天然气物理性质

天然气的化学组成与分类天然气的物理化学性质第一章天然气的物理化学性质索引1-12天然气的化学组成与分类•定义–天然的可燃气体统称为天然气–以烷烃为主的各种烃类和少量非烃类气体所组成的气体混合物•组成–气体：气态烃、硫化氢，二氧化碳，氮气等–液体：液烃和水(游离水和凝结水）–机械杂质索引1-13•按来源分类：–气田气：富含甲烷–油田气：乙烷及乙烷以上的烃类含量高–凝析气田气：丙、丁、戊烷–矿井气•其它分类法(每米3）–干气与湿气（含水量）–净气和酸气（含硫量）：1g/Nm3–贫气和富气（液态100ml/Nm3)分类索引1-14天然气体积的量度标准标准状态：00C，1个大气压基准状态：200C，1个大气压实用状态：采气地点或用气地点的实际大气压和温度索引1-15•质量组成–百分数表示天然气组成表示法100iiimmg–小数表示法iiimmg索引1-16•体积组成–百分数表示天然气组成表示法100iiiVVv–小数表示法iiiVVv索引1-17•摩尔组成–百分数表示天然气组成表示法100iiinny–小数表示法iiinnyiiyv其中：索引1-18换算方法•已知质量组成gi，换算为体积组成vi或摩尔组成yiiiiiiiiMgMgnny•已知摩尔组成yi，换算为质量组成giiiiiiiiMyMymmg索引1-19换算方法•已知体积百分数vi，换算为质量百分数giiiiiiiiiiiiMvMvMnMnmmg4.224.22索引1-210天然气的物理化学性质天然气的压力、温度、临界值及其对比值天然气的分子量天然气的密度和相对密度天然气的粘度天然气的热力学性质气体状态方程式及压缩系数索引1-211天然气的压力、温度、临界值及其对比值•天然气的压力–定义：垂直作用于单位面积上的力；压力为作用于单位面积上分子碰撞力的总和–单位：牛顿/米2（帕斯卡）；千克力/厘米（公斤）–表示方法：索引1-212流体压力=大气压力+表压流体压力=大气压力—真空度表压：被测流体的绝对压力大于大气压力时压力表测得的压力真空度：被测流体的实际压力小于大气压力时压力表上测得的压力索引1-213•天然气的温度–定义：表示物体冷热程度的物理量；分子热运动的剧烈程度–表示方法（温标）•摄氏温标–定义：以水的正常冰点为00C，水的正常沸点定为1000C，其间均分为100等分，其单位为摄氏度索引1-214•华氏温标–定义：以水的正常冰点为320F，水的正常沸点定为2120F，其间均分为180等分，其单位为华氏度•开氏温标–定义：以水的正常冰点为273.15K，水的正常沸点定为373.15K，单位：开尔文度•兰金温标：兰金度–定义：以最低理论温度为零度的一种绝对温标；温度差值与华氏温标的差值相同索引1-215换算关系：TKRtFtRtCtTKCtFt8.146015.273328.1索引1-216天然气的临界值•临界温度–温度不超过某一数值时，对气体进行加压，可以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大的压力都不能使气体液化，这个温度为临界温度Tc•临界压力–在临界温度下，气相与液相相平衡时所施加的压力Pc。•视临界温度Tc’与视临界压力Pc’随组成而变化：凯式混合法则索引1-217–计算方法ciicciicTyTPyP–查图法索引1-218索引1-219索引1-220天然气压力和温度的对比值•对比参数定义–对比压力crPPP–对比温度crTTT–视对比压力crPPP–视对比温度crTTT单位：0K索引1-221•对应状态原理–对于两种气体，当它们的（视）对比状态参数相同，即（Pr1=Pr2,Tr1=Tr2,Vr1=Vr2)称它们处于对应状态，此时这两种气体的压缩性、粘度等性质也近似相同。索引1-222天然气的分子量•定义–把00C、101325Pa时体积为22.4立方分米天然气所具有的质量认为是天然气的分子量，称为视分子量或平均分子量•计算方法iiiiMgMNWMMyM1随组成不同而变化索引1-223计算得到干燥空气的分子量为28.97vmZRTPVZRTPM索引1-224天然气的密度和相对密度•天然气的密度–定义：单位体积天然气的质量–计算方法Vm标准状态下4.220M或ZTPM314.8索引1-2251vg–比容–重度索引1-226•相对密度–定义：在相同压力和温度条件下天然气的密度与空气密度之比–计算方法空天空天空天MM–空气的密度33/205.1/293.1mkgmkg空空（00C，1个大气压）（200C，1个大气压）一般气田气：0.58~0.62伴生气：0.7~0.85