天然气处理与加工工艺.doc

天然气处理与加工工艺第一章1，天然气的主要成分是甲烷，此外还有乙烷，丙烷，丁烷，戊烷及己烷以上的烃类2，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3.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，只要一种燃气于燃具所使用的另一种燃气的华白指数相同，则此燃气对另一种燃气具有互换性第二章1.相图2.预测天然气水含量的方法，图解法和状态方程法3.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4.水合物形成的条件预测；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5.天然气水合物的结构；体心立方晶体结构，金刚石型结构，结构H型水合物 在形成水合物的气体混合物体系中，可能出现平衡共存的相有气相，冰相，富水液相，富烃液相和固态水合物相6.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，称为吸附曲线7.破点；床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点，为破点8.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9.吸附剂平衡吸附量；当床层达到饱和时，吸附剂的吸附量10.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11.天然气脱水方法，天然气绝对含水量；每标准立方米天然气的实际含水量12.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13.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14.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 第三章热力小学抑制剂，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.冷却脱水的方法；直接冷却法，加压冷却法，膨胀制冷冷却法，机械制冷冷却法，天然气脱水的方法有冷却法，吸收法和吸附法2.常用的脱水吸附剂为氧化铝，活性铝土，活性氧化铝，硅胶和分子筛3.甘醇法脱水与吸附脱水其优缺点（1）投资费用。固体吸附剂脱水装置的投资和操作费用比甘醇脱水装置要高（2）再生费用。甘醇脱水装置的甘醇富液再生时，脱除1Kg水分所需的热量较少（3）甘醇法脱水压降较小，吸附法脱水压降较大（4）露点降。吸附法脱水后的干气露点降可低至-100（5）甘醇受污染或分解后具有腐蚀性（6）操作方式。甘醇法脱水为连续操作，而吸附法脱水为间歇操作4.起泡的原因和预测方法；原因；吸收塔内气体流速过高是甘醇起泡的物理原因，甘醇被固体杂质，盐分，缓蚀剂和液烃污染，则是其起泡的化学原因。预测方法；天然气进入吸收塔之前先在入口气涤器中脱除液体和固体杂质，将甘醇进行过滤，提高气体和贫甘醇进塔温度使其高于气体中重烃的露点，也可注入消泡剂防止甘醇溶液起泡5.甘醇在使用过程中将会受到的污染；氧气串气系统，降解，PH值降低，盐污染，液烃，淤渣，起泡第五章1.吸附法脱水是指气体采用固体吸附剂脱水，固也称为固体吸附剂脱水2.物理吸附是由液体中吸附质分子与固体吸附剂表面之间的范德华力引起的3.化学吸附是吸附质与固体吸附剂表面的未饱和化学键力作用的结果4.天然气脱水常用的吸附剂活性铝土和活性氧化铝，硅胶和分子筛5.分子筛类型；A型X型和Y型6.复合固体吸附剂的特点（1）既可以减少投资，又可以保证干气露点（2）活性氧化铝可以作为分子筛的保护层（3）活性氧化铝再生时能耗比分子筛低（4）活性氧化铝的价格较低7.固体吸附剂工艺参数的选择；吸附周期，湿气进干燥器温度，再生加热与冷却温度，加热与冷却时间分配8.吸附剂床层内的吸附过程；吸附剂床层由吸附饱和区，吸附传质区和未吸附区三部分组成第六章1.天然气回收的目的与方法从天然气中回收液烃的目的是（1）生产管输气（2）满足商品气的质量要求（3）最大程度的回收天然气液 。回收方法可以分为；吸附法，油吸收法和冷凝分离法三种 2.按照提供冷量的制冷系统不同，冷凝分离法可分为冷剂制冷法，直接膨胀制冷法和联合制冷法三种3.根据天然气在冷冻分离系统中的最低冷冻温度，又将冷凝分离法分为浅冷凝分离与深冷凝分离4.制冷方法，（1）阶式制冷系统；由几个单独而又相互联系的不同温度等级冷剂压缩制冷循环组成（2）混合冷剂；是指由甲烷至戊烷等烃类混合物组成的冷剂5节流膨胀与透平膨胀的区别；（1）节流过程用节流阀，结构简单，操作方便，等熵膨胀过程用膨胀机，结构复杂（2）膨胀机中实际上为多变过程，因而所得到的温度效应及制冷量比等熵过程的理论值小（3）节流阀可以气液两相内工作 ，即节流阀出口可以允许有很大的带液量，而膨胀机出口允许的带液量有一定的限度6.天然气凝液回收由哪几部分组成，其主要目的 ；天然气回收工艺方法主要由原料气预处理，压缩，冷凝分离，凝液分馏，干气再压缩以及制冷等部分组成。原料气预处理的目的是脱除原料气中携带的油，游离水和泥沙等杂质，以及脱除原料气中的水蒸气和酸性组分等原料气压缩的目的是为了提高天然气的冷凝率7.天然气凝液回收的工艺第七八章二氧化碳含量过高，会降低天然气的热值从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫，脱碳，习惯上统称为天然气脱硫1. 天然气脱硫的方法；间歇法，化学吸收法，物理吸收法，联合吸收法（化学-物理吸收法），直接转化法，膜分离法2. 写出醇胺法脱硫时，伯醇胺与硫化氢，二氧化碳的主要化学反应及应用特点3醇胺法脱硫工艺4克劳斯法与改良克劳斯法硫磺回收基本原理5.克劳斯法硫磺回收常用的工艺方法有；直通法，分流法，硫循环法，直接氧化法6.克劳斯法硫磺回收装置的主要设备有反应炉，余热锅炉，转化器，冷凝器7.液硫脱气工艺有循环喷洒法和气提法两种第十章天然气液化一般包括天然气净化（也称预处理）过程和天然气液化过程两部分LNG工厂按照LNG的使用情况主要分成两种类型；基本负荷型（基地型）和调峰型1. LNG生产装置的分类及特点按照LNG的使用情况分成两种类型 。基本负荷型（基地型）特点：液化能力也较大，并附有码头和装载设施 调峰型特点：液化能力小，储存及再气化能力相对较大除上述主要类型外，还有两种类型LNG工厂：终站型 特点：液化能力小，再气化能力及储罐容量很大 卫星型 特点：本身无液化能力2. 天然气液化工艺过程原料气预处理：原料气中的CO HS COS 采用醇胺法或其它方法脱除，水采用分子筛吸附法脱除，汞采用可再生的HgSIV吸附剂脱除，N采用闪蒸分离法脱除3. 天然气液化原理及工艺 天然气液化的实质就是通过换热不断从天然气中取走热量最终达到液化的目的。因此天然气液化的核心是制冷系统4. LNG装置实质上是压缩机，换热器，膨胀机或节流阀等的组合体LNG装置工艺流程采用的制冷循环可分为下述几种（1）节流制冷循环（2）膨胀剂制冷循环（3）阶式制冷循环（4）混合冷剂制冷循环（5）有冷剂预冷的混合冷剂制冷循（6）以低温制冷机为冷源的制冷循环5. 天然气液化工艺中的主要设备是压缩机组及换热器等6. 常用的压缩机有两种类型；离心式压缩机和轴流式压缩机7. 大中型LNG装置的压缩机采用的驱动机有两种；蒸汽轮机和燃气轮机8. LNG装置中采用的换热器主要有两种、绕管式换热器和板翘式换热器9. 甲醇与甘醇类抑制剂的性能比较；