天然气的分类
天然气知识基础
液压子站与传统子站优劣比较
项目 占地面积 液压子站 3- 4亩 普通子站 5亩以上 原由 液压子站设备简单，用拖车替代 传统子站的储气装置 1 .液压子站耗电量小，电机不大 于32KW；传统子站压缩机75KW左 右。 2.液压拖车泄气率高，拖车余气 小于1 20Nm 3；传统子站拖车泄气 率低，余气大于800Nm 3 液压装置噪音小于75dB(距设备1 米处）; 压缩机噪音大于1 20dB
（1）从气田开采的气田气或称纯天然气； （2）伴随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气； （3）凝析气田气，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。 （4）从井下煤层抽出的矿井气（俗称：瓦斯）。
四、天然气及其成分的物理化学性质
五、天然气压缩与节流
1、压缩：利用加压装置或设备使管道（储气装置）内 天然气压力升高，以提高管线的输送能力或对气体进行 储存，以满足其它工艺要求的过程，称为压缩。 2、节流：具有一定压力、充满管道的天然气在流经管 道内的节流件时，流束将在节流件处形成局部收缩，从 而使流速增加，静压降低，此种现象称为节流。
二、天然气的组分
天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中 甲烷（CH4）占绝大多数，另有少量的乙烷（C2H6)、丙烷和丁 烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量 的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体 状态存在，戊烷以上为液体。
三、天然气的分类（按矿藏分类）
4.高压表：气瓶的高压管路经过过流保护阀后安装了高压
表，能指示气瓶内的压力
5.其它：油气转换开关等部件，选型的重点是减压阀和混 合器。因为在其它条件不变的条件下，这两个部件直接影 响CNGV的主要性能，其它的部件大多数属于标准件，基本 上是成熟的、定型的产品，选配比较容易。
天然气基础知识
1.5天然气的爆炸性 1.5天然气的爆炸性
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1.5.2天然气的爆炸条件及特性 1.5.2天然气的爆炸条件及特性 （1）爆炸条件 1）必须有天然气和空气混合物。 2）混合物的浓度必须在爆炸范围之内。 3）必须满足爆炸所需温度，如明火。 （2）特性 1）天然气与空气的浓度在低限以下时，既不能燃 烧也不能爆炸；高限以上条件满足时只能燃烧不 能爆炸；只有在爆炸范围内才可能发生爆炸。 2）天然气与空气的混合物只有满足上述三个条件， 才能发生爆炸；否则缺一不可。
1.3含水量 1.3含水量
1.3.1、天然气含水的危害 1.3.1、天然气含水的危害 • 天然气从气层开采出来，如果处理不干净， 将含有水和酸性离子，形成一种电解质，对金属 设备产生电化腐蚀和化学腐蚀。 • 天然气中含有水时，天然气的烃成分在一定 条件下，将于水结合形成水化物，堵塞管道、仪 表和阀门。主要问题有： • 1）天然气中含有液态水时，将在管道低洼 处分离出来减少流通面积，增大输气压力。 • 2）含水的天然气在燃烧时，热效率会降低。
天然气的性质
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1.1密度 1.1密度 1.2粘度 1.2粘度 1.3含水量 1.3含水量 1.4天然气的燃烧值 1.4天然气的燃烧值 1.5天然气的爆炸性 1.5天然气的爆炸性 1.6天然气的临界状态 1.6天然气的临界状态
1.1密度 1.1密度
• 1、概念 • 单位体积天然气的质量。 • 2、影响因素 • 压力的影响：在温度一定时，一定质
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天然气的生成和气藏的形成
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天然气是有机物质生成的。这些有机物质是 海洋、湖泊中或是陆地上动、植物遗体，在特定 地质环境中，经去氧加氢富集碳的过程形成分散 的碳氢化合物。天然气生成之后，是呈分散状态 存在于地下岩石的孔隙、裂缝中或以溶解状态存 在于地下水中。要形成气藏，除了有良好的储集 层，还要有合适的盖层、气体的迁移和聚集过程 等条件。 天然气生成之后，能储存天然气并能使天然 气在其内部流动的岩层，称为储集岩层，也叫储 集层。
天然气的分类(新编版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改天然气的分类(新编版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process天然气的分类(新编版)依据不同的原则，有3种天然气的分类方式。
1.按矿藏特点分类按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气、凝析井气和油田气。
前两者合称非伴生气，后者又称为油田伴生气。
①气井气：即纯气田天然气，气藏中的天然气以气相存在，通过气井开采出来，其中甲烷含量高。
②凝析井气：即凝析气田天然气，在气藏中以气体状态存在，是具有高含量可回收烃液的气田气，其凝析液主要为凝析油，其次可能还有部分被凝析的水。
这类气田的井口流出物除含有甲烷、乙烷外，还含有一定量的丙、丁烷及C5以上的烃类。
③油田气：即油田伴生气，它伴随原油共生，是在油藏中与原油呈相平衡接触的气体，包括游离气(气层气)和溶解在原油中的溶解气，从组成上亦认为属于湿气。
在油井开采情况中，借助气层气来保持井压，而溶解气则伴随原油采出。
当油田气随原油一起被开采到地面后，由于油气分离条件(温度和压力)和分离方式(一级或多级)的不同，以及受气液平衡规律的限制，气相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有戊烷、己烷，甚至C9、C10组分。
液相中除含有重烃外，仍含有一定量的丁烷、丙烷，甚至甲烷。
与此同时，为了降低原油的饱和蒸气压，防止原油在储运过程中的蒸发损耗，油田上往往采用各种原油稳定工艺回收原油中的C1～C5组分，回收回来的气体，称为原油稳定气，简称原稳气。
2.按天然气的烃类组成分类(1)C5界定法——干、湿气的划分据天然气中C5以上烃液含量的多少，用C5界定法划分干气和湿气。
天然气的组成分类及地球化学特征
按有机质演化阶段分类
1.生物气——指有机质在未成熟阶段 (Ro<0.4%~0.5%)经厌氧细菌生物化学降解所 生成的气态产物。化学成分以甲烷为主，典 型生物气为干气，重烃气含量常小于0.5%, 一般δ13C1<-55‰。
2.热解气——指有机质在成熟演化阶段（Ro 为0.5%～2.0%）经热催化作用生成的天然气， 包括油型热解气和煤型热解气。
二、天然气的类型
1. 按天然气来源划分
有机成因天然气：指沉积岩中沉积有机质通过细菌、物理化学等 形成的天然气 无机成因天然气：泛指在任何环境下由无机物质形成的天然气。包括宇
宙气、幔源气、岩浆岩气、变质岩气及无机盐类分解气。无机成因 气来源广泛、复杂，多与宇宙或地球深处地幔、岩浆活动有关，当 代科学技术水平尚难深入研究它们。它们常沿深大断裂或转换断层 上升至上部圈闭中，聚集成工业气藏。
一、天然气成因类型 二、有机成因气的主要类型及其特征 三、碳、氢、氦和氩同位素地球化学特征
四、轻烃地球化学
五、各类天然气的鉴别
第一节 天然气成因类型
一、概念
广义的天然气是指自然界中的一切气体，即岩石圈、 水圈、大气圈以及地幔和地核中的一切气体 狭义的天然气是指以烃类气体为主（在少数情况下 也有以CO2和N2为主，极个别情况下也有以H2S为 主）的，分布于岩石圈、水圈以及地幔和地核中的 气体 在油气勘探中主要研究的是岩石圈中的可燃天然气 体，主要成分为CH4
1）油型热解气——由腐泥型干酪根在成熟演化阶段生成的天然气， Ro为 0.5%～1.3%主要形成液态烃和湿气， Ro为1.3%～2.0% 主要形成凝析油气
在成熟阶段多以成油(包括凝析油)为主、成气为辅，故油型热解气在大多数情况 下均以“配角”伴生于原油或部分凝析油中，只在少数情况下呈游离的气顶气， 个别情况下可呈夹层的游离气层气。
02.天然气的分类、利用
天然气的定义及分类天然气是一种多组分的混合气体，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，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。
在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以下为液体。
1、从天然气井中开采出来的气田气，也称为纯天然气。
2、伴随石油一起开采出来的天然气称为油田伴生气。
3、从含石油轻质馏分的凝析油中分离出来的凝析气田气。
4、从井下煤层抽出的煤矿矿井气。
天然气系古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出或纯天然气气田。
天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，比重约0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。
天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂（四氢噻吩），以资用户嗅辨。
天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。
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。
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。
伴随原油共生，与原油同时被采出的油田气叫伴生气天然气可分为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构造性天然气依天然气蕴藏状态水溶性天然气又分为煤矿天然气伴随原油出产的湿性天然气构造性天然气又可分为不含液体成份的干性天然气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。
与煤炭、石油等能源相比，天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。
天然气燃烧后无废渣、废水产生，具有使用安全、热值高、洁净等优势。
但是，对于温室效应，天然气跟煤炭、石油一样会产生二氧化碳。
因此，不能把天然气当做新能源作为城市燃气的多为前三种.一、天然气在我国的主要应用天然气经过开采、收集、分离、净化、加压后供给城镇作为燃气气源。
天然气概述与分类
天然气概述与分类
一、天然气概述
天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。
还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。
甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要是二氧化碳和水。
与其它石化燃料相比，天然气燃烧时仅排放少量的二氧化碳粉尘和极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，因此，天然气是一种清洁的能源。
二、天然气的分类
1、气层气：气藏中通过采气井开采出来的天然气体，称为气层气，这种气体属于干性气体，主要成分是甲烷。
2、油田伴生气：系指在油藏中与原油呈相对平衡接触的气体，包括游离气和溶解在原油中的溶解气两种。
油田气是与石油伴生的，是天然气的一种，从化学组成来说，属于湿性天然气；伴生气的甲烷含量一般约占65%-80%，开采时与原油一起采出，含有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷等烃类。
3、凝析气：在地层的原始条件下呈气体状态存在，在开采过程中由于压力降低而凝结出一些液体烃类的天然气，凝析气的组成部分大致与伴生气相似，但它的戊烷、己烷等烃类含量比伴生气要多，一般经分离后可以得到天然气甚至轻柴油产品。
根据其化学组成部分的不同分为干性天然气和湿性天然气（简称干气和湿气）两种；含甲烷90%以上的为干气或贫气；含甲烷90%以下的，而乙烷、丙烷等烃类含量高于10%的称为湿性或富气。
总之，天然气的成分具有多样性：含有少量的气态非烃类，如：氮气、二氧化碳、水蒸气、硫化氢、有机硫化物，以及微量的惰性气体如：氦、氩、氙等，这些气体通称为天然气的杂质。
天然气基本知识
含水量与温度和压力有关，在一定条件下，当含水量超过一定值(饱和)时，则形成水化物或液相水，堵塞管道，加快管线腐蚀，故必须控制含水量。
商品天然气已脱水，使其含水量低于-30℃时的饱和状态[＜0.3g/m3(标准状态下)]，输送时可看作等温降压或升温降压，因此不析出凝结水，故可不设排水装置。
甲 烷 CH4 39.842 35.902 5.0 15.0
乙 烷 C2H6 70.351 64.397 2.9 13.0
乙 烯 C2H4 63.438 59.477 2.7 34.0
丙 烷 C3H8 101.266 93.240 2.1 9.5
丙 烯 C3H6 93.667 87.667 2.0 11.7
我国由于历史原因一直以低热值作为燃气应用和计算的指标，城市燃气销售长久以来则一直以流量为基础，气价基本以低热值作参照制定。各类企业和商业行业用户，在成本管理的过程中也没有引入或建立以高热值为基准的热平衡模式。
4. 着火温度
可燃气体与空气混合物在没有火源作用下被加热而引起自燃的最低温度。按照谢苗诺夫(Semenow N.)的理论，着火温度不是可燃混合物的物理常数，它与混合物和外部介质的换热条件有关。可燃气体在氧气中的着火温度一般比空气中的着火温度低50～100℃。天然气在空气中的最低着火温度约为530℃，天然气的着火温度取决于其在空气中的浓度，也和天然气与空气的混合程度、压力、炉膛的尺寸以及天然气、空气的温度等因素有关。
(6) 洁气(净气) H2S和CO2含量甚微，不需要进行净化处理的天然气。
(7)油井天然气 气:油(体积比)＜3000的天然气。
(8)油气井天然气 气:油(体积LL)≥3000的天然气。
天然气的组成和分类
02 Part Two 天然气的组成
2-1 天然气的组成
天然气是一种以饱和碳氢化合物为主 要成分的混合气体，对已开采的世界 各地区的天然气分析化验结果证实， 不同地区、不同类型的天然气，其所 含组分是不同的。
下面分别介绍天然气的主要组分。 据有关资料统计，各类天然气中包含的组分有一百多种，将这些组分加以归纳， 大致可以分为三大类，即烃类组分、含硫组分和其它组分。
3-4 天然气的具体分类
按矿藏特点的不同可将天然气分为气井气、凝析井气和油田气。 前两者合称非伴生气，后者又称为油田伴生气。
气井气：即纯气田天然气，气藏中 的天然气以气相存在，通过气井开 采出来，其中甲烷含量高。
凝析井气：即凝析气田天然气，在气藏 中以气体状态存在，是具有高含量可回收 烃液的气田气，其凝析液主要为凝析油， 其次可能还有部分被凝析的水。这类气田 的井口流出物除含有甲烷、乙烷外，还含 有一定量的丙、丁烷及C5以上的烃类。
1-2 天然气的应用
天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。
天然气的蕴藏量和开采量都很大，它除了是廉价的化工原料外， 主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用 作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料，还可用于制造炭 黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现 代工业的重要原料，由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染 少，被认为是优质洁净燃料。
2-5 天然气组分检测
从图中可以看出，天然气中，C1 含量最高达到了78%，其次是C3， 含量为5.31%，之后依次是nC1、 CO2、C2等
2-6 油田气的具体组成
我国某些油田气 的组成
03 Part Three 天然气的分类
3-1 天然气的大致分类
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天然气的分类
在石油地质学中，通常指油田气和气田气。
其组成以烃类为主，并含有非烃气体。
广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。
按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。
只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。
天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。
天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
（1）液化天然气(LNG)
天然气与煤炭、石油并称目前世界一次能源的三大支柱。
天然气的蕴藏量和开采量都很大，其基本成分是甲烷。
它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。
由于天然气热值高，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。
随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境
污染问题日益严重，使能源结构逐步发生变化，天然气的消费量急剧增长。
天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，发达国家都在竞相进行应用开发。
我国的天然气资源比较丰富，据不完全统计，资源量约为3.8×1013m3。
近年来，我国在勘探、开发和利用方面均有较大的进展。
（2）液化石油气（LPG）
液化石油气是石油产品之一。
英文名称liquefied petroleum gas，简称LPG。
是由炼厂气或天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。
由炼厂气所得的液化石油气，主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。
由天然气所得的液化气的成分基本不含烯烃。
由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区，因此必须解决
运输和储存问题。
天然气的主要成分是甲烷，其临界温度为190.58K，在常温下无法仅靠加压将其液化。
天然气的液化、储存技术已逐步成为一项重大的先进技术。
目前，液化天然气（LNG）在我国已经成为一门新兴工业，正在迅猛发展。
液化天然气（LNG）技术除了用来解决运输和储存问题外，还广泛地用于天然气使用时的调峰装置上。
（3）液化煤层气(HCL)
我国是世界煤炭生产大国，煤层气相应的储藏量也很大，储藏量和天然气基本一样。
其基本成分是甲烷。
它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。
由于煤层气热值高，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。
将煤层气液化后使用，主要有几方面好处：
①经济性
投资成本较低，回收快。
②安全性
“先采气，后采煤”的方式已成为发达国家能源利用的基本方式。
“先采气，后采煤”大大提高了采煤的安全性。
③政策性
此方式可节约能源，做到能源的彻底利用，符合国家的相关政策。
有利于获得政府的支持。
煤层气液化设备和天然气液化设备基本一样，只是由于大多数煤层气中氧、氮的含量比天然气略高，需要增加一套精馏系统。
（4）液化天然气生产和使用的必要性
液化天然气与天然气比较有以下优点：
①便于贮存和运输
液化天然气密度是标准状态下甲烷的625倍。
也就是说，1m3液化天然气可气化成625m3天然气，由此可见贮存和运输的方便性。
②安全性好
天然气目前的储藏和运输主要方式是压缩（CNG）。
由于压缩天然气的压力高，带来了很多安全隐患。
③间接投资少
压缩天然气（CNG）体积能量密度约为汽油的26%，而液化天然气（LNG）体积能量密度约为汽油的72%，是压缩天然气（CNG）的两倍还多，因而使用LNG的汽车行程远，相对可大大减少汽车加气站的建设数量。
④调峰作用
天然气作为民用燃气或发电厂的燃料，不可避免会有需要量的波动，这就要求供应上具有调峰作用。
⑤环保性
天然气在液化前必须经过严格的预净化，因而LNG中的杂质含量远远低于CNG，为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足更加严格的标准（如“欧Ⅱ”甚至“欧Ⅲ”）创造了条件。
天然气（Natural Gas）天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气，是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。
天然气其主要成分为甲烷，热值为8500大卡/米3是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。
它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。
当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时，会产生富含甲烷的气体，这种气体就被称作生物气（沼气）。
生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥，由细菌的厌氧分解
而产生。
生物气还包括胃肠涨气（例如：屁），胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。
当甲烷散逸到大气层中时，它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。
这种飘散的甲烷，就会被视作一种污染物，而不是一种有用的能源。
然而，在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应，就会变成二氧化碳和水，因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。
而且就燃烧而言，天然气要比煤这类石炭纪燃料产生的二氧化碳要少得多。
甲烷的重要生物形式来源是白蚁、反刍动物（如牛羊）和人类对土地的耕种。
据估计，这三者的散发量分别是每年15、75和100百万吨（年散发总量约为1亿吨）。
纯天然气含:CH4(98%)C3H8(0.3%)C4Hm(0.3%)CmHn(0.4%)
N2(1.3%),低发热值为（36220KJ/Nm3)。