天然气基础知识.pptx

天然气基天然气基础知知识5/21/20241一、天然气一、天然气1 1.天然气是一种碳天然气是一种碳氢氢化合物。通常所称的天然气是化合物。通常所称的天然气是指指储储存于地存于地层层的可燃性气体，同煤炭、石油一的可燃性气体，同煤炭、石油一样样同属化石燃料同属化石燃料。2 2.天然气的天然气的组组分：分：甲甲烷烷90%-98%90%-98%、丙丙烷烷1%-4%1%-4%、惰性惰性组组分分0-3%0-3%。其他烃类化合物低于1%乙乙烷烷1%-61%-6%5/21/20242天天 然然 气气 液液 化化 气气 石石 油油 醚醚（戊烷、己烷）汽汽 油油 柴柴 油油 润润 滑滑 油油 石石 蜡蜡沥沥 青青,焦焦 炭炭 液液 态态 气气 态态 固固 态态CH4C3H8 C4H10C5H12C6H14C7H16C12H26C13H28C15H32C16H34C17H36C18H38C24H502.家族成家族成员5/21/202434.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m35/21/20244凝析气田气：凝析气田的气藏以气体状态存在，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。5/21/20245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5/21/202465.天然气理、化特性:A.A.无色、无味、无毒无色、无味、无毒,无腐无腐蚀蚀性。性。5/21/20247天然气的燃点相对较高:约538B.天然气易燃易爆5/21/20248当可燃气体、可燃液体的蒸气（或当可燃气体、可燃液体的蒸气（或当可燃气体、可燃液体的蒸气（或当可燃气体、可燃液体的蒸气（或可燃粉可燃粉可燃粉可燃粉尘尘）与空气混合并达到一定）与空气混合并达到一定）与空气混合并达到一定）与空气混合并达到一定浓浓度度度度时时，遇到火源就会遇到火源就会遇到火源就会遇到火源就会发发生爆炸。生爆炸。生爆炸。生爆炸。这这个能个能个能个能够发够发生爆炸生爆炸生爆炸生爆炸的的的的浓浓度范度范度范度范围围，叫做爆炸极限。，叫做爆炸极限。，叫做爆炸极限。，叫做爆炸极限。天然气的爆炸极限天然气的爆炸极限:5%-15%爆炸极限5/21/20249C.天然气的密度比空气小天然气的密度比空气小:跟空气密度相比:0.58-0.62 0.58-0.62天天然然气气空空气气5/21/202410D.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）5/21/202411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）：1.5LPG(液化石油气)5/21/202412二.中国天然气的发展状况1.发展特点A.占一次性能源消费结构的比重低:各国对比：26%24.10%8.50%5.80%30.00%20.00%10.00%0.00%占消费总量的比重中国世界平均水平中国印度世界平均水平美国5/21/202413B.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;5/21/2024141650874245140.62000150010005000年消费(亿立方)1980年2000年2008年2013年中国: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5/21/202415C.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。5/21/202416D.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，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。5/21/202417中中缅油油气气管管道道5/21/2024182.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，5/21/202419B.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，8条支干线总长3726公里。5/21/2024205/21/2024215/21/202422 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5/21/202423二、二、LNG的主要性的主要性质特点特点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。24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，四川达州汇鑫能源100万方/天，LNG工厂及液化流程过滤计量LNG罐脱碳/硫脱水/脱汞制冷液化253.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.超低温超低温26B.极易挥发62527C.LNG汽化汽化时要吸收要吸收热量量28D.LNG密度比水密度比水轻约430460kg/m3水LNG29 4.LNG的超低温引起的的超低温引起的问题A.储存uu(a).(a).必必必必须须隔隔隔隔热热保冷保冷保冷保冷LNG的沸点:-162 5/21/202430(b).储罐内胆必罐内胆必须使用耐低温的使用耐低温的钢材材5/21/202431(c).储存必须防止分层后翻滚 LNG是多是多组分分的混合物的混合物温度和温度和组分分变化化引起密度引起密度变化化分分层各各层各自形成各自形成对流循流循环相相邻两两层的接的接触密度相等触密度相等瞬瞬间混合，混合，产生生大量蒸大量蒸腾气体气体储罐超罐超压5/21/202432B.蒸发特性LNG是作为沸腾液体储存在储罐中，任何外界传入的热量，都会引起一定量的LNG蒸发成为气体。5/21/202433C.泄漏特性当LNG倾倒在地面上时，LNG会猛烈的沸腾汽化。泄漏的泄漏的LNG刚开始蒸开始蒸发时，蒸，蒸发气体的温度接近气体的温度接近LNG温度。随着蒸温度。随着蒸发气不断从周气不断从周围吸吸热升温，蒸升温，蒸发气的密度将逐步气的密度将逐步变小，并最小，并最终小于空气密度。小于空气密度。温度低于温度低于-10时，天然气密度大于空气密度。，天然气密度大于空气密度。5/21/202434D.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。5/21/202435三三.LNG应用用优点：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。5/21/2024362.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。5/21/202437B.【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。5/21/202438C.【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。5/21/2024393.存贮效率高 LNG储存效率高，占地少，投资省。与CNG对比5/21/202440 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。5/21/202441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5/21/202442 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。5/21/202443四.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。5/21/2024442.城市燃气我国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”。5/21/202445 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。5/21/202446 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。5/21/2024475.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，5/21/202448谢谢大家!5/21/202449