天然氣的密度為多少

【專家解說】：　　常溫、常壓下甲烷的密度為0.7174kg/m3，相對密度為0.5548。 天然氣的密度一般為0.75 kg/m3～0.8kg/m3，相對密度一般為0.58～0.62。 　　天然氣的密度與溫度、壓力及天然氣的組成有關(guān)，通常情況下，其密度變化范圍為0.55—0.90kg／m3。 　　天然氣的相對密度是天然氣的密度與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃，101.325kPa)下的空氣密度的比值. 　　一、天然氣 天然氣是指動、植物遺體通過生物、化學(xué)及地質(zhì)變化作用，在不同條件下生成、轉(zhuǎn)移，并在一定壓力下儲集，埋藏在深度不同的地層中的優(yōu)質(zhì)可燃?xì)怏w。其主要成分是飽和烴，以甲烷為主，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，也含有少量非烴類氣體，如一氧化碳、二氧化碳、氮?dú)?、氫氣、硫化氫、水蒸氣及微量的惰性氣體氦、氬等。 1. 密度和相對密度 常溫、常壓下甲烷的密度為0.7174kg/m3，相對密度為0.5548。 天然氣的密度一般為0.75 kg/m3～0.8kg/m3，相對密度一般為0.58～0.62。 2. 著火溫度 甲烷的著火溫度為540℃。 3. 燃燒溫度 甲烷的理論燃燒溫度為1970℃。 天然氣的理論燃燒溫度可達(dá)到2030℃。 4. 熱值 熱值是指1標(biāo)準(zhǔn)立方米某種氣體完全燃燒放出的熱量，屬于物質(zhì)的特性，符號是q，單位是焦耳每立方米，符號是J/m3。熱值有高位熱值和低位熱值兩種。 高位熱值是指一標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，而其中的水蒸氣以凝結(jié)水狀態(tài)排出時所放出的熱量。 低位熱值是指一標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度，但煙氣中的水蒸氣仍為蒸氣狀態(tài)時所放出的熱量。燃?xì)獾母呶粺嶂翟跀?shù)值上大于其低位熱值，差值為水蒸氣的氣化潛熱。由于天然氣是混合氣體，不同的組分以及組分的不同比例，都會有不同的熱值， 　　5. 爆炸極限 可燃?xì)怏w和空氣的混合物遇明火而引起爆炸時的可燃?xì)怏w濃度范圍稱為爆炸極限。在這種混合物中，當(dāng)可燃?xì)怏w的含量減少到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為可燃?xì)怏w的爆炸下限，而當(dāng)可燃?xì)怏w含量一直增加到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為爆炸上限。 　　由于天然氣的組分不同，爆炸極限存在差異。大慶石油伴生氣是4.2%～14.2%、大港石油伴生氣是4.4%～14.2%。通常將甲烷的爆炸極限視為天然氣爆炸極限，因此天然氣的爆炸極限約為5%～15%。 二、壓縮天然氣 壓縮天然氣（Compressed Natural Gas 簡稱CNG）通常是指經(jīng)凈化后壓縮到20MPa～25MPa的天然氣。 CNG的用途：壓縮天然氣在20MPa時體積約為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下同質(zhì)量天然氣的1/200。由于CNG生產(chǎn)工藝、技術(shù)、設(shè)備比較簡單，運(yùn)輸裝卸方便，而且在環(huán)境保護(hù)方面有明顯優(yōu)勢，因此是值得大力推行的車用燃料及城鎮(zhèn)居民用氣。 CNG的特點(diǎn)：CNG作為一種理想的車用替代能源，其應(yīng)用技術(shù)比較成熟。它具有成本低、效益高、污染少及使用安全便捷等特點(diǎn)，CNG作為城鎮(zhèn)居民的替代氣源，具有便攜的特點(diǎn)，尤其在難覓優(yōu)質(zhì)民用燃料的城鎮(zhèn)應(yīng)用尤為顯著。 三、液化天然氣 天然氣在常壓下，當(dāng)冷卻至約-162℃時，則由氣態(tài)變成液態(tài)，稱為液化天然氣（英文 Liquefied Natural Gas, 簡稱LNG）。LNG 的主要成份為甲烷，還有少量的乙烷、丙烷以及氮等。天然氣在液化過程中進(jìn)一步得到凈化，甲烷純度更高，幾乎不含二氧化碳和硫化物，且無色、無味、無毒。 LNG的密度取決于其組分和溫度，通常在430 kg／m3～470 kg／m3之間，但是在某些情況下可高達(dá)520kg／m3。密度隨溫度的變化梯度約為1．35 kg／（m3·℃）。LNG的體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600。 四、液化石油氣 液化石油氣（Liquefied Petroleum Gas，簡稱LPG）是開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一部分碳?xì)浠衔铩Ｆ渲饕煞质潜?、丙烯、丁烷，?xí)慣上又稱C3、C4，即只用烴的碳原子（C）數(shù)表示。這些碳?xì)浠衔镌诔?、常壓下呈氣態(tài)，當(dāng)壓力升高或溫度降低時，很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，其體積約縮小為氣態(tài)時的1/250。 1. 密度 液化石油氣的密度有氣體密度和液體密度之分。 對于氣體密度，由于液化石油氣密度隨著溫度和壓力而變化，表示時必須注明溫度和壓力條件。氣態(tài)液化石油氣的密度隨著溫度及相應(yīng)飽和蒸氣壓的升高而增加。在壓力不變的情況下，氣態(tài)物質(zhì)的密度隨著溫度的升高而減小。標(biāo)況下液化石油氣的氣態(tài)密度約為1.9 kg/Nm3～2.5 kg/Nm3。 對于液體密度，液態(tài)液化石油氣的密度受溫度影響較大，溫度升高，密度減小，同時體積膨脹。液化石油氣的液態(tài)密度一般為500 kg/m3～600 kg/m3。 2. 著火溫度：液態(tài)液化石油氣中的著火溫度約為426℃～537℃。 3. 燃燒溫度：當(dāng)液化石油氣利用空氣作助燃劑，其理論燃燒溫度可達(dá)到1900℃。 4. 熱值：由于液化石油氣是混合氣體，以C3、C4為主，組分比例不同，會造成不同的熱值。 　　5. 爆炸極限 由于液化石油氣的組分比例不同，爆炸極限存在差異。大慶液化石油氣是1.7%～9.7%，北京液化石油氣是1.6%～9.7%。通常所采用的液化石油氣的爆炸極限是1.5%～9.5%。 五、人工煤氣 由固體燃料（煤、焦炭等）或液體燃料（重油等）經(jīng)干餾、汽化或裂解等過程所制得的氣體，統(tǒng)稱為人工煤氣（或人工燃?xì)猓Ｈ斯っ簹獾闹饕煞譃橥闊N、烯烴、芳烴、一氧化碳和氫等可燃?xì)怏w，并含有少量的二氧化碳和氮等不可燃?xì)怏w。人工燃?xì)庵泻袩o色、無味、有劇毒的一氧化碳，盡管在城鎮(zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量要求中限制了一氧化碳的含量，但出現(xiàn)泄漏時，會導(dǎo)致中毒。 1. 密度：焦?fàn)t煤氣主要由碳?xì)浠衔锖蜌錃饨M成，常壓下焦?fàn)t煤氣密度為0.4686 kg/m3，相對密度為0.3623。 2. 著火溫度：焦?fàn)t煤氣的著火溫度為600℃-650℃。 3. 燃燒溫度：焦?fàn)t煤氣的理論燃燒溫度為1998℃。 4. 熱值：焦?fàn)t煤氣其低熱值為17.9MJ/m3。 5. 爆炸極限 　　六、沼氣 沼氣，顧名思義就是沼澤里的氣體。人們經(jīng)常看到，在沼澤地、污水溝或糞池里，有氣泡冒出來，如果我們劃著火柴，可把它點(diǎn)燃，這就是自然界天然發(fā)生的沼氣。沼氣，是各種有機(jī)物質(zhì)，在隔絕空氣（還原條件），并在適宜的溫度、濕度下，經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用產(chǎn)生的一種可燃燒氣體。沼氣是混合氣體，主要成分是甲烷，其性質(zhì)與天然氣相似。 沼氣由50％～80％甲烷(CH4)、20％～40％二氧化碳(CO2)、0％～5％氮?dú)?N2)、小于1％的氫氣(H2)、小于0.4％的氧氣(O2)與0．1％～3％硫化氫(H2S)等氣體組成 。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。沼氣的爆炸極限約8.6～20.8％。沼氣的熱值約20.8～23.6 MJ/m3。