天然氣組分包括：CH4、C2H6、C3H8、iC4、nC4、iC5、nC5、C6+、CO2、N2等。
天然氣是優(yōu)質(zhì)潔凈能源，但是由于開(kāi)采、氣液轉(zhuǎn)化等過(guò)程也會(huì)含有一定量雜質(zhì)，主要的雜質(zhì)有氣體、液體和固體雜質(zhì)；需要預(yù)處理進(jìn)行處理，以避免對(duì)分析設(shè)備造成損傷。
1、液體雜質(zhì)：水和油,、重?zé)N；
2、固體雜質(zhì)：泥沙、巖石顆粒、硫化亞鐵等；
3、氣體雜質(zhì)：H2S、CO2等。
天然氣目前的檢測(cè)主要有兩種方式，第一種是通過(guò)儀器測(cè)出天然氣組分，進(jìn)而通過(guò)組分、體積計(jì)算出來(lái)的熱值；二是直接用熱值儀測(cè)量出的熱值。實(shí)踐效果檢測(cè)天然氣組分的分析方法的精密度更高，重復(fù)性更好；在天然氣檢測(cè)中得到更加普及的采用。天禹智控研發(fā)的在線天然氣分析儀、便攜天然氣分析儀及在線天然氣分析系統(tǒng)可以良好的監(jiān)測(cè)天然氣各組分氣體的濃度及熱值，以實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)景下天然氣工藝的優(yōu)化控制及安全監(jiān)控。
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天然氣濃度熱值檢測(cè)方法 |
測(cè)量精度 |
操作便捷性 |
經(jīng)濟(jì)成本 |
維護(hù)量 |
測(cè)量實(shí)時(shí)性 |
防爆要求 |
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激光法 |
高 |
簡(jiǎn)單 |
適中 |
少 |
高 |
滿足 |
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光聲光譜法 |
高 |
簡(jiǎn)單 |
適中 |
少 |
高 |
滿足 |
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紅外法 |
中 |
簡(jiǎn)單 |
便宜 |
少 |
高 |
滿足 |
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色譜法 |
高 |
復(fù)雜 |
高昂 |
多 |
低 |
本身不滿足，需要配備防爆小屋，成本高昂 |
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燃燒法
（直接測(cè)熱值）
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高 |
復(fù)雜 |
高昂 |
多 |
低 |
本身不滿足 |
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天然氣物性計(jì)算 |
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一.天然氣的組分 |
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序號(hào) |
組分名稱 |
體積含量 |
摩爾質(zhì)量
(Kg/Kmol)
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摩爾分?jǐn)?shù) |
20℃，101.325KPa |
高位熱值
MJ/m3
|
高位熱值
MJ/m3
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Z |
b1/2 |
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1 |
甲烷（CH4) |
0.9332 |
16.043 |
0.93282 |
0.9981 |
0.0436 |
37.044 |
33.367 |
|||
|
2 |
乙烷（C2H6) |
0.064 |
30.07 |
0.06437 |
0.992 |
0.0894 |
64.91 |
59.39 |
|||
|
3 |
丙烷（C3H8) |
0.0002 |
44.097 |
0.0002 |
0.9834 |
0.1288 |
92.29 |
84.94 |
|||
|
4 |
丁烷（C4H10) |
0 |
58.123 |
0 |
0.9682 |
0.1783 |
119.66 |
110.47 |
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|
5 |
戊烷（C5H12) |
0 |
72.15 |
0 |
0.945 |
0.2345 |
147.04 |
136.01 |
|||
|
6 |
苯（C6H6) |
0 |
78.114 |
0 |
0.936 |
0.253 |
137.27 |
131.76 |
|||
|
7 |
二氧化碳（CO2) |
0 |
44.01 |
0 |
0.9997 |
0.0173 |
|
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|
8 |
氮（N2) |
0.00260 |
28.0135 |
0.00261 |
0.9944 |
0.0728 |
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9 |
合計(jì) |
1.00000 |
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二.天然氣的壓縮因子計(jì)算 |
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0.99782 |
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三.天然氣密度計(jì)算 |
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0.7075 |
Kg/m3 |
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式中：R=8.314510J.mol-1.K-1
T=20+273.15=293.15K
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1噸LNG的氣化率: |
1413 |
m3 |
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四.天然氣相對(duì)密度計(jì)算 |
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0.585 |
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式中：Mair=28.9626Kg/Kmol
Zair(20oC，101.325KPa)=0.99963
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五、高地位熱值計(jì)算（體積發(fā)熱量，20oC，101.325KPa） |
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高位熱值 |
38.837 |
MJ/m3 |
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低位熱值 |
35.042 |
MJ/m3 |
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六、沃泊指數(shù)計(jì)算（20oC，101.325KPa） |
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