1、天然气基础知识,一、天然气,1.天然气是一种碳氢化合物。通常所称的天然气是指储存于地层的可燃性气体，同煤炭、石油一样同属化石燃料。,2.天然气的组分：,甲烷90%-98%、,丙烷1%-4%、,惰性组分0-3%。,其他烃类化合物低于1%,乙烷1%-6%,2.家族成员,4.天然气的分类：根据开采和形成的方式不同，天然气可分为4种：,气田气:地下气藏的天然气以气相通，形成大面积大容量的气藏，通过气井开采出来。甲烷含量在90%以上，还含有少量的二氧化碳、硫化氢、氮和微量的氦、氖、氩等气体，其低热值约36MJ/m3。,中国最大的天然气田:四川龙岗气田,储存量约7000亿m3,凝析气田气：凝析气田的气藏以
2、气体状态存在，但混合高含量可回收的烃液（戊烷及其它碳氢化合物），低热值约为48MJ/m3。,石油伴生气：伴随石油开采出来的气体，为“气顶气”；甲烷含量约为80%，乙烷、丙烷和丁烷等含量约为15%，低热值约45MJ/m3。 煤层气：俗称瓦斯。是在煤矿开采过程中，采集煤层及周围岩石上的一种可燃气体。煤层气的主要成分是甲烷(通常占90%以上)，还有少量的二氧化碳、氮、氢以及烃类化合物，其低热值约35MJ/m3。,直接用煤炭加热分解提炼出的天然气,煤制气,5.天然气 理、化特性:,A. 无色、无味、无毒,无腐蚀性。,天然气的燃点相对较高:约538,B.天然气易燃易爆,当可燃气体、可燃液体的蒸气（或可燃
3、粉尘）与空气混合并达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。这个能够发生爆炸的浓度范围，叫做爆炸极限。,天然气的爆炸极限:,5%-15%,爆炸极限,C.天然气的密度比空气小:,跟空气密度相比: 0.58-0.62,天然气,空气,D.天然气是一种清洁能源,CH4+2O2=CO2+2H2O(完全燃烧)2CH4+3O2=2CO+4H2O（不完全燃烧）,外观与性状：无色气体或黄棕色油状液体有特殊臭味。 密度：液态液化石油气580kg/立方米，气态密度为：2.35kg每立方米 引燃温度（）：426537 爆炸上限%(V/V）：9.5 爆炸下限%(V/V）：1.5,LPG(液化石油气),二.中国天然气的发展状
4、况 1.发展特点 A. 占一次性能源消费结构的比重低: 各国对比：,B. 启动期漫长(启动期-发展期-成熟期) 美国:上世纪30年代初; 英国:介于上世纪40年代中期至60年代中期; 日本:上世纪70年代初;,中国: 2004年的”西气东输”管道项目正式商业 运作中国才由 启动期进入快速发展期,C.快速发展,需求井喷,供应偏紧2013年预计消费量1650亿立方米，同比增长12.2%。占一次性能源消费量的比重将达5.8%。天然气进口量快速增加，达到总量的32%左右。,D. 处于天然气管道建设和投产高峰期2013年中缅管道、中（宁夏中卫）贵管道、西二线香港支线、南宁支线、上海支线等管道将正式投产，
5、广西、江西、山东、东北等区域管网正在建设。天然气管网2013年内将覆盖广西、云南、福建和香港等地区。,中缅油气管道,2.中国的天然气管网 A.西气东输一线工程 于2002年7月正式开工，2004年10月1日全线建成投产。主干线西起新疆塔里木油田，东西横贯9个省区，全长4200千米。最终到达上海市白鹤镇，是我国自行设计、建设的第一条世界级天然气管道工程，,B.西气东输二线是目前世界上线路最长、工程量最大的天然气管道。外连源自土库曼斯坦的中亚天然气管道。国内管线起于新疆霍尔果斯首站，途经全国15个省区市、192个县级单位，止于香港。工程全长8704公里。其中，干线霍尔果斯至广州段全长4978公里，
6、8条支干线总长3726公里。,西气东输二线全线投产，在我国形成近4万公里的天然气管网，基本覆盖我国28个省区市和香港特别行政区，数以亿计人口从中受益,二、LNG的主要性质特点,1.LNG:（Liquefied Natural Gas，缩写为LNG）。当天然气在大气压下，冷却至约-162时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气。,2.天然气的液化天然气的主要成分是甲烷，而甲烷的临界温度是 (-82.57),在常温下，不能靠加压将其液化，而是在常压下深冷到 -162，实现液化。,至2011年，全国约有38座LNG液化厂，主要有新疆广汇150万方/天、鄂尔多斯星星能源100万方/天，四川达州汇鑫能
7、源100万方/天，,L NG工厂及液化流程,3.LNG的特性,-162 ,绝对零度:物质理论上所能达到的最低温度:-273.15 ,A.超低温,B. 极易挥发,625,C.LNG汽化时要吸收热量,D.LNG密度比水轻,约430460kg/ m3,水,LNG,4.LNG的超低温引起的问题,A.储存,(a).必须隔热保冷,LNG的沸点: -162 ,(b).储罐内胆必须使用耐低温的钢材,(c).储存必须防止分层后翻滚,LNG是多组分的混合物,温度和组分变化引起密度变化,分层,各层各自形成对流循环,相邻两层的接触密度相等,瞬间混合，产生大量蒸腾气体,储罐超压,B.蒸发特性LNG是作为沸腾液体储存在储
8、罐中，任何外界传入的热量，都会引起一定量的LNG蒸发成为气体。,C.泄漏特性当LNG倾倒在地面上时，LNG会猛烈的沸腾汽化。,泄漏的LNG刚开始蒸发时，蒸发气体的温度接近LNG温度。随着蒸发气不断从周围吸热升温，蒸发气的密度将逐步变小，并最终小于空气密度。,温度低于-10时，天然气密度大于空气密度。,D.低温伤害性 (a.)冷灼伤LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的冷灼伤。,三.LNG应用优点： 1. 运输便利LNG体积比同质量的天然气小600倍，所以可用汽车、火车、轮船很方便地将LNG运到没有天然气的地方使用。,2.安全性A.【生产安全】LNG较其它燃料在生产方面更为安全， LNG只是采用
9、深冷技术使天然气在常压下从气态变成液态，工艺流程短，整个装置生产均是一个物理过程，在保证不泄漏的情况下，安全工作十分便利。,B.【运输安全】在运输过程中LNG本身具有不可燃性，只要保证其低温状况不被破坏，就能够安全运输到目的地。LNG的燃点为650，而汽油为420、LPG为510，综合分析来看LNG无论运输、使用都比汽油、液化石油气更为安全。,C.【使用安全】由于LNG汽化后密度很低，只有空气的一半左右，稍有泄漏立即扩散，不会产生气体聚集现象，降低了引起爆炸的可能性。,3. 存贮效率高LNG储存效率高，占地少，投资省。,与CNG对比,4. 综合利用LNG汽化潜热高，汽化过程中释放的冷量可回收利
10、用，可用于冷蒸、冷冻、温差发电、低温医疗、城市空调等各个领域。,当1吨LNG在1个标准大气压下汽化时，从 -162到5 约可放出230kWh的冷量,4. 洁净，污染性小。由于LNG组份较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，有利于保护环境，减少市污染，是一种更为“绿色”的能源。 它可将汽油汽车尾气中HC（炭氢化合物）减少72，Nox（氮氧化合物）减少39， CO（一氧化碳）减少90，Sox（硫化物）、Pb（铅）降为零。,四. LNG用途,1. 燃气发电 天然气具有燃烧清洁的特性，已经成为全球新建电厂的主要能源。与煤电相比，有污染少、运行灵活、占地小、消耗低、投资省等优势。,2. 城市燃气 我国
11、城市使用燃气从煤制气开始，随着石油工业的发展，LPG和天然气才逐渐进入家庭住宅。国家有关主管部门对城市发展的政策是：“优先使用天然气限制煤制气，合理使用液化石油气”。,3. 工业燃料 天然气作为燃料，在工业中的应用可有效地提高产品质量、产量、节约能源、减轻劳动强度，为企业带来良好的经济、社会和环境效益。主要用于造纸、冶金、采石、玻璃等行业。,4. 燃气汽车,天然气汽车的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化合物排放水平都大大低于汽油、柴油发动机汽车，不积碳、不磨损，而且具有续驶里程长，燃烧效率高等特点，运营费用很低，是一种环保型汽车，目前国内外都正在大力发展天然气汽车。,5. 化工用气 天然气也是一种优质的化工原料。以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、碳黑等近20个品种，,谢谢大家!,
