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1概论1

1.1天然气组成与分类1

1.1.1天然气的组成1

1.1.2天然气的分类1

1.2天然气及其有关组分的主要物性参数3

1.2.1天然气中常见组分的主要物理性质3

1.2.2天然气的视相对分子质量与相对密度3

1.2.3天然气中主要组分的蒸气压7

1.2.4天然气中主要组分的汽化热7

1.2.5天然气的比定压热容8

1.2.6天然气的焓8

1.2.7天然气的熵12

1.2.8天然气的粘度13

1.2.9天然气的热值15

1.3天然气加工过程与商品气气质指标16

1.4天然气的用途17

2状态方程与平衡计算19

2.1天然气的相态性质与压缩因子19

2.1.1天然气的相态性质19

2.1.2天然气的压缩因子21

2.2天然气加工常用状态方程及热力学计算式23

2.2.1RK方程24

2.2.2SRK方程27

2.2.3PR方程29

2.2.4BWR方程30

2.2.5SHBWR方程36

2.2.6天然气加工工程中常用状态方程所导出的热力学计算式38

2.3平衡过程计算41

2.3.1烃类体系相平衡常数的计算41

2.3.2泡点与露点计算45

2.3.3闪蒸计算52

3天然气水合物与防止措施59

3.1天然气含水量及烃水体系平衡计算59

3.1.1天然气含水量的估算59

3.1.2烃—水体系平衡计算65

3.2天然气水合物的结构与生成条件预测67

3.2.1天然气水合物的结构67

3.2.2天然气水合物生成条件的预测68

3.3天然气水合物的防止措施77

3.3.1热力学抑制剂法77

3.3.2动力学抑制剂法82

4天然气酸性组分的脱除84

4.1天然气脱硫脱碳的方法84

4.1.1脱硫脱碳方法分类84

4.1.2脱硫脱碳方法原理及特点85

4.2溶液吸收法87

4.2.1醇胺法87

4.2.2选择性脱硫93

4.2.3醇胺法的一般操作问题100

4.2.4醇胺法设计考虑与主要运行参数105

4.3醇胺法脱硫脱碳工艺计算110

4.3.1醇胺溶液的基础物化数据110

4.3.2酸性组分在醇胺溶液中的平衡数据116

4.3.3酸气在醇胺溶液中的吸收热效应124

4.3.4酸气负荷与循环量125

4.4其他脱硫脱碳方法129

4.4.1膜分离法129

4.4.2固体氧化铁法133

4.4.3直接转化法135

4.4.4低温分馏法137

4.5脱硫脱碳方法选择与技术进展139

4.5.1天然气脱硫脱碳方法选择139

4.5.2脱硫脱碳技术进展140

5天然气脱水143

5.1天然气脱水方法143

5.2溶剂吸收法脱水144

5.2.1甘醇的主要性质144

5.2.2甘醇脱水工艺流程146

5.2.3三甘醇脱水工艺计算与操作151

5.3固体吸附法脱水166

5.3.1吸附剂类型与吸附性能167

5.3.2吸附法脱水工艺流程171

5.3.3吸附过程特征及工艺计算174

5.4其他脱水方法188

5.4.1氯化钙法脱水188

5.4.2低温法脱水188

6酸气处理190

6.1硫黄及硫黄回收190

6.1.1硫黄及硫黄的性质190

6.1.2硫黄回收方法194

6.2克劳斯硫黄回收工艺195

6.2.1克劳斯反应的基本原理195

6.2.2克劳斯法硫黄回收工艺流程195

6.2.3过程气再热方式201

6.2.4克劳斯硫黄回收典型设备201

6.2.5影响硫黄回收率的因素203

6.2.6硫黄回收催化剂206

6.2.7克劳斯硫黄回收工艺计算210

6.3液态硫处理与硫黄成型220

6.3.1液态硫脱气220

6.3.2液态硫的输送222

6.3.3硫黄成型222

6.4尾气处理223

6.4.1概述223

6.4.2斯科特法224

6.4.3尾气灼烧226

6.5硫黄回收工艺选择227

7轻烃回收与分馏229

7.1轻烃回收229

7.1.1轻烃回收方法229

7.1.2制冷方法229

7.1.3油吸收法249

7.1.4冷凝分离法250

7.1.5轻烃回收工艺方法的选择261

7.2轻烃分馏263

7.2.1轻烃分馏流程264

7.2.2分馏稳定系统参数确定、塔型选择与CO2冻堵问题266

7.2.3精馏塔的计算267

8天然气液化与提氦273

8.1天然气液化273

8.1.1概述273

8.1.2天然气预处理274

8.1.3天然气液化工艺流程275

8.1.4液化天然气的再汽化287

8.2天然气提氦288

8.2.1深冷分离法提氦289

8.2.2天然气提氦新工艺292

9天然气化工利用294

9.1天然气化工利用概况294

9.2天然气制合成气295

9.2.1天然气水蒸气转化制合成气295

9.2.2天然气部分氧化制合成气303

9.2.3天然气联合转化制合成气305

9.2.4天然气制合成气工艺进展306

9.2.5合成气的利用307

9.3天然气制乙炔311

9.3.1乙炔的性质311

9.3.2天然气制乙炔的原理311

9.3.3天然气制乙炔的生产工艺312

9.3.4乙炔的利用315

9.4天然气制氢氰酸317

9.4.1氢氰酸的工业合成法317

9.4.2氢氰酸的利用320

9.5天然气制氯甲烷320

9.5.1甲烷热氯化反应机理及产物分布320

9.5.2甲烷热氯化生产氯甲烷的工艺321

9.5.3天然气制氯甲烷的其他工艺322

9.5.4氯甲烷的利用323

9.6天然气制硝基甲烷、二硫化碳323

9.6.1硝基甲烷323

9.6.2二硫化碳324

9.7天然气直接化工利用新技术的研究开发326

9.7.1甲烷氧化偶联制乙烯326

9.7.2甲烷直接制甲醇327

9.7.3甲烷直接转化制芳烃328

参考文献329