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天然气密度是多少?天然气的热值是多少?


天然气广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。天然气由亿万年前的有机物质转化而来,主要成分是甲烷,此外根据不同的地质形成条件,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质;有的气田中还含有氦气。天然气是一种重要的能源,广泛用作城市煤气和工业燃料;在70年代世界能源消耗中,天然气约占 18%~19%。天然气也是重要的化工原料。对于天然气,大家想要了解更多吗?

天然气密度是多少
天然气是一种无毒无色无味的气体,其主要成份是甲烷。在0℃及101 .325kPa(1个大气压)条件下天然气的密度为0.7174Kg/m3, 相对密度为0.5548 ( 即设空气的密度为1,天然气相对于空气的密度为0.5548)。


天然气的热值是多少
天然气的热值是指单位数量的天然气完全燃烧所放出的热量。天然气的主要组分烃类。是由碳和氢构成的,氢在燃烧时生成水并被汽化,由液态变为气态,这样,一部分燃烧热能就消耗于水的汽化。消耗于水的汽化的热叫汽化热(或蒸发潜热)。将汽化热计算在内的热值叫全热值(高热值),不计算汽化热 的热值叫净热值(低热值)。由于天然气燃烧时汽化热无法利用,工程上通常用低热值即净热值。
1、每立方米天然气热值在8000-10000大卡。
2、每立方米煤气的热值3000-4000大卡。
3、每公斤液化气(丙烷)燃烧热值为11000大卡。气态液化气的比重为2.5公斤/立方米。每立方液化气燃烧热值为25200大卡。
4、每瓶液化气重14.5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。


天然气的用途
1、天然气发电,具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例,减少环境污染的有效途径,且从经济效益看,天然气发电的单位装机容量所需投资少,建设工期短,上网电价较低,具有较强的竞争力。

2、天然气化工工业,天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重,世界平均为80%左右。
3、城市燃气事业,特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强,大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
4、压缩天然气汽车,以天然气代替汽车用油,具有价格低、污染少、安全等优点。


天然气的主要优点
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。其优点有:
1、绿色环保
天然气是一种洁净环保的优质能源,几乎不含硫、粉尘和其他有害物 质,燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低,因而能从根本上改善环境质量。

2、经济实惠
天然气与人工煤气相比,同比热值价格相当,并且天然气清洁干净,能延长灶具的使用寿命,也有利于用户减少维修费用的支出。天然气是洁净燃气,供应稳定,能够改善空气质量,因而能为该地区经济发展提供新的动力,带动经济繁荣及改善环境。

3、安全可靠
天然气无毒、易散发,比重轻于空气,不宜积聚成爆炸性气体,是较为安全的燃气。

4、改善生活
随着家庭使用安全、可靠的天然气,将会极大改善家居环境,提高生活质量。 天然气耗氧情况计算: 居民用天然气烧水,1立方米天然气(纯度按100%计算)完全燃烧约需2.0立方米氧气,大约需要10立方米的空气。

天然气主要四种形式
一、气田气
由气井采出的可燃气体称为纯天然气或气田气。它的主要成分是 甲烷(CH4),约占90%以上,此外还含有少量的乙烷(C2H6),丙烷(C3H8),硫化氢(H2S),一氧化碳(CO),二氧化碳(CO2)等,热值约为 38MJ/Nm3。
1、凝析气田气
凝析气田气是指在开采过程中有较多C5及C5以上的石油轻烃馏分可凝析出来,但是没有较重的原油同时采出的天然气。其主要成分除含有大量的甲烷(CH4)外,还含有2%-5%的C5及C5以上碳氢化合物,热值约46MJ/Nm3。
2、石油伴生气
石油伴生气是指在开采过程中与液体石油一起开采出来的天然气,是采油时的副产品。它的主要成分也是甲烷,约占70%-80%左右,还含有一些其它烷烃类,以及CO2,H2,N2等。热值约为42MJ/Nm3。
3、煤矿矿井气
煤矿矿井气是指从井下煤层中抽出的煤矿矿井气,是采煤的副产品。实际上它是煤层气与空气的混合气。其主要成分是甲烷(CH4)和氮气(N2),此外还含有O2和CO等。值得注意的是,矿井气只有当CH4含量在40%以上才能作为燃气供应,CH4体积组分在40%—50%时,矿井气热值约为17MJ/Nm3。
二、生物天然气
1、生物天然气是指从生物质转化而来的燃气,包括沼气、合成气和氢气。目前,仅有沼气具有技术和成本优势,因此,一般所说的生物天然气主要是指沼气提纯后的燃气,也就是利用畜禽粪便、农作物秸秆、餐余垃圾和工业有机废水废渣等有机物作为原料,通过厌氧发酵生产出甲烷含量在55%-65%的沼气,经过净化、提纯后,使甲烷含量达到90%以上的燃气。
2、沼气的主要成分是甲烷。沼气由50%-80%甲烷(CH4)、20%-40%二氧化碳(CO2)、0%-5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%-3%硫化氢(H2S)等气体组成 。由于沼气含有少量硫化氢,所以略带臭味。其特性与天然气相似。空气中如含有8.6-20.8%(按体积计)的沼气时,就会形成爆炸性的混合气体。沼气的主要成分甲烷是一种理想的气体燃料,它无色无味,与适量空气混合后即会燃烧。每立方米纯甲烷的发热量为 34000千焦,每立方米沼气的发热量约为20800-23600千焦。即1立方米沼气完全燃烧后,能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比,其抗爆性能较好,是一种很好的清洁燃料。另外,天然气除了常规的气态形式存在于管道当中外,还可以经过加工,变成LNG和CNG。
三、LNG(液化天然气)

当天然气在大气压下,冷却至约-162℃时,天然气由气态转变成液态,称为LNG即液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG)。LNG无色.无味.无毒且无腐蚀性,天然气液化是一个低温过程,在温度不超过临界温度(-82摄氏度),对气体进行加压0.1MPa以上,液化后其体积约为同量气态天然气体积的1/600,LNG的重量仅为同体积水的45%左右,热值为52MMBtu/t,(百万英热单位/吨)(.52×108cal)。
四、CNG(压缩天然气)

CNG即压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)到20-25MPa,再经过高压深度脱水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。


天然气应用领域
一、民用燃料:天然气价格低廉、热值高、安全性能、环境性能好,是民用燃气的首选燃料。
二、工业燃料:以天然气代替煤,用于工厂采暖,生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。
三、工艺生产:如烤漆生产线,烟叶烘干、沥青加热保温等。
四、化工原料:如以天然气中甲烷为原料生产氰化钠,黄血盐钾,赤血盐钾等。
五、压缩天然气汽车:用以解决汽车尾气污染问题。


天然气的储存方式
1、地下储气库是将长输管道输送来的商品天然气重新注入地下空间而形成的一种人工气田或气藏,一般建设在靠近下游天然气用户城市的附近。与地面球罐等方式相比较,地下储气库具有以下优点:储存量大,机动性强,调峰范围广;经济合理,虽然造价高,但是经久耐用,使用年限长达30~50年或更长;安全系数大,安全性远远高于地面设施。
2、天然气储存方式主要有压缩天然气(CNG:15Pa~20MPa).液化天然气(LNG:沸点-162℃)和吸附天然气(ANG);CNG是目前车用天然气燃料的主要储存方式,缺点是储气瓶重量重.占用体积大;与液体燃料相比,天然气体积能量密度低,20MPa压力下的CNG燃料仅相当于汽油能量密度的30%。
3、国际上天然气另一储存方式是液化天然气,LNG是对地质开采的天然气通过“三脱”净化处理.实施低温液体处理而成,液化后的体积仅是原气态体积的1/625,LNG的能量密度是CNG的三倍多.能量密度大大提高,但LNG的生产成本相对较高,储存容器的绝热性要求高,这些是制约其发展的因素。
4、吸附式储存天然气(ANG)技术是目前尚处研究阶段的一种天然气储存方式,它用多孔吸附剂填充在储存容器中,在中高压(3.5MPa左右)条件下,利用吸附刑对天然气高的吸附容量来增加天然气的储存密度。ANG作为未来替代CNG的一项新技术将有广阔的发展前景,但由于技术上的不少难点还有持解决,故在目前还尚难进入实用化阶段。


上述是贤集网小编为大家讲解的天然气密度是多少?天然气的热值是多少?天然气用途、主要优点、主要四种形式、应用领域及储存方式。关于天然气,小编就先介绍到这里啦,希望能够给大家带来帮助!要知道,天然气作为优质资源,除了直接燃烧发电以外,通过化学、化工方法还能高效地转化为高品质液体燃料、氢气和高值化学品。当然,众所周知,今后几十年内,我国这些石化原料将会出现巨大的缺口,成为制约国民经济发展的主要瓶颈之一。从石油出发制备这些原料的潜力已接近枯竭,从煤出发在经济上难以与石油化工竞争,天然气的催化转化是弥补此缺口的最为现实和有效的途径(国际趋势亦是如此,中国尤为迫切)。因此,天然气及合成气的高效转化利用符合我过为优化能源结构 、保护生态环境,缓解石油供应不足而提出的“油气并重,上下游并举 ”的国民经济发展战略,是贯彻我过能源战略方针,实施可持续发展战略的一项重要措施。