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天然氣及其組分的物理化學性質(zhì)

　　評論：　更新日期：2012年11月16日

??? 天然氣中有機硫化物的主要性質(zhì)見表1-3-2。

表1-3-2 天然氣中有機硫化合物的主要性質(zhì)

名稱	分子式	相對分子質(zhì)量	相對密度	熔點/℃	沸點/℃	臨界溫度/℃	臨界壓力/MPa	臨界密度/(kg/L)	溶解性能
名稱	分子式	相對分子質(zhì)量	相對密度	熔點/℃	沸點/℃	臨界溫度/℃	臨界壓力/MPa	臨界密度/(kg/L)	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%，但個別氣藏中氦含量達到8%～9%。如美國維爾得克特氣田Santaffe8號井，天然氣中氦含量高達9.5%，我國四川盆地威遠氣田震旦系氣藏天然氣中氦含量在0.25%～0.35%。行業(yè)標準將天然氣組分中含氦量達到0.1%以上者稱為含氦氣藏。

??? 由于氦氣的特殊性質(zhì)，沸點極低3.2K(-269.8℃)，臨界溫度為3.35K(-269.95℃)，是無色、無臭的化學惰性氣體，在工業(yè)和國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，相對分子質(zhì)量為222，半衰期為3.8d，為無色氣體，凝點-71℃、沸點-61.8℃、密度9.73kg/m³。由于氡的沸點靠近丙烷，因此，它趨向于在丙烷氣流中富集。當氡含量高于2000Bq/m³時，存在放射性危害。荷蘭某天然氣井的氡含量達到167Bq/m³。我國少數(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。當天然氣被水飽和時，會析出水滴，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，密度13.596g/cm3，凝點-39℃，沸點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，汞蒸氣對人體有毒。閾限值(TLV)為50ng/m³時，汞蒸氣會導(dǎo)致鋁熱交換器和管道產(chǎn)生嚴重腐蝕。

?? ?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。粉塵會導(dǎo)致壓縮機、控制系統(tǒng)和計量裝置出現(xiàn)故障。