1天然气资源 1
1.1天然气的形成和分布 1
1.1.1天然气的形成 1
1.1.2天然气的储存状态 2
1.1.3天然气资源和分布 3
1.1.4我国天然气概况 4
1.1.5我国天然气的利用现状 5
1.1.6我国天然气发展战略 5
1.2天然气的开采 6
1.2.1钻井设备 7
1.2.2完井结构 8
1.2.3海上钻井技术 9
1.3天然气的组成与性质 9
1.3.1天然气的组成 10
1.3.2天然气及其组分的物化性质 11
1.3.3天然气的热值 11
1.3.4天然气的爆炸极限 11
1.4天然气的应用及前景 12
1.4.1天然气的能源应用及前景 12
1.4.2天然气的化工应用 15
参考文献 16
2天然气净化 17
2.1天然气脱硫 17
2.1.1醇胺法和砜胺法 18
2.1.2天然气脱硫的其他方法 22
2.2硫磺回收与尾气处理 24
2.2.1克劳斯工艺 24
2.2.2克劳斯尾气处理工艺 27
2.3天然气脱水 30
2.3.1吸收法 30
2.3.2吸附法 32
2.3.3冷却法 33
2.3.4膜分离脱水方法 35
参考文献 36
3天然气转化 37
3.1天然气水蒸气转化法 37
3.1.1甲烷水蒸气转化反应的热力学分析 38
3.1.2甲烷水蒸气转化反应的动力学分析 40
3.1.3甲烷水蒸气转化反应催化剂 42
3.1.4甲烷水蒸气转化过程积炭及处理 43
3.1.5甲烷水蒸气转化的生产工艺 44
3.1.6甲烷水蒸气转化的工艺流程 45
3.2天然气CO2转化 47
3.2.1CH4-CO2转化反应的热力学分析 47
3.2.2CH4-CO2转化反应的动力学分析 50
3.2.3CH4-CO2转化反应催化剂 52
3.2.4CH4-CO2转化的生产工艺 55
3.3天然气部分氧化法 56
3.3.1POM反应的热力学分析 56
3.3.2POM反应的动力学分析 57
3.3.3POM反应催化剂积炭研究 59
3.3.4POM反应催化剂 60
3.3.5POM反应工艺 61
3.3.6POM反应器 62
3.4联合转化制合成气 64
3.5合成气的精制和分离 65
3.5.1低温分离法 65
3.5.2其他分离方法 68
参考文献 68
4甲醇及其衍生物 69
4.1甲醇 69
4.1.1甲醇的性质 69
4.1.2甲醇合成反应原理 70
4.1.3甲醇合成反应热力学 71
4.1.4甲醇合成催化剂与反应动力学 72
4.1.5甲醇合成工艺 75
4.1.6甲醇的用途 82
4.2甲醛 83
4.2.1性质和用途 83
4.2.2甲醇氧化法制甲醛 84
4.3醋酸 88
4.3.1醋酸的性质和用途 88
4.3.2甲醇高压羰基化合成醋酸 89
4.3.3甲醇低压羰基化合成醋酸 89
4.4碳酸二甲酯 92
4.4.1碳酸二甲酯的性质和用途 92
4.4.2光气甲醇法合成碳酸二甲酯合成工艺 93
4.4.3碳酸二甲酯的萃取蒸馏 97
4.5甲胺 98
4.5.1甲胺的性质和用途 98
4.5.2甲胺生产工艺 99
4.6二甲醚 102
4.6.1二甲醚的性质和用途 102
4.6.2二甲醚生产工艺合成热力学 102
4.6.3甲醇脱水制二甲醚工艺 104
4.6.4合成气直接制二甲醚工艺 105
4.7甲酸甲酯 107
4.7.1甲酸甲酯的性质和用途 107
4.7.2甲醇羰基化法生产甲酸甲酯 108
4.7.3甲醇脱氢法生产甲酸甲酯 109
4.8低碳烯烃 110
4.8.1反应的热力学 111
4.8.2反应机理 111
4.8.3催化剂 114
4.8.4工艺流程 114
参考文献 117
5天然气制乙炔 120
5.1概述 120
5.1.1乙炔的性质和用途 120
5.1.2天然气乙炔工业概况 120
5.2天然气乙炔的制备原理和方法 123
5.3天然气乙炔的典型工艺介绍 124
5.3.1甲烷部分氧化法 124
5.3.2电弧法 126
5.3.3乙炔生产方法的比较 128
参考文献 128
6天然气制炭黑 129
6.1概述 129
6.1.1炭黑的分类 129
6.1.2炭黑的性质 133
6.2天然气制炭黑的生产方法 133
6.2.1炭黑的生成机理 133
6.2.2天然气槽法制炭黑的生产工艺 134
6.2.3天然气半补强炉法炭黑生产工艺 137
6.2.4炭黑的加工处理 139
6.3国内外炭黑的发展情况和展望 139
6.3.1国外炭黑的发展情况和展望 139
6.3.2我国炭黑的生产状况和前景 141
参考文献 142
7天然气的直接衍生物 144
7.1甲烷的氯化物 144
7.1.1甲烷氯化物性质与用途 144
7.1.2甲烷的氯化反应 144
7.1.3甲烷氯化生产工艺 147
7.2甲烷的其他卤化物 149
7.2.1甲烷的氟化物 149
7.2.2甲烷的溴化物 153
7.2.3甲烷的碘化物 155
7.2.4甲烷的混合卤化物 156
7.3天然气的硝化物 156
7.3.1甲烷硝化物的性质和用途 156
7.3.2甲烷硝化物的合成方法 157
7.3.3天然气气相硝化法生产硝基甲烷的工艺 158
7.4天然气的硫化物 158
7.4.1二硫化碳的性质和用途 158
7.4.2二硫化碳的生产方法 159
7.4.3天然气制二硫化碳的生产工艺 159
7.5天然气制氢氰酸 160
7.5.1氢氰酸的性质和用途 160
7.5.2天然气制氢氰酸的工艺 161
参考文献 162
8天然气物理加工技术 163
8.1液化天然气技术 163
8.1.1概述 163
8.1.2LNG装置的类型 164
8.1.3天然气液化生产工艺 164
8.1.4世界LNG工业发展趋势 168
8.1.5液化天然气与天然气合成油的比较 169
8.1.6我国天然气液化技术应用前景 169
8.2吸附天然气技术 170
8.2.1概述 170
8.2.2ANG储存技术的基本原理和特点 170
8.2.3ANG吸附剂 171
8.2.4天然气吸附剂研究进展 176
8.2.5ANG技术展望及研究方向 176
8.3天然气制氦 177
8.3.1氦的主要性质和用途 177
8.3.2低温冷凝法天然气制氦工艺 177
8.3.3膜分离法天然气制氦简介 179
8.3.4天然气膜分离制氦的工艺 181
参考文献 182
9天然气制合成油 183
9.1概述 183
9.1.1天然气制合成油的发展史 183
9.1.2GTL的主要产品类别及特点 184
9.2天然气制合成油技术与工艺 185
9.2.1费-托合成热力学分析 185
9.2.2费-托合成动力学分析 187
9.2.3费-托合成反应机理 188
9.2.4费-托合成产物分布 189
9.2.5费-托合成催化剂 189
9.2.6费-托合成工艺 190
9.2.7天然气合成油加工精制工艺 200
9.3各种天然气合成油技术总比较 200
9.3.1工艺技术比较 200
9.3.2经济性比较 201
9.4发展天然气制合成油的前景分析 203
参考文献 204
10天然气应用新技术 206
10.1天然气等离子体转化技术 206
10.1.1概述 206
10.1.2甲烷等离子转化制乙炔 207
10.1.3天然气等离子制氢 209
10.1.4天然气等离子制甲醇 211
10.2甲烷氧化偶联制乙烯 213
10.2.1催化剂 213
10.2.2反应流程 213
10.3甲烷转化制芳烃 214
附表天然气各主要组分基础物性数据 216
参考文献 218