天然气知识读本.docx

天然气基础知识读本引言天然气最主要的成分是甲烷，基本不含硫，无色、无臭、无毒、无腐蚀性， 清洁、安全、通用、便宜，热值高、应用广泛的优点，发展天然气产业不仅具有 重大的环境效益，而且还具有巨大的经济效益，这不仅包括因环境改善给生态和 人类健康带来的间接的经济效益，对天然气开发生产和使用者来说，更具有直接 的经济效益，这便是近年来天然气在全球超过所有能源增长速度快速发展的主要 原因，成为众多发达国家的城市必选燃气气源我国的主要能源仍是煤炭，由燃煤引起的大气污染物占大气污染物排放总量 的 90% 以上，构成煤炭支柱型城市典型的煤烟型大气污染，每年造成直接经济损 失 200 多亿元；严重的大气污染不仅使呼吸道疾病发病率显著增加，因呼吸道疾 病死亡人数逐年上升；还使农作物生产减弱、粮食蔬菜减产、病虫害加重，农畜 产品污染物含量增加，人民的生活环境质量明显降低从保护大气环境方面看，天然气是一种高效、清洁的燃料，可以有效地改善 城区大气质量，具有良好的环境效益，同时还有利于平衡利用能源资源，预防未 来世界性石油危机可能给国家经济安全带来的不利影响；从天然气的使用节能效 益来看，对一个工业国来说，天然气使用量越多，其经济效益越显著。

根据应用 种类，使用天然气可节约 5-40%的能源；而且，天然气工业自身就是一个具有极 大经济效益的产业燃气发电有燃煤发电不可比拟的优势天然气采用联合循环装置系统发电， 其转换率超过煤炭一倍，建厂投资只需煤发电厂的一半多一点，占地面积只有燃 煤发电的 1/4，没有对周围环境的粉尘污染，显然，无论是环境效益，还是经济 效益均很可观天然气代替燃油发展CNG汽车，经济效益和环境效益也极其显著燃油汽 车尾气排放是城市大气污染中的HC、NO2和CO的主要来源，不论是低硫煤还是 石油产品，其污染程度大大高于天然气，不大力发展利用的清洁的天然气资源， 无异于花钱买污染CNG汽车操作方便，排放也非常好，大客车节约燃料费35 — —40%,货车、 翻斗车节约燃料费 50％对城市公共客运车辆油改气的经济效益就特别突出， 并对改善城市空气质量有极大的贡献天然气工程的建成投产对于改善中山市、珠海市的投资环境，优化能源结 构，推动城市建设，实现可持续发展战略，具有深远的历史意义和现实意义目 录一、 燃气常识二、天然气的特点三、天然气利用的历史四、含铅车用汽油五、天然气的用途六、液化天然气接收终端七、什么是CNG和LPG?八、用天然气会中毒吗？九、天然气液化十、十一、LNG船液化天然气链十二、天然气的管线输送十三、天然气的置换十四、燃气具的转换十五、十六、燃气具的使用年限 如何防止液化气火灾一、燃气常识1、人口密度指数一种与人口密度大致成正比的数字，用于某特定长度的管道根据人口密度所制定 的地区等级。

我国输气管道设计中，沿管道中线长 2公里，两侧200 米范围内有 20户以下为一级区；20户至 100户为二级区；100 户以上为三级区；有 4 层楼 建筑为四级区分区的目的是设计管道时对不同地区采用不同设计系数2、燃烧极限可燃蒸汽在空气中都有两个可燃极限下限是可燃蒸汽在空气中进行燃烧所需要 燃气与空气的最小比例；上限是空气与蒸汽最大浓度比上限更富的蒸汽浓度只 有与额外的空气保持接触才会燃烧如：甲烷在空气中 5.3%---14.0%；丙烷为 2.2%---9.5%；汽油为 1.4%---7.6%3、爆炸极限可燃气体（或粉尘）与空气或其他气体混合后，在点火时能发生爆炸的浓度的上 限和下限在上下限之间的范围称爆炸范围常用混合物中可燃气体（或粉尘） 含量的百分数（或每立方米的克数）表示氢气：18.3%---59%；气田天然气： 1.6% 9.3%，此数由天然气的组份而定4、闪点将石油加热到一定温度时，才能产生与空气混合成有足够的蒸汽只要遇火会瞬 时引燃，火种一离去即熄灭这一最低温度为油品的闪点任何一种低挥发性的 石油液体在容器中被加热到他的闪点温度以上时，都可以产生能够引燃的气体 挥发性强的可燃液体闪点低，挥发性弱可燃性液体则闪点高。

防火规范中，按石油的闪点分级，闪点低于22.8°C为A级，闪点在22.8°C――65.6°C为B级，闪 点在65.6C以上为C级5、 臭氧是氧的三原子同素异形体气态臭氧显浅兰色，不稳定，有特殊臭味，是强氧化 剂可利用其强氧化作用净化空气、处理污水等微量臭氧对人体无害，但当大 气中含 0.1---0.3ppm 时则对人体产生危害；含 0.03ppm 时，植物叶在 8 小时内 即会出现斑纹和斑点6、 臭氧层在大气上层光解作用使氧分子分解，并因复合作用而产生臭氧，在距地面20---50 公里的高空形成臭氧层臭氧能大量的吸收对生命物质有害的紫外线， 并对大气层的辐射平衡起着重要的作用，是生物得以生存发展的重要条件7、危险区在一定地区内，可燃气或蒸汽经常处于可能引燃浓度下的地区，按该区出现危险 的频率分别规定危险区的级别共分三级：0 级危险区是区内危险的可燃气体经 常存在；1 级危险区是正常操作时很容易出现可燃气体；2级危险区是只在不正 常操作条件下才能出现可燃气体8、液化天然气主要成分是甲、乙烷，将天然气冷却到-161°C时，天然气即成为液态热值等于 51.91MJ/Kg体积可缩小634倍，有利于运输，液化过程很复杂。

液化石油气： 主要成分是丙、丁烷，液化过程较为简单我们平时使用的罐装气，一般为液化 石油气，不是液化天然气二、 天然气的特点天然气主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物，还 有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物，天然气本身是无色、无味、无毒且无 腐蚀性，为了用户安全，在给城市供应的天然气中加入了微量的四氢噻酚，有淡 汽油味，少量吸入天然气对人体组织影响微小或没有影响甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要是二氧化碳和水CH4+202 — C02 + 2H20天然气是安全、环保、经济的燃气气源，天然气比空气轻，容易挥发并逸散， 相对液化石油气更安全；天然气燃烧后只产生二氧化碳和水，基本无其它杂质， 燃烧效率更高，更清洁；相同热值的天然气比液化石油气价格更便宜三、 天然气利用的历史天然气的发现和早期应用在公元前6000年到公元前2000年间，伊朗首先发现了从地表渗出的天然气 许多早期的作家都曾描述过中东有原油从地表渗出的现象，特别是在今日阿塞拜 疆的巴库地区渗出的天然气刚开始可能用作照明，崇拜火的古代波斯人因而有 了"永不熄灭的火炬"中国利用天然气是在约公元前 900年。

中国在公元前 211 年钻了第一个天然气气井，据有关资料记载深度为 150 米（500 英尺）在今日 重庆的西部，人们通过用竹竿不断的撞击来找到天然气天然气用作燃料来干燥 岩盐后来钻井深度达到 1000米，至 1900 年已有超过 1100口钻井直到 1659 年在英国发现了天然气，欧洲人才对它有所了解，然而它并没有得 到广泛应用从1790 年开始，煤气成为欧洲街道和房屋照明的主要燃料在北 美，石油产品的第一次商业应用是 1821 年纽约弗洛德尼亚地区对天然气的应用 他们通过一根小口径导管将天然气输送至用户，用于照明和烹调四、含铅车用汽油为提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆性能，过去，人们采取了很 多办法，如改变汽油组分，加添加剂等1921 年人们发现了一种添加剂，叫四 乙基铅我们所说的含铅汽油就是在车用汽油中加入一定量的四乙基铅在车用 汽油中加入一定量的四乙基铅，对提高车用汽油的辛烷值，改善车用汽油的抗爆 性，能起到一定作用但使用含铅汽油的汽车会排放铅化合物等有害气体，污染 环境，直接危害人体健康，如损害人的神经、造血、生殖系统等所以，这种方 法已被废止五、天然气的用途天然气主要可用于发电，以天然气为燃料的燃气轮机电厂的废物排放水平 大大低于燃煤与燃油电厂，而且发电效率高，建设成本低，建设速度快；另外， 燃气轮机启停速度快，调峰能力强，耗水量少，占地省。

天然气也可用作化工原料以天然气为原料的一次加工产品主要有合成氨、 甲醇、炭黑等近20 个品种，经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、 醋酸、碳酸二甲酯等 50个品种以上以天然气为原料的化工生产装置投资省、 能耗低、占地少、人员少、环保性好、运营成本低天然气广泛用于民用及商业燃气灶具、热水器、采暖及制冷，也用于造纸、 冶金、采石、陶瓷、玻璃等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理天然气汽车的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化合物排放水平都大大低于汽油、 柴油发动机汽车，不积碳，不磨损，运营费用很低，是一种环保型汽车六、液化天然气接收终端液化天然气的接收终端内建有专用码头，用于运输船的靠泊和卸船作业；储罐用 于容纳从LNG船上卸下来的液化天然气；再气化装置则是将液化天然气加热使 其变成气体后，经管道输送到最终用户液化天然气在再气化过程中所释放的冷能可被综合利用一般而言，约有 25%的冷能可被利用七、什么是 CNG 和 LPG?压缩天然气（Compressed Natural Gas，简称CNG）是天然气加压（超过3,600磅/ 平方英寸）并以气态储存在容器中它与管道天然气的组分相同CNG可作为车 辆燃料利用。

LNG可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV （Natural Gas Vehicle）与生产CNG的传统方法相比，这套工艺要求的精密设 备费用更低，只需要约 15%的运作和维护费用液化石油气（Liquefied Petroleum Gas,简称LPG）经常容易与LNG混淆，其实 它们有明显区别LPG的主要组分是丙烷（超过95%）,还有少量的丁烷LPG 在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，常被用作炊事燃料在国外， LPG 被用作轻型车辆燃料已有许多年八、用天然气会中毒吗？天然气的主要成分是甲烷（CH4），它本身是一种无毒可燃的气体同其它 所有燃料一样，天然气的燃烧需要大量氧气（02）如果居民用户在使用灶具或 热水器时不注意通风，室内的氧气会大量减少，造成天然气的不完全燃烧不完 全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳（C0），最终可能导致使用者中毒（反应 式见下）2CH4+302—2C0+4H20九、天然气液化天然气被冷却至约-162°C变成液态，这将使其体积减少约600倍，便于储存 和运输十、LNG船LNG船是指将LNG从液化厂运往接收站的专用船舶LNG船的储罐是独立 于船体的特殊构造。

在该船舶的设计中，考虑的主要因素是能适应低温介质的材 料，对易挥发/易燃物的处理船只尺寸通常受到港口码头和接收站条件的限制 目前125000m3是最常用的尺寸，138000m3是现有船只中最大的尺寸LNG船 的使用寿命一般为35年-40年目前世界液化天然气船的储罐系统有自撑式和薄膜式两种自撑式有A型和 B型两种，A型为棱形或称为IHI SPB, B型为球形十一、液化天然气链天然气从气田开采出来，要经过处理、液化、航运、接收和再气化等几个环 节，最终送至终端用户液化过程能净化天然气，除去其中的氧气、二氧化碳、 硫化物和水这个处理过程能够使天然气中甲烷的纯度接近100%十二、天然气的管线输送由于还没有合适的方法长距离输送大量天然气，天然气在整个十九世纪只应 用于局部地区工业发展中的应用能源主要还是煤和石油1890 年，燃气输送 技术发生了重大的突破，发明了防漏管线连接技术然而，材料和施工技术依然 较复杂，以至于在。