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《天然气集输》课程综合复习资料一、判断题1．天然气脱酸气工艺中常用的醇胺类吸收剂主要有一乙醇胺、二乙醇胺、二甘醇胺、二异丙醇胺和甲基二乙醇胺，其中二异丙醇胺和甲基二乙醇胺的凝固点低，适宜在高寒地区使用。
答案：错2．甘醇脱水工艺主要由甘醇高压吸收和常压再生两部分组成。
答案：对3．井口防冻，即防止采气过程中生成水合物。
国内较多采用注入防冻剂法，其次是加热法防止水合物生成。
答案：错4．燃烧是一种同时有热和光发生的强烈氧化反应。
燃烧必需具备两个条件：有可燃物质，以及能导致着火的火源。
答案：错5．凝液回收率指回收装置单位时间内凝液的摩尔量与原料气摩尔量之比，用来描述回收装置从天然气内脱出凝液的能力。
凝液回收率与气体组成、压力和制冷温度有关，且温度愈低、气体内含可液化组分愈多、压力愈高，则凝液回收率愈高。
答案：对6．工业上常用提馏塔或分馏塔对天然气凝液进行稳定处理，分馏稳定塔与提馏稳定塔相比能够回收较多的中间组分，且所得稳定凝析油数量和质量都优于提馏稳定塔。
答案：对7．通常集气站中的节流阀将全站操作压力分成两个等级。
凡有压力变化的系统，在低一级的压力系统应设置超压泄放安全阀。
答案：对8．凝析气田处理站布站方式中的分散处理是建设几个具有部分或全部相同功能的处理站，每个站处理若干口井的物流。
答案：对9．在天然气冷凝分离轻烃回收工艺中，节流膨胀制冷、冷剂制冷和透平膨胀机制冷均可达到所需要的制冷温度。
答案：对10．采气管道的限压保护一般通过井场装置的安全阀来实现。
另外，天然气集气站进站前管道上设置的紧急放空阀和超压报警设施，对采气管道的安全也能起保证作用。
答案：对二、填空题1．天然气的体积系数是指天然气在地层条件下所占体积与其在地面条件下的体积之比，天然气体积系数可视为仅是气藏压力的函数。
天然气体积系数的倒数称之（）。
答案：天然气膨胀系数2．根据天然气中C3以上烃类液体的含量多少，把天然气划分为贫气和（）。
答案：富气3．天然气的溶解度是指（）。
《天然气集输》课程综合复习资料一、填空题1、商品天然气无规定的化学组成，但有一系列的具体技术指标要求，其主要技术指标有：、、和。
2、根据天然气中C5以上的烃液含量的多少，把天然气划分为干气和湿气。
3、天然气的体积系数是指天然气在地层条件下所占体积与其在地面条件下的体积之比，天然气体积系数可视为仅是气藏压力的函数。
天然气体积系数的倒数称之为天然气膨胀系数。
4、烃类气体在水中的溶解度随压力增加而增大，随温度升高而减小，且随着水中含气饱和度升高，温度对气体溶解度的影响减小。
5、从气井产出的物质，除天然气外一般含有液体和固体物质。
液体物质包括液烃和气田水。
气田水又包含游离水和凝结水。
气田水分为底水或边水和束缚水两类。
固体物质包括岩屑、砂、酸化处理后的残存物等。
6、影响天然气中含水蒸汽量主要因素有：压力、温度、水中含盐量和天然气相对密度。
7、膜分离的原理是高压原料气在膜的一侧吸附，通过薄膜扩散至低压侧，由高压侧经薄膜进人低压侧的气体称渗透气，而仍留在高压侧的气体为渗余气。
8、天然气的主要成分是甲烷及少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷及以上烃类气体，并可能含有氮、氢、硫化氢、二氧化碳及一氧化碳等非烃类气体及少量氦、氩等惰性气体。
9、根据天然气中C3以上烃类液体的含量多少，把天然气划分为和。
10、天然气的溶解度是指。
溶解度主要取决于和，同时也与油、水的性质和天然气的组分有关。
11、天然气在高压下的粘度不同于在低压下的粘度。
在接近大气压时，天然气的粘度几乎与压力无关，随温度的升高而；在高压下，随压力的增加而，随温度的增加而。
12、气田集输系统的工作内容包括：收集天然气，并经过、、、使天然气达到符合管输要求的条件，然后输往长距离输气管道。
13、在可燃气体与空气的混合物中加入足够量的惰性气体，可以达到消除爆炸可能性的目的。
在工业上常用的惰性气体有、、。
在开工前及停工后，用惰性气体对系统进行吹扫或置换，以防止事故的发生。
14、集输管道的防火安全保护主要是防止和放空不当引起火灾。
天然气酸性气体的脱除第一节概述在天然气中含有的硫化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）和有机硫化合物，统称为酸性气体。
在天然气中的有机硫化合物主要有二硫化碳（CS2）、羰基硫（COS）、硫醇（RSH）、硫醚（RSR`）及二硫醚（RSSR`）等。
天然气中酸性气体的存在，具有相当大的危害。
硫化氢是一种具有臭鸡蛋的刺激性恶臭味的无色气体，有毒，它可以麻痹人的中枢神经系统，经常与硫化氢接触能引起慢性中毒；硫化氢具有强烈的还原性，易受热分解，在有氧存在时易腐蚀金属；易被吸附于催化剂的活性中心使催化剂“中毒”；在有水存在时能形成氢硫酸对金属有较强的腐蚀；H2S还会产生氢脆腐蚀。
二氧化碳在有水存在时，会对金属形成较强的腐蚀；同时CO2含量过高，会降低天然气的热值。
有机硫大多无色有毒，低级有机硫比空气轻，易挥发。
有机硫中毒能引起恶心、呕吐、血压下降，甚至心脏衰竭、呼吸麻痹而死亡。
因此，在化工生产中对酸气性组分是有严格要求的，必须严格控制天然气中酸性组分的含量。
从天然气中脱除酸性组分的工艺过程称为脱硫、脱碳，习惯上统称为天然气脱硫。
第二节天然气酸性组分脱除的方法天然气酸性组分的脱除，其目的是按不同用途把天然气中的酸性气体脱除到要求的范围内。
目前，国内外报道过的脱硫方法有近百种（1）。
就其过程的物态特征而言，可分为干法和湿法两大类；在习惯上将采用溶液或溶剂作脱硫剂的方法统称为湿法，将采用固体作脱硫剂的脱硫方法统称为干法。
就其作用机理而言，可分为化学溶剂吸收法、物理溶剂吸收法、物理—化学吸收法、直接氧化法、固体吸收/吸附法及膜分离法等。
一、化学溶剂吸收法化学溶剂吸收法又称化学吸收法，是以可逆化学反应为基础，以碱性溶液为吸收溶剂（化学溶剂），在低温高压下，溶剂与原料气中的酸性组分（主要是H2S和CO2）反应生成某种化合物，在升高温度、降低压力的条件下该化合物又能分解放出酸气并使溶剂得以再生。
这类方法中最具有代表性是醇胺法和碱性盐溶液法。
天然气中酸性组分的脱除技术西华师范大学应化09级9班顾秀梅摘要：本文介绍了可用于天然气脱硫脱碳装置高压富液能量回收的三种液力透平结构特点和效率特性，剖析了第一代液力透平能量回收方式在工业应用中存在的问题，提出采用第二代液力透平增压泵的优点和可行性，并对两代技术应用效果进行了对比。
关键词：天然气脱硫脱碳酸性组分脱除引言: 来自地下储层的天然气通常不同程度地含有H2S、CO2和有机硫化物（RSH、COS）等酸性组分，在开采、集输和处理时会造成设备和管道腐蚀，而且含硫成分往往有毒、有害并且具有难闻的臭味，会污染环境和威胁人身安全；当天然气用作化工原料时，还会引起催化剂中毒，同时，CO2含量过高将降低天然气的热值。
当天然气中的H2S、CO2等酸性组分含量超过商品气气质标准时，必须进行脱除处理。
从酸性天然气中脱除H2S、CO2等酸性组分的工艺过程称为脱硫脱碳或脱酸气。
若该过程主要是脱除H2S和有机硫化物则称为天然气脱硫，若主要是脱除CO2则称为脱碳。
目前，国内外报道过的湿法和干法脱硫方法有近百种。
国内常用的天然气湿法脱硫方法是MDEA法和MDEA—环丁砜法等（1）。
1 脱硫脱碳方法的分类1.1化学溶剂法以碱性溶液为吸收溶剂(化学溶剂)，与天然气中的酸性组分（主要是H2S和CO2)反应生成某种化合物。
1.2化学吸收法可分为:①醇胺法，主要包括：一乙醇胺(MEA)法、二乙醇法(DEA)法、二甘醇胺(DGA)法、二异丙醇胺法（DIPA)法、甲基二乙醇胺(MDEA)法等。
醇胺法是最常用的天然气脱硫方法。
此法适用于从天然气中大量脱硫和二氧化碳。
②碱性盐溶液法，主要包括：改良热减法、氨基酸盐法；它们虽然能脱除硫化氢，但主要用于脱除二氧化碳，在天然气工业中应用不多。
1.3物理溶剂法采用有机化合物为吸收溶剂(物理溶剂)，对天然气中的酸性组分进行物理吸收而将它们从气体中脱除。
主要包括多缩乙二醇法和砜胺法等。
物理吸收法的溶剂通常靠多级闪蒸进行再生，不需蒸汽和其它热源，还可同时使气体脱水。
天然气的脱水处理工艺与应用作者：赵新来源：《环球市场信息导报》2013年第11期天然气脱水方法有低温分离法、剂吸收法、体干燥剂吸附法。
该文对采用吸附法脱水的原因、分子筛吸附剂的选择，以及吸附脱水的原理脱水工艺流程的确定和可行性进行了阐述，并提出了操作中需注意的问题和建议。
对于高酸性天然气进行集中脱水处理，对集输干线的管理、全运行和维护都具有重要意义。
1 高酸性天然气脱水方法选择天然气常用的脱水方法有低温分离法、溶剂吸收法和固体干燥剂吸附法。
低温分离法一般采用注醇节流膨胀制冷，一般和轻烃回收过程相结合，适合于高压且有足够自由压降可利用的天然气。
气田运行一定年限后压力降低不能满足制冷要求时，需外补冷或增压后节流，非常不经济。
故不考虑该方法。
溶剂吸收法是根据吸收原理，采用一种亲水液体与天然气逆流接触，从而脱出气体中的水蒸汽。
其中由于三甘醇（ TEG）的热稳定性好，易于再生，携带损失量小，露点可降至 - 34℃，因此 TEG得到了普遍的运用。
固体吸附法是利用多孔的干燥剂表面吸附湿天然气中的水分子以脱除天然气中饱和水。
该类方法中分子筛脱水应用最广泛，技术成熟可靠，脱水后干气水露点可达到 - 100℃，操作简单，占地面积小，对进料气的温度、力和流量变化不敏感。
2 吸附剂的选择固体吸附法脱水主要采用的吸附剂有活性氧化铝、胶和分子筛。
在较高温度下分子筛的温容量比其他吸附剂高得多。
活性氧化铝主要成分为部分水合的、多孔和无定形的氧化铝，并含有少量的其他金属化合物。
其干燥后的气体露点可达 - 60℃，由于氧化铝呈碱性，可与无机酸发生化学反应，故不宜处理酸性天然气。
硅胶是一种晶粒状无定形氧化硅，分子式为SiO2. nH2 O。
硅胶干燥后的气体露点可达到-60℃，再生温度比活性氧化铝和分子筛都低，吸水能力强，但容易被液态水损坏和缓蚀剂腐蚀，从而使其结构受到破坏并影响其脱水能力。
3 分子筛脱水流程的选择3. 1 两塔流程的确定分子筛脱水装置流程有两塔流程、三塔流程和四塔流程。
天然气酸性组分的脱除天然气中通常含有H2S、CO2和有机硫等酸性组分，在水存在下会腐蚀金属，含硫组分有难闻臭味、剧毒、使催化剂中毒等缺点，需要净化处理后方能符合标准。
商品天然气用管道输送往用户，因用途不同，用户对气质要求不同。
就管输来说，主要根据安全平衡供气并兼顾到人身健康安全而确定各项具体指标。
在各种天然气脱硫方法中溶液吸收法应用较广，其中以胺法最有代表性，80年代发展起来的MDEA法能有选择性脱除H2S，目前，在我国应用较多。
一、天然气脱除酸性组分的方法天然气脱除酸性组分指脱硫和脱碳，以脱硫为主。
天然气脱硫主要指脱硫化氢，当含有有机硫（硫醇、硫醚、COS/CS2等）时，也需将其脱除以达到气质标准；天然气中的CO2同时被脱除至标准。
1、脱硫脱碳的方法方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接转化法、非再生性法、膜分离及低温分离法。
（1）化学溶剂法：主要特点：净化度高，适应性宽、经验丰富，应用广。
方法原理;靠酸碱反应吸收酸气，升温吐出酸气。
方法：MEA、DEA 、SNPA-DEA、Adip、Econamine、Mdea、FLEXSOPB、Benfield等在化学溶剂法中，各种胺法应用广泛，所使用的胺有一乙醇胺MEA、二乙醇胺DEA、二异丙醇胺DIPA、甲基二乙醇胺Mdea、二甘醇胺DGA以及80年代工业化的为阻胺等。
而Benfield等活化热碱法广泛用于合成气脱碳，在天然气中较少应用。
（2）物理溶剂法：主要特点：再生能耗低、吸收重烃、高净化度需有特殊再生措施，主要用于脱碳方法原理;靠物理溶解吸收及闪蒸吐出酸气。
方法：selexol 、fluor solvent物理溶剂法selexol（多乙二醇二甲醚）及fluor solvent（碳酸丙烯脂）等较适合于处理酸气分压高而重烃含量低的天然气，当要求较高的净化度时则需采用气提等再生措施。
（3）物理化学溶剂法:主要特点：脱有机硫好，再生能耗较低，吸收重烃方法原理;兼有化学法及物理法二者的特点。
