1、燃气运行讲座,燃气运行讲座,天然气的类别 按照油气藏的特点分为三类：气田气 凝析气田气 油田伴生气,燃气运行讲座,气田气在开采过程中没有或少有天然汽油凝析出来的天然气。在地下，烃类以单相存在，其中甲烷的含量为80%以上，而戊烷以上的烃类组分含量很少。,燃气运行讲座,凝析气田气在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气，天然气中戊烷以上的组分含量较多。,燃气运行讲座,油田伴生气在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气。在地下，烃类以液相或气液两相共存，采油时天然气被同时采出。,燃气运行讲座,按天然气中烃类组分的含量多少天然气分：干气湿气,燃气运行讲座,干气：甲烷含量90%以上，戊烷以上的烃类组
2、分的含量低于100g/M3的天然气，气田气大部份是干气。湿气：甲烷含量在80%以下，戊烷以上烃类组分的含量高于100g/M3的天然气。,燃气运行讲座,按天然气中含硫量天然气分洁气酸性天然气,燃气运行讲座,洁气：含硫量低于20mg/M3的天然气商品气均是洁气。酸性天然气：含硫量高于20mg/M3的天然气。酸性天然气必须经过脱硫净化处理。,燃气运行讲座,天然气的用途 是优质的能源：热值较高，燃烧完全，无烟无渣 是清洁能源 绿色能源。 是宝贵的化工原料可以制造氮肥 有机玻璃 合成纤维 合成橡胶 塑料 医药等。 可以提练宝贵的氦气、氩气，用于航天及电气工程；可以生产石油蛋白作为饲料 。,燃气运行讲座,
3、天然气组分 天然气的定义可以燃烧的天然气体；在油气田中开采出来的；是一种以饱和碳氢化合物为主要成分的混合气体；不同地区，不同类型的天然气所含组分是不同的；,燃气运行讲座,天然气组分大致分三大类烃类组分； 含硫组分； 其它组分；,燃气运行讲座,烃类组分 烃类化合物也称碳氢化合物 即只有碳和氢两种元素组成的有机化合物。 天然气烃类组分中，主要是甲烷 CH4。 无色无臭，比空气轻的可燃气体；化学性质稳定。 通常将天然气作甲烷来处理。,燃气运行讲座,天然气中除甲烷，还有乙烷，丙烷，丁烷，它们在常温常压下为气态。 丙烷，丁烷加压降温而液化，即液化石油气。 天然气中还有一定量的戊烷、已烷、庚烷、辛烷、壬烷
4、、癸烷，简称碳五以上组分。常温常压下是液态，是汽油的主要成分。,燃气运行讲座,含硫组分有机硫化物和无机硫化物,燃气运行讲座,无机硫化物硫化氢 H2S，比空气重，可燃，有毒，有臭鸭蛋气味的气体 ，硫化氢易溶解于水，形成硫氢酸，对金属有强烈的腐蚀作用，使化工生产中常用的催化剂，中毒而失去活性。 含有少量的有机硫化物，硫醇、硫醚等；有毒，污染大气。对有机硫化物也经净化处理，尽量脱除 。,燃气运行讲座,其他组分 二氧化碳 CO2 、一氧化碳CO、氧、氮、氢、氦、氩及水汽。二氧化碳是无色、无臭，比空气重不可燃的气体，溶于水生成碳酸，对金属设备腐蚀严重，故净化天然气，二氧化碳、饱和水汽尽量脱除。,燃气运行
5、讲座,天然气的主要性质 天然气的相对分子质量 物质由分子组成，分子是保持物质原有成分、化学性质的最小微粒。 化学上采用碳元素C12的质量的1/12作为测量分子的质量单位。,燃气运行讲座,用此质量单位表示分子质量叫做相对分子质量。 天然气是混合气体，无明确分子式，也无明确的相对分子质量。 天然气的相对分子量，根据各组分的相对分子质量和它们的体积组成，用求和法计算，为视相对分子质量，简称相对分子质量。,燃气运行讲座,密度和相对密度 密度：单位体积的质量P 天然气的密度kg/m3M 天然气的质量 kgV 天然气的体积m3,燃气运行讲座,天然气的相对密度同温同压下天然气的密度与空气密度之比G 天然气的
6、相对密度P 天然气的密度 kg/m3 Pa 同温同压下的空气密度 kg/m3,燃气运行讲座,天然气在准状态下的相对密度压力为101.325kpa温度为273.15 K (0)天然气密度与空气密度之比值，天然气比空气轻，其相对密度小于1，在0.5-0. 7范围内。,燃气运行讲座,天然气的粘度 粘度：表示流体（气体和液体）流动的难易程度，天然气的粘度与其组分的相对分子质量、组成、温度及压力有关。 在低压条件下，压力变化对气体粘度的影响不明显。 气体粘度随温度的升高而增大。,燃气运行讲座,天然气的热值 一立方米天然气完全燃烧所放出的热量。 汽化热：天燃气的主要组分烃是由碳和氢构成，氢在燃烧时生成水并
7、被汽化，由液态变为气态，即一部分燃烧热能就消耗于水的汽化，消耗于水的汽化的热叫汽化热。,燃气运行讲座,全热值（高热值）：将汽化热计算在内热值。净热值（低热值）：不计算汽化热的热值。实用而被工程上使用。,燃气运行讲座,天然气的含水量是指天然气中水汽的含量。 天然气的含水量，与天然气的压力，温度有关。天然气的含水量随压力升高而减少。,燃气运行讲座,随温度升高而增加天然气含水量用绝对湿度、相对湿度、露点表示。 天然气绝对湿度：单位数量天然气所含水蒸气的质量， g/m3 饱和湿度：在一定压力和温度下，天然气水汽最大含量。,燃气运行讲座,水露点：在一定压力下，天然气的含水量刚达到饱和湿度时的温度，简称露
8、点。 露点：在一定压力下天然气为水汽饱和时的温度，是一定压力下天然气中刚有一滴水珠出现时的温度。 天然气管输时，在最大输送压力下，其露点低于环境温度5以上，以保证管输时不产生凝析水。,燃气运行讲座,天然气的可燃性限和爆炸限可燃性限：可燃气体与空气的混合物，在敞开系统，遇明火可进行稳定燃烧； 可燃气体在混合气体中最低浓度称可燃下限，最高浓度称可燃上限，可燃下限与可燃上限之间的浓度范围称可燃性限,燃气运行讲座,爆炸限：可燃气体与空气混合，在密闭系统，遇明火发生剧烈燃烧即爆炸；可燃气体在混合中最低浓度为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限，爆炸上限与爆炸下限之间的可燃气体浓度范围称爆炸限。 天然气可燃性限与
9、爆炸限是一致的，在常温常压下，5%-15%是可燃性限。,燃气运行讲座,天然气的输送方式： 管道输送、液化天然气专用车船运输、CNG管束拖车运输 。 天然气管输系统：气井 油气田矿场集输管网 天然气净化 长输管线 城镇配气管网 用户均是在密闭的管道输送。,燃气运行讲座,液化天然气 LNG压缩天然气 CNG,燃气运行讲座,天然气计量基础知识天然气的温度，压力，流量是天然气储运过程的重要参数温度与温度测量,燃气运行讲座,温度和温标 温度：物体冷热程度 天然气计量重要参数。 温标：用数值表示温度的方法。常用温标：国际实用温标，热力学温标。,燃气运行讲座,国际实用温标：摄氏温标 ，温度用t 表示。热力学
10、温度：-273.15时，理想气体的分子停止运动，即分子热运动能为零，此时温度叫热力学温度。,燃气运行讲座,热力学温标与摄氏温标起点温度不同，温度间隔相同，热力学温度单位是“K”，温度用T表示。两种温标的温度换算：T= t+273.15t =T-273.15,燃气运行讲座,温度测量仪表 低温温度计与高温温度计，以550温度分界。按作用原理分，有接触式温度计与非接触温度计。,燃气运行讲座,玻璃温度计（膨胀式温度计）。感温物质有水银、酒精、甲苯等，由玻璃温包、毛细管和刻度尺构成。 双金属温度计,燃气运行讲座,压力表式温度计热电阻,燃气运行讲座,天然气的气质 天然气的组分： 天然气是从油气藏中开采出来
11、的可燃性气体，其主要成分是气体烷烃(分子通式为CnH2n+2)。 天然气中非烷烃气体有氮、硫化氢、氢 、一氧化碳、二氧化碳、氧、水汽以及一些微量惰性气体如氦、氩等。,燃气运行讲座,天然气中的杂质及其危害气体杂质有：硫化氢、二氧化碳； 液体杂质有：水和油； 固体杂质有：泥沙，岩石颗粒等。,燃气运行讲座,主要危害： 增加输气阻力使管线输气能力下降； 含硫地层水会腐蚀管线和设备； 天然气固体杂质在高速流动时会冲蚀管壁； 使天然气流量测量不准。,燃气运行讲座,管输天然气的质量要求管输过程不出现液态水； 硫化氢和二氧化碳含量要少； 固体和液体杂质必须清除干净 。,我国天然气的气质标准注：1、本标准中的气
12、体体积计算标准参比条件是 101.325kpa 20；2、本标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气中应无游离水，无游离水是指天然气经机械分离设备分离不出游离水。,燃气运行讲座,天然气脱水主要方法有甘醇法、固体吸附法,燃气运行讲座,甘醇脱水法：甘醇是一种亲水性很好的液体，能与水完全互溶。当含水天然气与浓甘醇发接触时，气中水与甘醇互溶成甘醇水溶液，含水天然气被净化脱水后进入输气管线；甘醇水溶液进行加热再生，因甘醇的沸点比水高，故加热温度应高于水的沸点、低于甘醇的沸点。水被变为蒸气排出，甘醇再去提浓后重复使用。,燃气运行讲座,固体吸附脱水法:就是利用一些固体对天然
13、气中的水分有很强的吸附作用，达到干燥的目的。,燃气运行讲座,分子筛脱水 分子筛是一种多孔性的铝硅酸盐结晶体，又叫泡沸石 ，晶体结构中有大量的空腔，具有很大内部表面积，因此有很大的吸附能力，所以分子筛是气体优良的干燥剂。 由于分子筛有很强的吸附能力 ，可使气体深度脱水，大大地降低气体露点。 分子筛的再生一般为250-300。,燃气运行讲座,管线防腐腐蚀不仅会缩短管线的使用寿命，还会造成意外事故。 管道外腐蚀：有工业废气，大气、土壤。 管道内腐蚀：有二氧化碳，硫化氢的水化物 。,燃气运行讲座,管道防腐的方法 防腐绝缘层防腐防腐蚀涂层阴极保护牺牲阳极保护、强制阴极保护。,燃气运行讲座,牺牲阳极保护：
14、牺牲阳极就是用电位更负的金属（如锌、镁、铝等）作为辅助阳极，与被保护的地下管路连接，形成一个新的腐蚀电池，使原来存在于管路上的腐蚀电池的电流方向改变，由于管路上原来的阴极和阳极的电位相对于外加的辅助阳极来说要正一些，所以整条管线或部分管段变为阴极，辅助阳极成为新阳极，电流从新阳极流出，经土壤流入地下管线，再经导线流向辅助阳极，这样后者代替了管线受腐蚀，因此，称其为牺牲阳极保护。,燃气运行讲座,燃气运行讲座,牺牲阳极保护的优点 构造简单，施工管理简单方便，保护作用可靠。 不需要外加电源。 对管路附近示受保护的地下金属构筑物的影响小。,燃气运行讲座,牺牲阳极保护的缺点：保护距离短，由于电位差的限制，最大保护距离只有几公里，当土壤电阻率较高时，保护距离更短。有色金属消耗大，因此，牺牲阳极保护适用于管线附近没有电源，土壤腐蚀性强，电阻率低的地段。城镇 燃气管线多用此方法。,燃气运行讲座,阴极保护的基本参数 输气管道的阴极保护，以最小保护电位和最大保护电位来衡量保护的效果。 进行阴极保护时，使金属腐蚀过程停止，金属所必须达到的电位，称为最小保护电位。最小保护电位也就是腐蚀电池阴极的起始电位，碳钢在土壤及海水中的最小保护电位为-0.85V左右. 最大保护电位在-1.2和-1.5V之间。,THE END,
