华体会登录网址|你知道天然气 它的来源和价值吗?

本文摘要:广义上的天然气是指自然界中所有的天然气,包括大气、水圈、生物圈、岩石圈中自然过程形成的气体。

广义上的天然气是指自然界中所有的天然气,包括大气、水圈、生物圈、岩石圈中自然过程形成的气体。长期以来被广泛使用的“天然气”的定义,从能量角度来看是一个狭义的定义,是指地层中自然含有的烃类和非烃类气体的混淆,主要存在于油田气、产出气、煤层气、泥火山气和生物气中。天然气可分为伴生气和非伴生气。

伴随原油共生并与原油同时产出的油田气称为伴生气;无伴生气包括纯气田和凝析气田,两者在地层中都以气态存在。凝析气田的天然气从地层流出井口后,随着压力和温度的降低,分散成气液两相,气相为凝析气田的天然气,液相为凝析油,称为凝析油。与煤、石油等能源相比,油田天然气燃烧过程中能影响人体呼吸系统健康的物质很少,只有40%左右的煤产生二氧化碳,二氧化硫也是如此。天然气燃烧后无废渣废水,具有使用安静、热值高、清洁的优点。

然而,由于温室效应,天然气像煤和石油一样,会产生二氧化碳。因此,天然气不能被视为新能源。

主要用途1。天然气发电是缓解能源短缺、降低燃煤发电比重、消除形势污染的有效途径。从经济效益来看,天然气发电需要的单位装机容量投资少,建设周期短,上网电价低,竞争力强。

2.在天然气化工行业,天然气是制造氮肥的最佳原料,具有投资少、成本低、污染少的特点。世界上氮肥生产原料中天然气的比例平均约为80%。3.都市天然气工业,尤其是居民使用的燃料。

随着人民生活水平的提高和环保意识的增强,大多数部门对天然气的需求将显著增加。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,用天然气代替汽车油,具有价格低、污染少、宁静的优点。

如今,人们的环保意识提高了,世界对清洁能源的需求也在飙升。各国政府也通过立法传达了这一趋势。

天然气曾被认为是最清洁的能源之一。此外,1990年中东波斯湾危机加深了美国和主要石油消费国开发替代能源的蓄意努力。

因此,在真正的替代能源被发现之前,对天然气的需求自然会增加。天然气与石油既有联系又有区别:石油主要形成于深成岩阶段,是催化裂解造成的,而天然气的形成贯穿成岩作用、深成岩作用、形成后作用和变质作用;与石油的生成相比,天然气的生成更广泛、更快、更容易,各种有机物都能形成天然气。——腐泥有机质既产生石油又产生天然气,腐生有机质主要产生气态烃。所以天然气的成因是多方面的。

综上所述,天然气的成因可分为生物气、油型气和煤型气。近年来,无机成因气,尤其是非烃气受到高度重视,在此简单介绍。

最后,区分遗传气体的各种方法也是已知的。1.生物气体1。

观点生物气是指成岩早期沉积在浅层生物化学带中的有机质群体发酵和合成形成的天然气。其中由早期低温降解形成的气体有时混合在一起。生物气赋存于新时代、低演化水平的浅埋岩石中,以含甲烷气为主。

2.条件性生物气形成的先决条件是有机质日益丰富和强烈还原。最有利的有机母质
硫酸生成难以形成大量生物气的原因是硫酸对产甲烷菌有显著的抗性,H2优先还原SO42-S2-形成金属硫化物或H2S,所以H2不能将CO2还原为CH4。

甲烷细菌的生长需要合适的地球化学条件。第一,是足够强的还原条件。一般情况下,Eh-300mV比较合适(即地层水中的氧和SO42-在大量繁殖前都是依次减少的)。

其次,pH值应接近中性,一般为6.0 ~ 8.0,最佳值为7.2 ~ 7.6;甲烷细菌的生长温度为0 ~ 75,最佳值为37 ~ 42。没有这些外部条件,甲烷细菌就无法大量繁殖,也就无法形成大量的甲烷气体。3.化学成分生物气的化学成分几乎全是甲烷,含量一般为98%,高含量可达99%以上,重烃含量很少,一般为1%,其余为少量N2和CO2。

因为生物气的干燥系数(Cl/C2)一般几百到几千,是典型的干燥气体,甲烷的13C1值一般为-85 ~-55 ,最低可达-100。世界上许多国家和地区都发现了生物气藏。例如,在西西伯利亚683-1300米的白垩系地层中发现了可采储量为10.5万亿立方米的气藏。

柴达木盆地(一些单井日产100多万立方米)和上海地区(长江三角洲)也发现了这样的气藏。2.油型气1。

观点油型气包括湿气(油伴生气)、凝析气和裂解气。它们是在沉积有机质特别是腐泥型有机质热降解成油的过程中与石油一起形成的,或者是在形成后期有机质和早期形成的液态石油热裂解形成的。

2.如同石油通过有机热解逐渐形成一样,天然气的形成也具有明显的垂向分带性。剖面顶部(成岩阶段)为生物气,深层晚期为低分子量气态烃(C2 ~ C4),即湿气和轻质液态烃因高温高压反蒸发形成的凝析气。在剖面下部,由于温度升高,生成的油裂解成小分子轻烃,直至甲烷,有机物进一步生成气体。甲烷基石油裂解气是产气序列的最终产物,这一阶段通常称为干气带。

从石油伴生气凝析气干气,甲烷含量逐渐增加,因此干燥系数增加,甲烷13C1值随着有机质演化程度增加。对中国四川盆地气田的研究(Bautz,1988)认为,该盆地古生代气田形成于高温甲烷生成时期,从三叠纪到震旦纪,干燥系数从小到大(t: 35.5 p:73.1→Z:387.1),重烃由多到少。川南气田中,天然气与热变沥青共生,说明天然气是由石油热变质而成的。

三.煤型气 .煤型气是指煤系有机质(包罗煤层和煤系地层中的疏散有机质)热演化生成的天然气。煤田开采中,经常泛起大量瓦斯涌出的现象,如四川合川县一口井的瓦斯突出,排挤瓦斯量竟高达140万立方米,这说明,煤系地层确实能生整天然气。

煤型气是一种多身分的混淆气体,其中烃类气体以甲烷为主,重烃气含量少,一般为干气,但也可能有湿气,甚至凝析气。有时可含较多Hg蒸气和N2等。煤型气也可形成特大气田,1960S以来在西西伯利亚北部K2、荷兰东部盆地和北海盆地南部P等地层发现了特大的煤型气田,这三个气区探明储量22万亿立方米,占世界探明天然气总储量的1/3弱。

据统计(M.T哈尔布蒂,1970),在世界已发现的26个大气田中,有16个属煤型气田,数量占60%,储量占72.2%,由此可见,煤型气在世界可燃天然气资源组成中占有重要职位。我国煤炭资源富厚,据统计有6千亿吨,居世界第三位,聚煤盆地发育,现已发现有煤型气聚集的有华北、鄂尔多斯、四川、台湾—东海、莺歌海—琼东南、以及吐哈等盆地。

经研究,鄂尔多斯盆地中部大气区的气多数来自上古生界C-P煤系地层(上古∶下古气源=7∶3或6∶4),可见煤系地层生整天然气的潜力很大。四.无机成因气 地球深部岩浆运动、变质岩和宇宙空间漫衍的可燃气体,以及岩石无机盐类剖析发生的气体,都属于无机成因气或非生物成因气。

它属于干气,以甲烷为主,有时含CO2、N2、He及H2S、Hg蒸汽等,甚至以它们的某一种为主,形成具有工业意义的非烃气藏。1. 甲烷? 无机合成:CO2 + H2 → CH4 + H2O 条件:高温(250℃)、铁族元素 地球原始大气中甲烷:吸收于地幔,沿深断裂、火山运动等排挤? 板块俯冲带甲烷:大洋板块俯冲高温高压下脱水,剖析发生的H、C、CO/CO2→CH4? 2. CO2 天然气中高含CO2与高含烃类气一样,同样具有重要的经济意义,对于CO2气藏来说,有经济价值者是CO2含量>80%(体积浓度)的天然气,可广泛用于工业、农业、气象、医疗、饮食业和环保等领域。我国广东省三水盆地沙头圩水深9井天然气中CO2含量高达99.55%,日产气量500万方,成为有很高经济价值的气藏。

现在世界上已发现的CO2气田藏主要漫衍在中—新生代火山区、断裂运动区、油气富集区和煤田区。从成因上看,共有以下几种: 无机成因 : ① 上地幔岩浆中富含CO2气体当岩浆沿地壳单薄带上升、压力减小,其中CO2逸出。

② 碳酸盐岩受高温烘烤或深成变质可成大量CO2,当有地下水到场或含有Al、Mg、Fe杂质,98~200℃也能生成相当量CO2,这种成因CO2特征:CO2含量>35%,δ13CCO2>-8‰。③ 碳酸盐矿物与其它矿物相互作用也可生成CO2,如白云石与高岭石作用即可。另外,有机成因有: 生化作用 热化学作用 油田遭氧化 煤氧化作用 3.N2 N2是大气中的主要身分,据研究,分子氮的最大浓度和逸度泛起在古地台边缘的含氮地层中,特别是蒸发盐岩层漫衍区的界限内。

氮是由水层迁移到气藏中的,由硝酸盐还原而来,其先体是NH4+。N2含量大于15%者为富氮气藏,天然气中N2的成因类型主要有: ① 有机质剖析发生的N2:100-130℃达岑岭,生成的N2量占总生气量的2.0%,含量较低;(有机) ② 地壳岩石热解脱气:如辉绿岩热剖析出气量,N2可高达52%,此类N2可富集; ③ 地下卤水(硝酸盐)脱氮作用:硝酸盐经生化作用生成N2O+N2; ④ 地幔源的N2:如铁陨石含氮数十~数百个ppm; ⑤ 大气源的N2:大气中N2随地下水循环向深处运移,混入最多的主要是温泉气。从同位素特征看,一般来说最重的氮集中在硝酸盐岩中,较重的氮集中在芬芳烃化合物中,而较轻的氮则集中在铵盐和氨基酸中。

4.H2S 全球已发现气藏中,险些都存在有H2S气体,H2S含量>1%的气藏为富H2S的气藏,具有商业意义者须>5%。据研究(Zhabrew等,1988),具有商业意义的H2S富集区主要是大型的含油气沉积盆地,在这些盆地的沉积剖面中均含有厚的碳酸盐一蒸发盐岩系。

自然界中的H2S生成主要有以下两类: ① 生物成因(有机):包罗生物降解和生物化学作用;1 ② 热化学成因(无机):有热降解、热化学还原、高温合成等。凭据热力学盘算,自然情况中石膏(CaSO4)被烃类还原成H2S的需求温度高达150℃,因此自然界发现的高含H2S气藏均产于深部的碳酸盐—蒸发盐层系中,而且碳酸盐岩储集性好。5.稀有气体(He、Ar、…) 这些气体只管在地下含量稀少,但由于其特殊的地球化学行为,科学家们常把它们作为地球化学历程的示踪剂。

He、Ar的同位素比值3He/4He、40Ar/36Ar是查明天然气成因的极重要手段,因沿大气→壳源→壳、幔源混淆→幔源,二者不停增大,前者由1.39×10-6→>10-5,后者则由295.6→>2000。此外,凭据围岩与气藏中Ar同位素放射性成因,还可盘算出气体的形成年事(朱铭,1990)。石油的差异 石油、天然气在元素组成、结构形式以及生成的原始质料和时序等方面,有其共性、亲缘性,也有其特性、差异性。

天然气汽车 在化学组成的特征上,天然气分子量小(小于20),结构简朴,H/C原子比高(4~5),碳同位素的分馏作用显著。石油的分子量大(75~275) ,结构也较庞大,H/C 原子比相对低(1.4~2.2),碳同位素的分馏作用比天然气弱。在物理性质方面,天然气基本是只含有少少量液态烃和水的单一气相;石油则可包容气、液、固三相而以液相为表征的混淆物。

天然气密度比石油小得多,既易压缩,又易膨胀。在尺度条件下,天然气粘度仅n×10-2~10-3mPa·s,而石油粘度为n~n×10-3mPa·s,相差几个数量级。天然气的扩散能力和在水中的溶解度均大于石油。

在生成的条件方面,天然气比石油宽。天然气既有有机质形成,也有深成无机形成;沉积情况以湖沼型为主;生气母质以腐殖型干酪根(Ⅲ型)为主,生成的温度区间较宽,在浅部低温下即开始生成生物气;在中等深度(温度多数在65~90℃)规模内,发生的有机质热降解作用而大量生成石油的“液态窗”阶段,也可伴之生成;在深部高温条件下有机质裂解则又主要是生整天然气。

天然气对储集层的要求也比石油要宽,一般岩石的孔隙度为10%~15%,渗透率在1×10-3~5×10-3μm2也可成藏。而由于天然气的生动性,则对盖层的要求比石油严格得多。因此,天然气漫衍的领域要比石油广,产出的类型、贮集的形式也比石油多样,既有与石油聚集形式相似的通例天然气藏,如结构、地层、岩性气藏等,又可形成煤层气、水封气、气水化合物以及致密砂岩、页岩气等很是规的天然气藏。煤层既是生气源岩又是储团体的煤层气藏已成为很现实的类型。

“世界上已探明的天然气储量中,约有90%都不与石油伴生,而是以纯气藏或凝析气藏的形式泛起,形成含气带或含气区。这说明天然气地质与石油地质虽然有某些配合性,也有密切的联系,但天然气究竟有它自身发生、生长、形成矿藏的地质纪律”(包茨,1988)。由于天然气具有的一些特性,因而在理论研究、资源评价以及勘探技术方法和开采方式上与石油也不尽相同,需要生长一些具有针对性的事情方法和技术系列,以适应以后将不停扩大的天然气资源开发的需要。

我国天然气资源漫衍 在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体,包罗油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。

只有游离态的天然气经聚集形整天然气藏,才可开发使用。天然气主要用途是作燃料,可制造炭黑、化学药品和液化石油气,由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。

天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混淆组成。(1) 液化天然气(LNG) 天然气与煤炭、石油并称现在世界一次能源的三大支柱。

天然气的蕴藏量和开采量都很大,其基本身分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外,主要作为燃料使用,它不仅作为住民的生活燃料,而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于天然气热值高,燃烧产物对情况污染少,被认为是优质清洁燃料。

随着世界经济的生长,石油危机的打击和煤、石油所带来的情况污染问题日益严重,使能源结构逐步发生变化,天然气的消费量急剧增长。天然气用于团结发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途,蓬勃国家都在竞相举行应用开发。

我国的天然气资源比力富厚,据不完全统计,资源量约为3.8×1013m3。近年来,我国在勘探、开发和使用方面均有较大的希望。(2) 液化石油气(LPG) 液化石油气是石油产物之一。

英文名称liquefied petroleum gas,简称LPG。是由炼厂气或天然气(包罗油田伴生气)加压、降温、液化获得的一种无色、挥发性气体。

由炼厂气所得的液化石油气,主要身分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,同时含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物杂质。由天然气所得的液化气的身分基本不含烯烃。由于天然气的产地往往不在工业某人口集中地域,因此必须解决运输和储存问题。

天然气的主要身分是甲烷,其临界温度为190.58K,在常温下无法仅靠加压将其液化。天然气的液化、储存技术已逐步成为一项重大的先进技术。

现在,液化天然气(LNG)在我国已经成为一门新兴工业,正在迅猛生长。液化天然气(LNG)技术除了用来解决运输和储存问题外,还广泛地用于天然气使用时的调峰装置上。(3) 液化煤层气( HCL) 我国是世界煤炭生产大国,煤层气相应的蕴藏量也很大,蕴藏量和天然气基本一样。其基本身分是甲烷。

它除了是廉价的化工原料外,主要作为燃料使用,它不仅作为住民的生活燃料,而且还被用作汽车、船舶、飞机等交通运输工具的燃料。由于煤层气热值高,燃烧产物对情况污染少,被认为是优质清洁燃料。

将煤层气液化后使用, 主要有几方面利益: ① 经济性 投资成本较低,接纳快。② 宁静性 先采气,后采煤”的方式已成为蓬勃国家能源使用的基本方式。“先采气,后采煤”大大提高了采煤的宁静性。③ 政策性 此方式可节约能源,做到能源的彻底使用,切合国家的相关政策。

有利于获得政府的支持。煤层气液化设备和天然气液化设备基本一样,只是由于大多数煤层气中氧、氮的含量比天然气略高,需要增加一套精馏系统。(4)液化天然气生产和使用的须要性 液化天然气与天然气比力有以下优点: ①便于贮存和运输液化天然气密度是尺度状态下甲烷的625倍。

也就是说,1m3液化天然气可气化成625 m3天然气,由此可见贮存和运输的利便性。②宁静性晴天然气现在的蕴藏和运输主要方式是压缩(CNG)。

由于压缩天然气的压力高,带来了许多宁静隐患。③间接投资少 压缩天然气(CNG)体积能量密度约为汽油的26%,而液化天然气(LNG)体积能量密度约为汽油的72%,是压缩天然气(CNG)的两倍还多,因而使用LNG的汽车行程远,相对可大大淘汰汽车加气站的建设数量。④调峰作用 天然气作为民用燃气或发电厂的燃料,不行制止会有需要量的颠簸,这就要求供应上具有调峰作用。

⑤环保性 天然气在液化前必须经由严格的预净化,因而LNG中的杂质含量远远低于CNG,为汽车尾气或作为燃料使用时排放满足越发严格的尺度(如“欧Ⅱ”甚至“欧Ⅲ”)缔造了条件。天然气(Natural Gas)天然气是埋藏在地下的古生物经由亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气,是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、清洁环保的优质能源。天然气其主要身分为甲烷,热值为8500大卡/米3是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。

当非化石的有机物质经由厌氧腐烂时,会发生富含甲烷的气体,这种气体就被称作生物气(沼气)。生物气的泉源地包罗森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥,由细菌的厌氧剖析而发生。生物气还包罗胃肠涨气(例如:屁),胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。当甲烷散逸到大气层中时,它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。

这种飘散的甲烷,就会被视作一种污染物,而不是一种有用的能源。然而,在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反映,就会酿成二氧化碳和水,因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。而且就燃烧而言,天然气要比煤这类石炭纪燃料发生的二氧化碳要少得多。

甲烷的重要生物形式泉源是白蚁、反刍动物(如牛羊)和人类对土地的耕作。据预计,这三者的散发量划分是每年15、75和100百万吨(年散发总量约为1亿吨)。纯天然气含:CH4(98%) C3H8(0.3%) C4Hm(0.3%) CmHn(0.4%) N2(1.3%),低发烧值为(36220KJ/Nm3) 应用领域  一、民用燃料:天然气价钱低廉、热值高、宁静性能、情况性能好,是民用燃气的首选燃料。二、工业燃料:以天然气取代煤,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。

主要优点 天然气是较为宁静的燃气之一,它不含一氧化碳,也比空气轻,一旦泄漏,立刻会向上扩散,不易积累形成爆炸性气体,宁静性较高。接纳天然气作为能源,可淘汰煤和石油的用量,因而大大改善情况污染问题;天然气作为一种清洁能源,能淘汰二氧化硫和粉尘排放量近100%,淘汰二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于淘汰酸雨形成,舒缓地球温室效应,从基础上改善情况质量。其优点有: ① 绿色环保 天然气是一种清洁环保的优质能源,险些不含硫、粉尘和其他有害物 质,燃烧时发生二氧化碳少于其他化石燃料,造成温室效应较低,因而能从基础上改善情况质量。② 经济实惠 天然气与人工煤气相比,同比热值价钱相当,而且天然气清洁洁净,能延长灶具的使用寿命,也有利于用户淘汰维修用度的支出。

天然气是清洁燃气,供应稳定,能够改善空气质量,因而能为该地域经济生长提供新的动力,动员经济繁荣及改善情况。③ 宁静可靠 天然气无毒、易散发,比重轻于空气,不宜积累成爆炸性气体,是较为宁静的燃气。④ 改善生活 随着家庭使用宁静、可靠的天然气,将会极大改善家居情况,提高生活质量。

天然气耗氧情况盘算: 住民用天然气烧水 1立方米天然气(纯度按100%盘算)完全燃烧约需2.0立方米氧气,约莫需要10立方米的空气。生活中的燃烧气 人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气(Y)、人工煤气(R)、天然气(T)三大类。液化石油气(简称液化气)是石油在提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品历程中剩下的一种石油尾气,通过一定法式,对石油尾气加以接纳使用,接纳加压的措施,使其酿成液体,装在受压容器内,液化气的名称即由此而来。它的主要身分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等,在气瓶内呈液态状,一旦流出会汽化成比原体积约莫二百五十倍的可燃气体,并极易扩散,遇到明火就会燃烧或爆炸。

因此,使用液化气也要特别注意。煤气是用煤或焦炭等固体原料,经干馏或汽化制得的,其主要身分有一氧化碳、甲烷和氢等。因此,煤气有毒,易于空气形成爆炸性混淆物,使用时应引起高度注意。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,主要身分是甲烷,此外凭据差别的地质形成条件,尚含有差别数量的乙烷、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,广泛用作都会煤气和工业燃料;在70年月世界能源消耗中,天然气约占 18%~19%。

天然气也是重要的化工原料。天燃气每立方燃烧热值为8000大卡至8500大卡。每公斤液化气燃烧热值为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。这样可看出一立方液化气燃烧热值是天然气的三倍,但另有报道说液化气热值是天然气的7倍。

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。

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