天然气基本知识_天然气处理原理与加工艺.ppt

天然气处理原理与加工艺第一章天然气基础知识第一节天然气资源及其利用一、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。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。二、天然气的利用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。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。天然气的研究法辛烷值高达100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2/3～1/2。所以世界上应用天然气的发动机的数量越来越多截止2010年世界上用天然气作燃料的汽车总数超过了1000万辆。近年来我国汽车用天然气的发展也很迅速。三、天然气在能源消费中的地位1.按矿藏特点可分为：①气田气（气藏气；气层气）在地下储层中呈均一气相存在采出地面仍为气相的天然气。从气田中开采出来的主要成分是甲烷和乙烷。②凝析气在地下储层中呈气态但开采到一定阶段随储层压力下降流体状态进入露点线内的反凝析区部分烃类在储层及井筒中呈液态(凝析油)析出。③伴生气在地下储层中伴随原油共生或呈溶解气形式溶解在原油中或呈自由气形式在含油储层游离存在的天然气。与油共生甲烷含量一般为70～80％。2.按烃类组成可分为：①干气每m3(20101.325kPa)天然气C+5液体含量小于13.5cm3的天然气。②湿气每m3(20101.325kPa)天然气C+5液体含量大于13.5cm3的天然气。③贫气每m3(20101.325kPa)天然气C+3液体含量小于100cm3的天然气。④富气每m3(20101.325kPa)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第三节天然气的相特性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（PcTc)气体、过热蒸汽、超临界流体的区别(二)两组份及多组分体系(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。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。应用图1－6时应注意以下几点：①图中水合物形