天然气工业常用术语与定义.docx
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天然气工业常用术语与定义
天然气工业常用术语与定义
一、气体分类
1．天然气（NG，即naturalgas）
以甲烷为主的复杂烃类混合物，通常也含有乙烷、丙烷和很少量更重的烃类，以及若干不可燃气体，如氮气和二氧化碳。
注1：
上述定义是指，通常由粗天然气或液化天然气生产和加工而得的商品天然气。
注2：
天然气在正常使用的温度和压力下保持气态。
注3：
天然气的组分中甲烷占大多数（摩尔分数大于0.7），其高位发热量通常在（30～45）MJ/m3之间。
注4：
粗天然气经加工而得到适合工业、商业和民用的（商品）天然气，或作为化工原料。
加工达到管输质量要求的天然气一般可直接作为商品天然气。
2．粗天然气（rawgas）
由井口采出，经集输管道输往加工或处理设施的未经加工的天然气。
注：
粗天然气也可以是经上游基础设施部分处理过的井口气。
3．代用天然气（SNG，即substitutenaturalgas）
由人工制造或掺混而获得的气体，就性能而言它与天然气具备互换性。
4．贫气（leangas）
根据ISO14532-2001和ASTMD4105规定，贫气是几乎不含可回收液烃、氮气摩尔分数超过0.15（0.10）、或者二氧化碳摩尔分数超过0.05的天然气。
注：
ISO14532-2001规定氮气摩尔分数超过0.15，ASTMD4105规定氮气摩尔分数超过0.10。
5．富气（richgas）
根据ISO14532-2001和ASTMD4105规定，富气是含有能以液体形式回收烃类凝液的天然气，即乙烷摩尔分数超过0.10，或丙烷摩尔分数超过0.035的天然气。
6．湿气（wetgas）
诸如水蒸气、游离水和/或液烃之类组分的含量高于有关标准规定要求的天然气。
7．酸性气（sourgas）
诸如硫化氢或二氧化碳之类组分的含量显著高于管输要求规定的天然气。
注1：
典型的湿气和酸性气可能是未经处理的井口气或部分处理过的天然气；它们也可能含有烃类凝液和痕量羰基硫，以及诸如甲醇、乙二醇之类的采气工艺用液体。
注2：
按ASTMD4150的规定，酸性气是含有硫化合物的天然气，由于其毒性和对管道及设备的腐蚀性，未经净化不能实际使用。
反之，甜气（sweetgas）是指硫化合物含量极少，未经净化即可使用的天然气；甜气无毒性，且不会对管道和设备产生有害影响。
注3：
有游离水存在时，二氧化碳也是造成管道腐蚀破坏的重要原因。
8．干气（drygas）
水蒸气摩尔分数不超过0.00005的天然气。
注1：
天然气中的水蒸气含量可用摩尔浓度和水露点两种方式表示。
文献中可查到两者的多种关联方法，有关的实验和研究也正在进行之中。
注2：
为了安全而高效地输配天然气，对其水蒸气含量的认识有特殊的重要性。
天然气中水蒸气的含量与腐蚀现象有关（例如，当天然气中有二氧化碳、硫化氢或氧气存在时）；也与水合物的形成有关。
液相水堵塞会妨碍输气操作。
注3：
我国国家标准GB17820规定：
在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5℃；在美国，要求管输天然中的含水量不高于112mg/m3。
9．压缩天然气（CNG，即compressednaturalgas）
主要用作车用燃料的天然气，典型的是最高压缩至20MPa气态天然气。
10．液化天然气（LNG，即liquefiednaturalgas）
以贮存或运输为目的，经加工后被液化的天然气。
注：
液化天然气可被气化后送入管道，作为天然气进行输配。
二、测量方法
1．气质（gasquality）
由其组成和物理性质所决定的天然气属性。
2．直接测量（directmeasurement）
以从原理上定义此性质的量值来测量该性质。
注：
例如燃烧已知量的气体时，以热能形式释放出的能量用测量温度的方法来测定其发热量。
3．间接测量（indirectmeasurement）
不以从原理上定义此性质的量值，而以与此性质有已知关系的量值来测定该性质。
注：
例如，测量达到化学当量燃烧要求时的空气/燃气比率来确定燃气的发热量，后者与此比率呈线性关系。
4．气相色谱法（gaschromatographicmethod）
把一个气体混合物的各组分用气相色谱进行分离的分析方法。
注：
置于载气流中的样品通过一根柱子，需要分析的各组分在其中有不同的保留时间。
不同的组分以不同的流速通过柱子，它们在不同时间从柱子中洗提出来并加以鉴定。
5．直接取样（directsampling）
将被取样介质与分析单元（例如内置在线或外置在线仪器）直接相连接的取样方法。
6．间接取样（indirectsampling）
被取样介质与分析单元（例如非在线仪器）不直接相连接的取样方法。
注：
间接取样时，根据样品组成和/或性质波动情况，采用以下的取样技术：
（1）周期性取样，即从气流中周期性地取点样，并将后者导入分析单元；
（2）累积取样，即将多个气体样品累积为一个混合样后再导入分析单元。
7．内置在线仪器（in-lineinstrument）
仪器的功能（检测）元件安装在管道内部，故测定是在管道条件下进行。
8．外置在线仪器（on-lineinsrument）
导入仪器的样品气是从管道中直接采集的，但仪器则安装在管道外部。
9．非在线（离线）仪器（off-lineinstrument）
管道与仪器不直接相连接。
10．点样（spotsample）
在操作条件下，从气流中的一个特定位置取出的一定体积样品。
11．累积取样器（incrementalsampler）
累积一系列点样而成为一个混合样的取样器。
注：
目前市场上有两大类累积取样器：
（1）压力式累积：
用特殊设计的压力调节器，在取样过程中使样品容器内被采集气样的压力从零增加至管道的最高压力。
（2）容积式累积：
取样过程中，在恒定的管道压力下用泵将样品气送入移动活塞气瓶进行置换。
12．移动活塞气瓶（floatingpistoncylinder）
用一个移动活塞分隔开样品气和缓冲气的取样容器。
注：
活塞两侧的压力处于平衡状态。
三、计量学
1．测量准确度（accuracyofmeasurement）
测量结果与被测量真值之间的一致程度。
注1：
当应用于一组测量结果时，准确度是描述若干随机因素和一个系统误差因素或偏差因素的结合。
注2：
因为真值难以知道，故准确度通常是反映测量结果与一个可接受的参比值之间的一致程度。
2．真实度
由大量测量结果得到的平均值与测量真值之间的一致程度。
注：
测量的真实度通常用术语偏差来表示。
3．偏差（bias）
预期的测量结果与一个可接受的参比值之间的系统误差（差值）。
4．精密度（precision）
在规定条件下得到的独立测量结果之间的一致程度。
注1：
精密度仅与随机误差的分布有关，而与真值无关。
注2：
精密度是反映同一对象在规定测量条件下，测量结果之间分散性质的术语。
例如，以变异性或标准偏差来衡量精密度时，其值完全取决于规定测量条件中所包含的变量。
5．校准（calibration）
在特定条件下进行的一系列操作，用于建立由测量仪器或测量系统指示的量值，或由实物量具或参比材料所提供的量值，与应用工作标准所得量值之间的关系。
注1：
校准结果可以是给定测量值的指示读数，也可以是确定指示读数的校正值。
注2：
实施校准工作的实验室应予以授权。
为了评估所报告结果的溯源性，要求实验室提出的文件中包括相应的不确定度分析，以及其它质量保证要点。
注3：
当校准结果超出可接受的界限时，校准也包括对仪器给定读数的调整和/或校正。
6．检定（verification）
在不对测量系统进行调整或校正的前提下，定期或在必要时以规定的步骤和设备，用可溯源物质或仪器在限定范围内进行有限次数试验，从而检测该测量系统是否正常（或反常）的过程。
四、天然气分析
1．质量（体积、摩尔）分数[mass（volume、mole）fraction]
每个组分的质量（规定的温度和压力下的体积、摩尔数），除以气体混合物中所有组分质量之和（混合气体规定温度和压力下的体积之和、摩尔数之和）所得的商。
注1：
对于理想气体，摩尔分数等同于体积分数；但对于真实气体，由于不同组分分子间的相互作用力的变化，一般其混合物中所有组分体积之和并不等于混合物体积。
注2：
质量分数和摩尔分数与气体混合物的温度及压力无关；体积分数则与混合物的温度及压力有关。
注3：
上述分数（商数）乘以100则为百分数。
2．质量（摩尔）浓度[mass（molar）concentration]
在规定的温度和压力下，每个组分的质量（摩尔数）除以气体混合物体积所得的商。
质量浓度和体积摩尔浓度与气体混合物的温度和压力有关。
3．摩尔（mole）
质量为相对分子质量时，任何化学物质所包含的（基本单元）数量。
4．痕量组分（tracecomponent）
在商品天然气中含量极低的组分。
通常指正戊烷以上的烃类，硫化氢、羰基硫、二硫化碳等含硫化合物。
五、溯源性与标准气混合物
1．溯源性（traceability）
测量结果的一种性质或一个标准值，它能通过一个不间断的比较链，在规定的不确定度下，与指定的参比标准相联系（通常为国家标准或国际标准）。
此不间断的比较链被称为溯源链。
2．测量标准（measurestandard；etalon）
由实物量具、测量仪器或标准测量系统所规定、实现、保留或复现的一个量的一个或多个时值单位作为参比标准。
3．基准（原级标准，primarystandard）
指定的、或被广泛认可的具有最高计量学级别的量，其量值不与其它标准相比较而被接受。
注1：
基准（原级标准）的概念对基本量和导出量同样有效。
注2：
测量时不直接使用基准（原级标准），而是与其复现量或其它参考标准相比较。
通常，一个国家只有国家标准实验室有责任保留一个第一基准。
4．次级基准（secondarystandard）
通过与某个量的基准（原级标准）相比较而规定的量值标准。
5．国际（测量）基准（internationalmeasurementstandard）
由国际协定承认的标准，在国际上它作为规定衡量其它有关标准值的基础。
6．国家（测量）标准（nationalmeasurementstandard）
由国家决定承认的标准，在一个国家内它作为规定衡量其它有关标准量值的基础。
国家标准实验室应确保国家基准为第一基准。
7．参考基准（referencestandard）
通常在指定的局部地区或某个组织内具有最高计量学级别的标准，由后者可导出其它的计量标准。
8．工作标准（workingstandard）
日常用于校准或校验实物量具、测量仪器或其它标准物质的标准。
工作标准通常由参考标准进行校准。
9．传递标准（transferstandard）
作为媒介物用来比较其它（计量）标准的标准。
10．一级标准气体混合物（PSM，即primarystandardgasmixture）
其组分量的水平被最准确地测定过的气体混合物，可作为测定其它气体混合物中组分量水平的标准气体。
11．二级标准气体混合物（secondarystandardgasmixture）
其组分量的水平通过与某种PSM直接比较而确定的气体混合物。
注：
二级标准气体混合物是一种认证标准物质（CRM）。
它用于确定测量系统的响应曲线；也用于定期的校准。
它是一种二元或多元混合物，可按国际标准ISO6142-2001规定的称量法制备，并按ISO6143的规定检定。
CRM中组分的水平是通过与其组分十分接近的某种PSM按ISO6143的规定相比较而确定的。
12．工作参比气体混合物（WRM，即workingreferencegasmixture）
其组分量的水平通过与某种二级标准气体混合物直接比较而确定的气体混合物。
WRM被用于定期校准测量系统。
六、物理和化学性质
1．燃烧参比条件（combustionreferencecondition）
对天然气燃烧纯理论性地规定的压力和温度条件。
注：
“纯理论性”的含义是“虚拟的”。
由于国家标准GB/T11062是规定用组成计算发热量，而不是用燃烧式热量计（直接）测定，因而就涉及不同的计量和燃烧温度。
2．计量参比条件（meteringreferencecondition）
测定被燃烧天然气量时，理论性地规定的压力和温度条件。
注1：
不要求这些参比条件与燃烧参比条件相同。
注2：
参见国家标准GB/T11062的有关说明。
3．标准参比条件（standardreferencecondition）
根据国际标准ISO13443规定，对干的真实气体，其压力、温度和湿度（饱和态）的参比条件为：
101．325kPa和288．15K。
注：
国家标准GB/T19205规定压力和温度的标准参比条件为：
101．325kPa和293．15K。
4．理想气体（idealgas）
指遵循理想气体定律的气体；真实气体都不遵循此定律。
5．压缩因子（compressionfactor）
在指定的压力和温度下任意质量气体的真实体积，与同样量气体在相同条件下由理想气体定律计算出的体积相除之商。
注1：
压缩因子是一个无因次量，通常在接近标准参比条件时其值近似于1；但在输送气体的压力和温度条件下，其值可能显著偏离1。
注2：
有关压缩因子的计算参见国家标准GB/T17747。
6．密度（density）
在规定的压力和温度下，气体的质量除以其体积。
7．相对密度（relativedensity）
任意体积中包含的气体质量，除以相同参比条件下同样体积标准组成的干空气质量所得之商。
注：
目前文献中已经用术语“相对密度”取代了术语“比重”。
8．高位发热量（superiorcalorificvalue）
在燃烧反应的压力保持恒定，除水以外的所有燃烧产物都恢复到与反应剂相同的温度（T1）下的气态，而水则冷凝为温度为T1的液态的条件下，一定量燃气在空气中完全燃烧时以热量形式释放出的能量。
注：
总发热量、总热值和全热值等术语均与高位发热量同义。
9．低位发热量（inferiorcalorificvalue）
在燃烧反应的压力保持恒定，所有燃烧产物都恢复到与反应剂相同的温度（T1）下的气态的条件下，一定量燃气在空气中完全燃烧时以热量形式释放出的能量。
注1：
高位发热量与低位发热量间的差值即为燃烧生成水的冷凝热量。
注2：
净热量、净热值和低热值等术语与低位发热量同义。
注3．通常发热量表示为标准参比条件下的干基高位发热量。
10．沃泊指数（Wobbe-index）
燃气在规定参比条件下的体积发热量、除以计量参比条件下燃气相对密度的平方根，可作为判断燃料气互换性的依据之一。
11．水露点（waterdewpoint）
指在规定压力下天然气中的水蒸气开始凝结出游离水的温度。
在露点时，天然气与液体水处于平衡状态，降温或升压都将引起水蒸气凝结。
注：
在上述露点温度下，当压力低于规定压力时无冷凝水出现。
12．水分含量（watercontent）
以质量浓度表示的气体中的总含水量。
注1：
水分含量以g/m3（克/立方米）表示。
注2：
对于粗天然气，水分包括液态和蒸气两种形式；但对于管输（商品）气则仅含有水蒸气。
13．烃露点（hydrocarbondewpoint）
指天然气在规定压力下开始凝结出烃类液体的温度，高于此温度时无烃类冷凝现象出现。
注1：
在给定的烃露点温度下，可能存在一个出现反凝析现象（retrogradecondensation）的压力范围。
临界冷凝温度（cricondentherm）规定了可能出现冷凝现象的最高温度。
注2：
露点曲线是区分气体单相区和气液两相区的压力与温度点的轨迹。
14．反凝析（retrogradecondensation）
一种与烃类混合物在临界点附近的非理想相态行为有关的现象。
在温度固定时，与液相接触的气相因压力下降而可能被冷凝；或者在压力固定时，蒸气相由于温度升高而被冷凝。
15．潜在液烃含量（potentialhydrocarbonliquidcontent）
在给定的温度和压力下，单位体积天然气中潜在可被冷凝的烃类液体量。
七、其它定义
1．甲烷值
评定燃料气抗爆性能的一项指标。
注：
甲烷值可与汽油的辛烷值相类比。
甲烷值表示为某种甲烷-氢混合物中甲烷的体积百分数；当试验发动机在标准条件下测定时，该混合物与被测定燃料气具有相同的抗爆倾向。
2．互换性（interchangeability）
一种气体的燃烧特性与另一种气体的燃烧特性相互匹配程度的量度。
注：
当一种气体为另一种气体取代时，不影响气体燃具的操作，可以认为这两种气体具有互换性。
3．回火（flashback）
火焰缩回燃烧器火孔，导致燃烧在燃烧器内进行的倾向。
4．离焰（lifting）
指燃烧表面扩展至某个点时，燃烧不在火孔处而在其上方进行。
5．黄焰（yellowtipping）
过多的烃类不完全燃烧而可能导致产生不可接受的一氧化碳水平。
注：
黄焰可能导致烟灰沉积和燃烧不断变差。
6．加臭（odorization）
在天然气中加入加臭剂，后者通常是某些具有强烈的、令人讨厌气味的有机化合物；从而在天然气泄漏时，可在痕量浓度下通过气味察觉（在空气中积累至危险浓度之前）。
7．加臭剂（odorant）
加入燃料气中的具有强烈气味的有机化学品或它们的组合（例如含硫化合物）。
它们能使燃料气具有特殊的和明显的（通常也是令人不愉快的）警示性气味，以便在气体泄漏时通过气味察觉。
8．臭味硫化合物（odoriferoussulfurcompound）
用作燃料气加臭剂的有机硫化合物。
注：
通常臭味硫化合物属于以下类型之一：
（1）烷基硫醚；
（2）环状硫醚；（3）烷基硫醇。
天然气净化常用术语与定义
1．吸收塔（absorber）
为被处理的天然气和处理用溶剂之间提供接触的塔或柱。
2．吸收（absorption）
气相中一种或多种组分被溶剂吸收或转移到液相的操作过程。
3．吸收因子（absorptionfactor）
表征某一给定的气相组分被转移到液体溶剂中的倾向的系数，通常表示为A=L/KV；式中，L和V分别为液体和气体的摩尔数，K为该气相组分气液平衡常数的平均值。
4．吸收油（absorptionoil）
用于从被加工天然气中回收或吸收其组分的烃类液体。
5．绝热膨胀（adiabaticexpansion）
气体、蒸汽或液体在同周围环境没有热交换的条件下由高压向低压所进行的膨胀过程。
6．吸附剂（adsorbent）
用于从被处理的天然气中脱除其中（一个或多个）组分的固体物质。
7．吸附（adsorption）
由于固体表面对气体分子的吸引而产生的固体对气体组分的吸附过程。
8．烷（基）醇胺（alkanolamine）
某些含有胺氮的液体化合物，通常以水溶液状态应用于工业；依靠其可逆的化学反应而应用于从天然气和液态烃中脱除硫化氢和/或二氧化碳。
9．API重度（APIgravity）
一种表示液体石油产品相对密度的API分度方式；API度以下列公式计算：
（1-1）
10．桶（barrel）
计量液体体积的通用英制单位。
在石油工业中，1桶石油或天然气凝液产品在60℉（15．6℃）和平衡蒸汽压下的体积等于42美制液加仑。
11．呼吸（breathing）
在常压储罐中，由于罐内所存液体液面的变化、或因液体上部气相空间温度的变化、大气压的变化等作用而产生的蒸气进出（储罐）的现象。
12．泡点（bubblepoint）
在规定压力下，液体表面上生成第一个稳定气泡的温度。
13．量热计（calorimeter）
用于测量可燃物质发热量的的仪器。
14．硫氧碳（carbonylsulfide）
含有羰基官能团和硫原子的醛类化合物（COS）。
有时，天然气和天然气凝液中含有这种杂质，可能需要被脱除以满足商品的含硫指标要求。
15．活性炭试验（charcoaltest）
由美国天然气加工协会（GPA）和美国天然气协会（AGA）共同制定的用于测定天然气中天然汽油含量的标准方法。
其原理是：
天然气中的汽油被吸附于活性炭上，然后用蒸馏方式回收。
试验方法规范见GPA和AGA的共同出版物TestingCode101-43。
16．克劳斯过程（ClausProcess）
以选择性氧化的方法将硫化氢转化为元素硫的工艺过程。
17．凝液（condensate）
气体或蒸气经冷凝而形成的液体。
特别是指从地层采出的天然气被送至地面分离器时，由于温度和压力的变化所分离出来的烃类液体。
在蒸汽系统中，凝液就可能是水，经收集后返回锅炉。
18．收敛压（convergencepressure）
一个固定组成的烃类系统在某给定温度下的压力；在此压力下，系统中各组分的气液平衡常数K等于或趋向于同一。
收敛压被用于调节特定系统的气液平衡常数K值。
19．临界冷凝压力（cricondenbar）
多组分系统气液相可以达到平衡的最高压力。
20．临界冷凝温度（cricondentherm）
多组分系统气液相可以达到平衡的最高温度。
21．临界密度（criticaldensity）
物质在其临界温度和临界压力之下的密度。
22．临界压力（criticalpressure）
物质在其临界温度之下的蒸气压力。
23．临界温度（criticaltemperature）
纯组分可以以液态形式存在的最高温度。
24．脱气罐（deaerator）
从过程流体、凝液中，或从锅炉进水中脱出空气或其它不凝气体的装置。
25．脱水（dehydration）
从天然气和液态烃类中脱除水分的过程。
26．干燥剂（desiccant）
在脱水器中用于脱除水和湿气的物质，也可用于从空气中脱除湿气。
27．脱硫（desulfurization）
从天然气或液态烃混合物中脱除硫化氢和含硫化合物的过程。
28．博士试验（doctortest）
一种定性测定天然气凝液（NGL）中硫化氢和硫醇的方法。
该试验将产品区分为“酸性”（sour）和“甜性”（sweet）。
29．终馏点（endpoint）
蒸馏过程中气相温度升高到一定数值，不再上升而开始回落，这个最高的气相温度称为终馏点。
对气体处理实验室和工厂而言，即在ASTM蒸馏试验中温度计所观察到的最高温度。
30．膨胀透平（expansionturbine）
当气体或液体流通过这一设备时，依靠膨胀的方式将其部分能量转换为机械能而被透平所获得。
31．抽提（extraction）
利用其在两种不同液相中的不同溶解度，使一种或多种组分从一个液相向另一个液相转移的过程。
它也可用于指从一个物流中除去一个或多个组分。
32．闪点（flashpoint）
烃类液体蒸气被点燃的最低温度。
试验方法见ASTMD-56。
33．天然气加工（gasprocessing）
从天然气中分离组分以达到获得可销售产品的目的，以及处理分离后的天然气以满足指标要求的过程。
34．井口气（gas-wellgas）
从气藏中产出的包含全部组分的流体或经地面分离系统处理后的气体。
35．井口液体（gas-wellliquids）
从气藏中采出的包含全部组分的流体经地面分离系统处理
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