海底天然气物理化学性质第一节海底天然气组成表示法一、海底天然气组成海底天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。以低分子饱和烃类气体为主，并含有少量非烃类气体。在烃类气体中，甲烷（CH4）占绝大部分，乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）和戊烷（C5H12）含量不多，庚烷以上（C5+）烷烃含量极少。另外，所含的少量非烃类气体一般有氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）和水汽（H2O）以及微量的惰性气体。由于海底天然气是多种气态组分不同比例的混合物，所以也像石油那样，其物理性质变化很大，它的主要物理性质见下表。海底天然气中主要成分的物理化学性质名称分子式相对分子质量密度/Kg·m-3临界温度/℃临界压力/MPa粘度/KPa·S自燃点/℃可燃性限/%热值/KJ·m-3(15.6℃，常压)气体常数/Kg·m·(Kg·K)-1低限高限全热值净热值甲烷CH416.0430.716-82.54.640.01(气)6455.015.0372623349452.84乙烷C2H630.0701.34232.274.880.009(气)5303.212.45661516028928.2丙烷C3H844.0971.96796.814.260.125(10℃)5102.379.50937848624819.23正丁烷n-C4H1058.122.593152.013.800.1744901.868.4112141710843814.59异丁烷i-C4H1058.122.593134.983.650.1941.88.4412141710843814.59氨He4.0030.197-267.90.230.0184211.79氮N228.021.250-147.133.390.01730.26氧O232.01.428-118.825.040.01426.49氢H22.0160.0899-239.91.290.008425104.174.21277010760420.75二氧化碳CO244.01.96331.17.380.013719.27一氧化碳CO28.01.250-140.23.500.016661012.574.2126441264430.26硫化氢H2S34.091.521100.49.010.011662904.374.224.87空气28.971.293-140.753.770.017345.529.27二、海底天然气容积分数和摩尔分数定义混合物中各组分的容积为Vi，总容积V；摩尔分数yi：i组分的摩尔数ni与混合物总摩尔数n的比值。iiiiVVVVy；1iy；iiiinnnny；1iy由分压定律，存在PiV=niRMT；PiV=nRMT由分容定律，存在PVi=niRMT；PV=nRMTppnnyiii；iiiiynnVVy'结论：对于理想气体混合物，任意组分的摩尔分数可以用该组分的分压与混合物总压的比值表示，且摩尔分数与容积分数相等。三、海底天然气分子量标准状态下，1kmol天然气的质量定义为天然气的平均分子量，简称分子量。iiMyM四、海底天然气密度（1）平均密度混合气体密度指单位体积混合气体的质量。按下面公式计算：0℃标准状态iiMy414.221；20℃标准状态iiMy055.241任意温度与压力下iiiiVyMy/（2）相对密度在标准状态下，气体的密度与干空气的密度之比称为相对密度。对单组分气体：a/a：空气密度，kg/m3；在0P=101.325kPa，0T=273.15K时；a=1.293kg/m3在0P=101.325kPa，0T=293.15K时；a=1.206kg/m3。对混合气体：iiy五、海底天然气虚拟临界参数和对比参数（1）临界参数使气体压缩成液态的极限温度称为该气体的临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需压力称为临界压力，此时状态称为临界状态。混合气体的虚拟临界参数可按凯（Kay）法则计算：ciicTyT；ciicPyP；ciicy适用：各组分的临界压力和临界比容接近（<20%），且任意二组分的临界温度满足0.5
