天然氣里面都有哪些成分 天然氣化學成分

然氣
天然氣,又稱甲烷氣或天然甲烷氣,是一種無色、極易燃燒的氣態烴,主要由甲烷和乙烷組成 。它是一種通常與原油相伴而生的石油 。天然氣是一種化石燃料,可用于發電、取暖和做飯,也可作為某些車輛的燃料 。它是制造塑料的重要化學原料,也是包括化肥和染料在內的許多其他化學產品的必要原料 。
天然氣常被發現溶解在儲層高壓下的石油中,并以氣頂的形式出現在油的上方 。在許多情況下,是天然氣施加在地下油藏上的壓力提供了把石油推上地面的動力 。這種天然氣被稱為伴生氣;它通常被認為是原油的氣相,通常含有一些輕液體,如丙烷和丁烷 。因此,伴生氣有時被稱為“濕氣” 。也有含有天然氣而不含石油的儲層 。這種氣體稱為非伴生氣體 。非伴生氣是一種“干氣”,它來自與任何已知的液態石油來源都沒有聯系的儲層 。

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文章插圖
天然氣成分
天然氣是一種碳氫化合物混合物,主要由飽和輕烷烴組成,如甲烷和乙烷,在大氣條件下均為氣態 ?;旌衔镞€可能含有其他碳氫化合物,如丙烷、丁烷、戊烷和己烷 。在天然氣儲層中,由于壓力較高,即使是較重的碳氫化合物也大部分以氣態形式存在 。它們通常在地面(常壓下)液化,并在現場分離器或氣體處理廠分別以天然氣液體(ngl)的形式生產 。一旦從氣流中分離出來,天然氣凝析液就可以進一步分離成各種餾分,從最重的凝析油(正己烷、戊烷和丁烷)到液化石油氣(LPG;實質上是丁烷和丙烷)生成乙烷 。輕烴的這種來源在美國尤其突出,在那里,天然氣加工為烯烴生產提供了乙烷原料的主要部分,并為加熱和商業用途提供了液化石油氣 。
通常與碳氫化合物氣體一起出現的其他氣體有氮氣、二氧化碳、氫氣以及諸如氦和氬這樣的惰性氣體 。氮和二氧化碳是不可燃的,可以大量發現 。氮是惰性的,但如果大量存在,它會降低混合物的熱值;因此,在這種氣體適合商業市場之前,必須將其移除 。除去二氧化碳是為了提高熱值,減少體積,甚至維持燃燒特性 。
天然氣通常含有大量的硫化氫或其他有機硫化合物 。在這種情況下,這種氣體被稱為“酸性氣體” 。硫化合物在加工過程中被去除,因為它們在呼吸時是有毒的,對工廠和管道設施具有腐蝕性,如果在由酸性氣體制成的產品中燃燒,就會成為嚴重的污染物 。然而,在硫磺去除后,商業天然氣中總會添加少量的有毒硫醇氣味劑,以確??焖贆z測到運輸或使用過程中可能發生的任何泄漏 。
在井口回收的天然氣主要由甲烷(C1)組成,但也含有其他碳氫化合物,主要是乙烷(C2)、丙烷(C3)、丁烷(C4)和戊烷C5,它們構成了天然氣液體 。未加工的天然氣還含有水蒸氣、硫化氫(H2S)、二氧化碳、氮氣、氦氣和其它雜質,如汞 。下表給出了三個不同地點生產的天然氣組成的一些例子,舉例說明天然氣中甲烷含量可以低至65% 。一些天然氣流可能含有高濃度的H2S和N2 。一些天然氣流可能是氦的商業來源 。天然氣加工的一個重要目標是去除腐蝕性和有毒氣體H2S,并將其轉化為單質硫 。

在天然氣中發現的重要雜質 。
水:大多數產生的氣體含有水,必須將水除去 。濃度范圍從微量到飽和 。
硫種:如果硫化氫(H2S)濃度大于2 - 3%,則可能存在羰基硫化物(COS)、二硫化碳(CS2)、單質硫和硫醇類物質 。
汞:在某些氣體中可能存在微量的汞;報告的濃度從0.01到180 μg/Nm3不等 。通常,管道氣體中的汞含量應降低到0.01 μg/Nm3 。
稀釋劑: 大多數情況雜質氣體是典型的,但有些氣體含有大量的不良成分 。例如,科羅拉多州的一些井中二氧化碳含量高達92% 。還觀察到硫化氫含量高(如加拿大阿爾伯塔省)和氮含量高(如德克薩斯州) 。
氧氣: 由于泄漏的管道,打開的閥門,和其它系統的漏洞,氧氣是一種重要的雜質成分 。氣體處理中的大量腐蝕與氧氣污染有關 。
天然氣的熱物理性能
剝離天然氣凝析液并用于加熱的商業天然氣通常含有85%至90%的甲烷,其余主要是氮和乙烷 。它通常有一個發熱量,或發熱值,大約為38兆焦耳(MJ;百萬焦耳)每立方米或約1050英制熱量單位(btu)每立方英尺氣體 。
【天然氣里面都有哪些成分 天然氣化學成分】甲烷無色、無味,高度易燃 。然而,天然氣中的一些伴生氣體,特別是硫化氫,有一種獨特的滲透性氣味,百萬分之幾就足以向天然氣散發一種確定的氣味 。

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