天然气简介ppt课件.ppt

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1、天然气简介ppt课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望前言n天然气资源及其利用n天然气的组成与分类n天然气处理与加工的目的及内容n商品天然气的质量指标一 天然气资源及其利用n天然气资源n天然气利用n天然气在能源消费中的地位一、天然气资源一、天然气资源 1.1.世界天气资源世界天气资源 世界天然气资源比石油资源丰富，国际天然气工业联合会提供的数据显世界天然气资源比石油资源丰富，国际天然气工业联合会提供的数据显示，全球已探明的天然气储量为示，全球已探明的

2、天然气储量为152152万亿立方米万亿立方米，按目前的消费水平，可供，按目前的消费水平，可供开采开采6565年年，而探明的，而探明的石油石油可供开采期为可供开采期为4343年年。其中俄罗斯天然气储量居世界。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之首，占世界天然气储量的近35%35%，以下依次为伊朗、卡塔尔、阿联酋和沙，以下依次为伊朗、卡塔尔、阿联酋和沙特阿拉伯。特阿拉伯。天然气水合物（俗称天然气水合物（俗称“可燃冰可燃冰”）是天然气与水的非化学计量型晶体化）是天然气与水的非化学计量型晶体化合物，主要储藏于海洋底部，是天然气的另一种存在形式。据专家估计，水合物，主要储藏于海洋底部，

3、是天然气的另一种存在形式。据专家估计，水合物的储量是常规能源储量的两倍，可使用近合物的储量是常规能源储量的两倍，可使用近100100年。年。我国的天然气远景资源量达我国的天然气远景资源量达5656万亿立方米，其中万亿立方米，其中59%59%的资源分布在中西部的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22.422.4万亿立万亿立方米。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。到都是天然气

4、富集地区。到20082008年年8 8月，全国累计探明的可开采天然气资源量达月，全国累计探明的可开采天然气资源量达2222万万亿立方米亿立方米。根据根据20062006年年7 7月最新消息月最新消息，在我国南海珠江口盆地实施的在我国南海珠江口盆地实施的LW3-1-1井井获得天然气重大发现，初步估算天然气资源超过获得天然气重大发现，初步估算天然气资源超过1000亿立方米，有望成为我国亿立方米，有望成为我国海域最大的天然气发现。海域最大的天然气发现。我国境内也有丰富的水合物储藏。据专家分析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、青藏高原盆地和东海、南海、黄海的大陆坡及其

5、深海黄海的大陆坡及其深海,都可能存在体积巨大的水合物。据报道都可能存在体积巨大的水合物。据报道,我国的南海海域我国的南海海域蕴藏着丰富的水合物蕴藏着丰富的水合物,约约71071010103 3,其能源总量大约是石油储量的一半。其能源总量大约是石油储量的一半。2.2.我国的天然气资源我国的天然气资源二、天然气的利用二、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

6、、城市居民和商业用气等几用主要集中在发电、工业燃料、化工原料、城市居民和商业用气等几个方面。个方面。天然气发电天然气发电 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。能力，改善电网运行质量。清洁民用燃料清洁民用燃料 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污染，改善城市环境。我国大城市的供热正在

7、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。展。天然气将成为城市居民主要生活燃料。我国于我国于2002年年7月月4日正式开工日正式开工建设建设的的“西气东输西气东输”工程，西起新疆工程，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

8、东部经济发达地区的能源短缺问题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，同时也使这一地区的空气质量将有大的改进。另据报道，西气东输二线已于将有大的改进。另据报道，西气东输二线已于20082008年年2 2月月2222日开工建设。日开工建设。天然气用作发动机燃料天然气用作发动机燃料 天然气是一种理想的车用汽油替代品。天天然气是一种理想的车用汽油替代品。天然气的研究法辛烷值高达然气的研究法辛烷值高达100100以上，并可有效的降低汽车尾气对环境的以上，并可有效的降低汽车尾气对环境的污染，而费用仅为汽油的污染，而费用仅为汽油的2 23 31 12 2。所以，世界上应用天然气的

9、发动。所以，世界上应用天然气的发动机的数量越来越多，截止机的数量越来越多，截止19961996年，世界上用天然气作燃料的汽车总数超年，世界上用天然气作燃料的汽车总数超过了过了100100万辆。近年来，我国汽车用天然气的发展也很迅速。万辆。近年来，我国汽车用天然气的发展也很迅速。作为化工原料作为化工原料 天然气作为化工原料，现已逐步形成具有特色的天然气作为化工原料，现已逐步形成具有特色的甲烷化学与化工。以甲烷气为原料生产合成氨和甲醇的产量分别占两甲烷化学与化工。以甲烷气为原料生产合成氨和甲醇的产量分别占两种产品总产量的种产品总产量的85%85%和和90%90%，构成了天燃气利用的核心。甲烷氧化偶

10、联，构成了天燃气利用的核心。甲烷氧化偶联制乙烯和天然气经合成气转化为液体燃料等新技术也为天然气的有效制乙烯和天然气经合成气转化为液体燃料等新技术也为天然气的有效利用开辟了新的途径。用天然气凝液（利用开辟了新的途径。用天然气凝液（NGL)NGL)为原料生产的乙烯占全球为原料生产的乙烯占全球总产量的总产量的40%40%。三、三、天然气在能源消费中的地位天然气在能源消费中的地位 据近据近2020年统计，世界天然气的消费量大致以平均每年年统计，世界天然气的消费量大致以平均每年2 23%3%的速度在增的速度在增长；在当今世界能源消费结构中，达到长；在当今世界能源消费结构中，达到24%24%，成为三大主力

11、之一。目前，世，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，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，20202020年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，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，2121世世纪将是天然气的世纪。纪将是天然气的世纪。二 天然气的组成与分类v在在C C6 6+的组分中，还包括：的组分中，还包括：环烷烃（甲基环戊烷、环己烷等）环烷烃（甲基环

12、戊烷、环己烷等）芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）v 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。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。v 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。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例如胜利油田发现了含量是99%99%的二氧化碳井；美国发现了含量的二氧化碳井；美国发现了含量97.4%97.4%的

13、氮气井；的氮气井；我国也发现了高浓度硫化氢气井。我国也发现了高浓度硫化氢气井。一、天然气的组成一、天然气的组成 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：烷烃，其组成如下：CHCH4 4 C C2 2H H6 6 C C3 3H H8 8 C C4 4H H1010 C C5 5+N N2 2 CO CO2 2 H H2 20 H0 H2 2S He ArS He Ar微量微量(70-95%)(70-95%)C C2 2+(5-(5-30%)30%)少量少量 (1)按天然气的来源可分为：按天然气

14、的来源可分为：气气田田气气（气气藏藏气气；气气层层气气）在在地地下下储储层层中中呈呈均均一一气气相相存存在在,采采出出地地面面仍仍为为气气相相的的天天然然气气。从从气气田田中中开开采采出出来来的的，主主要要成成分分是是甲甲烷烷和和乙乙烷。烷。伴伴生生气气 在在地地下下储储层层中中伴伴随随原原油油共共生生，或或呈呈溶溶解解气气形形式式溶溶解解在在原原油油中中，或或呈呈自自由由气气形形式式在在含含油油储储层层游游离离存存在在的的天天然然气气。与与油油共共生生，甲甲烷烷含量一般为含量一般为70708080。(2)(2)按甲烷含量可分为：按甲烷含量可分为：干气（贫气）干气（贫气）一般甲烷含量在一般甲烷

15、含量在9090以上，轻烃含量少。以上，轻烃含量少。湿气（富气）湿气（富气）一般甲烷含量在一般甲烷含量在9090以下，轻烃含量较高。以下，轻烃含量较高。二、天然气的分类二、天然气的分类三 天然气处理与加工的目的及内容 一、天然气加工的目的一、天然气加工的目的(4个）个）1燃燃气气管管网网供供气气：主主要要内内容容包包括括，脱脱除除天天然然气气中中的的硫硫化化氢氢和和二二氧氧化化碳碳，解解决决空空气气污污染染和和热热值值问问题题，脱脱重重烃烃和和水水，解解决决输输入入过过程程的的重重烃烃和和水的冷凝问题。水的冷凝问题。2天天然然气气液液化化：主主要要解解决决天天然然气气的的远远距距离离输输送送问问

16、题题,特特别别是是跨跨海海运运输输问问题题。由由于于液液化化（常常压压，-162）天天然然气气的的体体积积为为其其气气体体（20，101.325kp）体积的体积的1/625，故有利于输送和储存。，故有利于输送和储存。3供供应应石石油油化化工工原原料料：提提供供较较纯纯的的原原料料甲甲烷烷作作为为制制氢氢、生生产产尿尿素素和和甲甲醇醇的的原原料料；回回收收轻轻烃烃，作作为为裂裂解解、脱脱氢氢、异异构构化化、芳芳构构化化及及氧氧化化等等生产化学品的原料。生产化学品的原料。4提提供供石石油油液液化化气气和和天天然然气气凝凝析析油油:石石油油液液化化气气为为城城市市提提供供燃燃料料，凝凝析油经物理加工

17、生产系列溶剂油。析油经物理加工生产系列溶剂油。产产 品品 名名 称称 C1 C2 C3 C4 C5 英英 文文 名名 称称 液化天然气液化天然气(LNG)Liquefied natural gas 天然气凝液天然气凝液(NGL)Natural gas liquids 液化石油气液化石油气(LPG)Liquefied petroleum gas 天然气油天然气油(稳定轻烃稳定轻烃)压缩天然气压缩天然气(CNG)Compressed natural gas 二、天然气加工的主要产品二、天然气加工的主要产品三、天然气加工过程三、天然气加工过程 四 商品天然气的质量指标 商品天然气的质量要求是根据其经

18、济效益、安全卫生和环境保商品天然气的质量要求是根据其经济效益、安全卫生和环境保护三方面的因素综合考虑制订的，其主要质量指标如下。护三方面的因素综合考虑制订的，其主要质量指标如下。1.热值（发热量）热值（发热量）表示天然气质量的重要指标之一。是用户正表示天然气质量的重要指标之一。是用户正确选用燃烧设备或燃具时所必须考虑的一项质量指标。用确选用燃烧设备或燃具时所必须考虑的一项质量指标。用H表示，表示，单位为单位为 KJ/m3 低热值高热值热值 各国习惯不同，有的取高热值，有的取低热值，我国取高热值。表12 各种燃气低热值 燃燃 气气 天天 然然 气气 人人 工工 天天 然然 气气 气臧气气臧气 伴

19、生气伴生气焦炉煤气焦炉煤气炭化炉煤气炭化炉煤气压力气化煤气压力气化煤气热值，热值，MJMJNmNm3 331.631.636.036.031.631.643.943.914.714.718.318.316.216.216.416.415.315.315.515.5 由表由表1 12 2可知，不同种类的燃料气，气体热值差别很大。天然气的可知，不同种类的燃料气，气体热值差别很大。天然气的热值大约是人工气的热值大约是人工气的2 2倍。倍。燃气热值是用户正确选用燃烧设备和或燃具时必须考虑的一项重要燃气热值是用户正确选用燃烧设备和或燃具时必须考虑的一项重要指标指标 2.华白华白（Wobb)指数指数 燃气

20、互换性的燃气互换性的个判定指数。只要两种燃气的个判定指数。只要两种燃气的华白指数相同，则两种燃气在同一燃具上具有互换性。其定义为：华白指数相同，则两种燃气在同一燃具上具有互换性。其定义为：3.烃露点烃露点 在一定压力下天然气中烃类开始冷凝的温度。为防止天然在一定压力下天然气中烃类开始冷凝的温度。为防止天然气在管输过程中有液烃析出，烃露点应低于当地环境最低温度。气在管输过程中有液烃析出，烃露点应低于当地环境最低温度。华白指数，或称热负荷指数燃气热值燃气相对密度 4.水露点（也称露点）水露点（也称露点）在一定压力下，天然气中水开始冷凝的温度。在一定压力下，天然气中水开始冷凝的温度。为防止天然气在管

21、输或加工过程中有水析出，水露点应低于环境最低温度。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.硫含量硫含量 单位体积天然气所含硫化物的量，常用硫化氢含量和总硫单位体积天然气所含硫化物的量，常用硫化氢含量和总硫含量表示，单位，含量表示，单位，mg/m3。天然气中除了含有硫化氢外，还含有二硫化碳（天然气中除了含有硫化氢外，还含有二硫化碳（CS2 2）、）、羰基硫羰基硫（COS）、）、硫醇（硫醇（CH3 3SH、C2 2H5 5SH)、噻吩（噻吩（C4 4H4 4S）、）、硫醚硫醚（CH3 3SCH3 3)等有机硫化物，但主要含有硫化氢，有机硫属于微量范围。等有机硫化物，但

22、主要含有硫化氢，有机硫属于微量范围。6.二氧化碳含量二氧化碳含量 天然气中二氧化碳的体积百分含量天然气中二氧化碳的体积百分含量。由于二氧化碳。由于二氧化碳具有不可燃烧性和在水存在时具有腐蚀性，一些国家规定天然气中二氧化具有不可燃烧性和在水存在时具有腐蚀性，一些国家规定天然气中二氧化碳的含量不得高于碳的含量不得高于23。项 目质 量 指 标高位热值MJNm3A 组31.4(7500 kcal/m3)B组14.6531.4（3500 7500 kca/m3)总硫（以硫计）含量，mg/m3 150 270 480 480硫化氢含量，mg/m3 6 20实测实测二氧化碳含量，%(体）3水份，无游离水表13 我国天然气质量指标问题n天然气的分类？n天然气加工的目的？