石油天然气加工与工艺考试题

1、一、名词解释天然气：能源、可燃气体、石油煤炭、地下开采、H2S中毒干气：每皿气中，戊烃以上烃类（C5+）按液态计小于10ml的天然气。湿气：每m2气中，戊烃以上烃类（C5+）按液态计大于10ml的天然气。贫气：每m2气中，丙烷以上烃类（C3+）按液态小于100ml的天然气。富气：每m2气中，丙烷以上烃类（C3+）按液态大于100ml的天然气。热值：1m3燃气完全燃烧时所放出的热量。烃露点：在一定压力下，天然气析出第一滴液烃时的温度。水露点：在一定压力下，天然气与液态水平衡时的温度。标方：101.325KPa，0C作为天然气体积计量的标准状态基方：101.325KPa，20C作为天然气体积计量的

2、标准状态天然气水合物：也称为“可燃冰”“固体瓦斯”，是一种白色或灰色的晶体，外貌似松散的冰或致密的雪。过冷度：管道等体系内实际操作温度低于该体系水合物形成温度之差值。露点降：脱水前含天然气的露点与脱水后干气的露点之差称为露点降吸附质：被吸附的气体或液体称为吸附质吸附剂：吸附气体或液体的固体称为吸附剂。物理吸附：由范德华力引起吸附，速度快，热量少，平衡快，条件变化容易脱附，可逆。化学吸附：以未饱和键力作用，所需的活化能、吸附热大，速度慢，不可逆。破点：当分子筛吸附时，当传质区的前沿到达床层底部，气体中的吸附质浓度突然升高到一定值轻烃回收：从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收活天然气液回收

3、。冷剂：在制冷循环中工作的制冷工质称为制冷剂或简称冷剂。液化天然气：LNG由天然气液化制取的，以甲烷为主的液烃混合物压缩天然气：CNG 是经过压缩的高压商品天然气，其主要成分是甲烷第一章1、天然气的组成分类组成：天然气是由低分子饱和烃为主的烃类气体与少量非烃类组成的混合气体。分类：伴生气、气藏气、凝析气2、天然气质量要求项目一类二类三类高热值，MJ/m331.4硫化氢，mg/m3W620460总硫，mg/m3100200460CO2(v),%3.0NH3CH3OHCH3SHH2SCOSCO2N2CH45、采用干气做再生气的流程并简述（P82）湿气在进口分离器中除去液体与固体杂质后自上而下进入干

4、燥器脱除其中的水分后变为干气外输。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。作为再生气的一小部分干气经再生加热器升温后自 下而上流过再生干燥器。（这样，一方面可以脱除靠近干燥器上部被吸附的物质，使其不通过整个床层，另一方面可以确 保进料湿气最后接触的床层得到充分的再生。）热的再生气将床层加热，并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，并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。6、吸附过程、再生过程及参数第六章1、天然气轻烃回收的目的生产管输气满足商品气的质量要求最大程度的回收天然

5、气液2、天然气回收的方法及原理吸附法 利用固体吸附剂对各种烃类的吸附容量不同，从而使天然气中一些组分得以分离的方法油吸收法 利用不同烃类在吸收油中的溶解度不同，从而使天然气中一些组分得以分离的方法冷凝分离法利用在一定压力下天然气中各组分的挥发度不同，将天然气冷却至露点温度以下，得到一部分富含较重 烃类的天然气液，并使其与气体分离的过程。3、冷凝制冷法的适用范围，常用冷剂以控制外输气露点为主，并同时回收部分凝液的装置原料气较富，但其压力和外输压力只见没有足够压差可供利用， 或为回收凝液必须将原料气适当增压，所增压力和外输气压力之间没有压差可供利用，而且采用冷剂制冷可经济的达到 所要求的凝液收率。

6、4、冷凝分离的四个系统1）、冷量获得系统2）、净化系统3）、分馏及精馏系统4）、热交换系统5、浅冷分离工艺流程（P143图）原料气中C3+含量较多，天然气凝液回收C3+为目的，且对丙烷的收率要求不高。工艺条件1、压力：两级往复增压1.62.4MPa2、制冷后温度：-15-25C6、浅冷工艺选择考虑因素因地制宜，从原料的组成、装置建设的目的、产品回收率要求、生产成本和工程投资等方面综合比较。1）、天然气（伴生气）组成较富，处理量较小，装置建成的目的是回收C3,且产品的回收率要求不高时，宜选用浅冷分 离工艺。2）气体组成较贫、处理量较大、希望回收较多乙烷时，应采用深冷分离工艺。3）在满足工艺要求的

7、制冷量的条件下，首先立足采用膨胀机制冷，必要时考虑采用设置外冷源制冷。4）对回收率也要制定一个适宜的指标。C2深冷6085%回收率比较合适C3浅冷5080%回收率比较合适第七章1、天然气中酸性组分的危害1）、开采、集输、处理时会造成设备腐蚀2）、含硫气体有臭味、污染环境、威胁人身安全。3）、造成催化剂中毒4）、CO2含量高，降低天然气热值2、脱酸气的方法及优缺点1）、干法（间歇法）反应或吸附过程都是间歇进行的海绵铁法氧化铁浆法锌盐浆法苛性钠法特点：脱硫剂在使用后失效（反应不可逆），适用于H2S含量很低，流量很小的场所。分子筛法特点：有很高的净化度，硫醇脱除效果好，但再生气硫含量不均匀，较难处理

8、。2）、化学吸收法以碱性溶液为吸收剂，与天然气中的酸性组分反应生成某种化合物。这种反应以可逆反应为基础。吸收了酸性组分的富液在温度升高，压力下降的情况下，会分解释放出酸性组分。这种方法也叫醇胺法3）、物理吸收法采用有机化合物为吸收溶剂，对天然气中的酸性组分进行物理吸收。利用溶解度的差异将酸性组分脱除。再生：汽提、真空闪蒸优点：溶剂不易变质、比热容小，腐蚀性小、能脱有机硫缺点：对重烃有较大的溶解度溶剂较贵（净化度不高）适用于：酸性组分分压较高的天然气脱硫4）、联合吸收法化学吸收+物理吸收飒胺法：环丁飒+DIPA水溶液环丁飒+MDEA水溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点优点：净化度高，有机硫脱除率高

9、，高分压下能耗低于醇胺法缺点：溶液价格较贵5）、直接氧化法利用氧化还原原理。借助氧载体的催化作用H2S-S优点：脱硫与硫回收为一体，H2S净化度高缺点：不除CO2，有废液处理问题适合于原料压力低，处理量不大的场合6） 、膜分离法原理：选择性渗透 特点：能耗低，适用于粗脱3、脱酸气的方法及选择原则、考虑因素1）天然气中酸性组分的类型和含量2）天然气中烃类的组成3）对脱除酸气后，净化气及所获得的酸气的要求4）对需要脱除的酸性组分的选择性要求5）原料气的处理量6）原料气的温度、压力及净化气所要求的温度、压力、选择原则按照天然气中硫含量的规模大小，从技术经济角度出发，脱硫方法一般选择是：较大规模脱硫装

10、置采用溶剂吸收法 工艺（主要是胺法）；小规模脱硫装置采用固体氧化铁干法工艺；而介于两者之间的中低规模天然气处理的方法选用较为 困难，通常可采用氧化还原及微生物脱硫等工艺技术。4、醇胺法脱酸气原理以及各醇胺特点原理：醇胺分子至少有一个羟基和胺基，羟基一降低化合物的蒸气压，增加化合物在水中的溶解度。胺基一呈碱性 ，胺与氨相似，水溶液呈碱性，这是因为胺分子上的氮原子上的未公用电子对能接受水中的H+离子，使溶液中的OH- 浓度增大，所以溶液呈碱性。碱性可使醇胺分子在常温下与H2S和CO2反应，然后升温降压再生放出酸气。特点1）净化度高，既可完全脱除H2S和CO2，又可以选择性脱除H2S 2）烃溶解性小

11、3）工业经验丰富5、醇胺法脱酸气的工艺流程气体：含有酸性气组分的天然气经入口分离器除去液固杂质后进入吸收塔底部，自下而上与甘醇溶液逆流接触，除去其 中的酸性组分。净化气离开吸收塔顶部，经出口分离器除去携带的甘醇液滴后出装置。液体：吸收了酸气的醇胺溶液（富液）由吸收塔底流出，降至一定压力后进入闪蒸罐，使富液中溶解或夹带的烃类闪蒸 出来，闪蒸气可作为装置的燃料气。闪蒸后的富液经过过滤器后进入贫/富换热器，被加热后进入再生塔的顶部进行再生。再生塔内，从塔下部上升的热蒸汽既加热胺液又汽提出溶液中的酸气，所以也常将再生塔称为汽提塔。胺液流至再 生塔下部时所吸收的酸气已解析出绝大部分，此时可称为半贫液。半

12、贫液进入重沸器以器内，与发生的蒸汽进一 步汽提，使所吸收的残余酸气析出而成为贫液。离开重沸器的贫液经贫富换热器冷却回收热量后，经加压、过滤，进一 步冷却至适当温度，然后由溶液循环泵送至吸收塔顶部，完成溶液循环。酸气：离开再生塔顶部的酸性组分和水蒸气进入冷凝器，冷凝出大部分水蒸气，冷凝液作为回流返回再生塔顶部，以回 收被酸气带出的醇胺蒸气，酸气送至硫磺回收装置。6、醇胺法中遇到的问题及措施1）、设备腐蚀措施：从设计和操作两方面考虑合理选用材质采用保护涂层控制管线中溶液流速，减小湍流程度 和局部应力。设置固体过滤器和活性炭过滤器2）溶液发泡入口分离器吸收塔顶贫液温度大于净气出口温度采用过滤器有效的

13、闪蒸加入泡沫抑制剂3）溶剂损失是一个严重的操作问题溶液蒸发醇胺溶液降解夹带醇胺溶液在液烃中的溶解4）溶液中非酸性气体夹带对于进一步利用酸性气体非常不利，设计一个或多个闪蒸罐第八章1、元素S的物理性质硫也叫硫磺，是一种淡黄色晶体，性脆易碎，是热和电的不良导体。不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。熔融硫在444.6 （101.321KPa）下沸腾，变成黄色的硫蒸气，将硫蒸气急速冷却可得到黄色粉末的硫。2、液S粘度随温度的变化从熔点起液态硫的粘度随温度的升高而降低，大约在157C时粘度降到最低值，然后随着温度的升高，粘度又开始增加， 到187 C时达到最高值，然后粘度又随着温度的升高而降低。3、克劳

14、斯反应方程（反应炉、转化器）3H S+ 3O2 一 3S +3H2O AH （298K） =_ 615.0 （KJ mol-1）2xr m2x4、克劳斯热力分析（P184）5、克劳斯法选择依据关键根据进料气中h2s含量来选取。选用的关键是反应炉内燃烧H2S所放出的热量必须维持反应炉内的火焰处于稳定状态，否则将无法进行反应。6、直通法、分流法工艺流程的特点、异同点（作业本）7、硫磺回收的主要设备及条件反应炉、余热锅炉、转化器、冷凝器、再热器8、影响S回收率的因素主要：进料气中H2S含量转化级数操作温度酸气中杂质含量配风比有机硫损失硫蒸气损失夹带硫损失9、硫磺催化剂的失活原因及防治失活：活性降低

15、表现：硫磺回收率降低 床层温升下降1、老化 催化剂在使用过程中，由于内部结构变化，引起比表面积逐渐变小的过程，不能恢复。2、硫沉积措施:采用提高床层温度的方法，使被吸附的硫脱附并挥发到过程气中。3、碳沉积烧炭措施在除硫后进行温度：450500C，不能超过550C4、硫酸盐化10、硫磺回收新工艺特点及优点11、硫磺的脱酸气及工艺一、填空1、 天然气作为燃料与其它燃料相比，具有（）、（）（）（）等优点。2、 吸收法脱水过程中，湿气从塔底进入，（）与贫甘醇逆流接触，脱除其中的水分，塔顶贫甘醇的入口温度（）干 气出口温度38C。再生塔的塔顶温度控制在（）C（没有汽提气的情况下），重沸器的温度控制在不大

16、于（）C。3、天然气水合物形成的主要条件是（）（）。4、 天然气中的烃类有（）、非烃类（）5、 气井气藏中的天然气以（）相存在，通过气井开采出来，这类气井气中（）含量高，属于干气。6、凝析气田天然气，在气藏中以()相存在，采出地面为()两相。7、油田气与原油共生，在油藏中与原油呈()接触的气体，随原油的开采以一定的()采出。8、我国天然气国家标准GB17820-1999中，天然气按照硫和CO2含量分为三类，一类气的硫化氢()mg/m3，二类气( )mg/m3，三类气()mg/m3。 TOC o 1-5 h z 9、热值是指1m3燃气()时放出的热量，单位()。10、 华白指数是()的一个判断指

17、数，在两种燃气互换时允许的变化不大于土 5%10%。11、 烃露点是指在一定压力下，天然气()时的温度，它的高低与()有关。12、水露点是指在一定压力下()时的温度。13、硫含量包括()含量，天然气中硫的危害是()()。14、 天然气水合物由90%的()和10% ()外观呈()状。二、选择题()1、天然气不是按矿藏特点分类的是？A、气井气 B、凝析气C、酸气D、油田气()2、一般不形成天然气水合物的是？A、CH4B、C2H6C、C3H8D、nC4H1()3、防止水合物形成的最常用的方法是()人、加入抑制剂 B、提高天然气的流动温度C、降低压力。、脱除天然气中的水分()4、解决天然气中水合物形成

18、的最积极的方法是？人、加入抑制剂 B、提高天然气的流动温度C、降低压力。、脱除天然气中的水分()5、TEG与DEG相比，最大的优点是A、有羟基和醚基B、压降小C、连续操作D、有更大的露点降()6、吸收法脱水过程中，对干气的露点降影响最大、最直接的因素是A、吸收塔的塔板数 B、TEG的循环量C、重沸器的再生温度 D、TEG的质量分数()7、下列哪个工艺属于天然气加工范畴A、天然气脱水 B、天然气轻烃回收C、天然气脱硫 D、尾气处理()8、在注入抑制剂的低温分离法流程中，气体从节流阀流出后进入哪个设备A、过滤器B、低温分离器C、稳定塔。、气/气换热器()9、在注入抑制剂的低温分离法流程中，在哪个设

19、备前注入抑制剂A、过滤器B、低温分离器C、稳定塔。、气/气换热器()10、三甘醇脱水工艺中，在哪个设备中，贫甘醇变为富甘醇？A、缓冲罐B、吸收塔 C、重沸器D、闪蒸罐()11、三甘醇脱水工艺中，在哪个设备中，富甘醇变为贫甘醇？A、缓冲罐B、吸收塔 C、重沸器D、闪蒸罐三、判断题()1、每基准m3天然气中，戊烷以上烃类按液态计大于100mL为富气()2、每基准m3天然气中，戊烷以上烃类按液态计小于100mL为贫气。()3、天然气处理与加工的方法可能相同，但目的不同。()4、为保证抑制剂效果，甲醇类抑制剂必须用雾化泵注入到系统里。()5、如果加入的抑制剂为甲醇，系统就不用设置回收和再生系统，也没有雾化设备。()6、1标