第一章 绪论 1
第一节 天然气发展史 1
一、古代天然气开发利用阶段（公元前～1821年） 1
二、天然气气田发现阶段（1822～1944年） 2
三、天然气持续发展阶段（1945～1970年） 2
四、天然气开发利用激进阶段（1971年至今） 4
第二节 天然气的概念 4
第三节 天然气的优越性 5
一、天然气是高热值能源 5
二、天然气是环境污染小的能源 5
三、天然气是利用效率高的能源 6
四、天然气是资源丰富的能源 6
第四节 我国天然气的利用现状 7
第五节 我国油气资源战略方针 7
第二章 世界天然气工业现况及发展 9
第一节 全球一次能源进展 9
第二节 世界天然气资源量、可采储量和商品量 10
一、世界天然气资源量 10
二、世界天然气剩余可采储量 12
三、世界天然气商品量 16
第三节 我国天然气资源量、可采储量和产量 20
一、我国能源生产总量及构成 20
二、我国天然气资源状况 21
三、我国天然气可采储量状况 24
四、我国天然气生产进展 26
五、我国主要含气盆地简介 27
参考文献 34
第三章 天然气气藏分类、组分及组分分析 36
第一节 天然气气藏分类 36
一、按圈闭成因分类 36
二、按产层物性条件分类 36
三、根据储层储渗介质结构特点分类 36
四、按气藏气水关系分类 36
五、根据流体相态性质分类 37
六、按气藏开发驱动方式分类 37
第二节 天然气组成 37
一、国外主要气田天然气和油田伴生气组成 37
二、我国主要气田天然气、凝析气和油田伴生气组成 38
第三节 天然气分析与测定 40
一、气体组分表示方法 40
二、分析与测定技术 42
三、天然气分析中标准气的制备与利用 51
四、天然气分析与测试方法标准名称汇览 52
参考文献 54
第四章 天然气的性质 55
第一节 天然气及其组分的物理化学性质 55
一、天然气中主要组分的物理化学性质 55
二、天然气中有机硫化合物的主要性质 55
三、天然气中其他组分的性质 55
第二节 天然气的物理性质 62
一、天然气的平均相对分子质量 62
二、天然气的密度和相对密度 63
三、天然气主要组分的蒸气压 65
四、天然气的黏度 66
五、天然气的临界参数 69
六、天然气的p-V-T计算 70
七、含有显著量H2S和（或）CO2的酸性天然气压缩系数的计算 74
八、富含CO2的天然气压缩系数的计算 75
九、天然气的烃露点 78
十、天然气的水露点和水含量 79
第三节 天然气的热力学性质 88
一、天然气的比热容 88
二、天然气的绝热指数 92
三、天然气的热导率 94
四、天然气凝液的气化潜热 95
五、天然气的焓 98
六、天然气的熵 109
第四节 天然气的相特性及相平衡计算 112
一、天然气的相特性 112
二、流体的p-V-T关系 117
三、流体p-V-T关系的普遍化计算 121
四、流体相平衡计算 123
参考文献 130
第五章 天然气质量指标及净化工艺 131
第一节 商品天然气质量指标 131
一、国外管输天然气质量指标 131
二、我国管输天然气质量指标 131
第二节 天然气脱硫 132
一、天然气脱硫的主要方法 133
二、以甲基二乙醇胺为主溶剂的脱硫工艺 154
三、天然气脱硫的其他方法 164
四、我国天然气净化厂的脱硫装置 180
五、选择天然气脱硫工艺的若干原则 181
六、天然气的精脱硫 181
第三节 硫黄回收与尾气处理 183
一、国内外硫黄回收尾气二氧化硫排放标准 184
二、克劳斯工艺 185
三、克劳斯尾气处理工艺 194
四、克劳斯组合及变体工艺 200
五、选择尾气处理工艺的经济考虑 207
六、我国天然气净化厂的硫黄回收及尾气处理装置 208
第四节 天然气脱水 209
一、吸收法 209
二、吸附法 217
三、冷却法 230
四、其他脱水方法 234
参考文献 236
第六章 天然气输送、储存和输配 239
第一节 国内外输气管道概况 239
一、国外主要地区（国家）输气管道概况 239
二、我国天然气输气管道的现状及发展 249
第二节 天然气输送 262
一、长输天然气管道的特点与气质指标 262
二、输气工艺及管道的工艺计算 264
三、压气站 269
四、输气管道的腐蚀与防护 276
第三节 天然气储存 290
一、天然气储存目的 290
二、天然气储存方式分类 290
三、地下储气库 295
第四节 天然气输配 307
一、天然气输配系统 307
二、城市天然气需用量及供需平衡 311
第五节 天然气计量与检测仪表 317
一、天然气流量计量的特点 317
二、天然气流量测量方法及仪表 318
三、天然气流量测量应用 319
第六节 液化天然气的生产、储存及运输 325
一、概况 325
二、LNG工厂和装置类型 326
三、LNG的原料气、产品组成及特性 331
四、LNG生产工艺 334
五、LNG储存 341
六、LNG运输 344
七、LNG的冷量利用 346
八、LNG工业使用的材料 348
九、安全系统 348
十、工业卫生和防护 349
十一、世界LNG工业发展趋势 350
十二、我国进口LNG情况 350
十三、小型LNG生产装置 352
参考文献 357
第七章 天然气燃料利用 359
第一节 天然气燃烧特性 359
一、热值 359
二、华白数和空气引射指数 359
三、天然气燃烧所需空气量 360
四、天然气燃烧产物量 361
五、燃烧温度及烟气的焓 363
六、着火温度和爆炸极限 364
七、定容积燃气-空气混合气的发热量 366
八、抗爆性 367
第二节 天然气燃烧的基本原理 368
一、天然气燃烧反应机理 368
二、天然气的着火和点火 369
三、火焰特性及传播原理 371
四、火焰稳定性 376
五、燃气互换性 379
第三节 天然气燃烧技术的应用 390
一、扩散燃烧技术和应用 390
二、预混燃烧技术和应用 392
三、特种燃烧技术 394
第四节 天然气在住宅、商业及工农业中的利用 412
一、天然气在住宅和商业中的利用 412
二、天然气作为工业炉燃料 420
三、天然气发电 423
四、天然气在农业中的利用 426
第五节 天然气联合循环发电和热电联产 427
一、联合循环发电系统 427
二、热电联产系统 431
第六节 天然气空调 435
一、推广天然气空调的重要意义 435
二、天然气空调机的类型 435
三、发展天然气空调的相关问题 442
第七节 天然气冷热电联产和区域能源网络 443
一、天然气冷热电三联产 443
二、天然气区域能源网络 447
三、区域能源网络的发展 449
第八节 燃料电池 450
一、燃料电池及其特点 450
二、燃料电池的基本类型及其燃料 452
三、燃料电池的应用 456
第九节 以天然气为原料的代用汽车燃料 468
一、代用汽车燃料性质和产品质量指标 468
二、不同汽车燃料尾气排放对大气污染的对比 470
三、国内外天然气汽车的发展情况 472
四、天然气汽车加气站 475
五、天然气汽车的改装技术 483
六、吸附天然气（ANG）汽车燃料 488
七、甲醇汽车燃料 492
八、二甲醚汽车燃料 493
九、代用汽车燃料与汽油、柴油消耗量对比 494
十、代用汽车燃料使用的综合对比 494
十一、代用燃料在航空、铁路、内河运输及农业机械中的利用 495
参考文献 496
第八章 天然气化工利用 501
第一节 天然气化工利用的地位及结构 501
一、世界天然气化工利用的地位及结构 501
二、我国天然气化工利用的地位及结构 502
第二节 合成氨及尿素与其下游产品 503
一、氨与尿素的性质及质量指标 504
二、国内外发展情况 506
三、合成氨生产工艺 509
四、尿素生产工艺 530
五、碳酸氢铵 536
六、硝酸 538
七、三聚氰胺 543
八、氨的其他下游产品 547
第三节 甲醇及其下游产品 549
一、甲醇的性质及质量指标 549
二、我国甲醇供需情况 550
三、甲醇生产工艺 551
四、甲醇的毒性、防护及储运 567
五、甲醛及其下游产品 568
六、甲基叔丁基醚 589
七、乙酸及其下游产品 593
八、甲胺及其下游产品 601
九、甲酸甲酯及其下游产品 607
十、甲醇蛋白 612
十一、碳酸二甲酯 615
十二、甲醇其他下游产品 619
第四节 天然气制合成油 622
一、天然气制合成油的发展背景 622
二、合成油的发展历程 626
三、已工业化的合成油生产工艺 629
四、待工业化的合成油生产工艺 637
五、天然气制合成油的发展前景 642
第五节 乙炔及其下游产品 645
一、乙炔的性质及质量指标 645
二、国内外发展情况 647
三、乙炔生产工艺 648
四、乙酸乙烯与聚乙烯醇 653
五、氯乙烯 662
六、1,4-丁二醇 665
七、丙烯酸及丙烯酸酯 669
八、乙炔炭黑 673
九、氯丁二烯 674
十、乙炔其他下游产品 677
第六节 二甲醚 680
一、二甲醚的性质及质量指标 680
二、国内外发展情况 680
三、二甲醚生产工艺 681
四、二甲醚的用途 685
第七节 以天然气为主要原料的其他产品 687
一、炭黑 687
二、氢氰酸 691
三、甲烷氯化物 694
四、二硫化碳 701
五、硝基甲烷 704
六、以合成气为原料的其他产品 706
七、天然气直接制单细胞蛋白 710
第八节 天然气化工利用新技术 711
一、甲醇制低碳烯烃技术 712
二、合成甲醇新技术 715
三、合成乙醇及低碳醇技术 718
四、旋焰炉制乙炔联产乙烯技术 720
五、天然气裂解制碳纳米管及氢气 720
六、天然气-煤共气化 721
七、甲烷转化制芳烃 722
八、等离子体转化天然气技术 723
九、甲烷氧化偶联制乙烯（OCM） 724
十、甲烷官能团化制烯烃及液烃 726
参考文献 727
第九章 天然气副产品回收和利用 734
第一节 天然气凝液回收 734
一、NGL的性质和产品质量指标 734
二、国内外NGL及其产品产量和市场 734
三、NGL回收工艺 735
四、我国引进的NGL回收装置 743
五、国外NGL回收工艺发展概况 747
六、国产NGL回收装置 751
七、在回收NGL过程中值得注意的问题 756
第二节 天然气凝液化工利用 757
一、裂解制乙烯 757
二、脱氢制烯烃 765
三、芳构化制苯、甲苯、二甲苯 771
四、正丁烷制顺丁烯二酸酐及其下游产品 777
五、C5+制溶剂油 786
六、丙烷氨氧化制丙烯腈 790
第三节 液化石油气燃料利用 792
一、LPG特点和组成 792
二、LPG质量指标及质量控制 793
三、LPG作民用燃料 795
第四节 氦回收和利用 799
一、氦的性质和质量指标 799
二、国内外发展情况 799
三、氦回收工艺 800
四、氦的用途 804
第五节 硫的利用 804
一、硫黄、二氧化硫及硫化氢的性质 804
二、硫黄和液体二氧化硫质量指标 805
三、国内外硫黄生产量、消费量及消费结构 806
四、硫黄、二氧化硫及硫化氢化工利用 809
第六节 二氧化碳回收和利用 831
一、二氧化碳的性质和质量指标 831
二、二氧化碳资源 833
三、国内外二氧化碳利用情况 835
四、二氧化碳精制和回收工艺 837
五、二氧化碳的利用发展 838
参考文献 843
第十章 天然气市场 846
第一节 天然气市场特殊性 846
一、天然气市场的共同性 846
二、天然气市场成长史 847
三、我国天然气市场特殊性 848
四、我国天然气市场面临严峻挑战 849
第二节 天然气消费增长迅速提高 851
一、天然气优越性 851
二、天然气消费迅速增长 855
第三节 市场需求拉动消费量增长 858
一、市场对天然气的需求 858
二、天然气消费量 859
三、天然气消费结构 861
四、我国天然气消费结构 862
第四节 世界天然气贸易市场 871
一、地区性贸易市场 871
二、国际天然气贸易量 872
三、国际贸易常用合同形式——照付不议条款 872
四、世界液化天然气供需分析 873
第五节 天然气价格 877
一、天然气价格构成的递增性 877
二、石油价格对天然气价格的影响 878
三、天然气计价单位 879
四、天然气价格的制定 879
五、天然气国际市场价格 881
六、我国天然气市场价格 881
第六节 天然气供应安全 883
一、石油安全与天然气安全的关系 883
二、天然气项目对安全供应的影响 884
三、天然气项目的风险性 884
四、管道输送对天然气安全供应的影响 885
参考文献 886
附录一 公司、企业和组织的缩写及网址 889
附录二 天然气工业中常用单位换算表 897