閉河
[拼音]:tianranqi
[英文]:natural gas
天然蘊藏在地下的烴和非烴氣體混合物。包括油田氣、氣田氣、煤系地層氣、泥火山氣和生物生成氣等。石油工作者所稱天然氣多指油、氣田氣。天然氣性活潑,易散逸,易燃。可單獨形成氣藏或與原油伴生於油藏中;也有少量溶於地下水的。生成天然氣的溫度範圍比液烴(原油)寬得多,在低溫條件下有機質可由細菌作用形成生物生成氣;在“液烴窗”內有與原油共生的伴生氣,在超成熟階段的高溫變質作用下可生成大量甲烷氣,在煤系地層中也可產生煤系地層氣。
在標準狀態下單位體積天然氣與同體積空氣的重量之比,平均為0.56~0.8。絕大多數天然氣的主要組分為烴類氣體,包括甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)等低分子量烷烴及其異構體;其中CH4的體積含量常達80~90%或更高,其他烴組分含量則大都隨烷烴碳原子數的增加而依次遞減;非烴類氣體常見的有硫化氫(H2S)、二氧化碳(CO2)、氮(N2),中國已發現H2S和CO2體積含量分別超過90%和80%的天然氣資源,不常見的非烴類氣體有硫醇(RSH)、氧硫化碳(COS)、二硫化碳 (CS2)等有機硫化物和貴重的惰性氣體氦(He)。天然氣常含有水蒸氣,既可因溫度降低而結冰,又可在低溫高壓下與烴類形成固態水合物,造成氣井或管線堵塞。
H2S有毒,對鋼材起氫脆作用,有很強的腐蝕性(見應力腐蝕斷裂和氫脆)。各國文獻常稱H2S含量超過工業上容許值的天然氣為sour gas(酸氣),稱不含H2S或其含量低於工業上容許值的天然氣為 sweet gas(甜氣)。中國石油工業界尚無公認的與此相對應的術語。
含有較多的重於CH4的烴類組分的天然氣,具有商業提取價值或在作為燃料前必須提取這些組分時,稱溼氣或富氣;反之稱幹氣或貧氣。也有人將組分中戊烷及以上組分含量低於10ml/m3的天然氣稱“幹氣”,超過的稱“溼氣”;組分中丙烷及以上組分低於100ml/m3的天然氣稱“貧氣”,超過的稱富氣。目前國際間尚無統一的定量區分界線,往往隨目的組分的改變和液烴回收技術的發展而改變。
把天然氣中除 CH4以外的組成在低溫高壓下液化得到的液態產物稱為天然氣液體。包括 CH4在內的全部天然氣在-160℃和相應的壓力下液化處理後得到的產物稱為液化天然氣。
天然氣主要用作燃料,也是製造氨(NH3)、乙烯(C2H4)、甲醇 (CH3OH)、碳黑等化工產品的理想原料。工業用氦也靠從含氦天然氣中提取。