《天然气加工工程》复习资料.doc.pdf
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1、广义的天然气是指在自然界屮天然生成的气体化合物。狭义的天然气是指在岩石圈屮生成 并蕴藏于其中的以气态烷绘混合物为主的可燃性气体。 三大能源:煤、石油、天然气 从组成上讲,天然气分为: 常规天然气:俄罗斯天然气储量居世界之首 非常规天然气 : 非常规天然气主要包括页岩气、致密砂岩气、煤层气和天然气水合物等。我 国的天然气资源 化学组成: 天然气是由以低分子饱和坯为主的坯类气体与少量非坯类气体组成的混合气体。 其组成如下: ( 具体见书第1页) CH, (70-95%) C2W6,C3W8,C4/10,C5+ (5-30%)不多,C?+极少 H 2S,CO2,CO,N2,H2,H2O ( 少量)
2、RSH,RSR,CS2 ,COS, 礁吩( 少量) He, At?( 微量 ) 不饱和坯 ( 痕蜃) 在己烷及以上的组分中,还包括痕量环烷烧和芳烧 1、由于天然气组成具有矿藏依赖性,所以天然气按矿藏特点可分为: 气井气在气藏中以气相存在,采出地面仍为气相的天然气。开采出来的主要成分是甲烷 和乙烷,属于干气。 凝析井气在气藏中以气相存在,但开采到一定阶段,随储层压力下降,流体状态进入露 点线内的反凝析区,部分桂类呈液态( 凝析油 ) 析出。开采出来的主要成分是除甲烷和乙烷外, 还有C3+成分。 油田伴生气在油藏中伴随原油共生,包扌舌气层气和溶解气两种,属于湿气。 2、 按坯类组成可分为:CHN(
3、20,101.325kPa) C5界定法: 干气1/(CHN)井口流出物中,C5以上怪类含量低于13.5cm 3 的天然气。 湿气1F(CHN)井口流出物中,C5以上炷类含量高于13.5CF的天然气。 C3界定法: 贫气1(CHN)井口流出协,C3以上怪类含量低于94cm 3 的天然气。 富气lf(CHN)井口流出物屮,C3以上桂类含量高于94cm 3 的天然气。 3、按酸气含量分类: 酸性天然气:含有显著量的硫化物和CO?等酸性气体,必须经处理后才能达到管输标准或商 品气气质指标的天然气。含硫量高丁20mg/基方的天然气。 洁气:硫化物和CO?含量甚微或根木不含,不需净化就可外输或利用的天然
4、气。 脱硫天然气:经过脱硫处理的天然气。净化天然气:经过脱硫和脱水处理的天然气。 参比条件 简写备注温度压力 o c101.325kPa, m3 (0 C)我国城镇燃气设计规范采用 20 C101.325kPam3 (CHN)我国大部分采用 15.6 C101.325kPa 3 m (15.6 C) 外国采用 天然气相关物性参数: 1、平均相对分子质量:标准状态下lmol天然气的质量 2、相对密度:标准状况下天然气的密度与干燥空气的密度之比 3、热值:单位体积或单位质量天然气完全燃烧所产生的热量 总热值:在理想燃烧反应中,若生成的水全部以液态形式存在,且所有产物冷却到15度 时 的热值。 净热
5、值:在理想燃烧反应中,若生成的水全部以气态形式存在,且所有产物冷却到15度 时 的热值。 干基热值:燃烧所用天然气在标准状况下不含水蒸气。 湿基热值:燃烧所用天然气在标准状况下完全被水饱和。 天然气处理:将通过集气系统集中后的天然气经过一系列处理,脱除其中的杂质使其达到一定 的气质指标的过程 天然气加工:轻桂回收、天然气液化和提氨 大部分时物理过程,硫黄回收属化学过程。 商品天然气的主要气质指标:最小热值、硫含量、坯露点、水露点、 最小热值:控制不可燃气体的含量 硫含量:以硫化氢含量或总硫含量表示 烧露点:在一定压力下天然气屮析出笫一滴液坯吋的温度。为防止天然气在管输过程屮有液 桂析出,桂需点
6、应低于当地坏境最低温度。 水露点:在一定压力下,天然气与液态水平衡时的温度(在地层温度和压力条件下,水在天 然气中通常以饱和水蒸气形式存在)。为防止天然气在管输或加工过程中有水析出,水露点应 低于环境最低温度5-6 Co 天然气临界凝析压力匕与临界凝析温度7;的概念及与临界温度Tc与临界压力Pc的区别。 Ttn:气液能够平衡共存的最高温度。 化:气液能够平衡共存的最高压力。 两组分体系在高于Tc时仍可能存在饱和液体, 直至臨点线上最高温度点M为止,同样, 在 高于临界压力Pc时仍可能存在饱和蒸汽直至露点线上最高压力点N为止。 天然气的反凝析现象: 反凝析现象:由JH线和LK线说明 在等温下降低
7、压力时会使蒸汽冷凝,在等压下 升高温度是可析出液体; 定义:多组分体系在等温降压或等压升温过程 中出现的液体凝析现象就称为反凝析现象。 J It! 2-4 丙组分体系相图 天然气中水的危害: 降低了天然气的热值和管道的输送能力; 温度降低或者压力上升时, 天然气中的水会以液相析出, 造成压降,加速酸性组分腐蚀; 液态水在冰点时结冰,在低温高压下形成水合物。 绝对湿度(绝对含水量):单位体积天然气中含有的水汽的量 饱和湿度(饱和含水塑):一定温度和压力下,天然气中饱和水蒸气量。 相对湿度:天然气绝对湿度和饱和湿度之比。 水露点温度:天然气在一定压力下水蒸气开始冷凝结露的温度。 露点降:评价脱水效
8、率的参数 天然气含水量的估算: 非酸性天然气:(或酸性组分体积分数小于5%) 使用天然气含水量算图(Mcketta? Wehe算图)(d=0.6,与纯水接触)图见P60 W = 相对密度校正系数)xCs(含盐量校正系数) 其他4种方法见书P59-62 酸性天然气: 坎贝尔辅助算图:图见P63 lV=ycWc +歹砂“砂 +儿。? Wichcn辅助算图:见P64 y?2s y H2S y co2 xo.75 根据y 比 s在Wichert辅助算图查得R,则W = W cxR 直接查算法图见P64 A 炖 M 饨 13 蒸气 IK 膨 呜 魅 处 代 49 天然气水合物(可燃冰)是一种天然气和水的
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