烷烴以及氮、二氧化碳、硫化氫、水份等。2、臨界溫度：-82.3，臨界壓力4.58。3、沸點(diǎn)：-162 （1），著火點(diǎn)：650 4、低熱值：88003（36.963）5、高熱值：97003（40.983）6、爆炸范圍：下限為5%，上限為15%7、氣態(tài)密度：0.753，為空氣的0.58倍。8、華白指數(shù)：44.9439、燃燒勢：45.18類別基準(zhǔn)燃?xì)饨缦奕細(xì)獠▌臃秶?）W（3）W（3）W以上數(shù)據(jù)按4含量約為97%的天然氣參數(shù)，為近似值。五、天然氣的類別4T18.02516.7-19.3022-57-7-7-12-128

4、6T26.42924.5-28.225-65-7-7-14-12410T43.83341.2-47.331-34-6-8-6-312T53.54048.1-57.836-88-10-8-10-12013T56.54154.3-58.840-94-4-4-3-129六、天然氣的燃燒1、燃燒天然氣和氧氣在達(dá)到一定濃度及一定溫度下可以燃燒，燃燒產(chǎn)物主要是水和二氧化碳，當(dāng)氧氣不足時，燃燒會產(chǎn)生。4+2O22+2H2O13天然氣燃燒需要23氧氣（即需要約103空氣）因此從安全角度講，使用天然氣的廚房需要良好通風(fēng)；衛(wèi)生間內(nèi)安裝舊式的直排式熱水器是相當(dāng)危險的。2、爆炸天然氣在室內(nèi)空氣中的含量達(dá)到515%時,

5、一遇明火或高溫物體,甚至開關(guān)電燈時所產(chǎn)生的電火花,都可引起門窗緊閉的房間發(fā)生爆炸。天然氣中含有少量的硫化氫氣體,國家有關(guān)規(guī)范要求,一立方米天然氣中硫化氫含量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋氣味,并且硫化氫氣體還是一種強(qiáng)烈的神經(jīng)性毒物。為保證使用安全，城市燃?xì)鈨?nèi)添加臭劑（通常為四氰噻吩），臭劑量15203，保證天然氣在空氣中濃度達(dá)到1%時即可聞到。3、熱值單位體積天然氣完全燃燒可放出的熱量稱為天然氣的熱值，單位3。熱值分高熱值和低熱值兩種。天然氣的高熱值在數(shù)值上大于低熱值，區(qū)別是高熱值指煙氣中所含水蒸氣以冷凝狀態(tài)所釋放的汽化潛熱。4、著火溫度指燃?xì)馀c空氣的混合物開始進(jìn)行燃燒反應(yīng)的自燃的最低溫度。

6、甲烷著火溫度為540 。、燃燒速度垂直于燃燒焰面，火焰向未燃燒氣體方向傳播的速度叫做燃燒速度。甲烷最大燃燒速度為0.38米/秒。6、華白數(shù)華白數(shù)是一項控制燃具熱負(fù)荷恒定狀況的指標(biāo)。是燃?xì)饣Q性指標(biāo)，華白數(shù)在內(nèi)的兩種燃?xì)饪梢曰Q。1/2華白數(shù)；天然氣的高熱值； 天然氣的相對密度； 7、燃燒勢燃燒勢是反映燃?xì)馊紵鹧嫠a(chǎn)生離焰、回火、黃焰和不完全燃燒的傾向性的一項反映燃具燃?xì)馊紵€(wěn)定的狀態(tài)的綜合指標(biāo)。是不同類型燃?xì)忾g互換時燃燒穩(wěn)定狀態(tài)的特性指數(shù)。H2+0.6（）+0.341/2 1+0.0054O228、天然氣的臨界參數(shù)當(dāng)溫度低于某一數(shù)值時，對氣體進(jìn)行加壓，都可以等溫壓縮成液體，但當(dāng)高于該溫度時，

7、無論加多大壓，都不能使氣體液化?？墒箽怏w壓縮成液體的這個極限溫度稱為該氣體的臨界溫度。當(dāng)溫度等于臨界溫度時， 使氣體液化時所必須的最低壓力稱為臨界壓力。此時的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。氣體在臨界狀態(tài)下的溫度、壓力、比體積、密度分別稱為臨界溫度、臨界壓力、臨界比體積和臨界密度。天然氣的臨界溫度為- 82.3，臨界壓力4.58。9、各種熱值1千克標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.308兆焦（7011）1度電（1）的發(fā)熱量為3.6兆焦（860）1千克重油的熱值：10000千克汽油：10313千克柴油：11014千克10、民用建筑的采暖、空調(diào)及生活熱水熱負(fù)荷的計算A10-3采暖熱負(fù)荷，； 采暖熱指標(biāo)，2,建筑物類型住宅學(xué)校

8、辦公醫(yī)院托幼旅館商店食堂餐廳影劇院展覽館大禮堂體育館采暖建筑物的建筑面積，m2 采暖熱指標(biāo)推薦值熱指標(biāo)258-6460-8065-8040-7065-8011514095-115115-165七、城市天然氣熱值和雜質(zhì)含量的要求1、天然氣發(fā)熱量，總硫、硫化氫含量、水露點(diǎn)指標(biāo)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)天然氣17820的一類氣或二類氣的規(guī)定。天然氣的技術(shù)指標(biāo)17820項目一類二類三類試驗方法高位發(fā)熱量（）31.4T11062總硫（以硫計m）100200460T11061硫化氫（m）620460T11060.1二氧化碳（%體積分?jǐn)?shù)）3.0T13610水露點(diǎn)（）在天然氣交換點(diǎn)的壓力和溫度條件下，天然氣的水露點(diǎn)應(yīng)

9、比最低環(huán)境溫度低5T17283注：1、標(biāo)準(zhǔn)中氣體體積的標(biāo)準(zhǔn)參比條件是101.325,20。2、取樣方法按T13609。2、在天然氣交接點(diǎn)的壓力和溫度條件下，天然氣的烴露點(diǎn)應(yīng)比最低環(huán)境溫度低5，天然氣中不應(yīng)有固態(tài)、液態(tài)或膠狀物質(zhì)。八、天然氣的儲存與運(yùn)輸1、管道輸送天然氣在常溫下不能液化，通常保持在一定壓力下采用管道輸送。城市間天然氣管道輸送造價較高，通常需要較大規(guī)模用氣量才可能實施長輸管道工程。城市內(nèi)天然氣通常全部采用管道輸送至各用戶。2、（壓縮天然氣）將天然氣壓縮到20，壓縮后體積縮小約220倍，采用氣瓶車運(yùn)輸至城市門站減壓供給城市用氣，或壓縮后供給汽車作為燃料。儲存效率較高，但是由于壓力很高

10、，需多級壓縮，耗能較高，同時氣瓶金屬耗量非常大，因此汽車運(yùn)輸效率很低，因此通常為近距離小規(guī)模運(yùn)輸。一般為200公里，最大400公里。3、（液化天然氣）將天然氣深度冷凍，通常約-162（即1下，天然氣的沸點(diǎn)溫度），此時液化后的體積約縮小約600 多倍，采用低溫槽車（國際間采用低溫槽船）運(yùn)輸至城市氣化站氣化為常溫天然氣供給城市用氣。儲存溫度很低，儲存壓力略高于常壓，儲存效率高，單位體積運(yùn)輸費(fèi)用較低。國際間天然氣貿(mào)易中所占比重逐年增加，我國正在大力引進(jìn)國外的。我國天然氣資源分布不均，目前國內(nèi)已有2座中小型液化廠，并有多座正在建設(shè)，極大的促進(jìn)了國內(nèi)天然氣事業(yè)的發(fā)展。的覆蓋范圍約1000- 3000公里

11、，每1000公里運(yùn)費(fèi)約0.5元（指40立方米槽車）。九、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力級制城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計壓力(表壓)分級名稱壓力()高壓燃?xì)夤艿繟2.5P4.0B1.6P2.5次高壓燃?xì)夤艿繟0.8P1.6B0.4P0.8中壓燃?xì)夤艿繟0.2P0.4B0.01P0.2低壓燃?xì)夤艿繮0.01第二部分工藝流程及基本原理一、概述壓縮天然氣()是將管道天然氣經(jīng)過脫水、脫硫后用壓縮機(jī)將天然氣壓力增加到20-25。目前主要應(yīng)用于汽車燃料、城市小區(qū)、工業(yè)用戶等領(lǐng)域。壓縮天然氣具有清潔、儲存效率高、運(yùn)輸使用方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。壓縮天然氣的應(yīng)用還可解決管道施工困難的城市人口密集地區(qū)的清潔燃料供應(yīng)問題，從而有效提高城市氣化率。解決

12、部分需要天然氣作為燃料(原料)工業(yè)企業(yè)的用氣要求。二、的性質(zhì) 、儲存壓力：20-25、水露點(diǎn)溫度：水露點(diǎn)溫度55 以下、其他指標(biāo)同天然氣三、加氣站工藝流程（略）四、減壓站及子站工藝流程（略）第三部分工藝流程及基本原理一、概述(),是天然氣經(jīng)過凈化，壓縮制冷而得到162的液態(tài)天然氣，體積縮小了約600倍，適宜于長途運(yùn)輸和儲存。比液化前的天然氣組分更純凈,幾乎不含水分。主要成份為4，還有少量CH、CH、N。二、的性質(zhì)、儲存溫度：-145162 、儲存壓力：0.10.6 、液態(tài)密度： 0.4534、其他參數(shù)同天然氣三、 氣化工藝流程用戶城市燃?xì)夤芫W(wǎng)各種燃料燃值及換算1千克標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值為29.308兆

13、焦（7011） 即29.308(7011）氣131.241千克焦炭的熱值為30 （7011）1度電（1）的發(fā)熱量為3.6兆焦（860）即3.6(860）氣1310.12 重油的熱值：10000/千克即 (10000）氣130.87汽油的熱值：10313/千克即 (10313）氣130.84 1.16L柴油的熱值：11014/千克即 (11014）氣130.79 0.96L液化石油氣熱值：45.4即45.4 (10860）氣131.25 天然氣燃值：1、氣田氣 熱值一般為34.693 (83003）2、油田伴生氣 熱值一般為45.473 (108783）3、凝析氣田氣 熱值一般為48.363 (115693）4、煤層氣 熱值一般為36.373 (87003）5、礦井氣 熱值一般為18.843 (45003）在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,每立方米空氣所具有的質(zhì)量(千克)就是空氣密度.我們一般采用的空氣密度是指在0攝氏度、絕對標(biāo)