《天然气处理与加工》课程教学大纲

《天然气处理与加工》教学大纲
课程名称：天然气处理与加工课程英文名称：Natural Gas Conditioning and Processing 课程编码：0902ZY072课程类别/性质：学科基础课/选修
学分：1.5 总学时/理论/实验（上机）：24/24/0
开课单位：化学与环境工程学院适用专业：化工
先修课程：有机化学、化工原理、分离工程、化工热力学
一、课程简介
《天然气处理与加工》是化学工程与工艺专业的重要专业学科课程，该课程重点讲述天然气的基本性质、天然气预处理、轻烃回收及天然气脱硫工艺等，扼要介绍天然气处理与加工过程的基本原理和方法，是化学工程与工艺专业的一门专业选修课。

其主要任务是学习、掌握天然气处理与加工过程中主要单元过程的基本原理、工艺流程、设计计算、典型设备以及简单操作。

这些从理论联系实际出发以培养学生提出问题、分析问题和解决生产实际问题的能力。

通过以学科基础课和专业课的理论为依据，掌握天然气加工领域内各过程的工艺原理、设备选用和设计计算方法，能进行主要工艺单元的工艺设计以及系统优化。

本课程以化工专业培养目标和基本要求为宗旨，密切结合现场实际，使学生熟练掌握有关天然气加工和处理方面的知识与机能，提高设计主要工艺单元、工艺方法研究以及工程设备技术改造的技能，探究优化过程的方向和途径。

二、课程教学目标
1．价值目标：
1）具有爱国主义为核心的弥足精神和以改革创新为核心的时代精神；
2）能深刻理解并自觉实践化工行业的职业精神和职业规范；
3）坚持理论与实际相结合，具有解决复杂化工问题的能力。

2．知识和能力目标：
通过本课程的理论教学，使学生具备基本的知识、能力和职业素养，课程的具体教学目标如下：
《天然气处理与加工》课程目标与目标内容对应关系
三、课程目标与教学内容和教学方法的对应关系
《天然气处理与加工》课程目标与教学内容和教学方法对应关系
（一）教学内容与基本要求
概论
1本章基本要求
掌握天然气的基本组成及分类；
掌握天然气加工的主要产品种类；
掌握天然气烃露点和水露点的概念。

2本章教学内容
第一节天然气在国民经济中的重要性及其分类与组成
第二节天然气及其加工产品的质量要求
3本章重点和难点
烃露点和水露点概念的理解。

第一章天然气的相特性
1本章基本要求
掌握天然气中水的危害及水含量的预测方法；
掌握水合物的结构、类型、形成条件及预测方法；
了解天然气中二氧化碳的危害和甲烷二氧化碳系统的相图。

2本章教学内容
第一节烃类的相特性
第二节烃—水体系相特性
第三节烃—二氧化碳体系相特性
3本章重点和难点
天然气中水的危害和水合物的形成条件及预测方法。

第二章防止天然气水合物形成的方法
1本章基本要求
掌握热力学抑制剂的作用机理；
掌握甲醇与甘醇类热力学抑制剂应用特点；
了解热力学抑制剂的用量确定方法；
掌握动力学抑制剂的作用机理和应用特点。

2本章教学内容
第一节热力学抑制剂法
第二节动力学抑制剂及防聚剂法
3本章重点和难点
热力学抑制剂的作用机理和用量确定。

第三章吸收法脱水
1本章基本要求
掌握温度和压力对天然气含水量的影响；
掌握甘醇吸收法天然气脱水的工艺流程及各设备的作用；掌握提高甘醇浓度的方法；
甘醇污染的原因及对策。

2本章教学内容
第一节天然气脱水的方法
第二节甘醇脱水工艺及设备
第三节甘醇脱水工艺计算
第四节甘醇质量在脱水装置操作中的重要性
3本章重点和难点
甘醇吸收法天然气脱水工艺流程及各设备作用的认识。

第四章吸附法脱水
1本章基本要求
了解天然气干燥常用吸附剂；
掌握分子筛干燥剂的结构特点及性能；
了解复合固体吸附剂的特点及在酸性天然气中的应用；掌握吸附剂床层内的吸附过程；
掌握固体吸附剂脱水工艺流程及特点。

2本章教学内容
第一节脱水吸附剂的选择
第二节固体吸附剂脱水工艺及设备
第三节固定床吸附过程特性及计算
第四节吸附法在酸性天然气脱水中的应用
3本章重点和难点
脱水吸附剂的筛选、固定床吸附过程特性分析及计算。

第五章天然气凝液回收
1本章基本要求
了解天然气凝液回收的概念；
了解天然气回收的目的及方法；
掌握天然气凝液回收中的制冷方法及特性；
掌握天然气凝液回收工艺的主要组成部分及作用；
掌握天然气凝液回收工艺条件的确定原则；
掌握学过的天然气凝液回收工艺流程及特点。

2本章教学内容
第一节天然气凝液回收的目的和方法
第二节制冷方法
第三节天然气凝液回收工艺
3本章重点和难点
天然气凝液回收基本原理与工艺流程、工艺条件确定原则。

第六章天然气脱硫
1本章基本要求
了解天然气脱硫的目的及原理；
掌握天然气脱硫方法及工艺流程。

2本章教学内容
第一节脱硫方法的分类与选择
第二节醇胺法
第三节砜胺法及其它脱硫方法
3本章重点和难点
天然气脱硫原理及选择原则。

第七章克劳斯法硫磺回收
1本章基本要求
了解克劳斯法回收硫磺的特点；
掌握硫磺回收基本原理；
了解克劳斯法工艺计算。

2本章教学内容
第一节克劳斯法硫磺回收基本原理
第二节工艺流程和主要设备
第三节操作条件分析及影响硫回收率的因素
第四节硫磺回收催化剂
第五节克劳斯法工艺计算
第六节克劳斯法发展动向
第七节硫磺的储存与装运
3本章重点和难点
克劳斯法工艺流程、操作条件分析以及工艺计算。

第八章克劳斯法装置的尾气处理
1本章基本要求
了解尾气处理过程；
掌握尾气处理的方法及工艺流程。

2本章教学内容
第一节尾气处理方法的分类
第二节几种尾气处理方法简述
第三节尾气处理的发展动向
3本章重点和难点
尾气处理的工艺流程及发展动向。

第九章液化天然气与压缩天然气
1 本章基本要求
了解LNG装置的分类；
掌握混合冷剂制冷循环天然气液化原理、流程及特点；
掌握CNG用作汽车燃料的特点；
CNG的生产及加气站的构成。

2本章教学内容
第一节天然气液化发展概述
第二节天然气液化工艺
第三节天然气提氦
第四节压缩天然气
3本章重点和难点
天然气液化原理和流程。

（二）课程学时分配
四、考核及成绩评定方式
（一）课程考核方式
课程总体考核方式如下：
考勤答疑评分标准
课后作业评分标准
（二）课程目标评价方法
∑∑===
n i
i
n
i i
i
i a A A a 1
1
）（课程目标评价值
a i ——各课程评价材料（包括试卷、报告、大作业、课堂讨论、课后作业等）在总评成绩中的权重；
n ——参与评价的课程评价材料的种类数目；
i
A ——支撑课程目标的评价材料的平均得分；
A i ——支撑课程目标的评价材料的总分。

六、参考教学资源
[1]陈赓良主编. 天然气处理与加工工艺原理及技术进展. 石油工业出版，2010 [2]孟宪杰主编. 天然气处理与加工手册. 石油工业出版社，2016。