天然气制氢及装置

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1、天然气制氢及装置山东胜利职业学院李玉芬第四章天然气制氢及装置第一节天然气概述第二节天然气制氢及装置第三章工业制氢方法的比较与选择一、什么是天然气天然气，广义上是指埋藏于地层中自然形成的气体的总称。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（主要成分是甲烷），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，是一种热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源和化工原料。第一节天然气概述天然气的组成甲烷，占85以上硫化物乙烷、丙烷二氧化碳、氮气和水气微量的惰性气体，如氦和氩等출처:정보통신부자료5대핵심정책과제二、天然气的组成第一节天然气概述天然气的分类按烃类组分关系按

2、矿藏特点按H2S、CO2含量干气：地下地面均呈气态，5碳以上几乎没有湿气：地下气态，地面有液烃，5碳以上很少纯气藏气：地下气态，C1>90%，C2-C4少，C5+甚微，γg0.5-0.6酸性天然气：S<1g/标m3贫气：3C以上<100cm3/m3富气：3C以上〉100cm3/m3凝析气藏气：地层原始状态呈气态，开发过程中，当地层压力低于露点压力时有液烃析出，C160-90%，C5+较高，γg0.7-0.9油田伴生气：地下与原油共存，伴随原油产出，C1<60%，C5+甚微净气：S〉1g/标m3三、天然气的分类第一节天然气概述天然气的分类蕴藏状态构造性天然气构造性天然气水溶性天然气煤矿天然气

3、伴随原油出产的湿性天然气不含液体成份的干性天然气天然气的分类第一节天然气概述1、相对密度小，比空气轻，易向高处流动。2、具有易燃易爆性，遇到静电火花也会引爆。爆炸极限为5.0-15.1%。3、热值高，天然气的热值为33.47-46.02MJ/NM3(8000-11000Kcal/NM3)大约是煤气的两倍，是液化石油气的1/3左右.爆炸下限：天然气与空气在形式爆炸的混合气体中天然气的最低含量，低于比值就不会爆炸。爆炸上限：最高天然气含量为爆炸上限，高于此值也不会爆炸。爆炸范围或爆炸极限：上、下限之间，对天然气为5-15%。四、天然气基本物性第一节天然气概述4、具有溶解性，能溶解普通橡胶和石化

4、产品，因此用户必须使用耐油的胶管或棉线纺织的塑料管。5、天然气具有腐蚀性。6、天然气具有麻醉性，在空气中浓度较高时对人体中枢神经具有麻痹性。7、天然气无毒性，不含一氧化碳，但燃烧不完全时，也容易产生一氧化碳有毒气体，造成人身中毒。8、天然气为“干气”，杂质少，燃烧更完全、更卫生9、天然气的输送一般经过降压、计量、加臭后直接采用管道输送到用户灶前，因此运输、使用天然气极为方便。第一节天然气概述中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为：渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。从以上来看，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

5、具有主要富集于华北地区非常规的煤层气远景资源。五、天然气资源分布第一节天然气概述由于天然气密度小，为0.65～0.8千克/立方米，井筒气柱对井底的压力小；天然气粘度小，在地层和管道中的流动阻力也小；又由于膨胀系数大，其弹性能量也大。因此天然气开采时一般采用自喷方式。这和自喷采油方式基本一样。不过因为气井压力一般较高加上天然气属于易燃易爆气体，对采气井口装置的承压能力和密封性能比对采油井口装置的要求要高的多。目前治理气藏水患主要从两方面入手，一是排水，一是堵水。五、天然气开采第一节天然气概述排水目前排水办法较多，主要原理是排除井筒积水，专业术语叫排水采气法。主要有小油管排水采气法、泡沫排水采

6、气法、柱塞气举排水采气法、深井泵排水采气方法。堵水堵水就是采用机械卡堵、化学封堵等方法将产气层和产水层分隔开或是在油藏内建立阻水屏障。第一节天然气概述五、天然气主要用途天然气发电天燃气发电具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。第一节天然气概述天然气化工工业天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。第一节天然气概述城市燃气事业特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的

7、需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。第一节天然气概述燃料电池燃料电池内部不具有化学能，而是通过从外部供给燃料（天然气等）和化学氧化剂而使它放出电能。燃料电池是通过电化学反应将燃料自有的化学潜能转化成直接的电能的发电装置，在能量转化过程中损失较少，不管其容量多大，都能得到高达40%或更高的发电效率。第一节天然气概述压缩天然气汽车以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。第一节天然气概述补充