炭、石油、天然气和油页岩等非再生能源又叫化石燃料、燃料矿石或矿 物燃料。 二、天然气概念
广义：是存在于自然界的一切气体。如大气、地下气、宇宙气等。 狭义：是指存在于地下岩层中的各种气体。如气层气、油田气、煤 层气等。
第一部分 基本理论
三、天然气分类
按产出分类:
a、气田气 从气井中开采出来的天然气；
第一部分 基本理论
二十三、LNG的主要用途 1、作为清洁燃料汽化后供城市居民使用，具有安全、方便、快捷、
十四、天然气与煤层气、煤气的区别
煤层气其实是天然气的一种类型，俗称“瓦斯”，是与煤层伴生而有 毒的混合气体，主要含有甲烷和一氧化碳，当矿井下空气中瓦斯浓度达 到5%-16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿事故的重要根源。为此煤层气 亦被称为“煤矿第一杀手”。
煤气，也叫人工煤气，主要成分是一氧化碳，可分为三种：
第一部分 基本理论
二十一、LNG的物化性质 1）LNG的主要成份为甲烷，化学名称为CH4，还有少量的乙烷C2H6、
丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。 2）临界温度为-82.3℃，临界压力为45.8kg/cm3。 3）沸点为-162.5℃，熔点为-182℃，着火点为650℃。 4）液态密度为0.425t/m3，气态密度为0.688kg/Nm3。 5）气态热值41.44MJ/m3,即9900Kcal/m3，液态热值12000Kcal/kg。 6）爆炸范围：上限为15%，下限为5%。 7）华白指数(W)44.94MJ/Nm3。 8）燃烧势(CP)45.18。 9）辛烷值ASTM： 130（研究法）。 10）无色、无味、无毒且无腐蚀性。 11）体积约为同量气态天然气体积的1/625。
第一部分 基本理论
四、天然气化学组成
a、烃类气体 主要是甲烷（CH4）一般占80%以上，其次为乙烷 （C2H6）丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）、戊烷（C5H12）等；
b、非烃气体 二氧化碳（CO2）、硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、 氮气（N2）等；
c、稀有气体 氦气（Ne）、氩气（Ar）等；
1）干馏煤气：是对煤进行干馏所获得的气体产物，主要成分是CO和 H2，也含有较高的甲烷，热值为16.7MJ/Nm3。
2）气化煤气：包括水煤气和发生炉煤气，是水和焦碳在调温下反应 得到的气体，主要成分是CO和H2，热值分别为水煤气10.5MJ/Nm3、发生炉 煤气5.4 MJ/Nm3。由于水煤气和发生炉煤气发热值低，而且毒性大，不 可以单独作为城市燃气的气源使用。因为一氧化碳是有毒气体，空气中 含量为0.1%，就会引起中毒，如果含量大于1%，有可能致人死亡。
十一、天然气有关标准
项目
1）管输天然气标准 国家
技术指标
标准《输气管道工程设计规范》 高位发热量，
（GB50251-94）规定：管输天然
MJ/m3
＞31.4
气在最高输送压力下的水露点低 总硫
于环境温度5℃，而烃露点不得
（以硫计）， mg/m3
≤200
高于最低环境温度。 2）城镇商品天4 + 2O2 点燃
CO2 + 2H2O
九、天然气的水露点
天然气露点是控制天然气储运过程中不产生液态物质的重要指标， 分为水露点和烃露点：
ａ、水露点 指天然气在一定压力下析出液态水时的最高温度；
ｂ、烃露点 指天然气在一定压力下析出液态烃时的最高温度；
十、富气、贫气、干气、湿气、商品天然气和纯净天然气
4、可燃冰 (Ice Natural Gas 简称ING)
是指天然气水合物的俗称，是近20年来在海洋和冻土带发现的新型洁 净能源，可以作为传统能源如石油、碳等的替代品。可燃冰的能量密度 是煤的10倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气,被称为能满足人类使用 1000年的新能源。1立方米天然气水合物可释放164立方米的天然气。目 前技术还不能解决海洋污染和海平面上升问题，因此还不具备开采可燃 冰条件。
3）高炉煤气：是高炉炼铁时产生的尾气，主要成分为CO和N2，热值是 4.2MJ/Nm3。主要作为炼焦炉的燃料。
第一部分 基本理论
十五、热值单位换算 1卡=4.18J，1MJ=240大卡，1大卡=4.18KJ=4Btu， 1Btu=250卡，
1MBtu=30方，1方=8500大卡=35.5MJ=3.4万Btu=0.034MBtu。1升LNG=0.6方 天然气。
1、低相对密度 天然气（绝对密度0.7kg/m3）相对密度为0.6左 右。因此比空气轻，易扩散。
2、可燃性 天然气是一种可燃气体，且具有很高的热值，其热值 一般为34-38MJ/方，比普通煤大1.5倍，是理想的高效燃料。
3、可压缩性 增压20-25MPa体积缩小为240-300分之一。
第一部分 基本理论
第一部分 基本理论
二十二、LNG的六大优点 1）LNG体积比同质量的天然气小625倍，所以可用汽车轮船很方便
地将LNG运到没有天然气的地方使用。 2）LNG储存效率高，占地少。投资省，10m3LNG储存量就可供2万
户居民1天的生活用气。1户居民天然气用量0.3方/日，10方/月。 3）LNG是优质的车用燃料，与汽油相比，具有辛烷值高、抗爆性能
ｂ、粘度 0℃时,0.31×10-6Pa.s，20℃时,0.13×10-4Pa.s；
ｃ、溶解性 天然气溶于水和石油；
ｄ、可燃性 发热值一般为35.6MJ/Nm3；平均8500大卡/m3。
第一部分 基本理论
七、天然气爆炸极限
天然气在空气中的爆炸极限是上限为15%、下限为5%。
八、天然气的化学反应
甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要 是二氧化碳和水。
最高操作压力下，水露点不应高于13℃；当最低气温低于-8℃，水露 点应比最低气温低5℃
（GB18047-2000）规定：
注：本标准中气体体积的标准参比条件是101.325 kPa， 20℃
第一部分 基本理论
十二、天然气轻烃回收 天然气轻烃回收是对天然气净化处理，符合商品气标准。主要包括
脱水（分子筛吸附法）；脱酸性气（醇氨吸附法）和脱烃（冷凝分离 法）。脱烃主要将井口生产的原料天然气中C3（-80℃）、C4（-50℃） 和C5（-20℃）脱下来，使天然气的C1占95%以上变成纯干气外输。脱下 来的C3、C4和C5是很好的生活燃料和化工原料。 十三、天然气重要性质
配气管网所要求的压力，并将减压后的天然气注入到配气管网中。为了防 止压缩天然气减压后因温度太低而形成水化物，需要在减压前对气体加热
将LNG输入到配气管网前必须利用蒸发器将其重新汽化，汽化器一般 为空气汽化器和水汽化器两种类型。
第一部分 基本理论
十七、压缩天然气与液化天然气的异同点 二者均为天然气，只是状态不同、热值不同。压缩天然气是气态，
富气是指含C3、C4和C5等重碳成分较高的天然气，一般占10%以上； 贫气是指含C3、C4和C5等重碳成分较少的天然气，一般占10%以下；干气 是指经过轻烃回收处理后的外输的天然气；湿气是指含有水蒸汽的天然 气；商品天然气是指进入干线输气管道的天然气；纯净天然气是指酸性 气体含量甚微的天然气。
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2、压缩天然气（ Compressed Natural Gas 简称CNG）
是指把标准天然气增大压力20MPa以上的天然气。主要应用了气体可压缩性，根据 气态方程，在温度不变的情况下，压力增大，体积缩小的原理，当压力在25MPa时，体 积缩小为标准状态下的1/296。当压力在20MPa时，体积缩小为标准状态下约为1/240。 CNG热值一般38.6MJ/Nm3，约为9200大卡/Nm3。CNG管束车八瓶一般单瓶容积2.25m3 ， 总容积18m3，最大充装天然气量4550Nm3，经济运输半径以150-200公里为妥，燃油百公 里运费约为0.3元/方。以CNG为燃料的车辆叫做NGV（NaturalGasVehicle）。
第一部分 基本理论
3、液化天然气（ Liquefied Natural Gas 简称LNG）
天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液 化天然气（简称LNG）。天然气通过制冷液化后，LNG就成为含甲烷（96 ％以上）和乙烷（4％）及少量C3～C5烷烃的低温液体。LNG无色、无味、 无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，LNG的重量 仅为同体积水的45%左右。气态热值42MJ/Nm3，即9900大卡/Nm3；液态热 值50MJ/kg，即12000大卡/kg。目前LNG低温槽车最大容积52.8m3，最高工 作压力0.7MPa，最大充装天然气量3.3万Nm3， 经济运输半径500-800Km为 妥。燃油百公里运费约为0.07元/方。
热效率关系是1m3天然气相当于1升汽油、相当于1.3升液化石油气、 相当于2.2m3人工煤气。
车用钢瓶容积换算关系 1升=0.2方，1方=5升。出租车车钢瓶一般为 65升，即装13方；中巴车80升，即装16方。
十六、充气与减压卸气 充气是利用压缩机往槽车上配备的高压储气瓶组充装天然气，充装压
力一般为20-25MPa。 减压卸气是利用减压阀将高压储气瓶组中的压缩天然气的压力减低到
高压常温，压力一般为20MPa以上；而液化天然气是液态，常压低温，温 度一般低于-161℃，LNG热值要高于CNG热值。 十八、液化天然气与液化石油气的区别
液化天然气主要成分是甲烷、乙烷，要在很低（-161℃）的温度下 保存，体积是气态的625倍，液态热值51MJ/kg，气态热值42MJ/Nm3；而 LPG主要成分是丙丁烷和丙丁烯，一般保存温度是-60℃，体积是气态的 250倍，气态热值11000大卡/Nm3，折算液态热值45.6MJ/kg。因此，液化 天然气热值比液化石油气的热值高。
b、石油伴生气 从油井中与原油一起采出来的天然气，也叫溶解气、油田气等；
c、凝析气 凝析油逆蒸发作用而气化形成的天然气；
d、煤层气 从地下煤层中采出来的天然气；