空港運管中心曹家文-天然氣基礎知識-PPT

1、天然氣基礎知識 空港運管中心空港運管中心 演講：曹家文演講：曹家文第一部分第一部分天天 然然 氣氣 基基 本本 性性 質(zhì)質(zhì)第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)一、概述 天然氣是從地下開采出來的一種可燃性氣體,它是埋藏在地殼下面的生物有機體,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和復雜的轉(zhuǎn)化過程而形成的。 我國利用天然氣有著悠久的歷史，它是氣體燃料中出類拔萃的新秀，具有清潔、無毒、熱值高、使用調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點，廣泛用于各行各業(yè)，如熬鹽、化工、化肥、冶煉、碳黑生產(chǎn)，CNG汽車和城市民用等。 隨著城市建設發(fā)展，城市天然氣事業(yè)迅速壯大，公用、民用氣用戶大量增加，為減輕環(huán)境污染，天然氣在各行各業(yè)不斷受到重視，它是二

2、十一世紀一種清潔、高效、優(yōu)質(zhì)的環(huán)保能源。 第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)二、天然氣的種類1、氣田氣 熱值一般為34.69MJ/Nm3(8300KCAL/Nm3）2、油田伴生氣 熱值一般為45.47MJ/Nm3(10878KCAL/Nm3）3、凝析氣田氣 熱值一般為48.36MJ/Nm3(11569KCAL/Nm3）4、煤層氣熱值一般為36.37MJ/Nm3(8700KCAL/Nm3）5、礦井氣熱值一般為18.84MJ/Nm3(4500KCAL/Nm3）三、主要參數(shù)1、主要成分： CH4（甲烷），另外含有少量的其他烷烴 以及 氮、二氧化碳、硫化氫、水份等。2、臨界溫度： -82.

3、3，臨界壓力4.58MPa。3、沸點： -162 （1atm），著火點：650 4、低熱值： 8800Kcal/Nm3（36.96MJ/Nm3）5、高熱值： 9700Kcal/Nm3（40.98MJ/Nm3）6、爆炸范圍： 下限為5%，上限為15%7、氣態(tài)密度： 0.75Kg/Nm3，為空氣的0.5以上數(shù)據(jù)按CH4含量約為97%的天然氣參數(shù)，為近似值。第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)四、天然氣的燃燒1、燃燒 天然氣和氧氣在達到一定濃度及一定溫度下可以燃燒，燃燒產(chǎn)物主要是水和二氧化碳，當氧氣不足時，燃燒會產(chǎn)生CO。 CH4+2O2=CO2+2H2O 1Nm3天然氣燃燒需要2Nm3氧

4、氣（即需要約10Nm3空氣） 因此從安全角度講，使用天然氣的廚房需要良好通風；衛(wèi)生間內(nèi)安裝舊式的直排式熱水器是相當危險的。第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)2、爆炸 天然氣在室內(nèi)空氣中的含量達到5%-15%時,一遇明火或高溫物體,甚至開關電燈時所產(chǎn)生的電火花,都可引起門窗緊閉的房間發(fā)生爆炸。 天然氣中含有少量的硫化氫氣體,國家有關規(guī)范要求,一立方米天然氣中硫化氫含量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋氣味,并且硫化氫氣體還是一種強烈的神經(jīng)性毒物。 為保證使用安全，城市燃氣內(nèi)添加臭劑（通常為四氰噻吩 ），臭劑量1520mg/Nm3，保證天然氣在空氣中濃度達到1%時即可聞到。第一部分第一部

5、分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)3、熱值 單位體積天然氣完全燃燒可放出的熱量稱為天然氣的熱值，單位KJ/Nm3。熱值分高熱值和低熱值兩種。天然氣的高熱值在數(shù)值上大于低熱值，區(qū)別是高熱值指煙氣中所含水蒸氣以冷凝狀態(tài)所釋放的汽化潛熱。4、著火溫度指燃氣與空氣的混合物開始進行燃燒反應的自燃的最低溫度。甲烷著火溫度為540 。、燃燒速度垂直于燃燒焰面，火焰向未燃燒氣體方向傳播的速度叫做燃燒速度。甲烷最大燃燒速度為0.38米/秒。第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)6、各種熱值1千克標準煤的熱值為29.308兆焦1度電（1KWh）的發(fā)熱量為3.6兆焦 1千克重油的熱值：10000KCAL/千克

6、 汽油熱值：46000KJ/kg純天然氣熱值36000kJ/Nm3 第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)7、天然氣與其他可燃氣體所具備那些的優(yōu)點 1、高熱值燃料 2、高清潔燃料 3、安全性好 4、經(jīng)濟性好8、天然氣的危害 1、易燃易爆性，遇到靜電火花也會引起爆炸 2、天然氣具有麻醉性，在空氣中的濃度較高時對人體的中樞神經(jīng)具有麻醉性 3、天然氣不含一氧化碳，但燃燒不完全時也會產(chǎn)生一氧化碳有害氣體八、天然氣的儲存與運輸1、管道輸送 天然氣在常溫下不能液化，通常保持在一定壓力下采用管道輸送。城市間天然氣管道輸送造價較高，通常需要較大規(guī)模用氣量才

7、可能實施長輸管道工程。城市內(nèi)天然氣通常全部采用管道輸送至各用戶。2、CNG（壓縮天然氣） 將天然氣壓縮到20MPa，壓縮后體積縮小約220倍，采用氣瓶車運輸至城市門站減壓供給城市用氣，或壓縮后供給CNG汽車作為燃料。 CNG儲存效率較高，但是由于壓力很高，需多級壓縮，耗能較高，同時氣瓶金屬耗量非常大，因此CNG汽車運輸效率很低，因此通常為近距離小規(guī)模運輸。一般為200公里，最大400公里。第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)3、LNG（液化天然氣） 將天然氣深度冷凍，通常約-162（即1atm下，天然氣的沸點溫度），此時液化后的體積約縮小約600多倍，采用低溫槽車（國際間采用低溫槽船

8、）運輸至城市氣化站氣化為常溫天然氣供給城市用氣。 LNG儲存溫度很低，儲存壓力略高于常壓，儲存效率高，單位體積運輸費用較低。 國際間天然氣貿(mào)易中LNG所占比重逐年增加，我國正在大力引進國外的LNG。 我國天然氣資源分布不均，目前國內(nèi)已有多座中小型LNG液化廠，并有多座正在建設，極大的促進了國內(nèi)天然氣事業(yè)的發(fā)展。LNG的覆蓋范圍約1000-3000公里，每1000公里運費約0.5元（指40立方米槽車）。第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)九、城市燃氣管網(wǎng)壓力級制 第一部分第一部分 天然氣基本性質(zhì)天然氣基本性質(zhì)第二部分CNG工藝流程及基本原理一、概述 壓縮天然氣(CNG)是將管道天然氣經(jīng)

9、過脫水、脫硫后用壓縮機將天然氣壓力增加到20-25Mpa。 目前主要應用于汽車燃料、城市小區(qū)、工業(yè)用戶等領域。 壓縮天然氣具有清潔、儲存效率高、運輸使用方便、快捷等優(yōu)點。 壓縮天然氣的應用還可解決管道施工困難的城市人口密集地區(qū)的清潔燃料供應問題，從而有效提高城市氣化率解決部分需要天然氣作為燃料(原料)工業(yè)企業(yè)的用氣要求。 第二部分CNG工藝流程及基本原理二、CNG的性質(zhì)、儲存壓力：20-25MPa、水露點溫度：水露點溫度-5 以下、其他指標同天然氣第二部分CNG工藝流程及基本原理三、CNG加氣站工藝流程儲氣瓶組或儲氣井天然氣調(diào)壓計量脫硫、脫水壓縮機順序控制盤加氣機燃料汽車大流量加氣柱拖車第二部分CNG工藝流程及基本原理四、CNG減壓站及子站工藝流程子站壓縮機順序控制盤儲氣瓶組或儲氣井加氣機燃料汽車拖車減壓撬卸氣柱城市管網(wǎng)用戶第二部分CNG工藝流程及基本原理第三部分LNG工藝流程及基本原理一、概述LNG (Liquefied Natural Gas) ,是天然氣經(jīng)過凈化，壓縮制冷而得到的液態(tài)天然氣，體積縮小了約倍，適宜于長途運輸和儲存。比液化前的天然氣組分更純凈，幾乎不含水分。主要成份為，還有少量CH，CH ，N。第三部分LNG工藝流程及基本原理二、LN