天然气是一种复杂的混合物,其成分因气源不同而有所差异,但主要成分和特性具有以下特点:
一、主要成分
甲烷(CH₄) 占比通常在70%-95%之间,是天然气最主要的成分,具有低沸点(-160.49°C)和高效燃烧特性。
其他烃类
- 乙烷(C₂H₆): 含量约2%-10%,可用作化工原料。 - 丙烷(C₃H₈)
- 丁烷(C₄H₁₀):含量0.5%-2%,常见于便携式燃气设备。
二、次要成分
非烃类气体 - 二氧化碳(CO₂):
含量0.5%-3%,可能影响燃烧性能,需通过脱硫处理降低。
- 氮气(N₂):0.5%-5%,对燃烧性能影响较小但降低热值。
- 一氧化碳(CO):微量存在(<0.1%),有毒需排除。
其他微量成分 - 硫化氢(H₂S):
通常为几ppm至几千ppm,具有臭鸡蛋气味,需提前处理以防止腐蚀和污染。
- 稀有气体:如氦(He)、氩(Ar)等,含量极低(<0.1%),无实际应用价值。
三、其他特性
物理性质:标准状况下为无色、无味、无毒气体,密度为0.7174kg/m³,相对密度(水)为0.6。
能量密度:主要取决于甲烷含量,甲烷热值约为35.9MJ/m³。
工业应用:既是民用燃料,也是化工原料(如乙烯、合成纤维),同时用于发电和制冷。
四、杂质与处理
天然气管道输送前需进行脱硫(如添加硫醇)、脱碳处理,以符合国家标准(如中国标准GB 17820-2018,要求总硫≤20mg/m³,CO₂≤3.0%)。