① M点温度：气、液能够 平衡共存的最高温度，称 为临界冷凝温度（TM）。 ② N点压力：气、液能够 平衡共存的最高压力，称 为临界冷凝压力（PN） ③ TM-TC、PN-PC并不重合 ④ 反凝析现象：由JH线和 LK线说明
(三) 相特性的实际应用
原油储层：在泡点线上边，储层为 液体，即原油层。 凝析气储层：在露点线外，气体储 层，开采中（降压）有液体析出， 所以叫凝析气储层。 天然气储层：DD’线有液体析出， 称为富天然气层；EE’线为“干” （或“贫”）天然气层。
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清洁民用燃料 天然气作为城市居民生活用燃料，可极大地减少城市污染， 改善城市环境。我国大城市的供热正在逐步完成天然气锅炉代替燃煤锅炉的改造 过程，家用燃气锅炉在新建住宅小区中的使用也正在快速发展。天然气将成为城 市居民主要生活燃料。
我国于2002年7月4日正式开工建设的“西气东输”工程，西起新疆塔里木盆 地经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏，输送天然气到上海、浙江， 供应沿线各省的民用和工业用气。这一工程的建成，不仅缓解东部经济发达地区 的能源短缺问题 ，同时也使这一地区的空气质量将有大的改进。另据报道，西气 东输二线已于2011年6月30日开工建设。来自土库曼斯坦阿姆河右岸的天然气通过 该线可以直达珠三角。工程总投资约1422亿元人民币，横贯中国东西两端，年输 气能力300亿立方米，并可稳定供气30年以上。
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第二节 天然气的分类、组成和 体积参比条件
三、天然气体积计量的参比条件
参比条件
温度
压力
0℃ 101.3ห้องสมุดไป่ตู้5kPa
20℃ 101.325kPa
15.6℃ 101.325kPa
简写
备注
Nm3，m3(0℃)
我国《城镇燃气设计规范》采用
m3
我国大部分采用
m3(15.6℃)，m3(15℃)
外国采用
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第三节 天然气的相特性
(一) 天然气含水量及其预测方法
预测方法
图解法
用图来查取天然气的水含量。根据天然气的温度、
压力及酸性组分含量来确定其水含量。
应用状态方程来进行多组份平衡计算来求取
热力学模型法 天然气中的水含量，如用 SRK、PR等方程。
1. 不含酸性组分的天然气含水量预测（见图1－6）
应用图1－6时应注意以下几点： ①图中水合物形成曲线（虚线）以下是水 合物形成区，气体和水合物呈平衡状态。 ②水合物曲线以上是液态水析出区，气体 与液态水之间程平衡。 ③纵坐标是相对密度为0.6，并与纯水接触 时天然气的饱和含水量, 单位为g/103m3。 ④已知天然气的含水量和压力，可查天然 气的水露点。 ⑤当天然气的相对密度不是0.6或者气体与 含盐水接触时，应对天然气的含水量进行 校正，其校正方法如下
当气体相对密度不是0.6时，可从附图中查得校正系数CRD，其定义式为：
CRD

相对密度 RD为 的气体含水量 相对密度 0.为 6的气体含水量
当气体与盐水接触时，可从附图中查得校正系数CB，其定义式为：
与盐水接触时的气体水含量 CB 与纯水接触时的气体水含量
因此，当气体密度不是0.6，且与盐水接触时，含水量W为
天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物，而且这些化合物大部分是 烷烃，其组成如下（详细见书第5页）：
CH4
C2H6 C3H8 C4H10 C5+ N2 CO2 H20 H2S He Ar Xer
(70-95%) C2+ (5-30%)
少量
微量
在C6+ 的组分中，还包括：①环烷烃（甲基环戊烷、环己烷等） ②芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）
W0.98 W 0 5 C RC DB
W0 — 由图1－6查得的未经校正天然气含水量 ，g/103m3
2. 含酸性组分的天然气水含量预测
（1） 坎贝尔（Campbell）法 当天然气中的酸性组分低于40％时，用下式计算其含水量
W s 0 . 9 ( y 8 H W H 5 C y C C 2 W O C 2 O y H 2 S W H 2 S )
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第二节 天然气的分类、组成和 体积参比条件
2.按烃类组成可分为： ①干气 每m3(20,101.325kPa)天然气C+5液体含量小于13.5cm3的天然气。 ②湿气 每m3(20,101.325kPa)天然气C+5液体含量大于13.5cm3的天然气。 ③贫气 每m3(20,101.325kPa)天然气C+3液体含量小于100cm3的天然气。 ④富气 每m3(20,101.325kPa)天然气C+3液体含量大于100cm3的天然气。 通常，人们还习惯将脱水(脱除水蒸气)前的天然气称为湿气，脱水后水
天然气的组成并不是固定不变的，不仅不同地区油、气藏中采出的天然气 组分差别很大，甚至同一油、气藏的不同生产井天然气组成也会不同。
世界上有少数的天然气中含有大量的非烃组分，甚至主要成分是非烃气体。 例如胜利油田发现了含量是99%的二氧化碳井；美国发现了含量97.4%的氮气井； 我国也发现了高浓度硫化氢气井。
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二、天然气的利用 天然气是一种清洁能源和优质化工原料。它与石油相比，在清洁 性、经济性、方便性和用途的广泛性有着明显的优越性。天然气的利 用主要集中在发电、工业燃料、化工原料、城市居民和商业用气等几 个方面、发动机燃料。
天然气发电 天然气发电不仅可以减少污染，而且燃气机组启动
速度快，既可带基本负荷，又可用于电网调峰，可有效提高电网调峰 能力，改善电网运行质量。
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三、 天然气在能源消费中的地位
据近20年统计，世界天然气的消费量大致以平均每年2～3%的速度在增长；在 当今世界能源消费结构中，达到24%，成为三大主力之一。目前，世界正处于天然气 取代石油而成为世界主要能源的过度时期，国际能源界普遍认为，今后，世界天然 气产量和消费量将会以较高的速度增长，2020年以后世界天然气的产量将要超过煤 和石油，成为世界最主要的能源。“十二五”期间，我国天然气消费比例将翻番， 由目前在能源消费结构中占4%的比重提高到8%。 21世纪将是天然气的世纪。其发 展趋势见下图。
式中： WS－ 酸性天然气的含水量，g/103m3; yHC－酸性天然气中除CO2和H2S外所有组分的摩尔分数。 yCO2, yH2S－酸性天然气中CO2和H2S的摩尔分数。 WHC－由图1－6查得的天然气含水量，（已用附图校正） WCO2－纯CO2的含水量，由图2－8查得。 WH2S－纯硫化氢的含水量，由图2－9查得。
在天然气开采、集输及处理与加工过程中，天然气往往会发生相态的变化， 液态变成气相或气相变成液相。含水天然气在加工过程中会生成水合物固体或 所含水蒸汽冷凝出现水相，含二氧化碳的天然气在低温下会生成固体等等。所 以研究天然气的相态特性以及含水和二氧化碳天然气的相态特性，对于指导天 然气的开采和加工具有重大的指导意义。本章要研究的相态体系为：
据中国工程院介绍，我国非常规天然气资源也相当丰富，初步预测，页岩气、 致密气的可采资源总量在20-36万亿立方米，煤层气地质储量为36.8万亿立方米， 居世界第三位。我国境内也有丰富的水合物储藏。据专家分析,青藏高原盆地和东 海、南海、黄海的大陆坡及其深海,都可能存在体积巨大的水合物。据报道,我国 的南海海域蕴藏着丰富的水合物,约70万亿立方米,其能源总量大约是石油储量的 一半。
烃类的相特性 烃－水系统相特性 烃－二氧化碳系统相特性
一、烃类的相态特性
(一) 纯组分的 P-T图
FH－气、固相平衡线 HD－固、液相平衡线 HC－气、液相平衡线 H点－三相点 C点－临界点（Pc,Tc) 气体、过热蒸汽、超临 界流体的区别
压缩 液体
超临界 气体
气体
过热 蒸汽
(二) 两组份及多组分体系
二、烃-水体系相特性
不论是气田气还是伴生气，从井口采出后都含有饱和水。天然气中含有的这种 饱和水蒸气的量通称为天然气的含水量；以液态的形式存在于天然气中水，我们称 之为游离水或液态水。
天然气中水的危害： ① 降低了天然气的热值和输气管道的输送能力。 ② 当温度降低或压力增加时，天然气中的水会呈液相析出，在管道或设备中造 成积液，增加流动压降，加速天然气中酸性组分对管道和设备的腐蚀。 ③ 液态水在冰点时会结冰，在高压低温下形成水合物，堵塞管道或阀门。因此， 在天然气的加工处理过程中，首先要除去天然气中的水。
天然气处理原理与加工艺
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第一章 天然气基础知识
第一节 天然气资源及其利用 第二节 天然气的分类、组成和体积参比条件 第三节 天然气的相特性 第四节 天然气处理的含义及产品质量要求 第五节 用作城镇燃气的天然气互换性和分类 第六节 综合能耗及其计算方法
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第一节 天然气资源及其利用 天然气资源 天然气利用 天然气在能源消费中的地位
露点降低的天然气称为干气；将回收天然气凝液前的天然气称为富气，回收 天然气凝液后的天然气称为贫气。此外，也有人将干气与贫气、湿气与富气 相提并论。由此可见，它们之间的划分并不是卜分严格的。因此，讲课时提 到的贫气与干气、富气与湿气也没有严格的区别
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第二节 天然气的分类、组成和 体积参比条件
二、天然气的组成
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2.我国的天然气资源
我国的常规天然气远景资源量达56万亿立方米，其中59%的资源分布在中西 部的川渝、陕甘宁、青海和新疆四大气区，四大气区内天然气资源量约为22.4万 亿立方米。除陆上四大气区外，我国近海天然气资源也十分丰富，海南、渤海、 东海都是天然气富集地区。到2010年底月，全国累计探明的可开采天然气资源量 超过38万亿立方米。
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一、天然气资源
1.世界天气资源 常规天然气资源：根据《中国能源报》2011年06月27日报道，世界天然 气资源量为471万亿立方米，其中俄罗斯天然气储量居世界之首，占世界天 然气储量的近23.7%，以下依次为伊朗、卡塔尔、阿联酋和沙特阿拉伯。 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。全球非常规天然气资源丰富,达4000万亿立方米,是常规天 然气资源量的8.3倍。其中煤层气256万亿立方米，致密气210万亿立方米， 页岩气456万亿立方米，水合物3000万亿立方米。（非常规天然气咨询网： ） 世界广义天然气资源量大大超过了石油，根据估计，世界广义天然气 可用250年，而石油的可用年限不到45年。