天然气处理与加工工艺基本要求(1-3章)
《天然气处理与加工》课程教学(自学)基本要求
《天然气处理与加工》课程教学（自学）基本要求
上交作业：
1.概述我国天然气资源及地区分布情况（截至2005年最新统计数据）
2.简述水合物的形成条件、危害及预测方法。
3.简述热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂的作用机理及应用特点
4.当用天然气甘醇吸收法脱水时，要求的干气含水量确定以后，进塔贫甘醇的浓度如何确定？
5.请说明天然气吸附法脱水工艺中，为什么要用分子筛吸附剂。
6.在用乙醇胺吸收法脱除酸性气体工艺中，醇胺溶液的循环量是如何确定的？
7.请简述轻烃回收工艺中，冷凝压力是如何确定的。
天然气加工技术手册
天然气加工技术手册1. 引言天然气是一种重要的能源资源，加工技术对于提高天然气的利用率和降低环境污染具有重要意义。
本手册旨在介绍天然气加工技术的基本原理、工艺流程和设备选型等内容，以供相关从业人员和研究者参考使用。
2. 天然气加工的基本原理天然气的主要成分是甲烷，同时伴随着少量的乙烷、丙烷、丁烷以及硫化氢等杂质。
天然气加工的基本原理是通过物理和化学方法，将天然气中的杂质进行分离和去除，以获得高纯度的甲烷气体。
3. 天然气加工的工艺流程3.1 脱水工艺脱水是天然气加工的关键步骤之一，主要是将气中的水蒸气去除，以防止管道结露和设备腐蚀。
常用的脱水方法包括物理吸附法、冷凝法和化学吸附法等。
3.2 脱硫工艺硫化氢是天然气中的常见污染物，具有毒性和腐蚀性，需要进行脱除。
脱硫工艺主要有物理吸附法、化学吸收法和催化氧化法等。
3.3 分离工艺天然气中的乙烷、丙烷、丁烷等烃类可以通过分离工艺进行回收利用。
常用的分离方法有吸附分离、凝析分离以及膜分离等。
4. 天然气加工的设备选型4.1 脱水设备常见的脱水设备有冷凝器、旋风分离器和吸附剂床等。
根据脱水工艺的不同选择合适的脱水设备。
4.2 脱硫设备脱硫设备主要包括塔式吸收器、布袋过滤器和催化剂床等，根据脱硫工艺的需求选择适合的设备。
4.3 分离设备分离设备主要包括塔器和膜组件等，根据分离工艺的要求选择适合的设备。
5. 天然气加工技术的应用5.1 天然气净化通过天然气加工技术的应用，可以将天然气中的杂质及有害物质去除，提高气体的纯度，以满足工业、民用和交通等领域的需求。
5.2 天然气液化天然气液化是将气态的天然气转化为液态的过程，通过降低温度和压力，使天然气体积减小，便于储运和利用。
5.3 天然气转化通过天然气转化技术，可以将甲烷转化为合成气、合成液体燃料和化工原料，扩大天然气的利用范围和价值。
6. 结论天然气加工技术在能源领域扮演着重要的角色，能够有效提高天然气的利用率和降低环境污染。
天然气处理与加工工艺
天然气处理与加工工艺1.天然气的分类（1）按产状分类，游离气和溶解气（2）按经济价值分类，常规天然气和非常规天然气（3）按来源分类，于油有关的气，与煤有关的气，天然沼气，深源气，化合物气（4）按组成分类，干气，湿气，贫气，富气或净气，酸气（5）我国习惯分法，伴生气，气藏气和凝析气2.天然气的主要产品；液化天然气，液化石油气，天然气凝液，天然气油，压缩天然气 4.天然气处理与加工含义（1）天然气加工是指从天然气中分离，回收某些组分，使之成为产品的那些工艺过程（2）天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程 5.烃露点；在一定压力下，天然气中烃类开始冷凝的温度水露点；在一定压力下，天然气中水蒸气开始冷凝的温度6.华白指数；是代表燃气特性的一个参数，是燃气互换性的一个判定指数第二章1.预测天然气水含量的方法：图解法和状态方程法2.引起水合物形成的主要条件是：（1）天然气的温度等于或低于露点温度，有液态水存在（2）在一定压力和气体组成下，天然气温度低于水合物形成的温度（3）压力增加，形成水合物的温度相应增加3.水合物形成的条件预测方法：相对密度法，平衡常数法，Baillie和Wichert法，分子热力学模型法，实验法4.吸附负荷曲线（吸附波）：在吸附床层中，吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线破点：床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点透过（穿透）曲线：从破点到整个床层达到饱和时，床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线吸附剂平衡吸附量：当床层达到饱和时，吸附剂的吸附量动态（有效）吸附（湿容）量：吸附过程达到破点时，吸附剂的吸附量天然气绝对含水量：每标准立方米天然气的实际含水量天然气饱和含水量：在一定温度压力下，天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量天然气的相对湿度：天然气中实际含水量与饱和含水量之比天然气的水露点：在一定压力下，天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度第三章热力学抑制剂，动力学抑制剂的作用机理及应用特点？向天然气中加入水合物动力学抑制剂后，可以改变水溶液或水合物相的化学位，从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围；动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度（w）很低（小于0.5%），且不影响水合物形成的热力学条件，但是，它们可以推迟水合物成核和晶体生长的时间，因此也可以起到防止水合物堵塞管道的作用第四章1.天然气脱水的方法有冷却法、吸收法和吸附法，其中冷却脱水的方法又可分为直接冷却法、加压冷却法、膨胀制冷冷却法、机械制冷冷却法。
天然气处理与加工工艺
天然气处理与加工工艺
嘿，朋友们！今天咱来聊聊天然气处理与加工工艺这档子事儿。
你说天然气这玩意儿，就像个神奇的宝藏，从地底下冒出来，可不能直接就用呀，得好好拾掇拾掇。
这就好比你得了块璞玉，不得精心雕琢一番嘛！
天然气从井口出来的时候，那可真是啥都有啊，有水汽啊，有杂质啊，就像一个大杂烩。
这时候就得靠各种工艺手段来给它清理清理。
就像咱打扫房间一样，把那些不要的灰尘啦、垃圾啦都给清理掉。
首先呢，得脱水吧。
你想想，要是天然气里水分太多，那可不行，就跟咱吃的米饭要是水放多了会黏糊糊的一个道理。
脱水工艺就像个厉害的魔法师，把那些多余的水分变没了。
然后呢，还有脱硫。
硫这东西可讨厌了，对设备不好，对环境也不好。
脱硫就像是给天然气洗了个干净的澡，把那些脏东西都洗掉啦。
再说说分馏，这可有意思啦！就好像把不同的东西按照它们的特点给分开来。
天然气里各种成分都有，咱得把它们区分开来，各取所需嘛。
经过这一系列的处理和加工，天然气就从一个灰头土脸的小可怜变成了干净漂亮的宝贝啦！可以送去千家万户，给大家带来温暖和便利。
你说这天然气处理与加工工艺是不是很神奇？就像一个大厨，把各种食材加工成美味佳肴。
咱生活中用的天然气，可都是经过这么一道道精细的工序才来到我们身边的呀！这背后有多少人的努力和智慧呀！
咱得好好珍惜这来之不易的天然气，可别浪费啦！同时也得感谢那些默默工作在天然气处理与加工一线的人们，是他们让我们的生活变得更加美好。
总之，天然气处理与加工工艺是个非常重要，又非常有趣的事儿。
它让我们的生活更加便利，更加舒适。
大家可别小瞧了它哟！。
天然气加工与工艺
图：1-2 原油稳定：把油田上密闭集输来的原油进行 处理，从原油中把轻质组分甲烷、乙烷、丙 烷、丁烷等分离出来并加以利用。 作用：1、回收了大量轻烃 2、原油的安全储运，减少环境污染 使用方法： 1、负压分离 2、闪蒸 3、分馏稳定法 4、多级分馏稳定法
1、液化天然气（LNG) 甲烷占 80～95%
在-162℃时液化，体积为气体体积的1/625. 用于运输和储存
沸点℃ 凝点℃ 沸点℃ 凝点℃
甲烷 丙烷 正丁烷 CO2
－161.5 －182.5 －42.1 －187.6 －0.5 －138.4 －78.5 －56.6
乙烷 异丁烷 异戊烷 H2S
－88.6 －11.8 27.83 －60.3
－182.8 －159.6 －159.9 －85.46
1、天然气处理：也叫天然气净化，指天然气 符合商品质量或管输要求而采取的措施。 例：脱除杂质、水分 脱除酸性气体 尾气处理 2、天然气加工：指从天然气中分离、回收某 些组分。 例：轻烃回收 天然气液化
处理的目的：？ 加工的目的：？ 加工和处理所涉及的单元大多是物 理过程：相分离、精馏、回收、吸 附、压缩、传热、膨胀。 硫磺回收属于化学反应过程
2、天然气凝液 也称为轻烃，指从天然气中回收的液 烃混合物。包括乙烷、丙烷、丁烷、戊烷 用途：1）直接作为产品 2）分离出乙烷、丙烷、丁烷、戊 烷 3）作为汽车燃料
3、液化石油气 C3、C4组分
（炼厂液化石油气含有40～60%的烯烃成分）
4、天然汽油 天然气液烃经过稳定后得到， 主要以戊烷及更重的烃类为主的 液态。 5、压缩天然气 甲烷为主 20～30MPa
030105天然气处理与加工
030105天然气处理与加工一、1-5√√√√√6-10√×××√11-15××××二、1、足够的水蒸气、适宜的温度和压力。
2、答：①甘醇浓度越高，天然气在理论上所能达到的露点越低。
②在相同甘醇浓度下，甘醇的循环量越大，天然气的露点越低。
③当循环量达到一定值后，再增加循环量时，露点降变化很小。
3、4、5、轻烃又称为天然气凝液（NGL），在组成上覆盖C2~C6+，含有凝析油组分（C3~C5）。
轻烃回收是指天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收的过程。
其目的一方面是为了控制天然气的烃露点以达到商品气质量指标，避免气液两相流动；另一方面，回收的液烃有很大的经济价值，可直接用作燃料或进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷或丙丁烷混合物（液化气）、轻油等，也可用作化工原料。
6、答：①热力学抑制剂：作用机理是改变水溶液或水合物的化学位，使水合物的形成温度更低或压力更高。
特点是效果好，价格便宜，但用量大，有时需后处理系统。
②动力学抑制剂：在水合物成核和生长的初期吸附于水合物颗粒的表面，防止颗粒达到临界尺寸或者使已达到临界尺寸的颗粒缓慢生长，从而推迟水合物成核和晶体生长的时间，因而可起到防止水合物堵塞管道的作用。
特点是用量少（小于0.5％），但价格较贵，效果不如热力学抑制剂。
③防聚剂：作用机理是不能防止水合物的形成，却可以防止水合物颗粒聚结及在管壁上粘附，而成浆液状在管道内输送，因而也不会堵塞管道。
特点是用量少，不受过冷度的影响，只有当液烃中的水含量低于30％～40％时，防聚剂才有效果。
三、1. 解：叙述馏程1.压缩机；2.换热器；3.蒸气压缩制冷冷却器；4.换热器；5.节流阀；6.气液分离罐；7.膨胀剂；8.分离罐；1.换热器；10.脱乙烷塔。
2. 解：回收NGL 1.压缩机；2.多股物流换热器；3.分离罐；4.膨胀机；5.脱甲烷塔。
天然气加工工艺学——第五章 天然气脱水
教材名称： 《天然气处理与加工工艺 》
参考教材： 《天然气加工工程》 《天然气处理与加工》
内容提要
第一章 天然气概述 第二章 天然气的相特性与状态方程计算 第三章 天然气水合物及其防治 第四章 天然气酸性组分脱除 第五章 天然气脱水 第六章 硫磺回收 第七章 尾气处理 第八章 天然气凝液回收 第九章 天然气液化与提氦
4、化学反应脱水法
它是利用化学试剂与天然气中水份 发生不可逆的反应脱除水份，因溶剂 无法回收，只能用于实验之中。
第二节 溶剂吸收法脱水
一、三甘醇（TEG）的主要物性
三甘醇分子式 HOCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OH (Triethylene Glycol) 无色或微黄粘稠液体，相甘醇浓
度,故在略低于大气压条件操作。
汽提气
常温常压下，常使用被水蒸气饱和的湿气。
甘醇循环率
在吸收塔塔板数、贫甘醇浓度确定后，气体 露点与甘醇循环率成一函数关系。常用的循环率 为吸收1Kg水需25－60升TEG；循环率过大会增 大再沸器负荷。
汽提塔温度
较高汽提塔顶温度会增大甘醇损耗，建议顶 温为107.2℃ ,当温度超过121.1℃ 甘醇会显著地蒸 发损失；塔顶温度过低也会使冷凝水增加.
第五章 天然气脱水 Natural Gas Dehydration
第一节 天然气脱水方法概述 一、天然气脱水目的、意义
防止水合物生成，堵塞集输管线、设备 防止液体水与酸气形成酸液腐蚀管线、设
备 提高天然气输送效率及热值
二、天然气脱水方法概述
天然气脱水工艺一般包括： 低温脱水，溶剂吸收法脱水，固 体吸附法脱水和化学反应脱水。
甘醇浓度
贫甘醇浓度越高，露点降越大，离 开吸收塔的气体实际露点一般较平衡露 点高5.5－8.3℃ 普遍的贫甘醇浓度在98% －99%之间。
天然气加工工艺学——第四章 天然气酸性组分脱除
3、公用工程
公用工程是指除主要生产装置以外 的公用工程装置和辅助生产设施，如变 配电所、循环水、空分、仪表空压站、 三修（机、电、仪表维修）、原料和成 品仓库、消防站等。
从专业上分为：给排水、热工、电 气、自控、电讯、采暖通风、化学来自析、 环保、工业安全与卫生等。
第一节 脱硫方法概述
一、脱硫目的
1、主体工艺装置
净化厂的主体工艺单元主要 由原料气预处理、脱硫脱碳、脱 水、硫磺回收及尾气处理等几个 单元构成。
(1) 原料气预处理单元
从集气站送至净化厂的天然气中含 有三类杂质： 固体杂质(岩屑、金属腐蚀产物) 液体杂质(水、凝析油)、 气体杂质(硫化氢、有机硫、二氧化碳、水 汽)。
原料气预处理装置通常与脱硫脱碳 装置合建。
(5) 固体吸咐及吸收法(Dry-bed processes )
该法通过多孔性固体颗粒以物理吸 附作用吸收酸气，再降压解析使吸附剂 再生。
(6)膜分离法(Membrane processes )
此法在海上平台处理天然气中CO2 已获得工业应用，但专用于脱硫目的仍 然处于试验阶段。它通过膜渗透原理而 吸收酸气。
(3) 物理－化学吸收法(Sulphinol )
兼有物理、化学吸收剂的优点， 能选择性脱硫，可脱有机硫，再生 能耗低，吸收重烃，是目前天然气 脱硫领域运用最广泛的方法之一， 典型代表是砜胺法(Sulphinol )。
(4) 直接氧化法(Direct conversion processes )
利用溶剂与酸气发生氧化还原反 应脱除硫，此法工艺简单，但净化 度不高，有废液污染问题，常用方 法有铁碱法(Stretford)，蒽醌二磺酸 盐法(Takahax )。
(2) 物理吸收法(Physical solvent processes)
天然气造气操作规程
天然气造气操作规程第一节岗位任务入厂天然气脱硫合格后，经过转化、变换、净化为合成氨制备合格的氮氢气，并为其他工段提供所需的蒸汽。
第二节天然气造气的基本原理一、天然气加压蒸汽转化的基本原理由于气态烃中主要组分是甲烷，并且其他烃类转化反应与甲烷基本相同，因此这里只介绍甲烷蒸汽转化。
烃类蒸汽转化是指以气态烃为原料在一定压力、温度及催化剂的作用下，按下列反应进行以制取合成氨或合成甲醇所用的原料气，其主要反应如下：CH+HO=CO+3H 242CH+2HO=CO+4H 2242CO+HO=CO+H 222在一定条件下，甲烷蒸汽转化过程中还可能发生下列析碳反应：CH=C+2H-Q24．2CO=CO+C+Q 2CO+H=C+HO+Q22对于甲烷的同系物，例如乙烷、丙烷、丁烷等，与蒸汽转化反应，可以在低温下进行，反应通式为：CH+nHO=nCO+（2n-1）H-Q22n+2n2我公司转化工序采用双一段加二段转化，在方箱一段炉里，烃类和水蒸汽在反应管内的镍触媒上反应，由管外天然气燃烧提供反应所需热量，而换转炉内烃类和水蒸汽在反应管内的反应所需热量由二段出口气体提供。
一段炉和换转炉的气体进入二段炉，在二段炉里加入空气或纯氧燃烧放热，又继续进行甲烷的转化，经二段转化后，可使粗原料气达到下列要求：1、制取合成氨原料气（1）H+CO/N(分子比)在2.8—3.1左右22（2）残余甲烷在0.3—0.5%左右。
2、制取甲醇原料气（1）H-CO/CO+CO2.2—=2.1222．（2）残余甲烷在0.3—0.5%左右二、一氧化碳变换的基本原理一氧化碳不是合成氨所需的直接原料组分，而且对氨合成催化剂有害，在送往合成氨工序之前，必须将一氧化碳彻底清除，生产中一般分为两步除去，首先，利用中温变换与低温变换相结合方法将一氧化碳与水蒸汽作用生成氢和二氧化碳，将大部分一氧化碳变成二氧化碳，这一过程称为一氧化碳的变换。
其反应机理为：CO+HO=CO+H 222三、甲烷化反应的基本原理甲烷化法清出H2、N2混合气中少量的一氧化碳和二氧化碳，是在一定条件下使二者与氢反应生成甲烷，要求甲烷化前CO+CO2低于0.7-1.0%，而反应后气体中CO+CO2小于10ppm。
天然气加工与工艺
3、吸附压力 压力对吸附剂的湿容量影 响较微，因此操作压力由上游 和下游工艺系统压力决定。但 在操作过程中要注意操作压力 的平稳避免波动。若吸附塔放 空过急，床层截面局部气速过 高，会引起床层移动和摩擦， 导致吸附剂颗粒粉碎而被气流 夹带出塔。
4、再生温度
再生加热温度：指床层再生加 热的最高温度。 再生加热的温度越高，再生后 吸附剂的湿容量越高，可获得更高的 脱水深度，但温度太高会影响吸附剂 的寿命幵增加能耗。
再生：干燥器内的吸附剂达到饱 和前就需要对干燥器进行切换再 生。小部分的再生气（湿气）经 再生加热器加热至200～300℃后 进入再生干燥器。热的再生气将 床层加热，幵使水在吸附剂上脱 附。脱附出的水蒸气随再生气一 起离开再生床层后进入再生冷却 器，大部分水蒸气在冷却器中冷 凝下来，幵在再生分离器中分离。 分离后出的再生气与进料湿气汇 合后又去进行脱水。
项目 再生气进塔方向 再生效果 投资费用 切换周期 ……
湿法再生
干法再生
热的再生气将床层加热，幵 使水在吸附剂上脱附。脱附出 的水蒸气随再生气一起离开再 生床层后进入再生冷却器，大 部分水蒸气在冷却器中冷凝下 来，幵在再生分离器中分离。 分离后的再生气与进料湿气汇 合后又去进行脱水。
1、吸附过程
饱和区 传质区
未吸附区
当分子筛用于天然气脱水时，由于天 然气是多组分混合物 ，各个组分会 以不 同的速 度为分子筛所吸附。在脱水过程 中，分子筛对水有最高 的吸附强度 ，所 以分子筛 的水饱 和区也不断 由入 口向出 口方 向推进 ,而且水饱和 区的不断推进也 是顶 替其他吸附质 的过程 。因此 ，就水 为吸附剂而言，在吸附过程 中分子筛床 层存在饱和段 、吸附段及未吸附段三个 区域 ；未吸附段虽未吸附水，但却可能 吸附了酸气或烃类组分 。
《天然气加工工艺学》课程教学大纲(本科)
《天然气加工工艺学》课程教学大纲英文名称：Natural Gas Conditioning And Processing Technology课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2适用专业：化学工程与工艺；应用化学一、课程性质与任务天然气加工工艺学课程是化学工艺专业的一门选修课。
目的是充实学生的专业知识，拓宽就业渠道。
本课程任务是使学生掌握有关天然气处理与加工的基本原理，基本知识；培养和提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、课程与其他课程的联系修化工原理课程，掌握化工单元。
三、课程教学目标1.了解天然气在国民经济中的重要性，掌握天然气的组成和分类、天然气处理与加工的涵义、天然气及其加工产品的质量要求、天然气的计量条件。
2.掌握天然气烃类的相特性，了解烃—水体系相特性、烃—二氧化碳体系相特性。
3.掌握天然气水合物含义，防止其形成的方法，掌握热力学抑制剂法、了解动力学抑制剂及防聚剂法。
4.掌握天然气吸收法脱水的方法；甘醇脱水工艺流程、主要设备、参数选择；甘醇脱水工艺计算；了解甘醇质量在脱水装置操作中的重要性。
5.掌握天然气脱水吸附法吸附剂的选择；固体吸附剂脱水的工艺流程、工艺参数选择、干燥器结构；固定床吸附过程特性及计算；了解吸附法在酸性天然气脱水中的应用。
6.掌握天然气脱硫方法的分类与选择；醇胺法；了解砜胺法及其它脱硫方法7.天掌握天然气凝液回收的目的和方法；冷凝分离法的天然气液回收工艺。
了解制冷方法、原理及工艺。
8.掌握液化天然气用途及工艺与压缩天然气用途及特点，了解安全及储运。
9.天然气化工（C1化学）包含天然气合成氨、制甲醇及其衍生、制二甲醚、制合成油、制乙炔和炭黑及其它应用新技术等，掌握生产原理，了解工艺过程。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无六、教学方法本课程以课堂教学为主，结合作业、自学等教学手段和形式完成课程教学任务。
在课堂教学中，通过讲授、提问等教学方法和手段让学生理解天然气加工过程基本概念，基本原理和解决问题的方法。
天然气处理厂工艺及自控
天然气处理厂工艺及自控天然气处理厂工艺及自控天然气是一种重要的能源资源，其处理过程十分复杂。
天然气处理厂的工艺和自控系统是确保天然气生产过程高效、安全和可靠的关键要素。
下面将详细介绍天然气处理厂的工艺以及自控系统。
一、天然气处理厂的工艺流程1.气井采集：天然气的产生是从天然气井中采集得到的。
在采集过程中，天然气还伴有一些杂质，例如硫化氢、二氧化碳等。
2.预处理：采集到的天然气首先需要进行预处理，以去除其中的杂质。
预处理的过程主要包括除水、除酸、除腐蚀剂、除砂等。
常用的除水方法有脱硫化气、吸附干燥等。
3.分离：在预处理之后，天然气需要进行分离，将其中的各种成分分开。
这一过程称为分离。
常见的分离方法是通过冷凝法，通过不同组分的沸点差异将天然气中的各种组分分离出来。
4.脱硫：天然气中的硫化氢对环境和设备设施具有腐蚀性，在后续的使用过程中需要脱除其中的硫化氢。
常见的脱硫方法有物理吸附法、化学吸附法、催化氧化法等。
5.脱酸：天然气中的二氧化碳对天然气的燃烧性能有一定影响，因此需要进行脱酸处理。
常见的脱酸方法有活性炭吸附法、碱液吸收法等。
6.脱水：天然气中的水分会引起管道腐蚀和冷凝结水等问题，因此需要进行脱水处理。
常见的脱水方法有冷凝法、吸附法、分子筛法等。
7.制冷：为了满足不同工艺流程对温度的要求，需要对天然气进行制冷处理。
8.储存和输送：经过上述的处理过程，天然气可以储存在储罐中，待需要时进行输送。
二、天然气处理厂的自控系统1.传感器：天然气处理厂的自控系统中，各种传感器是至关重要的设备。
传感器能够实时监测和测量天然气的温度、压力、流量等参数，将这些参数送回控制室进行处理。
2.阀门：在天然气处理的过程中，需要对气流进行精确控制，阀门就成为了必不可少的设备。
阀门能够根据系统的要求，通过调节气流的大小和方向来控制工艺的进行。
3.控制器：控制器是自控系统的核心，通过接收传感器的信号，判断当前的工艺状态，并采取相应的控制策略，从而实现对工艺过程的自动控制。
《天然气处理与加工工艺》自编习题
自编习题第一章绪论1。
概述我国天然气资源及地区分布情况(截至2005年最新统计数据）2。
天然气组成及分类？3.天然气加工的主要产品种类及组成？4.简述商品气的质量要求？5.简述天然气处理与加工过程？第二章天然气的相特性1.由下面的P—T相图回答问题？①简述沿HJ线相态变化;②简述沿KL线的相态变化;③解释M点温度，N点压力？2.简述图解法用于不含酸性组分的天然气水含量的确定步骤？3.简述水合物的形成条件、危害及预测方法。
4.简述平衡常数法如何用于确定天然气水合物形成条件？5。
简述Baillie和Wichert法如何用于确定天然气水合物形成条件6.简述固体二氧化碳形成条件预测步骤?第三章防止天然气水合物形成的方法1.简述防止天然气水合物形成的方法？2.简述热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂的作用机理及应用特点3。
简述注入抑制剂的低温分离法的工艺流程?4.甲醇类抑制剂与甘醇类抑制剂使用性能比较？第四章吸收法脱水1。
露点降定义?2。
简述天然气脱水的方法及其原理？3.甘醇法脱水与吸附法脱水的优缺点?4.简述甘醇法脱水的工艺流程？5。
当用天然气甘醇吸收法脱水时，要求的干气含水量确定以后，进塔贫甘醇的浓度如何确定？6。
甘醇在使用过程中将会受到各种污染，产生这些污染的原因及解决方法？第五章吸附法脱水1.吸附质和吸附剂定义，化学吸附与物理吸附概念及区别?2。
用于天然气脱水的固体吸附剂应具有那些特征?3.请说明天然气吸附法脱水工艺中,为什么要用分子筛吸附剂。
4。
简述复合固体吸附剂的特点及其用途？5.简述采用湿气和干气再生的吸附脱水工艺流程?6。
吸附剂的湿容量、平衡湿容量、有效湿容量定义？7.简述酸性天然气分子筛脱水工艺流程？第六章天然气凝液回收1.天然气凝液回收定义？2.天然气凝液回收的目的和方法?3.简述采用膨胀机制冷法的NGL回收工艺流程?4。
蒸汽制冷概念？5.由下图简述采用丙烷做致冷剂的蒸汽压缩制冷循环工艺流程？6。
天然气处理工艺
第一章概述原油和天然气统称为石油。
原油只是以液态形式天然形成的比较重的烃类组分，而天然气指的是以气态形式存在的比较轻的烃类组分。
来自气井的天然气叫气井气，来自油井从原油中分离出来的天然气叫伴生气。
第一节1.1.1 天然气的组成天然气是一种烃类气体的混合物，其中也含有水和其他杂质，主要是由碳、氢、硫、氮、氧及微量元素组成的，以碳、氢为主，碳约占65%～80%，氢约占12%～20%，各种地区生产的天然气组成是不同的，甚至同一储层中不同的两口井产出的天然气组成也是不同的，而且，随着油田开采的程度不同，同一口井产出的天然气组成也会发生变化。
天然气中含有的烃主要是甲烷，同时含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以及少量的己烷、庚烷等更重的气体。
1.1.2 天然气的分类天然气有三种分类方法：（1）按照矿藏特点分：主要分为气井气和伴生气。
伴生气：指的是来自油井从原油中分离出来的天然气。
气井气：指来自气井的天然气。
（2）按照天然气的烃类组成（即按天然气中液烃含量）的多少来分类，可分为干气、湿气或贫气、富气。
C5界定法——干、湿气的划分干气：指在1标准立方米天然气中，C5（戊烷）以上重烃液体含量天然气的组成分类和性质低于13.5立方厘米的天然气。
湿气：指在1标准立方米天然气中，C5以上烃液含量高于13.5立方厘米的天然气。
C3界定法——贫、富气的划分贫气：指在1标准立方米天然气中，C3以上烃液含量低于94立方厘米的天然气。
富气：指在1标准立方米天然气中，C3以上烃液含量高于94立方厘米的天然气。
（3）按照酸气含量多少，天然气可分为酸性天然气和洁气。
酸性天然气：指含有显著量的硫化物和二氧化碳等酸气，这类物质必须经处理后才能达到管输标准或商品气气质指标的天然气。
洁气：指硫化物含量甚微或根本不含的气体，它不须净化就可外输和利用。
1.1.3 天然气的物理性质由于天然气是烃类混合物，而且这种混合物的组成经常变化，所以其物理性质也将发生变化，天然气加工中最常用的物理性质是：分子量、冰点、沸点、密度、浓度、粘度、临界温度、临界压力、汽化热、比热、热值、蒸汽压。
天然气加工工艺学——第三章 天然气水合物及其防治
(3) 醇类抑制剂特点与适用范围 甲醇特点与适用范围
P39 乙二醇特点与适用范围
P40 (4) 注入抑制剂的工艺与用量计算
2、动力学抑制剂及防聚剂
动力学抑制剂 ① 原理
在水合物成核和生长的初期中，吸 附在水合物颗粒表面，从而防止颗粒达 到临界尺寸，或者推迟水合物成核和晶 体生长的时间，因而可起到防止水合物 堵塞管道的作用。
② 应用类型
烷基芳香族磺酸盐、烷基聚苷
③ 适用范围
适用于有液烃的场合，液烃中水 含量小于40%时，使用防聚剂才有效 果
天然气加工工艺学
教材名称： 《天然气处理与加工工艺 》
参考教材： 《天然气加工工程》 《天然气处理与加工》
内容提要
第一章 天然气概述 第二章 天然气的相特性与状态方程计算 第三章 天然气水合物及其防治 第四章 天然气酸性组分脱除 第五章 天然气脱水 第六章 硫磺回收 第七章 尾气处理 第八章 天然气凝液回收 第九章 天然气液化与提氦
构成水合物的分子主要有：水分子、甲烷、 乙烷、二氧化碳等弱极性分子
二、水合物形成条件
1、含过饱和水汽或液体水 2、足够低温度，足够高压力 3、压力波动，气流突变和晶种存在
天然气水合物有个存在的最高临界温度， 超过此温，再大压力也无法使水化物生成。
第二节 天然气水合物形成条件预测
天然气水化物形成条件计算常用的有 经验图解法（相对密度法）、相平衡常数 法（Katz法）、统计热力学法。 一、经验图解法
(2) 若计算出（∑Xi）1 ＞1则另设一压力P2求出 相应（∑Xi）2，若第二次计算的（∑Xi）2 ＜1则可由内插法求出给定温度T下生成水 合物的最低形成压力P。
第三节 水合物防治措施
一、天然气水合物的防止措施
天然气集输3天然气加工-精简版
为安全起见，有些国家和输气公司要求临界凝析温度低于最低管 输温度。
2016/1/4
5
2、满足商品天然气的质量要求 各国或气体销售合同对商品天然气的热值和重组分含量都有规定。 对较富的天然气，特别是油田伴生气和凝析气，一般都需要回收轻油， 否则将不能达到商品天然气的质量要求。可以用烃露点控制气体内重组 分含量和热值。 3、追求最大经济效益 从天然气内回收的天然气凝液（NGL），经稳定后可作为产品直接 外销，或将分散在各处的NGL集中至中心气体加工厂分割成各种产品， 以追求规模效益。以NGL为原料可分馏出各种产品，如：C2、C3、C4和 C5+。C2主要用作化工原料生产乙烯，乙烯是有机合成产品的基础原料， 可生产数百种合成材料；C3主要用做燃料，其次为化工原料；C4主要用 于生产乙烯和作为车用汽油的添加剂；C3+C4是液化石油气的主要成分： 少量C5用于化工原料，多数用于生产汽油；C5+称为天然汽油。
20
2、双膨胀机流程
1一原料气压缩机；2、6--冷却器；3一分水器；4、5--膨胀机制动压缩机；7一凝液分离器a； 8一分子筛脱水器；9一粉尘过滤器；10一冷箱a；11一凝液分离器b；12一冷箱b；13一凝液分 离器c；14一膨胀机a；15一脱甲烷塔；16一膨胀机b；17一凝液泵
2016/1/4
双膨胀机流程乙烷收率约85％。
2016/1/4 19
介绍两种流程：常规流程和双膨胀机流程。 1、常规流程 脱甲烷塔，没有外部塔顶冷凝器和回流，膨胀机出口的低温液体 起塔顶内回流作用。从塔底附近的塔侧引出液体为原料气提供冷量， 返回的气液混合物同时为塔底提供热量并产生塔底气相回流，这种在 塔侧对塔内物流进行加热或冷却的分馏塔称为非常规或复杂分馏塔。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.天然气处理与加工的4个目的。
9.不同类型燃气热值的比较。
10.天然气烃露点和水露点的概念
11.天然气处理主要产品组成。
12. 城镇燃气互换性的指标。
13. 城镇燃气分类。
第二章
天然气脱硫脱氮
1.天然气脱硫、脱氮的目的。
2.常用醇胺溶剂的性能比较。
3.醇胺法典型工艺流程。
2.甲醇与甘醇类抑制剂的பைடு நூலகம்能比较。
3.甘醇脱水的工艺流程。
4.天然气吸收法脱水工艺各参数选择的基本原则。
5.提高甘醇纯度的几个方法。
6. 几种天然气脱水吸附剂的种类及特性。
7. 联合固体吸附剂的有点。
8. 有关吸附过程的几个概念。
9.固体吸附剂脱水工艺流程
精心搜集整理，只为你的需要
各章基本要求
章节
基本要求
第一章
基本知识
1.国内外天然气资源情况以及在未来能源结构中的地位。
2. 天然气的几个应用领域。
3. 天然气临界冷凝压力与临界冷凝温度的概念及与临界温度（Tc）与临界压力（Pc）的区别。
4.天然气的基本组成、分类及参比条件。
5..天然气的反凝析现象。
6. 天然气中酸性组分对其饱和含水量的影响。
4.分流法脱硫脱碳的优点。
5.硫化氢与二氧化碳在醇胺溶液中的溶解特性。
6.天然气醇胺法脱硫脱碳工艺中，循环量的确定方法。
7.用MDEA对天然气进行脱硫、脱碳的特性。
8.用MDEA进行天然气脱硫脱碳时，吸收塔温和塔板数的确定原则。
9.醇胺溶剂降解原因。
第三章
天然气脱水
1.天然气水合物抑制剂的作用机理。