天然气(natural gas)又称油田气、石油气、石油伴生气。开采石油时,只有气体称为天然气;石油和石油气,这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异,主要成分是甲烷,还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等。无硫化氢时为无色无臭易燃易爆气体,密度多在06~08g/cm3,比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气,含甲烷低于90%的称为湿气。
天然气的主要成分是CH₄,即甲烷。
甲烷在空气中燃烧的化学方程式为CH₄+2O₂=CO₂+2H₂O(点燃条件下)。
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水汽和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。天然气在送到最终用户之前,为助于泄漏检测,还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味。
预防措施
1、经常检查连接燃气管道和燃气用具的胶管是否压扁、老化、接口是否松动、是否被尖利物品或老鼠咬坏。
2、定期更换胶管。根据有关燃气安全管理规定和技术规范,每两年应更换一次胶管。
3、使用时应先点火,后开气。一次未点着,要迅速关闭天然气灶开关,切忌先放气,后点火。
4、使用天然气灶具时,请勿远离并注意观察,以防止火焰被沸水溢息或被风吹灭。并注意厨房通风,保持室内空气新鲜。
5、使用完毕,注意及时关好天然气灶或热水器开关,同时将表前阀门关闭,确保安全。
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。
天然气不溶于水,密度为07174kg/Nm3,相对密度(水)为045(液化)燃点(℃)为650,爆炸极限(V%)为5-15。在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。甲烷是最短和最轻的烃分子。
有机硫化物和硫化氢(H₂S)是常见的杂质,在大多数利用天然气的情况下都必须预先除去。含硫杂质多的天然气用英文的专业术语形容为"sour(酸的)"。
天然气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡。每公斤液化气燃烧热值为11000大卡。气态液化气的比重为055。每立方液化气燃烧热值为25200大卡。每瓶液化气重145公斤,总计燃烧热值159500大卡,相当于20立方天然气的燃烧热值。
甲烷燃烧方程式
完全燃烧:CH4+2O2===CO2+2H2O(反应条件为点燃)
甲烷+氧气→二氧化碳+水蒸气
不完全燃烧:2CH4+3O2=2CO+4H2O
甲烷+氧气→一 氧化碳+水蒸气
参考资料:
01
烷烃、甲烷、乙烷等
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。天然气在送到最终用户之前,为助于泄漏检测,还要用硫醇、四氢噻吩等来给天然气添加气味。
02天然气是指自然界中存在的一类可燃性气体,是一种化石燃料,包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体(包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等)。而人们长期以来通用的"天然气"的定义,是从能量角度出发的狭义定义,是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体,因而燃烧产生**或蓝色火焰。
03天然气蕴藏在地下多孔隙岩层中,包括油田气、气田气、煤层气、泥火山气和生物生成气等,也有少量出于煤层。它是优质燃料和化工原料。天然气主要用途是作燃料,可制造炭黑、化学药品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
04天然气是较为安全的燃气之一,它不含一氧化碳,也比空气轻,一旦泄漏,立即会向上扩散,不易积聚形成爆炸性气体,安全性较高。采用天然气作为能源,可减少煤和石油的用量,因而大大改善环境污染问题;天然气作为一种清洁能源,能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%,减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于减少酸雨形成,舒缓地球温室效应,从根本上改善环境质量。
天然气的主要成分包括甲烷、乙烷、丙(丁)烷等。
1、甲烷
甲烷(CH4)是天然气中最常见和最重要的成分,占据了大部分的体积比例。它是一种无色、无臭的气体,是一种优质的燃料和能源来源。甲烷在燃烧时释放出大量能量,而且相对其他燃料来说,它的燃烧产生的污染物较少。
2、乙烷
乙烷(C2H6)是天然气中的次要成分,占据较小的体积比例。它通常用于工业和能源生产,可作为燃料或原材料。乙烷的燃烧产生的能量比甲烷稍低,但仍然高于许多其他化石燃料。
3、丙(丁)烷
丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)是天然气中的其他成分。它们在天然气中的比例较小,且常用于民用和商业领域,例如用于加热和烹饪等。
天然气的主要作用如下:
1、燃料供应:天然气是一种优质的燃料,被广泛用于民用、商业和工业领域。它可用于家庭的烹饪、供暖和热水供应,也可用于商业场所、学校、医院等公共建筑的供热和供应。同时,天然气也是工业生产中的主要能源,用于发电、汽车燃料、化工原料等方面。
2、代替煤炭和石油:相比煤炭和石油,天然气燃烧时产生的污染物更少,能够显著减少空气污染和温室气体排放。因此,在环保方面,天然气能够被用作替代传统燃料,减少对环境的负面影响。
3、车用燃料:天然气也可用作车辆的燃料,包括压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)。使用天然气作为车用燃料可以减少尾气排放和空气污染,提高城市空气质量。
4、发电和能源转换:天然气被广泛用于发电厂的燃料,其高效性和低污染性使其成为一种理想的发电能源。此外,天然气还可以作为能源转换的中间产物,用于生产液体燃料如乙烯和甲醇等。
5、工业用途:由于天然气燃烧产生的热量和能量高,因此在许多工业过程中广泛使用。它可用于炉窑加热、玻璃制造、钢铁生产、陶瓷制造等工业应用中。
-甲烷
-乙烷
天然气的成分
具体来说天然气是一种多组分的混合气态化石燃料,天然气的主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,含量占95%以上,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
天然气的分类
另外,天然气可以分为伴生气和非伴生气两种。伴随原油共生,与原油同时被采出的油田气叫伴生气;非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气两种,在地层中都以气态存在。
注意事项
虽然天然气不像一氧化碳那样具有毒性,它本质上对人体来说是无害的。但是如果空气中天然气的浓度过高,就挤压了空气中氧气的含量,空气中氧气含量过少,不足以维持生命所需要呼吸的量的话,还是会让人死亡的。
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