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一、天然氣介紹
天然氣是指埋藏在地下的可燃?xì)怏w，主要成分為甲烷(CH4)。天然氣形式主要有四種：
氣田氣
由氣井采出的可燃?xì)怏w稱為純天然氣或氣田氣。它的主要成分是 甲烷（CH4），約占90%以上，此外還含有少量的乙烷（C2H6），丙烷（C3H8），硫化氫（H2S）,一氧化碳（CO），二氧化碳（CO2）等，熱值約為 38MJ/Nm3。
凝析氣田氣
凝析氣田氣是指在開采過程中有較多C5及C5以上的石油輕烴餾分可凝析出來，但是沒有較重的原油同時(shí)采出的天然氣。其主要成分除含有大量的甲烷（CH4）外，還含有2%-5%的C5及C5以上碳?xì)浠衔?，熱值約46MJ/Nm3。
石油伴生氣
石油伴生氣是指在開采過程中與液體石油一起開采出來的天然氣，是采油時(shí)的副產(chǎn)品。它的主要成分也是甲烷，約占70%-80%左右，還含有一些其它烷烴類，以及CO2，H2，N2等。熱值約為42MJ/Nm3。
煤礦礦井氣
煤礦礦井氣是指從井下煤層中抽出的煤礦礦井氣，是采煤的副產(chǎn)品。實(shí)際上它是煤層氣與空氣的混合氣。其主要成分是甲烷（CH4）和氮?dú)猓?/font>N2），此外還含有O2和CO等。值得注意的是，礦井氣只有當(dāng)CH4含量在40%以上才能作為燃?xì)夤?yīng)，CH4體積組分在40%—50%時(shí)，礦井氣熱值約為17MJ/Nm3。
另外，天然氣除了常規(guī)的氣態(tài)形式存在于管道當(dāng)中外，還可以經(jīng)過加工，變成LNG和CNG。
LNG
當(dāng)天然氣在大氣壓下，冷卻至約-162℃時(shí)，天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（Liquefied Natural Gas，縮寫為LNG）。LNG無色.無味.無毒且無腐蝕性，天然氣液化是一個(gè)低溫過程，在溫度不超過臨界溫度（-82攝氏度），對(duì)氣體進(jìn)行加壓0.1MPa以上，液化后其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，LNG的重量僅為同體積水的45%左右，熱值為52MMBtu/t，（百萬英熱單位/噸）（.52×108cal）。
CNG
壓縮天然氣(Compressed Natural Gas,簡稱CNG)是天然氣加壓(超過3,600磅/平方英寸)到20-25MPa，再經(jīng)過高壓深度脫水并以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中。它與管道天然氣的組分相同。CNG可作為車輛燃料利用。
天然氣的儲(chǔ)存方式:
（1）地下儲(chǔ)氣庫是將長輸管道輸送來的商品天然氣重新注入地下空間而形成的一種人工氣田或氣藏，一般建設(shè)在靠近下游天然氣用戶城市的附近。與地面球罐等方式相比較，地下儲(chǔ)氣庫具有以下優(yōu)點(diǎn)：儲(chǔ)存量大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，調(diào)峰范圍廣；經(jīng)濟(jì)合理，雖然造價(jià)高，但是經(jīng)久耐用，使用年限長達(dá)30～50年或更長；安全系數(shù)大，安全性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面設(shè)施。
（2）天然氣儲(chǔ)存方式主要有壓縮天然氣(CNG：15Pa～20MPa).液化天然氣(LNG：沸點(diǎn)-162℃)和吸附天然氣(ANG)；CNG是目前車用天然氣燃料的主要儲(chǔ)存方式，缺點(diǎn)是儲(chǔ)氣瓶重量重.占用體積大；與液體燃料相比，天然氣體積能量密度低，20MPa壓力下的CNG燃料僅相當(dāng)于汽油能量密度的30％。
（3）國際上天然氣另一儲(chǔ)存方式是液化天然氣，LNG是對(duì)地質(zhì)開采的天然氣通過“三脫”凈化處理.實(shí)施低溫液體處理而成，液化后的體積僅是原氣態(tài)體積的1／625，LNG的能量密度是CNG的三倍多.能量密度大大提高，但LNG的生產(chǎn)成本相對(duì)較高，儲(chǔ)存容器的絕熱性要求高，這些是制約其發(fā)展的因素。
（4）吸附式儲(chǔ)存天然氣(ANG)技術(shù)是目前尚處研究階段的一種天然氣儲(chǔ)存方式，它用多孔吸附劑填充在儲(chǔ)存容器中，在中高壓(3．5MPa左右)條件下，利用吸附刑對(duì)天然氣高的吸附容量來增加天然氣的儲(chǔ)存密度。ANG作為未來替代CNG的一項(xiàng)新技術(shù)將有廣闊的發(fā)展前景，但由于技術(shù)上的不少難點(diǎn)還有持解決，故在目前還尚難進(jìn)入實(shí)用化階段。
二、常用燃料的熱值
天然氣熱值根據(jù)產(chǎn)地不同，其熱值也有所不同。對(duì)于滄淄線，天然氣熱值約為35590 KJ/Nm3，換成大卡約為8500大卡/立方。
Nm3為標(biāo)準(zhǔn)立方米，是在溫度為0℃，壓力為101325pa時(shí)的體積。
1卡路里的定義為將1克水在1大氣壓下提升1℃時(shí)所需要的熱量。
1大卡卡卡路里.186KJ
各種常用燃料的熱值：
天然氣 /m3大卡/m3
液化石油氣 /大卡/m3
煤 /大卡/Kg
汽油 /大卡/Kg
柴油 /大卡/Kg
煤焦煤氣 /m3大卡/m3
水煤氣 /m3大卡/m3
重油 —12000cal/m3
電 /度大卡/度
三、各種燃料之間的熱值換算
相同量綱換算 |
|
1 mmbtu | = 1.055 GJ |
1 Gallon | = 3.7854 升 |
1 MJ | = 239 Kcarl |
1 Barrel | = 42 Gallon(美) |
1 Barrel | = 158.9 升 |
1 立方米 | = 6.3 Barrel |
1 立方米 | = 35.315立方尺 |
1 方LNG（常壓液態(tài)） | 折600-630標(biāo)方 |
1 方LPG（液態(tài)） | 折250標(biāo)方 |
1 方CNG（25MPa） | 折250標(biāo)方 |
1 噸標(biāo)準(zhǔn)油 | = 1.454噸標(biāo)煤 |
1 海里 | = 1.852公里 |
1 英里 | = 1.609公里 |
1 盎司 | = 28.35克 |
1平方米 | = 10.764平方英尺 |
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