天然气包含哪些主要的化学成分 天然气的主要化学成分是什么


天然气包含哪些主要的化学成分 天然气的主要化学成分是什么

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天然气天然气,又称甲烷气或天然甲烷气,是一种无色、极易燃烧的气态烃,主要由甲烷和乙烷组成 。它是一种通常与原油相伴而生的石油 。天然气是一种化石燃料,可用于发电、取暖和做饭,也可作为某些车辆的燃料 。它是制造塑料的重要化学原料,也是包括化肥和染料在内的许多其他化学产品的必要原料 。
天然气常被发现溶解在储层高压下的石油中,并以气顶的形式出现在油的上方 。在许多情况下,是天然气施加在地下油藏上的压力提供了把石油推上地面的动力 。这种天然气被称为伴生气;它通常被认为是原油的气相,通常含有一些轻液体,如丙烷和丁烷 。因此,伴生气有时被称为“湿气” 。也有含有天然气而不含石油的储层 。这种气体称为非伴生气体 。非伴生气是一种“干气”,它来自与任何已知的液态石油来源都没有联系的储层 。
天然气成分

天然气是一种碳氢化合物混合物,主要由饱和轻烷烃组成,如甲烷和乙烷,在大气条件下均为气态 。混合物还可能含有其他碳氢化合物,如丙烷、丁烷、戊烷和己烷 。在天然气储层中,由于压力较高,即使是较重的碳氢化合物也大部分以气态形式存在 。它们通常在地面(常压下)液化,并在现场分离器或气体处理厂分别以天然气液体(ngl)的形式生产 。一旦从气流中分离出来,天然气凝析液就可以进一步分离成各种馏分,从最重的凝析油(正己烷、戊烷和丁烷)到液化石油气(LPG;实质上是丁烷和丙烷)生成乙烷 。轻烃的这种来源在美国尤其突出,在那里,天然气加工为烯烃生产提供了乙烷原料的主要部分,并为加热和商业用途提供了液化石油气 。
通常与碳氢化合物气体一起出现的其他气体有氮气、二氧化碳、氢气以及诸如氦和氩这样的惰性气体 。氮和二氧化碳是不可燃的,可以大量发现 。氮是惰性的,但如果大量存在,它会降低混合物的热值;因此,在这种气体适合商业市场之前,必须将其移除 。除去二氧化碳是为了提高热值,减少体积,甚至维持燃烧特性 。
天然气通常含有大量的硫化氢或其他有机硫化合物 。在这种情况下,这种气体被称为“酸性气体” 。硫化合物在加工过程中被去除,因为它们在呼吸时是有毒的,对工厂和管道设施具有腐蚀性,如果在由酸性气体制成的产品中燃烧,就会成为严重的污染物 。然而,在硫磺去除后,商业天然气中总会添加少量的有毒硫醇气味剂,以确保快速检测到运输或使用过程中可能发生的任何泄漏 。
在井口回收的天然气主要由甲烷(C1)组成,但也含有其他碳氢化合物,主要是乙烷(C2)、丙烷(C3)、丁烷(C4)和戊烷C5,它们构成了天然气液体 。未加工的天然气还含有水蒸气、硫化氢(H2S)、二氧化碳、氮气、氦气和其它杂质,如汞 。下表给出了三个不同地点生产的天然气组成的一些例子,举例说明天然气中甲烷含量可以低至65% 。一些天然气流可能含有高浓度的H2S和N2 。一些天然气流可能是氦的商业来源 。天然气加工的一个重要目标是去除腐蚀性和有毒气体H2S,并将其转化为单质硫 。
不同地区的天然气成分










加拿大
堪萨斯
德克萨斯
C1
77.1
73.0
65.8
C2
6.6
6.3
3.8
C3
3.1
3.7
1.7
C4s
2.0
1.4
0.8
C5s+
3.0
0.6
0.5
H2S


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