天然氣是氣體混合物,,根據(jù)世界各地開采的天然氣分析結果,,不同地區(qū)、不同類型的天然氣,,其所含組分不盡相同,。
先了解下天然氣組分,據(jù)相關資料統(tǒng)計,,各類天然氣中包含的組分有 100 多種,,大多數(shù)氣田的天然氣主要成分是氣態(tài)烴類,,還有少量的非烴類氣體,將這些組分加以歸納,,大致可以分為以下三類,。
1、烴類組分
只有碳和氫兩種元素組成的有機化合物,,稱為碳氫化合物,,簡稱烴類化合物。烴類化合物是天然氣的主要組分,。
烴類 | 名稱 | 化學式 | 性質(zhì)特點 |
烷烴 | 甲烷 | CH? | 俗稱瓦斯,,天然氣最主要的成分,含量大約70%-90% |
乙烷 | C2H6 | 在某些天然氣中的含量為5%~10%,,僅次于甲烷 | |
丙烷 | C3H8 | 常溫常壓下,,C1~C4為氣體,C5~C17為液體,,C17+為固體 | |
丁烷 | C4H10 | ||
戊烷 | C5H12 | ||
己烷 | C6H14 | ||
庚烷和更重的部分 | |||
其他烴類 | 除烷烴外天然氣還可能含有少量烯烴,、極微量的炔烴,以及很少量的環(huán)烷烴和芳香烴 |
2,、含硫組分
天然氣中的含硫組分,,可分為無機硫化物和有機硫化物兩類。
硫類 | 名稱 | 化學式 | 性質(zhì)特點 |
無機硫化物 | 硫化氫 | H2S | 天然氣中無機硫化物只有硫化氫,,是臭雞蛋味的有毒可燃酸性氣體,,易溶于水,硫化氫的水溶液稱為硫氫酸,,對金屬有強烈腐蝕作用,。因此天然氣中含有硫化氫時,必須經(jīng)過脫硫凈化處理后才能進行管輸和利用 |
有機硫化物 | 硫醇,、硫醚,、二硫化物等 | 天然氣中的有機硫含量一般很少,對金屬的腐蝕也不及硫化氫嚴重,,但是和硫化氫一樣會使化工生產(chǎn)中的催化劑失去活性,,并且有毒、污染大氣,,因此也需要脫硫 |
3,、其它組分
天然氣中,除去烴類和含硫組分之外,,相對而言較為多見的組分還有二氧化碳,、一氧化碳、氧、氮,、氫,、氦、氬以及水汽,。
名稱 | 化學式 | 性質(zhì)特點 | |
氮氣 | N2 | 大多數(shù)天然氣中都含有氮氣,一般含量都在10%以下 | |
二氧化碳 | CO2 | 可溶于水生成碳酸,,遇水時對金屬腐蝕嚴重,。且含量過高會影響單位體積天然氣發(fā)熱量,通常在脫硫工藝中將二氧化碳一起脫除 | |
一氧化碳 | CO | 易燃易爆炸氣體,,遇明火,、高熱引起燃燒爆炸 | |
氧氣 | O2 | 不可燃但能助燃 | |
氫氣 | H2 | 密度比空氣小,可燃 | |
氦 | He | 微量,,都為惰性氣體和稀有氣體,,其中氦因為用途廣泛且在自然界中含量少,經(jīng)常在天然氣中提取 | |
氬 | Ar | ||
水汽 | H2O | 會在溫度影響下冷凝為液態(tài)水,,腐蝕金屬,,影響管輸工作 |
天然氣組分分析是天然氣工業(yè)中不可少的環(huán)節(jié),利用分析數(shù)據(jù)可以計算獲得天然氣的發(fā)熱量,、密度等物性參數(shù),。天然氣組分分析結果準確與否,直接關系到天然氣計量的準確與否,,涉及到天然氣生產(chǎn),、輸送以及用戶等各方面的經(jīng)濟利益。
準確測定天然氣的各種氣質(zhì)指標也是準確計算天然氣物性參數(shù)的關鍵,,而后者又是流量計量的基礎,。目前天然氣計量上常用的若干重要物性參數(shù),如密度,、壓縮因子,、等熵指數(shù)等皆立足于氣體狀態(tài)方程,通過天然氣組分測定數(shù)據(jù)進行計算,,故氣質(zhì)管理與計量管理也是密切相關的,。
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