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煤层气的化学组成有哪些

发布时间:2022-05-02 10:55:58

‘壹’ 煤层气是什么

煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),是主要存在于煤矿的伴生气体,也是造成煤矿井下事故的主要原因之一。它是成煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然气体,属于非常规天然气,它是优质的化工和能源原料。煤层气是热值高、无污染的新能源。它可以用来发电,用做工业燃料、化工原料和居民生活燃料。煤层气随着煤炭的开采泄漏到大气中,会加剧全球的温室效应。而如果对煤层气进行回收利用,在采煤之前先采出煤层气,煤矿生产中的瓦斯将降低70%~85%。

煤田瓦斯是一种能源资源。因此,各国都积极扩大抽放瓦斯的应用范围及研究煤田瓦斯开发与利用的技术途径。从勘察情况看,围岩瓦斯是可观的瓦斯源,而且有可能成为煤成气田。在高瓦斯矿井采后的老采空区中及报废的矿井中,一般都积存大量的瓦斯。这些瓦斯是很好的瓦斯源地。

我国的抚顺胜利煤矿是停产报废的矿井,但至今仍在抽放瓦斯,年抽放达到2300万立方米,可供给一个甲醛厂和6635户居民利用。地面钻孔预抽煤层瓦斯,是扩大煤田瓦斯开发的重要技术手段,它可以摆脱煤田开采条件的限制,达到提前抽放瓦斯。煤矿开采过程中放出的瓦斯,除抽放一部分外,其余都是经风流排至地面大气中。这部分瓦斯比抽放的瓦斯量大10余倍。科学家正在研究利用这种低浓度瓦斯的技术,如果该技术能达到工业应用水平,将为煤田瓦斯的开发利用开辟广阔的前景。

‘贰’ 煤层气的主要成分是什么

煤层气俗称“瓦斯”,其主要成份为高纯度甲烷,是近二十年在世界上崛起的新型能源,其资源总量与常规天然气相当.煤炭开采中排出的大量煤层气作为一种新型能源,具有独特的优势,是优化一次能源结构的重要组成部分,是优质的能源和基础化工原料.同时由于煤层气作为一种有害的危险气体,排放到大气中具有很强的温室效应,既破坏大气层、污染环境,又因其易燃易爆性严重危及着广大煤矿职工的生命财产安全.
山西是煤层气资源大省,煤层气资源量约10×1012m3,占全国总量的1/3,主要分布在河东、沁水、霍西、宁武、西山五大煤田.经国土资源部审查批准,山西省煤层气探明储量402.19×108m3,可采储量218.39×108m3.其中以沁水和河东煤田最为富集,蕴藏量占全省煤层气总量的80%.沁水盆地煤层气资源量约5.35×1012m3,具有资源分布其中、埋深浅、可采性好、甲烷纯度高(大于95%)等特点,是目前全国第一个勘探程度最高、煤层气储量条件稳定、开发潜力最好的煤层气气田.
煤层气资源的开发利用将会为社会创造巨额财富.我国具有丰富的煤层气资源,其开发潜力巨大.按照目前我国石油天然气资源发现率计算(10%),31.46万亿立方米的煤层气资源可获得3万亿立方米的天然气,参照目前天然气的中等价格,即每立方米天然气约1.0元(城市门站价)计算,将会为社会创造3万亿元的财富.事实上,随着科学技术的飞速发展,资源发现率将会大幅度上升,经济价值将不可估量.
开发煤层气,形成煤层气产业将对国民经济发展起到巨大的推动作用.开发煤层气是一项庞大的系统工程,建设一个煤层气生产基地将带动道路、管道、钢铁、水泥、化工、电力、生活服务等相关产业的发展,增加就业机会,促进当地经济的发展.特别是对于我市这样一个能源重化工基地,发展煤层气产业对于保护资源、实现煤炭产业深加工及可持续发展、减少温室气体排放、改善大气环境质量,调整产业结构、加快煤化工产业规模化发展、培育新的经济增长点,都具有十分重要的现实意义和深远的战略意义.

‘叁’ 煤层气组成

煤层气地球化学分析数据主要来自煤岩解吸气、瓦斯抽放气及井口排采气等样品,前两者数据的分布范围较宽。对中国不同地质时代和不同煤级的358个井田(矿)煤层气组分的统计显示,煤层气组分构成以CH4为主,其含量变化范围为66.55%~99.98%,一般为85%~93%;CO2含量为0%~35.58%,一般<2%;N2的含量变化很大,一般<10%;重烃气含量随煤级不同而变化(张新民等,2002)。对美国煤层气井的795个气样的分析结果表明,煤层气的组分及其平均含量为:CH4占93.2%,C2+(重烃)占1.6%,CO2占4.4%,N2占0.8%(Scott et al.,1994)。从前人统计数据看,井口排采的煤层气无论是热成因气(如美国黑勇士盆地、中国沁水盆地),还是生物成因气(如美国粉河盆地、中国阜新盆地),煤层气的组分差别不是很大,主要为甲烷,平均为97%~99.75%;重烃气及非烃气含量均很低,一般小于2%(表11-1)。相对于常规天然气,煤层气组分比较一致,无论源岩的成熟度高低,煤层气的组分均显示为干气的特征。来源于煤系的常规天然气组分,往往受到源岩的成熟度影响,随着成熟度增大,甲烷含量升高,重烃气含量降低,过成熟的晚期阶段气体富集甲烷。如高过成熟煤系生成的克拉2气田甲烷含量达96.58%,C3以后的烷烃组分基本检测不到;成熟—高成熟阶段生成的牙哈凝析气田甲烷含量均值只有82.32%,C2-5含量达11.61%。

表11-1 中国典型煤成气与国内外煤层气组分及碳同位素统计

续表

在碳同位素组成上,煤层气与天然气(煤成气)有着明显的差别(陶明信,2005)。热成因的常规煤成气与煤层气碳同位素最大的区别是,成熟度相近源岩的煤层气甲烷碳同位素明显偏轻,如沁水盆地南部二叠系3#煤层的Ro最高可达3.5%以上,库车侏罗系煤系源岩Ro小于2%,但库车克拉2 晚期阶段聚集的天然气甲烷碳同位素为-27.3‰,明显重于沁水盆地南部过成熟的煤层气甲烷碳同位素值(-31.95‰),这种现象在其他盆地也普遍存在。造成这种现象的原因主要是受到次生生物作用的影响。

‘肆’ 请问煤层气主要成分是什么

煤层气地质学,煤层气成分主要是甲烷、二氧化碳和氮。煤层气成分主要是甲烷、二氧化碳和氮。从煤层气里还可能检测到微量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、氢、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢以及氦、氖、氩、氪、氙等成分。在接近地表的煤层内,原生的天然气向上运移,离开煤层,地面空气和地表的生物化学和化学反应所产生的气体向下渗透,进入煤层,从而浅部煤层气成分形成垂向分带现象。一般自上而下可分为四个带:二氧化碳—氮带、氮带,氮—甲烷带、甲烷带。采煤界将前三个带统称为“瓦斯风化带”。影响煤层气成分的主要因素是煤岩成分、煤级和气体运移。在甘肃省窑街矿区和吉林省营城矿区发现个别地段煤层气的主要成分是二氧化碳,属由外部运移进入煤层的气体。煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热值是通用煤的2-5倍,主要成分为甲烷。1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤,其热值与天然气相当,可以与天然气混输混用,而且燃烧后很洁净,几乎不产生任何废气,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气空气浓度达到5%-16%时,遇明火就会爆炸,这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。

‘伍’ 煤层气成因

1.煤层气的形成过程

煤层气主要有生物成因和热成因两种成因机制。低煤阶泥炭和褐煤具有较高的孔隙度,含水量较高,在低温条件下形成生物成因甲烷和少量其他流体。成熟度增加,水被排出,孔隙度减小,温度上升到细菌生存的上限而使得生物成因甲烷减少,同时复杂有机质裂解作用释放出甲烷和重烃,并伴有部分非烃气体的形成。煤岩成熟度达到Ro=0.6%时,热成因烃类气开始生成,并一直贯穿整个煤化作用过程(图 11-1)(Clayton,1998)。

图11-1 煤化作用过程中不同组分天然气的产率

(据Clayton,1998)

目前开发的煤层气均位于1500m以浅的浅部煤层,煤层多经历了构造抬升作用,当煤层抬升到适合生物生存的温度范围时,煤层中有机质和CO2在生物作用下转变为甲烷形成次生生物气,即使是高演化程度的煤岩,在抬升过程中仍有次生生物气混入,表现为甲烷碳同位素值轻于-55‰,不同盆地、不同构造背景这种混入的程度有所差别(图11-2)。

往往通过数值模拟和物理模拟预测煤的生气潜力。早期由Macrae(1954)、Juntgen(1975)等提出的预测模型,通过观察煤化作用过程中元素成分的变化,计算出甲烷的生成量和残留在煤中的量。这些模型在后来的研究中广为采用,并与其他模型进行对比。根据这些研究结果,煤的生气潜力范围为100~300L/kg(Juntgen,1975;Rice,1993)。

图11-2 煤层沉积埋藏和抬升过程中不同成因煤层气的形成

2.煤层气的成因鉴别

经过40多年的研究,国内外对煤层气的成因有了一定的认识,总体上将有机成因煤层气划分为三大类、五小类,分别是:生物气,包括原生生物气和次生生物气;热成因气,包括热降解气和热裂解气;以及混合气。这些分类主要采用煤层气的组分组成、甲烷碳氢同位素组成、乙烷碳同位素以及煤岩热演化程度等指标,通常采用图示方法对煤层气成因进行鉴别,典型图版有 Bernard(1978)图版、Schoell(1983)图版、戴金星(1996)图版和Whiticar(1999)C-D图版,这些图版均采用组分含量和稳定碳同位素或者甲烷碳、氢同位素的二维数据组合对煤层气成因进行判别。

由于煤层气的成因具有明显的阶段性和复杂性,不同地区、不同地质背景煤层气成因类型不同,判别煤层气成因时需综合考虑各种因素。本节在前人研究的基础上,根据实测数据,利用煤层气成因判别常用的甲烷碳同位素、氢同位素和组分含量3个参数的信息,建立扩展的C-D鉴别图版(图11-3),结合研究区的地质特征,对煤层气的成因进行综合判别。扩展的C-D鉴别图版中,X轴和Y轴分别为甲烷的氢同位素和碳同位素,稳定同位素是煤层气的指纹特征,利用这两者能够比较好地分辨出生物气和热成因气,以及生物气中的不同作用类型,同时还能反映煤层气所经历的次生作用;图版中以气泡体积的大小表示煤层气烃类气体组分含量值,即C1/C2+,烃类组分含量可以反映煤层的演化阶段和煤层气所经历的次生作用等信息。

与以往的煤层气成因判别图版相比,扩展的C-D图版除了能对生物气(乙酸发酵,CO2还原作用)、热成因气和混合气进行判别外,还可以对低熟热成因气、热降解气和热裂解气进行区分。低熟热成因气地球化学特征表现为分布在热成因气的范畴之内,其甲烷碳同位素为-40‰≥δ13C1≥-45‰,比生物成因煤层气δ13C1略重,C1/C2+比生物气(小于4000)大,介于4000~10000之间,同时煤层热演化程度较低,Ro在0.5%左右,如阜新盆地煤层气属于典型的低熟热成因气。热降解气的典型特征是分布在热成因气范畴的中部,与低熟热成因气相比具有较重的甲烷δ13C1值(大于-40‰)和δD值(-150‰≥δD≥-200‰),以及较小的C1/C2+值(与生物气C1/C2+值相近),主要是因为煤层在热降解气生气阶段,以湿气为主。圣胡安盆地煤层气是热降解气典型的例子。热裂解气的标志是具有很高的甲烷δ13C1值(大于-40‰)和δD值(大于-200‰),同时C1/C2+值也很高,由于此阶段天然气的重烃组分等其他组分在温度的作用下遭受了裂解,使甲烷含量相对增加,热裂解气的煤岩热演化程度高,Ro在2.5%以上。

图11-3 煤层气成因扩展的C-D鉴别图版

沁水盆地南部煤层气的样品均落在图11-3所示图版中热成因气的热裂解气以及与岩浆等热事件有关的热成因气区域,即沁水盆地南部煤层气以热裂解气与异常热事件有关的热成因气为主。结合实际地质条件,沁水盆地南部煤层气热演化程度较高,Ro值在3.0%左右,达到了高变质无烟煤阶段,如果假设研究区主要以单一深成变质作用为主,石炭-二叠系的煤层所处温度在83~153℃之间,最大的Ro值不会超过1.5%,仅靠深成变质作用不能完全解释沁水盆地南部煤岩进入高演化程度现象。研究区包裹体、磷灰石、锆石裂变径迹和矿物岩石学等方面均证明,区域岩浆热变质作用是沁水盆地南部煤岩进入高演化阶段的主要原因。岩浆热事件使煤层温度迅速升高,一方面会导致煤层生气量的增加,另一方面使原先生成的烃类发生裂解。在晚侏罗世,燕山构造运动使沁水盆地煤层强烈抬升,造成煤层出露于地表并遭受地表水的渗入,原始煤层气的同位素在水动力条件下发生分馏效应,构造抬升过程中煤层温度和压力的改变又可能发生煤层气的解吸-扩散效应和生物改造作用,改变了原始煤层气的地球化学特征。因此,沁水盆地煤层气为与岩浆相关的热裂解气,且经历了次生改造作用。

与沁水盆地南部不同,韩城地区煤层气的主要来源为热降解气成因,韩城地区煤层热演化程度处于贫煤阶段,Ro值在1.6%~2.2%的范围内,属于热降解气生成阶段。在白垩纪末期,燕山构造运动使韩城地区煤层抬升,煤层出露并接受地表水的补给和渗入,水动力条件、生物作用及解吸-扩散作用使煤层气发生同位素分馏效应。

阜新盆地煤处于低成熟热演化阶段,Ro主要分布于0.5%~0.6%之间,受辉绿岩墙侵入引起的接触变质作用的影响,局部煤层Ro可达到1%以上。根据判别图版,阜新盆地煤层气主要属低成熟热降解气,并有次生生物气的混合。

‘陆’ 煤层气的组成特征

根据对本区煤层气成分的统计分析(表6.1),得到以下几点认识:

1)各煤层气体均是以CH4、N2、CO2为主要成分的混合气体。尽管它们的体积分数有一定变化,但CH4占绝对优势,在各煤层中均达70%以上,平均75.78%;N2次之,在15%~22%之间,平均17.95%;CO2相对较低,平均小于10%。

2)除北区的11煤层和南区的3煤层CH4体积分数稍低于全区平均值外,其余各煤层的CH4体积分数均相对较高。根据我们在下峪口矿1317工作面对3煤层打钻现场取气样进行气成分分析,CH4体积分数高达98.76%。说明本区煤层气CH4体积分数很高。

3)煤层气的组分与煤层埋深之间有明显的关系,表现在浅部由于受风化作用、生物作用、化学作用等影响,CH4含量较低,N2含量较高,而随着煤层埋深增大,CH4含量逐渐增高,N2逐渐降低。全区平均埋深在300m以深地区,CH4体积分数平均在73%以上。

4)煤层气组成中,除CH4、N2及CO2外,还含有少量甲烷同系物即重烃(C2~C8)。从本区20世纪60~70年代地质勘探阶段所做的瓦斯成分分析结果上均未见有重烃的记载,但据1985年以来韩城矿务局地质勘探队在本区桑树坪、下峪口等井田补勘期间所施工的钻孔进行瓦斯样品分析鉴定结果来看,2、3及11煤层均不同程度的含有重烃(表6.2),其中2煤层重烃含量平均0.083mL/g,占气体成分组成的2.51%;3煤层重烃含量平均0.102mL/g,占气体成分组成的1.40%;11煤层重烃含量平均0.091mL/g,占气体成分组成的2.92%。从现有资料看,尽管重烃含量及成分很低,但重烃的出现较为普遍,其中2、3及11煤层分别有75%、71%、及57%的钻孔有重烃存在,显示出随煤层变质程度增高,即焦煤向贫煤过渡,重烃产率逐渐减少。

5)按照天然气一般的划分办法,乙烷以上的重烃在烃类气体组分中体积分数小于5%,为干气,即干燥系数C1/

大于19。反之,干燥系数小于19为湿气。本区煤层重烃体积分数在1.40%~2.92%之间,干燥系数在24~55之间,除个别钻孔煤层气显示湿气外,基本皆属干气。

‘柒’ 煤成气与煤层气的区别

煤成气(油)与煤层气虽然在有机质类型及煤化过程中的生气机制等诸多方面有相同之处,气源也难以截然分开,但是煤成气(油)与煤层气的成藏条件有比较明显的差异。

(1)煤成气(油)源广于煤层气源

煤成气不仅源自煤层,也源自含煤岩系中的炭质泥岩和暗色泥质岩,并且在一些含煤盆地中,炭质泥岩和暗色泥质岩比煤岩更重要,是主要气源岩;“煤层气”主要生自含煤岩系中的煤层,炭质泥岩和暗色泥质岩不可能是“煤层气”的主要源岩,故煤成气(油)烃源较煤层气广。

(2)演化成气作用不同

虽然煤成气与煤层气都可以经过生物化学作用及热演化作用生成,但是世界上具有工业价值的煤成气田主要是以热演化作用为主形成的,煤层气则以早期和晚期生化作用生成为主。煤层气虽然可以分布在不同煤阶,但其生气机理比较复杂,可以与有机质成熟度没有关系,可以是未成熟,也可以处在高成熟阶段;其成因可以是热演化作用,但是早期和晚期生化作用的影响很大,即煤层经历过抬升剥蚀,进入生物大量活动的范围,地下水带入大量细菌和营养物质,对其中的有机质进行降解,产生煤层甲烷,故也有人称之为煤层生物气。

(3)气体组分、性质有较大差别

1)煤层气的气体组分更干。通常煤层气烃类组分甲烷大于98%~99%(除去非烃气体统计),占绝对优势,一般不含重烃,干燥系数C1/C1-4一般在0.99~1。

2)煤层气碳同位素值δ13C1值跨度很大,并且偏轻。δ13C1值为-24‰~-70‰(以<-50‰为主),跨进了生物气的分布区,如唐山、峰峰、鹤壁以及柳林、吴堡的煤层气 δ13C1值为-55‰~-70‰,说明了埋藏较浅的煤层气具有生物成因特征。

3)煤层气没有也不可能形成煤层油。

4)储集条件不同。煤层气是基本没有经过运移的煤型气,以煤层作为储层,煤层气的储层是以煤层中的孔隙和割理为主体,煤中的天然裂隙以割理为主,是煤中流体(气体和水)渗流的主要通道;煤成气是经过运移的煤型气,可以运移至含煤岩系之外,在合适的地层中储存,并聚集形成煤成气藏,其储层特点可以是单孔隙结构和双重孔隙结构,裂隙以构造裂隙为主。因此,“煤成气(油)”有明确的生、储、盖层及其组合,“煤层气”没有明确的生、储、盖层之分。

5)聚集条件不同。煤成气肯定是经过一定规模的运移、聚集过程,与其他类型天然气(油)一样,有明确的储盖组合、运聚成藏和圈闭条件;煤层气主要赋存在煤层的颗粒和裂隙表面,以吸附作用为主。因此煤层气藏是在地层压力作用下“圈闭”的有一定数量的煤岩体;“煤层气”藏的形成取决于煤层有机质生成的量和被煤层表面所吸附的气量。虽然煤层气在煤层中有自由(游离)和吸附两种状态赋存,其游离状态的煤层气是指“往返运动于煤层内生裂隙和外生裂隙中”的气体分子;吸附状态的煤层气则“以分子引力吸附于煤层裂隙表面和煤层的微孔隙内”。虽然煤层的孔隙度很小,但是孔隙内表面积高达100~400m2/g的煤,可以将大量的CH4分子吸附在微孔隙内表面上,从而在煤层中储藏有不可忽视的以CH4为主的煤层气。在地下状态,这两种状态的煤层气在地层压力和温度条件下处于动平衡状态。若压力增加、温度降低,游离态煤层气可转化为吸附状态;反之,若压力降低,吸附状态的煤层气可转化为游离状态,即煤层气的“解吸过程”,从而形成具有工业开采价值的煤层气藏。

6)储量计算与开采方式完全不同。煤成气与油型气一样,是用孔隙体积及圈闭法、储层压力等生产动态资料综合进行地质储量与可采储量计算,上述方法对于煤层气不适用。生产方式也完全不同,煤层气开采需要先实施排水使压力降至负压、煤层孔隙表面吸附的气体进行解吸采气;而煤成气则需要努力保持储层压力以确保高产。

7)煤层气产能高低与地下水活动性关系密切,地下水的分布和流动规律是控制煤层气藏形成与产能的关键因素。煤层气可以有储量,但储量丰度总体较低。限于当前的工艺水平和经济技术条件,适宜开发的煤层气埋藏深度通常<1200m。

总之,虽然煤成气(油)与煤层气都是成煤作用演化过程中形成的副产物,但是成藏条件有本质区别。煤成气(油)藏属常规天然气(油)藏范畴,煤层气藏属于非常规天然气藏范畴。研究、评价思路及勘探技术方法各具特色,勘探前景差异甚大。煤成气(油)藏可以形成大型、特大型气田,具有较大的经济价值;煤层气则必需实行较大面积连片开采,才具有一定的经济价值。

由于煤成气已成为世界许多大型、超大型工业气田的重要气源,在少数含煤盆地还可以形成煤成油田。为了加速中国天然气工业的发展,结合中国具体地质条件,本书将重点论述含煤盆地转化为含煤-含气(油)盆地的地质条件,主要总结煤成气成藏机理和勘探成果,以及中国煤成气(油)田的形成条件及其勘探前景。

‘捌’ 什么是煤层气

在煤的形成过程中伴随着3种副产品生成——甲烷、二氧化碳和水。由于甲烷是可燃性气体,又深藏在煤层之中,所以人们称它为“煤层气”。

甲烷一旦产生,便吸附在煤的表面上。甲烷的产生量与煤层深浅有关。一般来讲,煤层越深,煤层气越多。

理想的煤层气条件是:煤层深度300米~900米,覆盖层厚度超过300米,煤层厚度大于1.5米,吨煤含气量大于8.51立方米,裂缝密度大于1.5米/条为好。

开采甲烷的关键问题有2个:一是使甲烷从煤的表面解吸下来,一般是靠降低煤层压力来解决,主要办法是通过深水移走来降低压力;二是让从煤层表面解吸下来的甲烷顺利穿过裂缝进入井孔。

煤层气如果得不到充分利用,会带来2大害处:一是在煤层开采过程中以瓦斯爆炸的形式威胁矿工的生命安全;二是每年全球有上千亿立方米的瓦斯进入大气中,对环境造成巨大污染。所以,在很早以前人们就想把煤层气作为资源加以利用,让它化害为利,这便是人们开发利用煤层气的最初动因。

进入20世纪70年代后,受能源危机的影响,人们在寻找新能源方面的积极性空前高涨。在有天然气资源的地方,天然气备受青睐;在没有天然气的地区,煤层气便成为人们寻找中的理想新能源。此外,随着开采和应用技术的进步以及显着的经济效益,又给煤层气的开发利用注入了新的动力。

开发煤层气在经济上的优越性表现在几个方面:勘探费用低、利润高、风险小、生产期长。其勘探费用低于石油的勘探费用,生产气井的成本也较低。一般来讲,煤层气的钻井成功率可达到90%以上,打一口井只需要2~10天。浅层井的生产寿命为16~25年,4米井的生产寿命为23~25年。

现有资料表明:全世界煤层气资源为113.2×1012~198.1×1012立方米。国外对煤层气的小规模开发利用始于上个世纪50年代,大规模开发利用则是从80年代开始的。

目前,美国煤层气的开采在世界上居领先地位,每天煤层气产量已超过2800万立方米。中国煤炭储量为1×1012吨,产量居世界首位,煤层气资源为35×1012立方米,相当于450亿吨标准煤,与中国常规天然气资源相当,已成为世界上最具煤层气开发潜力的国家之一。

‘玖’ 煤层气的理化性质有哪些

主要成分是甲烷,一般默认甲烷为其理化性质。
理化性质包括化学性质和物理性质。

甲烷的化学性质 
CH4,最简单的烷烃,具有烷烃的通性:由于甲烷中碳原子与氢原子间的化学键为较稳定的σ键,化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应
(1)甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸,即可燃性。 CH4 + 2O2 →点燃→ CO2 + 2H2O,作燃料(沼气、天然气) 2CH4+3O2→点燃→2CO+4H2O(不完全燃烧); CH4 + O2 →点燃→C + 2H2O(极不完全燃烧)(2)与卤素的化学反应:当甲烷与氯在黑暗中混合时,两者不会产生化学反应,如果把混合物加热或以紫外光照射,以下反应(取代反应)会发生:CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl;CH3Cl + Cl2 →。 1..把制得的甲烷气体通入盛有****溶液(加几滴稀硫酸)的试管里,没有变化。再把甲烷气体通入溴水,溴水不褪色。 
甲烷的物理性质
甲烷分子式CH4。最简单的有机化合物。甲烷是没有颜色、没有气味的气体,沸点-161.4℃,比空气轻,它是极难溶于水的可燃性气体。甲烷和空气成适当比例的混合物,遇火花会发生爆炸。化学性质相当稳定,跟强酸、强碱或强氧化剂(如KMnO4)等一般不起反应。在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。甲烷在自然界分布很广,是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢*酸及文字甲醛等物质的原料。
甲烷物理性质
甲烷是无色、可燃和无毒的气体。沸点为-161.49℃。甲烷对空气的重量比是0.54,比空气约轻一半。甲烷溶解度很少,在20℃、0.1千帕时,100单位体积的水,只能溶解3个单位体积的甲烷。

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