天然气知识培训第一章天然气基本知识1、概念天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。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、氮和水蒸汽，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。西气东输的天然气按《城镇燃气分类和基本特性》（GB/T13611-2006）属于12T基准气的可互换燃气。2、成因分类天然气按形成条件可分为气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气、矿井气。3、天然气的物理性质天然气的物理性质取决于构成它的主要组分---烃类物性。物质的物理性质依赖于物质的分子性质，分子行为。天然气的物理性质一般是指天然气的密度和相对密度、、饱和蒸汽压、沸点和露点、临界温度和临界压力等。3.1密度和相对密度气体的密度是指单位体积气体的质量，单位是Kg/m3，天然气作为气体混合物，其密度分别为各组分的密度ρi与混合气体中该组分的摩尔百分数xi乘积的总和，即ρ=∑xiρi天然气混合物的密度一般为0.7~0.8Kg/m3,比空气轻，比LPG、LPG空混气轻。天然气的相对密度是指在相同温度、压力条件下，天然气密度与空气密度的比值，即d=ρ/1.293天然气烃类主要成分甲烷的密度为0.7174，其相对密度为0.5548。几种常见燃气的平均密度和相对密度如下表：燃气种类平均密度（Kg/Nm3）相对密度天然气0.7~0.80.54~0.62焦炉气0.4~0.50.3~0.4液化石油气1.9~2.51.5~2.0LPG空混气1.60~1.901.24~1.46《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中规定相对密度大于0.75的燃气设备不得设置在地下室、半地下室，因此LPG、LPG空混气不得接入地下室、半地下室。3.2饱和蒸汽压一定温度下的液体置于密闭容器中，当单位时间由液态变为气态分子数目与由气态变为液态的分子数相等时，气液两相处于动态平衡状态，此时饱和蒸汽所呈现的压力称之为饱和蒸汽压。饱和蒸汽压的大小与液体的种类、温度有关，随温度升高而增大，而与容器的大小、液体量的多少无关。如LNG、LPG储罐的压力。3.3临界温度和临界压力任何气体在温度低于某一数值时都可以以等温压缩成液态，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使气体液化，可以使气体压缩成液态的这个极限温度称为气体临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需的压力称为临界压力，此时的状态称为临界状态。气体的临界温度越高，越易液化。天然气主要成分甲烷临界温度为-82.570C，故较难液化。如LPG的主要成分丙烷、丁烷临界温度分别为96.670C、152.030C，相对比较容易液化。3.4沸点和露点当液体稳定升高时，液体的蒸汽压也随之升高，直至其蒸汽压与外界压力相等，这时继续加热将使液体内部发生气化，这种现象叫沸腾，沸腾时的稳定称为沸点。通常所说的沸点是指蒸汽压为101325Pa时的饱和温度。某些烃类的沸点如下表：某些烃类的沸点名称甲烷乙烷丙烷正丁烷异丁烷乙烯沸点(℃)－161.50－88.60－42.05－0.50－11.72－103.68名称丙烯丁烯-1顺丁烯-2反丁烯-2异丁烯正戊烷沸点(℃)－47.72－6.263.720.88－6.9036.06沸点温度与液体种类及外界压力有关。压力升高，沸点上升。常压下丙烷的沸点低于丁烷，故冬天丙烷仍可气化。在压力条件不变的条件下，未饱和气体冷却到饱和状态时的温度称为露点温度。露点温度与碳氢化合物的性质及其压力有关。对同种碳氢化合物，其压力增大，露点温度也升高。某些烃类的蒸汽压与温度的关系如下表：某些烃类的蒸气压与温度的关系温度(℃)蒸气压（105Pa）乙烷乙烯丙烷丙烯异丁烷正丁烷丁烯-1正戊烷－456.5512.280.881.23－－－－－2014.0024.982.363.08－－－－023.5540.254.665.751.531.021.270.242037.21－8.339.922.942.052.520.5840－－13.8216.235.133.744.561.144、天然气的化学性质4.1热值1Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为燃气的热值，单位KJ/Nm3。热值可分为高热值和低热值，高热值是指1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。低热值是指1Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。高、低热值之差为水蒸气的