绪论 1
第一章 天然气的性质 9
1-1 基本概念 9
一、系统与环境 9
二、状态与状态参数及其分类 10
三、状态变化与过程 11
四、封闭系统与间歇过程 12
五、敞开系统与连续过程 12
六、始态、终态及循环过程 13
1-2 气体的基本状态参数 13
一、压力 13
二、温度 15
三、体积与比容 17
一、 理想气体与真实气体 18
1-3 理想气体的实验定律 18
四、天然气的标准状态与基准状态 18
二、摩尔与摩尔数 19
三、理想气体的实验定律 20
四、理想气体状态方程式 22
1-4 理想气体混合物 27
一、气体混合物 27
二、混合气体的组成及其表示方法 27
三、混合气体的平均分子量 29
四、道尔顿分压定律 29
五、阿未格分容定律 30
六、r1、g1及N1之间的关系 31
七、混合气体的气体常数R混 32
1-5 加压后天然气的P、V、T关系 33
一、理想气体与真实气体的偏差 33
三、天然气的临界状态与临界参数 34
二、真实气体状态方程式--理想气体状态方程式的修正 34
四、天然气的对比参数与对应关系 42
五、天然气压缩因子的求取 43
1-6 天然气的比重、重度、密度和粘度 49
一、密度 49
二、重度 49
三、比重 50
四、粘度 51
1-7 天然气的含水量与水化物 55
一、天然气中水的来源 55
二、天然气含水的危害 56
三、天然气的含水量 56
四、天然气中的水化物 59
1-8 天然气的可燃性与易爆性 63
一、热值 63
二、天然气的易爆性与爆炸极限 64
1-9 天然气的比热 66
一、比热及其表示方法 66
二、各种比热间的关系 67
三、平均比热 68
四、天然气比热计算 68
1-10 天然气的节流效应 70
一、节流现象 70
二、节流后温度求算 71
三、节流效应在天然气加工中的应用及危害 71
思考题 74
习题 76
第二章 天然气的矿场集输 79
2-1 天然气矿场集输流程及其选择 79
一、矿场集输的任务 79
二、矿场集输的工艺流程 79
三、矿场集输流程的选择 88
一、集输气管线的分类 90
二、矿场集输管网的类型 90
2-2 天然气矿场集输管网 90
三、集气管网的特点 93
2-3 集气管网压降与压力调节 94
一、降压与调节方式 94
二、自力式调节器 96
三、自力式调节器设备选用和计算 98
四、安装、操作与故障排除 102
2-4 天然气的预处理 105
一、天然气中机械杂质的消除 105
二、防止和解除水化物的方法简介 108
三、加热法工艺计算 110
四、注防冻剂的工艺计算 117
五、排水器 122
一、通球清管的典型流程 125
2-5 通球清管工艺 125
二、清管通球工艺的设备 127
三、通球故障及处理 129
四、通球工艺参数的计算 130
2-6 低压气集输 133
一、利用滑片压缩机进行低压集气 133
二、利用小型活塞压缩机进行低压集气 136
三、利用燃气引擎压缩机进行低压集气 138
2-7 原油稳定工艺 141
一、原油稳定的目的 141
二、原油稳定原理和方法 142
三、典型流程 144
四、原油稳定的操作 146
五、收率计算 150
一、典型流程 153
2-8 油罐气回收 153
二、国内实验装置介绍 155
2-9 天然气注采工艺 157
一、地下储气库的选择 158
二、气井设备 159
三、注采工艺流程 159
四、注采气管理 161
思考题 161
第三章 输气管道计算 163
3-1 输气用管 163
一、输气管的类型和材质 163
二、输气管道的规格 163
3-2 输气管道的强度计算 163
3-3 简单输气管的流量计算 171
一、简单输气管的流量计算 171
二、简单输气管路流量公式的分析 172
三、输气管道的近似计算 173
四、地形起伏地区输气管道的流量计算 173
五、低压输气管流量计算 176
3-4 输气管中压力及温度的计算 177
一、输气管中压力的变化规律 177
二、输气管中的平均压力 179
三、输气管温度 180
3-5 当量输气管 181
一、气阻的概念 181
二、当量输气管 182
3-6 串联输气干线 185
一、串联输气干线的流量计算公式 185
二、两级串联变径管的计算 186
三、为增大原输气量而改建变径管的计算 187
一、并联输气干线的计算 188
3-7 并联输气干线 188
二、具有平行副管的输气干线计算 189
三、为增加原输气量而增设平行副管的计算 190
3-8 沿线有气体流入或流出的输气干线的计算 192
一、同径分支输气干线的计算 192
二、变径分支干线的计算 194
习题 198
第四章 天然气净化 201
4-1 天然气净化概述 201
一、天然气净化目的与内容 201
二、对天然气质量的要求 202
三、我国天然气净化概况 203
4-2 天然气中凝析油的脱除 203
一、压缩法 204
二、吸收法 205
三、吸附法 206
四、低温分离法 207
五、凝析油稳定 207
4-3 天然气脱硫 208
一、醇胺法 209
二、物理吸收法 210
三、直接转化法 211
四、脱硫方法的选择 213
4-4 液体吸收法脱水 214
一、吸收剂 214
二、甘醇脱水原理 221
三、典型流程 222
四、流程分析与比较 227
五、操作要点 230
4-5 固体吸附脱水法 231
一、吸附剂 231
二、典型流程 233
三、操作要点 234
4-6 低温分离脱水 235
一、低温分离脱水原理 235
二、典型流程 236
三、操作要点及经济技术比较 242
4-7 氨制冷工艺 247
一、制冷剂--氨 247
二、氨制冷原理 247
三、典型流程 249
四、氨制冷的操作与控制 251
4-8 脱水装置的主要设备 253
一、塔 253
二、换热器 258
4-9 脱水装置的工艺计算 261
三、从天然气中脱出的水量 262
四、吸收塔的计算 262
二、露点温度的确定 262
一、已知条件 262
五、防冻剂浓度的确定 267
六、水分馏塔的计算 269
4-10 天然气脱水装置的试运 276
一、试运目的 276
二、试运前的准备工作 276
三、吹净工作 277
四、强度试压与气密试验 278
五、机泵单体试车 279
六、真空试验 279
七、空气置换 280
八、联动试车 281
思考题 281
一、基本概念 283
第五章 天然气分离 283
5-1 吸附分离法 283
二、吸附分离法基本原理 284
三、吸附分离法的典型流程 285
四、吸附分离法的操作 286
5-2 油吸收法 287
一、吸收机理 287
二、吸收剂及其选择 290
三、典型流程 293
四、主要参数的选择 301
五、冷冻吸收装置的操作问题 304
5-3 阶式制冷深冷分离 305
一、复迭制冷循环 306
二、制冷剂及其选择 306
三、典型流程 308
5-4 膨胀机深冷分离 310
一、膨胀机制冷分离原理 311
二、典型流程 311
三、操作问题 318
5-5 透平膨胀机 319
一、透平膨胀机的分类 319
二、透平膨胀机的结构 321
三、膨胀机的降温原理 322
四、气体在膨胀机中流动过程概述 326
五、膨胀机性能计算 327
六、膨胀机结构中的几个问题 328
5-6 天然气分离装置主要设备 333
一、脱甲烷塔 333
二、冷箱 334
思考题 337
一、安全教育 339
6-1 生产中的安全 339
第六章 安全技术 339
二、装置开工安全注意事项 340
三、装置正常生产中安全注意事项 341
四、装置停工检修时的安全工作 341
6-2 设备的维护检修 345
一、基本要求 345
二、加热炉、塔、换热器、罐、泵等设备的维护检修 346
三、锅炉维护检修 351
四、受压容器和安全阀检修 353
6-3 安全防火制度 355
一、厂区防火规定 355
二、厂区用火管理制度 356
三、生产装置防火、防爆规定 357
四、罐区防火 358
六、安全灭火 359
五、消防器材管理 359
七、输气管线安全规定 360
6-4 防毒 362
一、中毒与救护 362
二、防毒规定 364
6-5 消防器具与防毒用具 365
一、消防水带和水枪 365
二、消防斧、铁铣、构杆 365
三、手提式泡沫灭火机和泡沫灭火车 365
四、四氯化碳灭火机 368
五、二氧化碳灭火机 369
六、干粉灭火机 370
七、过滤式防毒面具 371
八、隔离式防毒面具 372
附表 373