?天然氣的主要成分為甲烷，此外還含有乙烷、丙烷、丁烷等烴類(lèi)氣體，氮、CO2、H2S及微量氫、氦、氬等非烴類(lèi)氣體，一般氣藏天然氣的甲烷含量在90%以上。油田伴生氣中甲烷含量占65%～80%，此外還含有相當(dāng)數(shù)量的乙烷、丙烷、丁烷等烴類(lèi)氣體。
一、天然氣主要組分的物理化學(xué)性質(zhì)
天然氣主要組分的物理化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1-3-1。
表1-3-1 天然氣主要組分在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的物理化學(xué)性質(zhì)
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名稱 | 分子式 | 相對(duì)分子質(zhì)量 | 摩爾體積Vm/(m3/kmol) | 氣體常數(shù)R(J/kg·K) | 密度ρ/(kg/m3) | 臨界溫度Tc/K | 臨界壓力Pc/MPa | 高熱值Hh/(MJ/m3) | 高熱值Hh/(MJ/kg) | 低熱值H1/(MJ/m3) | |||||||||
甲烷 | CH4 | 16.043 | 22.362 | 518.75 | 0.7174 | 190.58 | 4.544 | 39.842 | ? | 35.906 | |||||||||
乙烷 | C2H6 | 30.07 | 22.187 | 276.64 | 1.3553 | 305.42 | 4.816 | 70.351 | 55.367 | 64.397 | |||||||||
丙烷 | C3H8 | 44.097 | 21.936 | 188.65 | 2.0102 | 369.82 | 4.194 | 101.266 | 51.908 | 93.240 | |||||||||
正丁烷 | n- C4H10 | 58.124 | 21.504 | 143.130 | 2.703 | 425.18 | 3.747 | 133.886 | 50.376 | 123.649 | |||||||||
異丁烷 | i-C4H10 | 58.124 | 21.598 | 143.13 | 2.6912 | 408.14 | 3.600 | 133.048 | 49.532 | 122.853 | |||||||||
正戊烷 | C15H12 | 72.151 | 20.891 | 115.27 | 3.4537 | 46.965 | 3.325 | 169.377 | 49.438 | 156.733 | |||||||||
氫 | H2 | 2.016 | 22.427 | 412.67 | O.0898 | 33.25 | 1.280 | 12.745 | 49.042 | 10.786 | |||||||||
氧 | O2 | 31.999 | 22.392 | 259.97 | 1.4289 | 154.33 | 4.971 | — | 141.926 | — | |||||||||
氮 | N2 | 23.013 | 22.403 | 296.95 | 1.2507 | 125.97 | 3.349 | — | ? | — | |||||||||
氦 | He | 3.016 | 22.42 | 281.17 | 0.1345 | 3.35 | 0.118 | — | ? | — | |||||||||
二氧化磺 | CO2 | 44.010 | 22.26 | 189.04 | 1.9768 | 304.25 | 7.290 | — | — | — | |||||||||
硫化氫 | H2S | 34.076 | 22.18 | 244.17 | 1.5392 | 373.55 | 8.890 | 25.364 | ? | 23.383 | |||||||||
空氣 | ? | 28.066 | 22.40 | 287.24 | 1.2931 | 132.4 | 3.725 | — | 16.488 | — | |||||||||
水蒸氣 | H2O | 18.015 | 21.629 | 461.76 | 0.8330 | 647.00 | 21.830 | — | ? | ? | |||||||||
名稱 | 低熱值H1/(MJ/kg) | 爆炸極限(體積分?jǐn)?shù))/% | 動(dòng)力黏度μ×106/(Pa·s) | 運(yùn)動(dòng)黏度υ×106/(m2/s) | 沸點(diǎn)/℃ | 定壓比熱容Cp/(kJ/m3·K) | 絕熱指數(shù)K | 導(dǎo)熱系數(shù)λ/[W/(m·K)] | 偏心因子 | ||||||||||
上限 | 下限 | ||||||||||||||||||
甲烷 | ? | 5.0 | 15.0 | 10.60 | 14.50 | -161.49 | 1.545 | 1.309 | 0.03024 | 0.0104 | |||||||||
乙烷 | 50.05 | 2.9 | 13.0 | 8.77 | 6.41 | -88.00 | 2.244 | 1.198 | 0.01861 | 0.0986 | |||||||||
丙烷 | 47.515 | 2.1 | 9.5 | 7.65 | 3.81 | -42.05 | 2.960 | 1.161 | 0.01512 | 0.1524 | |||||||||
正丁烷 | 46.383 | 1.5 | 8.5 | 6.97 | 2.53 | -0.05 | 3.710 | 1.144 | 0.01349 | 0.2010 | |||||||||
異丁烷 | 45.745 | 1.8 | 8.5 | ? | ? | -11.72 | — | 1.144 | — | 0.1848 | |||||||||
正戊烷 | 45.65 | 1.4 | 8.3 | 6.48 | 1.85 | 36.06 | — | 1.121 | — | 0.2539 | |||||||||
氫 | 45.381 | 4.0 | 75.9 | 8.52 | 93.00 | -252.75 | 1.298 | 1.407 | 0.2163 | 0 | |||||||||
氧 | 120.111 | — | — | 19.86 | 13.60 | -182.98 | 1.315 | 1.400 | 0.0250 | 0.0213 | |||||||||
氮 | ? | — | — | 17.00 | 13.30 | -195.78 | 1.302 | 1.402 | 0.02489 | 0.04 | |||||||||
氦 | ? | — | — | — | — | -269.95 | — | 1.640 | — | — | |||||||||
二氧化碳 | — | — | — | 14.30 | 7.09 | -78.20 | 0.620 | 1.304 | 0.01372 | 0.225 | |||||||||
硫化氫 | ? | 4.3 | 45.5 | 11.90 | 7.63 | -60.20 | 1.557 | 1.320 | 0.01314 | 0.100 | |||||||||
空氣 | 15.192 | — | — | 17.50 | 13.40 | -192.50 | 1.306 | 1.401 | 0.02489 | — | |||||||||
水蒸氣 | ? | — | — | 8.60 | 10.12 | — | 1.491 | 1.335 | 0.01617 | 0.3480 | |||||||||
二、天然氣中有機(jī)硫化合物的主要性質(zhì)
??? 天然氣中除含有H2S外，還含有數(shù)量不等的硫醇、硫醚以及微量的二硫化碳、硫化羰。有機(jī)硫化物多數(shù)具有特殊的臭味，只要有很少量存在就能憑嗅覺(jué)察到。因此，甲硫醇和噻吩被用作為天然氣加臭劑，當(dāng)輸配氣管道發(fā)生泄漏時(shí)能夠及時(shí)察覺(jué)。
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