6.1.1 天然气的组成与分类
6.1.1.1 天然气的组成
天然气的组成比较复杂,其成分通常与产地有关（见表6.1)。天然气中除主要成分甲烷外,往往还含有其他烷烃、环烷烃、烯烃、芳香烃、非烃类气体,以及一些非气体物质。
表6.1 不同产地的天然气组成（以体积分数计)%
天然气中的烷烃一般包括:甲烷（CH4)、乙烷（C2 H6)、丙烷（C3 H8)、丁烷（C4 H10)、戊烷（C5 H12)、己烷（C6 H14)和庚烷（C7 H16),庚烷以上的烷烃含量极少。环烷烃仅在少数天然气中以微量级存在,典型的环烷烃有两种:环戊烷（C5 H10)和环己烷（C6 H12)。
大部分天然气中仅含有极微量的烯烃,可能见到的烯烃有:乙烯（C2 H4)、丙烯（C3 H6)和丁烯（C4 H8)。
天然气中的芳香烃含量也极少,可能存在的有苯（C6 H6)、甲苯（C6 H5 CH3)、二甲苯（C6 H4（CH3)2)和三甲苯（C6 H3（CH3)3)。尽管芳香烃在天然气中含量甚微,但它们对天然气的加工处理影响颇大。
天然气中各种非烃类气体的含量与产地有很大关系,一般所含非烃类气体有:氮气（N2)、二氧化碳（CO2)、硫化氢（H2 S)、氢气（H2)、氦气（He)、氩气（Ar)、水蒸气等,此外还有硫醇（R—SH)、硫醚（R—S—R)、硫化羰（COS)、二硫化碳（CS2)等有机硫化合物。
有些天然气中含有多硫化氢（H2 S x),这种物质在温度和压力降低后会分解成硫化氢和单质硫。单质硫的出现会造成固体硫磺沉积,给天然气输送加工带来麻烦。有的高温气层天然气中含有硫磺蒸汽,温度下降后也会造成硫磺沉积。
很多天然气中还含有气溶胶状的沥青质,这种胶状粒子难以用重力方法分离,但如果不处理掉会对后续操作产生不利影响。
6.1.1.2 天然气的分类
不同类型的天然气,其加工利用方法有所不同。天然气的分类一般根据其矿藏特点和气体组成划分。
1)根据矿藏特点分类
根据矿藏特点,天然气可分为伴生气和非伴生气两大类。
伴生气是与原油共生的天然气,随原油同时被采出。非伴生气包括纯气田天然气和凝析气田天然气;纯气田天然气的主要成分是甲烷,含有少量乙烷、丙烷、丁烷和非烃类气体;凝析气田天然气除含甲烷、乙烷外,还有一定数量的丙烷、丁烷及戊烷以上的烃类气体、芳香烃、天然气汽油、柴油等,凝析气田天然气自井口流出后需进行气液分离除去凝析油。伴生气的组成与分离凝析油后的凝析气田天然气相似。
2)根据天然气组成分类
根据天然气的组成,可分为干气、湿气、贫气和富气,也可分为酸性天然气和洁气。
干气:每标准立方米井口流出物中,C5以上重烃液体含量低于13.5cm3;
湿气:每标准立方米井口流出物中,C5以上重烃液体含量超过13.5cm3;
贫气:每标准立方米井口流出物中,C3以上烃类液体含量低于94cm3;
富气:每标准立方米井口流出物中,C3以上烃类液体含量超过94cm3;
酸性天然气:含有显著的H2 S和CO2等酸性气体,需要进行净化处理后才能达到管道输送标准;
洁气:H2 S和CO2含量甚微,不需净化处理即可输送。