天然氣的原理

1、天然氣的原理我國居民管道燃?xì)鈨r(jià)格約3.5 元 / 立方米，因每立方米約等于 0.5548kg，因此天然氣的價(jià)格約等于6.3086 元/kg。0.7174kg/m3，相對密度為 0.5548。天然氣的密度一般為 0.75 kg/m3 常溫、常壓下甲烷的密度為0.8kg/m3 ，相對密度一般為0.58 0.62。天然氣的密度與溫度、壓力及天然氣的組成有關(guān)，通常情況下，其密度變化范圍為0.550.90kg m3。天然氣的相對密度是天然氣的密度與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) (0，101.325kPa)下的空氣密度的比值 .一、天然氣天然氣是指動、植物遺體通過生物、化學(xué)及地質(zhì)變化作用，在不同條件下生成、轉(zhuǎn)移，并在一定壓力

2、下儲集，埋藏在深度不同的地層中的優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w。其主要成分是飽和烴，以甲烷為主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，也含有少量非烴類氣體，如一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、氫氣、硫化氫、水蒸氣及微量的惰性氣體氦、氬等。1.密度和相對密度常溫、常壓下甲烷的密度為 0.7174kg/m3，相對密度為 0.5548。天然氣的密度一般為 0.75 kg/m3 0.8kg/m3，相對密度一般為 0.580.62。2.著火溫度甲烷的著火溫度為 540。3.燃燒溫度甲烷的理論燃燒溫度為 1970。天然氣的理論燃燒溫度可達(dá)到 2030。4.熱值熱值是指 1 標(biāo)準(zhǔn)立方米某種氣體完全燃燒放出的熱量，屬于物質(zhì)的特性，符號是q，

3、單位是焦耳每立方米，符號是 J/m3。熱值有高位熱值和低位熱值兩種。高位熱值是指一標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，而其中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)排出時(shí)所放出的熱量。低位熱值是指一標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，但煙氣中的水蒸氣仍為蒸氣狀態(tài)時(shí)所放出的熱量。 燃?xì)獾母呶粺嶂翟跀?shù)值上大于其低位熱值， 差值為水蒸氣的氣化潛熱。 由于天然氣是混合氣體，不同的組分以及組分的不同比例，都會有不同的熱值，爆炸極限可燃?xì)怏w和空氣的混合物遇明火而引起爆炸時(shí)的可燃?xì)怏w濃度范圍稱為爆炸極限。 在這種混合物中，當(dāng)可燃?xì)怏w的含量減少到不能形成爆炸混合物時(shí)的含量， 稱為可燃?xì)怏w的爆炸下限， 而當(dāng)

4、可燃?xì)怏w含量一直增加到不能形成爆炸混合物時(shí)的含量，稱為爆炸上限。由于天然氣的組分不同，爆炸極限存在差異。大慶石油伴生氣是4.2%14.2%、大港石油伴生氣是4.4%14.2%。通常將甲烷的爆炸極限視為天然氣爆炸極限， 因此天然氣的爆炸極限約為 5%15%。二、壓縮天然氣壓縮天然氣（ Compressed Natural Gas簡稱 CNG）通常是指經(jīng)凈化后壓縮到 20MPa25MPa 的天然氣。CNG的用途：壓縮天然氣在 20MPa 時(shí)體積約為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下同質(zhì)量天然氣的 1/200 。由于 CNG生產(chǎn)工藝、技術(shù)、設(shè)備比較簡單，運(yùn)輸裝卸方便，而且在環(huán)境保護(hù)方面有明顯優(yōu)勢，因此是值得大力推行的車用燃

5、料及城鎮(zhèn)居民用氣。CNG的特點(diǎn)： CNG作為一種理想的車用替代能源，其應(yīng)用技術(shù)比較成熟。 它具有成本低、 效益高、污染少及使用安全便捷等特點(diǎn)，CNG 作為城鎮(zhèn)居民的替代氣源，具有便攜的特點(diǎn)，尤其在難覓優(yōu)質(zhì)民用燃料的城鎮(zhèn)應(yīng)用尤為顯著。三、液化天然氣天然氣在常壓下，當(dāng)冷卻至約 -162時(shí)，則由氣態(tài)變成液態(tài)， 稱為液化天然氣（英文 Liquefied Natural Gas, 簡稱 LNG）。LNG 的主要成份為甲烷，還有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然氣在液化過程中進(jìn)一步得到凈化，甲烷純度更高，幾乎不含二氧化碳和硫化物，且無色、無味、無毒。LNG 的密度取決于其組分和溫度，通常在 430 kgm34

6、70 kg m3 之間，但是在某些情況下可高達(dá) 520kgm3。密度隨溫度的變化梯度約為 135 kg（m3）。LNG的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的 1/600 。四、液化石油氣液化石油氣（ Liquefied Petroleum Gas，簡稱 LPG）是開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一部分碳?xì)浠衔铩?其主要成分是丙烷、 丙烯、丁烷，習(xí)慣上又稱 C3、C4，即只用烴的碳原子 （C）數(shù)表示。這些碳?xì)浠衔镌诔?、常壓下呈氣態(tài)，當(dāng)壓力升高或溫度降低時(shí)，很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，其體積約縮小為氣態(tài)時(shí)的1/250 。密度液化石油氣的密度有氣體密度和液體密度之分。對于氣體密度， 由

7、于液化石油氣密度隨著溫度和壓力而變化， 表示時(shí)必須注明溫度和壓力條件。 氣態(tài)液化石油氣的密度隨著溫度及相應(yīng)飽和蒸氣壓的升高而增加。 在壓力不變的情況下， 氣態(tài)物質(zhì)的密度隨著溫度的升高而減小。標(biāo)況下液化石油氣的氣態(tài)密度約為 1.9 kg/Nm3 2.5 kg/Nm3。對于液體密度，液態(tài)液化石油氣的密度受溫度影響較大，溫度升高，密度減小，同時(shí)體積膨脹。液化石油氣的液態(tài)密度一般為 500 kg/m3600 kg/m3 。著火溫度：液態(tài)液化石油氣中的著火溫度約為 426 537。燃燒溫度：當(dāng)液化石油氣利用空氣作助燃劑，其理論燃燒溫度可達(dá)到1900。熱值：由于液化石油氣是混合氣體，以 C3、C4 為主，

8、組分比例不同，會造成不同的熱值。爆炸極限由于液化石油氣的組分比例不同，爆炸極限存在差異。大慶液化石油氣是 1.7% 9.7%，北京液化石油氣是 1.6% 9.7%。通常所采用的液化石油氣的爆炸極限是 1.5%9.5%。五、人工煤氣由固體燃料（煤、焦炭等）或液體燃料（重油等）經(jīng)干餾、汽化或裂解等過程所制得的氣體，統(tǒng)稱為人工煤氣（或人工燃?xì)猓?。人工煤氣的主要成分為烷烴、 烯烴、芳烴、一氧化碳和氫等可燃?xì)怏w，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃?xì)怏w。 人工燃?xì)庵泻袩o色、無味、有劇毒的一氧化碳， 盡管在城鎮(zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量要求中限制了一氧化碳的含量，但出現(xiàn)泄漏時(shí)，會導(dǎo)致中毒。1. 密度：焦?fàn)t煤氣主要由碳?xì)浠衔?/p>

9、和氫氣組成，常壓下焦?fàn)t煤氣密度為 0.4686 kg/m3，相對密度為 0.3623。著火溫度：焦?fàn)t煤氣的著火溫度為 600-650。燃燒溫度：焦?fàn)t煤氣的理論燃燒溫度為 1998。熱值：焦?fàn)t煤氣其低熱值為 17.9MJ/m3。爆炸極限六、沼氣沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)?？吹剑谡訚傻?、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點(diǎn)燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。沼氣，是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并在適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣是混合氣體，主要成分是甲烷，其性質(zhì)與天然氣相似。沼氣由 50 80甲烷 (CH4)、20 40二氧

10、化碳 (CO2)、0 5氮?dú)?(N2)、小于 1的氫氣 (H2)、小于 0.4的氧氣 (O2)與 01 3硫化氫 (H2S)等氣體組成 。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。沼氣的爆炸極限約 8.620.8。沼氣的熱值約 20.823.6 MJ/m3。我國的天然氣分很多種的，有 4T、6T、10T、12T，每一種的密度都不一樣，四種類別天然氣的相對密度分別為：4T： 0.81756T： 1.237910T：0.612512T：0.5548一噸 LNG等于多少標(biāo)方天然氣LNG 簡介 液化天然氣密度是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷的625 倍。也就是說， 1m3液化天然氣可氣化成625 m3 天然氣，由此可見貯

11、存和運(yùn)輸?shù)姆奖阈浴？梢赃_(dá)到歐 IIII 標(biāo)準(zhǔn)。LNG 密度： 0 42046 g cm3 根據(jù)單位換算 1 立方米等于 0.45 噸LNG是一種清潔能源，排放液化天然氣氣化比是1 噸 1495 標(biāo)方。LNG 重量僅為同體積水重量的45%據(jù)一些資料可得這些燃料的典型熱值及產(chǎn)生的CO2： 天然氣 8300 千卡 m3，產(chǎn)生的CO2為1.885kg； 標(biāo)準(zhǔn)煤 7000 千卡 kg，產(chǎn)生的 CO2為 3.6kg； 原油 9200 千卡 kg 原油的碳含量按 85，產(chǎn)生的 CO2為 3.1kg，各發(fā) 10000 千卡熱量，需天然氣 1.20 m3，產(chǎn)生 CO2，2.26 kg；原油 1.09kg，產(chǎn)生

12、CO2，3.37 kg；（天然氣比石油 CO2排放減少 33%）標(biāo)準(zhǔn)煤 1.73kg，產(chǎn)生 CO2， 5.14 kg。（天然氣比石油 CO2排放減少 56%）天然氣與煤炭和石油相比，確實(shí)減少了 C 排放。而且幅度很明顯。政府推動使用LNG和天然氣的動力就會很足，因?yàn)闇p少溫室氣體排放，現(xiàn)在減少C排放是一種政治。天然氣汽車分類按天然氣燃料狀態(tài)分類按照所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同，天然氣汽車可以分為：壓縮天然氣（ CNG）汽車。壓縮天然氣是指壓縮到 20.724.8 MPa 的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。壓縮天然氣（ CNG）是一種無色透明、 無味、高熱量、比空氣輕的氣體， 主要成分是甲烷， 由于組

13、分簡單， 易于完全燃燒，加上燃料含碳少， 抗爆性好，不稀釋潤滑油，能夠延長發(fā)動機(jī)使用壽命。 液化天然氣（ LNG）汽車。液化天然氣是指常壓下、 溫度為 -162 度的液體天然氣， 儲存于車載絕熱氣瓶中。 液化天然氣（LNG）燃點(diǎn)高、安全性能強(qiáng)，適于長途運(yùn)輸和儲存。 壓縮天然氣（ CNG）體積能量密度約為汽油的 26%，而液化天然氣（ LNG）體積能量密度約為汽油的 72%，是壓縮天然氣（ CNG）的 2.77 倍，因而使用 LNG 的汽車行程遠(yuǎn)，相對可大大減少汽車加氣站的建設(shè)數(shù)量。 與同功率的燃油車相比，天然氣汽車尾氣中 HC（碳?xì)浠衔铮┛上陆?90%，CO降低 80%，NOX下降 40%；

14、天然氣在溫室氣體減排方面具有顯著的優(yōu)勢。 國外研究結(jié)果表明， 天然氣汽車的 CO2排放量與傳統(tǒng)車相比可降低 20%以上；天然氣的其他屬性介紹一：天然氣的熱值：天燃?xì)饷苛⒎饺紵裏嶂禐?000 大卡至 8500 大卡。每公斤液化氣燃燒熱值為11000 大卡。氣態(tài)液化氣的比重為2.5 公斤 / 立方米。每立方液化氣燃燒熱值為25200 大卡。這樣可看出一立方液化氣燃燒熱值是天然氣的三倍，但還有報(bào)道說液化氣熱值是天然氣的7 倍。每瓶液化氣重 14.5 公斤 ,總計(jì)燃燒熱值 159500 大卡 ,相當(dāng)于 20 立方天然氣的燃燒熱值。 二：天然氣的應(yīng)用領(lǐng)域一、民用燃料：天然氣價(jià)格低廉、熱值高、安全性能、環(huán)

15、境性能好，是民用燃?xì)獾氖走x燃料。二、工業(yè)燃料：以天然氣代替煤，用于工廠采暖，生產(chǎn)用鍋爐以及熱電廠燃?xì)廨啓C(jī)鍋爐。三、工藝生產(chǎn)：如烤漆生產(chǎn)線，煙葉烘干、瀝青加熱保溫等。 四、化工原料：如以天然氣中甲烷為原料生產(chǎn)氰化鈉，黃血鹽鉀，赤血鹽鉀等。五、壓縮天然氣汽車：用以解決汽車尾氣污染問題。隨著家庭使用安全、可靠的天然氣，將會極大改善家居環(huán)境，提高生活質(zhì)量。天然氣耗氧情況計(jì)算：1 立方米天然氣（純度按100%計(jì)算）完全燃燒約需2.0 立方米氧氣，大約需要10 立方米的空氣。以下無正文僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。Nur f r den pers?nlichen f r