天然氣及其組分的物理化學(xué)性質(zhì)
評(píng)論： 更新日期：2012年11月16日
??? 天然氣中有機(jī)硫化物的主要性質(zhì)見表1-3-2。
表1-3-2 天然氣中有機(jī)硫化合物的主要性質(zhì)
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名稱 | 分子式 | 相對(duì)分子質(zhì)量 | 相對(duì)密度 | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ | 臨界溫度/℃ | 臨界壓力/MPa | 臨界密度/(kg/L) | 溶解性能 |
水 | 醇 | 醚 |
甲硫醇 | CH3SH | 48.1 | d0=0.896 | -121 | 5.8 | 196.8 | 7.14 | 0.323 | 溶 | 極易溶 | 極易溶 |
乙硫醇 | C2H5SH | 62.13 | d420=0.839 | -121 | 36～37 | 225.25 | 5.42 | 0.301 | 1.5g/100 g | 溶 | 溶 |
正丙硫醇 | C3H7SH | 76.15 | d425=0.836 | -112 | 67～68 | — | — | — | 難溶 | 溶 | 溶 |
異丙硫醇 | (CH3)2CHSH | 76.15 | d425=0.809 | -130.7 | 58～60 | — | — | — | 極難溶 | 無限溶 | 無限溶 ? |
正丁硫醇 | C4H9SH | 90.18 | d425=0.837 | -116 | 97～98 | — | — | — | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
2-甲基丙硫醇 | (CH3)2CHCH2SH | 90.18 | d420=0.836 | ＜-79 | 88 | — | — | — | 極微深 | 易溶 | 易溶 |
叔丁硫醇 | (CH2)2CSH | 90.18 | — | — | 65～67 | — | — | — | — | — | — |
甲硫醚 | (CH3)2S | 62.13 | d421=0.846 | -83.2 | 37.3 | 229.9 | 0.306 | 0.306 | 不溶 | 溶 | 溶 |
乙硫醚 | (C2H5)2S | 90.18 | d420=0.837 | -99.5 | 92～93 | 283.8 | .0279 | 0.279 | 0.31g/100g | 無限溶 | 無限溶 |
硫化羰 | COS | 60.07 | 2.79g/L | -138.2 | -50.2 | 105.0 | — | — | 800mg/100mg | 溶 | 溶 |
噻吩 | C4H4S | 84.13 | d415=1.070 | -30 | 84 | 317.0 | — | — | 不溶 | 溶 | — |
硫 | S | 32.06 | — | 120 | 444.6 | 1040.0 | — | — | — | — | — |
三、天然氣中其他組分的性質(zhì)
??? 1. 氦
??? 氦是少數(shù)氣藏天然氣中可能存在的微量組分。天然氣中氦含量一般在0.01%～1.3%，但個(gè)別氣藏中氦含量達(dá)到8%～9%。如美國(guó)維爾得克特氣田Santaffe8號(hào)井，天然氣中氦含量高達(dá)9.5%，我國(guó)四川盆地威遠(yuǎn)氣田震旦系氣藏天然氣中氦含量在0.25%～0.35%。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將天然氣組分中含氦量達(dá)到0.1%以上者稱為含氦氣藏。
??? 由于氦氣的特殊性質(zhì)，沸點(diǎn)極低3.2K(-269.8℃)，臨界溫度為3.35K(-269.95℃)，是無色、無臭的化學(xué)惰性氣體，在工業(yè)和國(guó)防上具有特殊的用途，如作低溫致冷劑、潛艇中的人造空氣，用于氦氣球、氦飛船等。含氦氣藏開發(fā)利用已得到高度重視。
??? 2. 氡
??? 氡是一種放射性元素，也稱為鐳射氣，相對(duì)分子質(zhì)量為222，半衰期為3.8d，為無色氣體，凝點(diǎn)-71℃、沸點(diǎn)-61.8℃、密度9.73kg/m3。由于氡的沸點(diǎn)靠近丙烷，因此，它趨向于在丙烷氣流中富集。當(dāng)氡含量高于2000Bq/m3時(shí)，存在放射性危害。荷蘭某天然氣井的氡含量達(dá)到167Bq/m3。我國(guó)少數(shù)氣井的天然氣中也有氡的顯示，但含量極低。
??? 3. 水蒸氣或凝析水
?? ?天然氣中常含有一定量的水蒸氣或凝析水，其含量高低取決于天然氣的壓力和溫度。當(dāng)天然氣被水飽和時(shí)，會(huì)析出水滴，即凝析水。凝析水往往是造成腐蝕和形成水化物的主要因素。
??? 4. 汞
??? 某些天然氣中含有微量汞，在1～1000ng/m3之間，荷蘭某天然氣井中汞含量為4ng/m3，我國(guó)松遼盆地中央坳陷北部三肇凹陷北部汪家屯氣田下白堊統(tǒng)扶、楊氣藏天然氣中汞蒸氣含量高達(dá)2027ng/m3。
??? 汞是一種重金屬元素，俗稱水銀，常溫下呈液態(tài)，銀白色，易流動(dòng)，密度13.596g/cm3，凝點(diǎn)-39℃，沸點(diǎn)356℃。在常溫下能與硫化合生成硫化汞。汞不溶于水，能溶于硝酸，不被鹽酸和冷硫酸侵蝕，汞蒸氣對(duì)人體有毒。閾限值(TLV)為50ng/m3時(shí)，汞蒸氣會(huì)導(dǎo)致鋁熱交換器和管道產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。
?? ?5. 粉塵
??? 由于天然氣在開采、輸送和分配管網(wǎng)的腐蝕所夾帶的固體粒子，主要成分是攜入的泥沙、礦物粉塵、因腐蝕形成的氧化鐵等。這些粉塵的粒度為1～50μm。粉塵會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)、控制系統(tǒng)和計(jì)量裝置出現(xiàn)故障。
