天然气的种类

第一部分

天然气的种类

一、 天然气

天然气与煤炭、石油并称目前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，其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，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，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。

我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。同时，我国还具有主要富集于华北地区非常规的煤层气远景资源。

经过十几年的艰苦勘探，成果已清晰地展现在世人面前。它表明，在我国960万平方公里的土地和300多万平方公里的管辖海域下，蕴藏着十分丰富的天然气资源。

专家预测，资源总量可达40－60多万亿立方米，是一个天然气资源大国。勘探领域广阔，潜力巨大，前景十分美好。

近几年，祖国的东南西北中天然气勘探喜讯频传，初步为我们描绘出了

21世纪天然气发展的轮廓。

东，就是东海盆地。那里已经喷射出天然气的曙光；

南，就是莺歌海－琼东南及云贵地区。那里也已展现出大气区的雄姿； 西，就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青海的柴达木盆地。在那古丝绸之路的西端，石油、天然气会战的鼓声越擂越响。它们不但将成为我国石油战略接替的重要地区，而且天然气之火也已熊熊燃起，燎原之势不可阻挡；

北，就是东北华北的广大地区。在那里有着众多的大油田、老油田，在未来高科技的推动下，不但要保持油气稳产，还将有可能攀登新的高峰；

中，就是鄂尔多斯盆地和四川盆地。鄂尔多斯盆地的天然气勘探战场越扩越大，探明储量年年剧增，开发工程正在展开。四川盆地是我国天然气生产的主力地区，最近又有新的发现，大的突破，从北到南，从东到西，从陆地到海洋，天然气的发展将进入一个全新的阶段，再上一个新台阶。

随着科技的发展，在未来的世界里人类肯定会找到比天然气更为理想的

能源。但不管将来谁取代天然气，天然气将起到向新能源迈进的不可替代的重要的桥梁作用。

随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境污染问题日益严重，使能源结构逐步发生变化，天然气的消费量急剧增长。天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，当前的发达国家都在竞相进行应用开发。

二、 液化天然气（LNG）

由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区，因此必须解决运输和储存问题。天然气的主要成分是甲烷，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。

目前，液化天然气（LNG）在我国已经成为一门新兴工业，正在迅猛发展。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。

三、 液化煤层气 (HCL)

我国是世界煤炭生产大国，煤层气相应的储藏量也很大，储藏量和天然气基本一样。其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃

料使用，它不仅作为居民的生活燃料，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，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。

将煤层气液化后使用，主要有几方面好处：

1、经济性：

投资成本较低，回收快。

2、安全性：

“先采气，后采煤”的方式已成为发达国家能源利用的基本方式。“先采

气，后采煤”大大提高了采煤的安全性。

3、政策性：

此方式可节约能源，做到能源的彻底利用，符合国家的相关政策。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必要性：

液化天然气与天然气比较有以下优点：

a便于贮存和运输

液化天然气密度是标准状态下甲烷的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方便性。

b安全性

天然气目前的储藏和运输主要方式是压缩（CNG）。由于压缩天然气的压力高，带来了很多安全隐患。

c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，相对可大大减少汽车加气站的建设数量。

d调峰作用

天然气作为民用燃气或发电厂的燃料，不可避免会有需要量的波动，这就要求供应上具有调峰作用。

e环保性

天然气在液化前必须经过严格的预净化，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更加严格的标准创造了条件。

五、天然气：（Natural Gas） 天然气是埋藏在地下的古生物经过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、洁净环保的优质能源。天然气其主要成分为甲烷，（CH4）(98%)还含有少量乙烷C3H8(0.3%)、丁烷C4Hm(0.3%)、戊烷、CmHn(0.4%)二氧化碳N2(1.3%)，为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气，含甲烷低于90%的称为湿气热值为8600大卡/Nm³.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 。天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

天然气又称油田气或石油气，石油伴生气两种。开采石油时，只有气体称为天然气；这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异。

六、生物气

当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时，会产生富含甲烷的气体，这种气体就被称作生物气（沼气）。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥，由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气（例如：屁），胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。

七、液化石油气l（iquefied petroleum gas），简称LPG。

人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气和人工煤气。

液化石油气是石油产品之一，分为炼厂气和天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。在石油提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化气的名称即由此而来。它的主要成分为丙烷、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成分基本不含烯烃。 它在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约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。

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，但还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。

八、煤气

煤气是用煤或焦炭等固体原料，把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化经干馏或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氢等。因此，煤气有毒，易于空气形成爆炸性混合物，使用时应引起高度注意。

二、热值与单位换算

燃烧一定体积或质量的燃气完全燃烧所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。 完全燃烧是指燃烧产物为二氧化碳和水等，不能再进行燃烧的稳定物质。

其常用单位有:

千卡/标准立方米（kcal/Nm3）

兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）

千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）

兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）

以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

K是千单位 m是兆单位 n是标准

卡路里和焦耳的换算

1卡（cal）=4.1868焦耳（J） 1大卡（kcal）=4186.75焦耳（J）

1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。

1度=1千瓦时

1秒 (S)=1焦耳(J)

根据1度=1千瓦时。求得1千瓦*1小时=1000瓦*3600秒=3600000焦耳。

作业：1兆= ？万单位；

1千瓦时=？大卡

100W=？卡

热值比较：

1公斤液化气燃烧热值为:10800-11000大卡

1立方米天然气热值:8000-9000大卡

1度电的热值是:860大卡

1立方米的煤气热值:7110-7350大卡

热值公式：

Q=Vq

Q表示热量，q表示热值，V表示气体燃料的体积。

Q=mq

Q表示热量，q表示热值，m表示固体燃料的质量。

高热值与低热值

热值分为高热值和低热值。

高热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。

低热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以蒸气的状态排出时，所放出的全部热量。

天然气耗氧情况计算：

1立方米天然气或煤气完全燃烧约需1.9立方米空气；现市面的煤气（大瓶）是6立方米/瓶，一瓶煤气完全燃烧所耗氧气为11.4立方米。

天然气的热能是电的12倍,1立方米天然气约等于12度电。

三、各种天然气的密度

常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m³相对密度为0.5548。

天然气的密度一般为0.75 kg/m3～0.8kg/m³，相对密度一般为0.58～0.62。

天然气的密度与温度、压力及天然气的组成有关，通常情况下，其密度变化范围为0.55—0.90kg／m³，天然气的相对密度是天然气的密度与标准状态(0℃，101.325kPa)下的空气密度的比值。

一、天然气

天然气是指动、植物遗体通过生物、化学及地质变化作用，在不同条件下生成、转移，并在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。其主要成分是饱和烃，以甲烷为主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不

多，也含有少量非烃类气体，如一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦、氩等。

1、密度和相对密度

常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548。

天然气的密度一般为0.75 kg/m3～0.8kg/m3，相对密度一般为0.58～

0.62。

2、着火温度

甲烷的着火温度为540℃。

3、燃烧温度

甲烷的理论燃烧温度为1970℃。

天然气的理论燃烧温度可达到2030℃。

4、热值

热值是指1标准立方米某种气体完全燃烧放出的热量，属于物质的特

性，符号是q，单位是焦耳每立方米，符号是J/m3。热值有高位热值和低位热值两种。

高位热值是指一标准立方米气体完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低位热值是指一标准立方米气体完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。由于天然气是混合气体，不同的组分以及组分的不同比例，都会有不同的热值，

5、爆炸极限

可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称

为爆炸极限。在这种混合物中，当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。

由于天然气的组分不同，爆炸极限存在差异。大庆石油伴生气是4.2%～14.2%、大港石油伴生气是4.4%～14.2%。通常将甲烷的爆炸极限视为天然气爆炸极限，因此天然气的爆炸极限约为5%～15%。

二、压缩天然气

压缩天然气（Compressed Natural Gas 简称CNG）通常是指经净化后压缩到20MPa～25MPa的天然气。

CNG的用途：压缩天然气在20MPa时体积约为标准状态下同质量天然气的1/200。由于CNG生产工艺、技术、设备比较简单，运输装卸方便，而且在环境保护方面有明显优势，因此是值得大力推行的车用燃料及城镇居民用气。

CNG的特点：CNG作为一种理想的车用替代能源，其应用技术比较成熟。它具有成本低、效益高、污染少及使用安全便捷等特点，CNG作为城镇居民的替代气源，具有便携的特点，尤其在难觅优质民用燃料的城镇应用尤为显著。

三、液化天然气

天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG）。LNG 的主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，且无色、无味、无毒。

LNG的密度取决于其组分和温度，通常在430 kg／m3～470 kg／m3之间，但是在某些情况下可高达520kg／m³。密度随温度的变化梯度约为1．35 kg／（m³℃）。LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600。

四、液化石油气

液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。其主要成分是丙烷、丁烷，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小为气态时的1/250。

1、密度

液化石油气的密度有气体密度和液体密度之分。

对于气体密度，由于液化石油气密度随着温度和压力而变化，表示时

必须注明温度和压力条件。气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。在压力不变的情况下，气态物质的密度随着温度的升高而减小。标况下液化石油气的气态密度约为1.9 kg/Nm3～2.5 kg/Nm3。

对于液体密度，液态液化石油气的密度受温度影响较大，温度升高，

密度减小，同时体积膨胀。液化石油气的液态密度一般为500 kg/m³～600 kg/m³。

2、着火温度：

液态液化石油气中的着火温度约为426℃～537℃。

3.、燃烧温度：

当液化石油气利用空气作助燃剂，其理论燃烧温度可达到1900℃。

4、热值：

由于液化石油气是混合气体，以C3、C4为主，组分比例不同，会造成不同的热值。

5、爆炸极限

由于液化石油气的组分比例不同，爆炸极限存在差异。大庆液化石油气是1.7%～9.7%，北京液化石油气是1.6%～9.7%。通常所采用的液化石油气的爆炸极限是1.5%～9.5%。

五、人工煤气

由固体燃料（煤、焦炭等）或液体燃料（重油等）经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气（或人工燃气）。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体。人工燃气中含有无色、无味、有剧毒的一氧化碳，尽管在城镇燃气质量要求中限制了一氧化碳的含量，但出现泄漏时，会导致中毒。

1、密度：

焦炉煤气主要由碳氢化合物和氢气组成，常压下焦炉煤气密度为0.4686 kg/m3，相对密度为0.3623。

2、着火温度：

焦炉煤气的着火温度为600℃-650℃。

3、燃烧温度：

焦炉煤气的理论燃烧温度为1998℃。

4、热值：

焦炉煤气其低热值为17.9MJ/m3。

5、爆炸极限：

1.7%-10%

六、沼气

沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气是混合气体，主要成分是甲烷，其性质与天然气相似。

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。

沼气的热值约20.8～23.6 MJ/m3。

沼气的爆炸极限约8.6～20.8％。

压力的换算

1公斤等于多少压力

在工程上，公斤压力常用来做压强的单位，1公斤压=98000Pa≈0.1MPa，即0.1兆帕。在地球上通常用的是9.8的比例，其实准确点的话，应该取1kg=9.8N，那么1N=0.102kg

相当于在1平方厘米的面积上方有1公斤物体产生的作用。

1公斤压力等于多少米水柱，0.1MP=1公斤压力=10米水柱，

一般大概是这样的。不是精确地换算，在工程上是这样估算的。

1公斤每平方厘米约等于10米水柱，精确点1公斤每平方厘米等于10.336米水柱！

1公斤出水压力，意思是1平方厘米承受1公斤水重量的压力，

即1公斤压力＝100千帕＝100000Pa＝0.1MPa，

换算得出：

压力 1巴（bar）=105帕（Pa）

1达因/cm²（dyn/cm²）=0.1帕（Pa）1托（Torr）=133.322帕（Pa）

1毫米汞柱（mmHg）（水银）=133.322帕（Pa）

1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）

1工程大气压=98.0665千帕（kPa）

英制换算：

1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2） =0.0098大气压（atm） 1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/厘米2（kg/cm2）=0.0689巴（bar）=0.068大气压（atm） 1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/英寸2（psi）

=1.0333巴（bar）

一个玻璃杯中装有重为5N的水,杯子底部面积为20平方厘米，杯内水面高度为20cm 若玻璃杯受到的重力为1N

设：

1）水对杯底的压力：1F=G水=5N

2）S=20平方厘米

3）装有水的玻璃杯对水瓶桌面的压强：2F =G杯+G水=1N+5N=6N 求：

P=2F /S=6N/0.02平方米=300Pa

第一部分

天然气的种类

一、 天然气

天然气与煤炭、石油并称目前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，其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃料使用，它不仅作为居民的生活燃料，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，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。

我国天然气资源量区域主要分布在我国的中西盆地。同时，我国还具有主要富集于华北地区非常规的煤层气远景资源。

经过十几年的艰苦勘探，成果已清晰地展现在世人面前。它表明，在我国960万平方公里的土地和300多万平方公里的管辖海域下，蕴藏着十分丰富的天然气资源。

专家预测，资源总量可达40－60多万亿立方米，是一个天然气资源大国。勘探领域广阔，潜力巨大，前景十分美好。

近几年，祖国的东南西北中天然气勘探喜讯频传，初步为我们描绘出了

21世纪天然气发展的轮廓。

东，就是东海盆地。那里已经喷射出天然气的曙光；

南，就是莺歌海－琼东南及云贵地区。那里也已展现出大气区的雄姿； 西，就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青海的柴达木盆地。在那古丝绸之路的西端，石油、天然气会战的鼓声越擂越响。它们不但将成为我国石油战略接替的重要地区，而且天然气之火也已熊熊燃起，燎原之势不可阻挡；

北，就是东北华北的广大地区。在那里有着众多的大油田、老油田，在未来高科技的推动下，不但要保持油气稳产，还将有可能攀登新的高峰；

中，就是鄂尔多斯盆地和四川盆地。鄂尔多斯盆地的天然气勘探战场越扩越大，探明储量年年剧增，开发工程正在展开。四川盆地是我国天然气生产的主力地区，最近又有新的发现，大的突破，从北到南，从东到西，从陆地到海洋，天然气的发展将进入一个全新的阶段，再上一个新台阶。

随着科技的发展，在未来的世界里人类肯定会找到比天然气更为理想的

能源。但不管将来谁取代天然气，天然气将起到向新能源迈进的不可替代的重要的桥梁作用。

随着世界经济的发展，石油危机的冲击和煤、石油所带来的环境污染问题日益严重，使能源结构逐步发生变化，天然气的消费量急剧增长。天然气用于联合发电、供冷和供热、燃料电池等方面都具有十分诱人的前途，当前的发达国家都在竞相进行应用开发。

二、 液化天然气（LNG）

由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区，因此必须解决运输和储存问题。天然气的主要成分是甲烷，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。

目前，液化天然气（LNG）在我国已经成为一门新兴工业，正在迅猛发展。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。

三、 液化煤层气 (HCL)

我国是世界煤炭生产大国，煤层气相应的储藏量也很大，储藏量和天然气基本一样。其基本成分是甲烷。它除了是廉价的化工原料外，主要作为燃

料使用，它不仅作为居民的生活燃料，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，燃烧产物对环境污染少，被认为是优质洁净燃料。

将煤层气液化后使用，主要有几方面好处：

1、经济性：

投资成本较低，回收快。

2、安全性：

“先采气，后采煤”的方式已成为发达国家能源利用的基本方式。“先采

气，后采煤”大大提高了采煤的安全性。

3、政策性：

此方式可节约能源，做到能源的彻底利用，符合国家的相关政策。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必要性：

液化天然气与天然气比较有以下优点：

a便于贮存和运输

液化天然气密度是标准状态下甲烷的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方便性。

b安全性

天然气目前的储藏和运输主要方式是压缩（CNG）。由于压缩天然气的压力高，带来了很多安全隐患。

c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，相对可大大减少汽车加气站的建设数量。

d调峰作用

天然气作为民用燃气或发电厂的燃料，不可避免会有需要量的波动，这就要求供应上具有调峰作用。

e环保性

天然气在液化前必须经过严格的预净化，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更加严格的标准创造了条件。

五、天然气：（Natural Gas） 天然气是埋藏在地下的古生物经过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、洁净环保的优质能源。天然气其主要成分为甲烷，（CH4）(98%)还含有少量乙烷C3H8(0.3%)、丁烷C4Hm(0.3%)、戊烷、CmHn(0.4%)二氧化碳N2(1.3%)，为无色无臭易燃易爆气体，密度多在0.6～0.8g/cm3，比空气轻。通常将含甲烷高于90%的称为干气，含甲烷低于90%的称为湿气热值为8600大卡/Nm³.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 。天然气，是一种多组分的混合气态化石燃料，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少，产生的二氧化碳仅为煤的40%左右，产生的二氧化硫也很少。天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。

天然气又称油田气或石油气，石油伴生气两种。开采石油时，只有气体称为天然气；这个石油气称为油田气或称石油伴生气。天然气的化学组成及其理化特性因地而异。

六、生物气

当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时，会产生富含甲烷的气体，这种气体就被称作生物气（沼气）。生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥，由细菌的厌氧分解而产生。生物气还包括胃肠涨气（例如：屁），胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。

七、液化石油气l（iquefied petroleum gas），简称LPG。

人们生活中的燃烧气源大致分为液化石油气和人工煤气。

液化石油气是石油产品之一，分为炼厂气和天然气(包括油田伴生气)加压、降温、液化得到的一种无色、挥发性气体。在石油提炼汽油、煤油、柴油、重油等油品过程中剩下的一种石油尾气，通过一定程序，对石油尾气加以回收利用，采取加压的措施，使其变成液体，装在受压容器内，液化气的名称即由此而来。它的主要成分为丙烷、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成分基本不含烯烃。 它在气瓶内呈液态状，一旦流出会汽化成比原体积大约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。

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，但还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。

八、煤气

煤气是用煤或焦炭等固体原料，把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化经干馏或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氢等。因此，煤气有毒，易于空气形成爆炸性混合物，使用时应引起高度注意。

二、热值与单位换算

燃烧一定体积或质量的燃气完全燃烧所能放出的热量称为燃气的发热量，也称为燃气的热值。 完全燃烧是指燃烧产物为二氧化碳和水等，不能再进行燃烧的稳定物质。

其常用单位有:

千卡/标准立方米（kcal/Nm3）

兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）

千焦耳/标准立方米（KJ/Nm3）

兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）

以兆焦耳/标准立方米（MJ/Nm3）最为常用。

K是千单位 m是兆单位 n是标准

卡路里和焦耳的换算

1卡（cal）=4.1868焦耳（J） 1大卡（kcal）=4186.75焦耳（J）

1大卡=1000卡=4200焦耳=0.0042兆焦。

1度=1千瓦时

1秒 (S)=1焦耳(J)

根据1度=1千瓦时。求得1千瓦*1小时=1000瓦*3600秒=3600000焦耳。

作业：1兆= ？万单位；

1千瓦时=？大卡

100W=？卡

热值比较：

1公斤液化气燃烧热值为:10800-11000大卡

1立方米天然气热值:8000-9000大卡

1度电的热值是:860大卡

1立方米的煤气热值:7110-7350大卡

热值公式：

Q=Vq

Q表示热量，q表示热值，V表示气体燃料的体积。

Q=mq

Q表示热量，q表示热值，m表示固体燃料的质量。

高热值与低热值

热值分为高热值和低热值。

高热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以凝结水的状态排出时，所放出的全部热量。

低热值是指单位燃气完全燃烧后，其烟气被冷却到初始温度，其中的水蒸气以蒸气的状态排出时，所放出的全部热量。

天然气耗氧情况计算：

1立方米天然气或煤气完全燃烧约需1.9立方米空气；现市面的煤气（大瓶）是6立方米/瓶，一瓶煤气完全燃烧所耗氧气为11.4立方米。

天然气的热能是电的12倍,1立方米天然气约等于12度电。

三、各种天然气的密度

常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m³相对密度为0.5548。

天然气的密度一般为0.75 kg/m3～0.8kg/m³，相对密度一般为0.58～0.62。

天然气的密度与温度、压力及天然气的组成有关，通常情况下，其密度变化范围为0.55—0.90kg／m³，天然气的相对密度是天然气的密度与标准状态(0℃，101.325kPa)下的空气密度的比值。

一、天然气

天然气是指动、植物遗体通过生物、化学及地质变化作用，在不同条件下生成、转移，并在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。其主要成分是饱和烃，以甲烷为主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不

多，也含有少量非烃类气体，如一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦、氩等。

1、密度和相对密度

常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m3，相对密度为0.5548。

天然气的密度一般为0.75 kg/m3～0.8kg/m3，相对密度一般为0.58～

0.62。

2、着火温度

甲烷的着火温度为540℃。

3、燃烧温度

甲烷的理论燃烧温度为1970℃。

天然气的理论燃烧温度可达到2030℃。

4、热值

热值是指1标准立方米某种气体完全燃烧放出的热量，属于物质的特

性，符号是q，单位是焦耳每立方米，符号是J/m3。热值有高位热值和低位热值两种。

高位热值是指一标准立方米气体完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。

低位热值是指一标准立方米气体完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，但烟气中的水蒸气仍为蒸气状态时所放出的热量。燃气的高位热值在数值上大于其低位热值，差值为水蒸气的气化潜热。由于天然气是混合气体，不同的组分以及组分的不同比例，都会有不同的热值，

5、爆炸极限

可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称

为爆炸极限。在这种混合物中，当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。

由于天然气的组分不同，爆炸极限存在差异。大庆石油伴生气是4.2%～14.2%、大港石油伴生气是4.4%～14.2%。通常将甲烷的爆炸极限视为天然气爆炸极限，因此天然气的爆炸极限约为5%～15%。

二、压缩天然气

压缩天然气（Compressed Natural Gas 简称CNG）通常是指经净化后压缩到20MPa～25MPa的天然气。

CNG的用途：压缩天然气在20MPa时体积约为标准状态下同质量天然气的1/200。由于CNG生产工艺、技术、设备比较简单，运输装卸方便，而且在环境保护方面有明显优势，因此是值得大力推行的车用燃料及城镇居民用气。

CNG的特点：CNG作为一种理想的车用替代能源，其应用技术比较成熟。它具有成本低、效益高、污染少及使用安全便捷等特点，CNG作为城镇居民的替代气源，具有便携的特点，尤其在难觅优质民用燃料的城镇应用尤为显著。

三、液化天然气

天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气（英文 Liquefied Natural Gas, 简称LNG）。LNG 的主要成份为甲烷，还有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，且无色、无味、无毒。

LNG的密度取决于其组分和温度，通常在430 kg／m3～470 kg／m3之间，但是在某些情况下可高达520kg／m³。密度随温度的变化梯度约为1．35 kg／（m³℃）。LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600。

四、液化石油气

液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）是开采和炼制石油过程中，作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。其主要成分是丙烷、丁烷，习惯上又称C3、C4，即只用烃的碳原子（C）数表示。这些碳氢化合物在常温、常压下呈气态，当压力升高或温度降低时，很容易转变为液态。从气态转变为液态，其体积约缩小为气态时的1/250。

1、密度

液化石油气的密度有气体密度和液体密度之分。

对于气体密度，由于液化石油气密度随着温度和压力而变化，表示时

必须注明温度和压力条件。气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。在压力不变的情况下，气态物质的密度随着温度的升高而减小。标况下液化石油气的气态密度约为1.9 kg/Nm3～2.5 kg/Nm3。

对于液体密度，液态液化石油气的密度受温度影响较大，温度升高，

密度减小，同时体积膨胀。液化石油气的液态密度一般为500 kg/m³～600 kg/m³。

2、着火温度：

液态液化石油气中的着火温度约为426℃～537℃。

3.、燃烧温度：

当液化石油气利用空气作助燃剂，其理论燃烧温度可达到1900℃。

4、热值：

由于液化石油气是混合气体，以C3、C4为主，组分比例不同，会造成不同的热值。

5、爆炸极限

由于液化石油气的组分比例不同，爆炸极限存在差异。大庆液化石油气是1.7%～9.7%，北京液化石油气是1.6%～9.7%。通常所采用的液化石油气的爆炸极限是1.5%～9.5%。

五、人工煤气

由固体燃料（煤、焦炭等）或液体燃料（重油等）经干馏、汽化或裂解等过程所制得的气体，统称为人工煤气（或人工燃气）。人工煤气的主要成分为烷烃、烯烃、芳烃、一氧化碳和氢等可燃气体，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃气体。人工燃气中含有无色、无味、有剧毒的一氧化碳，尽管在城镇燃气质量要求中限制了一氧化碳的含量，但出现泄漏时，会导致中毒。

1、密度：

焦炉煤气主要由碳氢化合物和氢气组成，常压下焦炉煤气密度为0.4686 kg/m3，相对密度为0.3623。

2、着火温度：

焦炉煤气的着火温度为600℃-650℃。

3、燃烧温度：

焦炉煤气的理论燃烧温度为1998℃。

4、热值：

焦炉煤气其低热值为17.9MJ/m3。

5、爆炸极限：

1.7%-10%

六、沼气

沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。人们经常看到，在沼泽地、污水沟或粪池里，有气泡冒出来，如果我们划着火柴，可把它点燃，这就是自然界天然发生的沼气。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气是混合气体，主要成分是甲烷，其性质与天然气相似。

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。

沼气的热值约20.8～23.6 MJ/m3。

沼气的爆炸极限约8.6～20.8％。

压力的换算

1公斤等于多少压力

在工程上，公斤压力常用来做压强的单位，1公斤压=98000Pa≈0.1MPa，即0.1兆帕。在地球上通常用的是9.8的比例，其实准确点的话，应该取1kg=9.8N，那么1N=0.102kg

相当于在1平方厘米的面积上方有1公斤物体产生的作用。

1公斤压力等于多少米水柱，0.1MP=1公斤压力=10米水柱，

一般大概是这样的。不是精确地换算，在工程上是这样估算的。

1公斤每平方厘米约等于10米水柱，精确点1公斤每平方厘米等于10.336米水柱！

1公斤出水压力，意思是1平方厘米承受1公斤水重量的压力，

即1公斤压力＝100千帕＝100000Pa＝0.1MPa，

换算得出：

压力 1巴（bar）=105帕（Pa）

1达因/cm²（dyn/cm²）=0.1帕（Pa）1托（Torr）=133.322帕（Pa）

1毫米汞柱（mmHg）（水银）=133.322帕（Pa）

1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa）

1工程大气压=98.0665千帕（kPa）

英制换算：

1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2） =0.0098大气压（atm） 1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/厘米2（kg/cm2）=0.0689巴（bar）=0.068大气压（atm） 1物理大气压（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/英寸2（psi）

=1.0333巴（bar）

一个玻璃杯中装有重为5N的水,杯子底部面积为20平方厘米，杯内水面高度为20cm 若玻璃杯受到的重力为1N

设：

1）水对杯底的压力：1F=G水=5N

2）S=20平方厘米

3）装有水的玻璃杯对水瓶桌面的压强：2F =G杯+G水=1N+5N=6N 求：

P=2F /S=6N/0.02平方米=300Pa