当代大多数科学家的传统观点认为,天然气与石油是一对孪生兄弟,它们都是由保存在地壳上不同地质年代沉积岩中的有机质,在埋藏到一定深度后,由于古地温的作用转化而成的。油和气生成后,又在特定的地质条件下经过运移,最终聚集并形成油气田。
广义而言,我们可以把自然界所有天然生成的一切气体统称为天然气,它包括大气、地表气、沉积岩中气、海洋中气、变质岩中气、岩浆岩中气、火山气和宇宙气等八类。但通常所称的天然气只指贮存于地层较深部的一种富含碳氢化合物的可燃气体,而与石油共生的天然气常称为油田伴生气。天然气由亿万年前的有机物质转化而来,以碳氢化合物为主,主要成分是甲烷,通常占90%以上。此外根据不同的地质形成条件,尚含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃;它还含有不等量的非烃类气体,如二氧化碳、硫化氢、一氧化碳、水蒸气、氧、氢及一些惰性气体。
天然气的物理化学性质:相对密度0.55~0.75,闪点-218℃,自燃点500~700℃(典型干气),爆炸下限3.6%~ 6.5%,爆炸上限13%~17%,最小点火能0.3~0.4 mJ(典型干气)。天然气的主要成分甲烷是一种最简单的碳氢化合物,由4个氢原子和1个碳原子组成,燃烧时释放的热能一半来自碳,一半来自氢原子的清洁燃烧,大大优于热能100%来自碳的煤和热能3/4来自碳的石油,有利于遏止碳的燃烧对环境的污染,以满足人类对绿色文明的需求。
专家们认为,基本上由甲烷组成的天然气,可能是世界上最丰富的碳氢化合物,它的资源当量有望超过煤和石油的总和。加之当前科学家正在突破关于天然气认识上的误区,这将给人类带来一个关于天然气资源量的全新的认识,并促进天然气加速发展。
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