天然气的成分 天然气组成成分及其比例
天然气,又称为甲烷气或天然气,是一种无色、极易燃烧的气态烃混合物,主要由甲烷和乙烷等烃类物质构成。它常常与原油共生,是石油资源中的一种重要组成部分。作为一种化石燃料,天然气具有多种用途,可以用于发电、供暖、烹饪,同时也是部分车辆的能源来源。
除了主要的甲烷和乙烷,天然气中还伴有其他气体成分。例如氮气、二氧化碳、氢气,以及氦、氩等惰性气体。其中,氮气和二氧化碳虽不可燃,但在天然气中占据一定比例。特别是氮气,虽然其本身惰性,但若含量过高会降低混合物的热值,因此在进入商业市场前需进行相应的处理。
天然气中还可能含有一定量的硫化氢或其他有机硫化合物。当这些含硫化合物达到一定浓度时,该气体被称作“酸性气体”。这些硫化合物在加工过程中需被去除,因为它们不仅在呼吸时具有毒性,而且对工厂和管道设施具有腐蚀性,若在产品中燃烧则可能成为严重的污染物。
不同地区的天然气成分存在差异。
水是大多数天然气中常见的杂质,其浓度范围从微量到饱和。天然气中还可能含有硫种物质如羰基硫化物、二硫化碳等。在某些天然气中还可能存在微量的汞。
除了这些主要成分外,天然气中还可能含有其他杂质气体。例如,某些地区的天然气中可能含有高浓度的二氧化碳(如科罗拉多州的部分井),或者高浓度的硫化氢(如加拿大阿尔伯塔省)和高含量的氮(如德克萨斯州)。
在处理过程中,需注意氧气的存在。由于泄漏的管道、打开的阀门或其他系统漏洞,氧气可能成为重要的杂质成分。大量的氧气污染与腐蚀问题有关。
经过处理以去除凝析液的商业天然气通常含有约85%至90%的甲烷,其余部分主要是氮和乙烷等物质。这种天然气的量或热值大约为每立方米38兆焦耳(MJ)或每立方英尺气体约1050英制热量单位(btu)。
尽管甲烷本身无色无味,但天然气中的某些伴生气体如硫化氢却具有独特的渗透性气味。这种特殊的气味是通过添加微量气体来赋予的,即使含量极低也能明显地给天然气增添一种特定的气味。