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绪论 1

第1章 天然气的物理化学性质 4

1．1 天然气的化学组成与分类 4

1．2 天然气的物理化学性质 10

1．2．1 天然气的压力、温度、临界值及其对比值 10

1．2．2 天然气的分子质量 14

1．2．3 天然气的密度和相对密度 15

1．2．4 天然气的粘度 16

1．2．5 天然气的热力学性质 22

1．2．6 气体状态方程式及压缩系数 34

参考文献 39

思考作业题 39

第2章 天然气水化物的形成及防止 40

2．1 概述 40

2．2 天然气中水汽的含量 40

2．3 水化物的结构 44

2．4 形成水化物的温度或压力的确定 45

2．5 气体水化物的防止 52

2．5．1 在不形成水化物的条件下，允许气体进行膨胀 52

2．5．2 在给定条件下，求出气体节流调压后的温度降，判断是否形成水化物 53

2．5．3 喷注化学抑制剂 55

参考文献 61

思考作业题 61

第3章 天然气矿场集输系统 62

3．1 天然气集输系统 62

3．1．1 天然气集输系统 62

3．1．2 站场种类和作用 63

3．2 矿场（气田）集输系统 64

3．3 油田气的集输流程 73

3．4 调压计量站流程 73

3．4．1 输气管线起点调压计量站流程 73

3．4．2 输气管线中间调压计量站流程 74

3．4．3 输气管线终点调压计量站流程 75

参考文献 76

思考作业题 76

第4章 油（液）气分离设备 77

4．1 概述 77

4．2 两相分离设备的工作过程 78

4．2．1 卧式分离器 78

4．2．2 立式分离器 79

4．2．3 球形分离器 79

4．2．4 其他形式的分离器 79

4．2．5 卧式分离器与立式分离器的比较和选择 81

4．3 两相分离器的外壳及内部构件 81

4．3．4 旋流破碎器 82

4．3．3 除沫板 82

4．3．2 波浪破碎器 82

4．3．1 进口转向器 82

4．3．5 雾沫脱除器（除雾器） 83

4．4 两相分离的理论 84

4．4．1 颗粒的沉降 84

4．4．2 颗粒的大小 87

4．4．3 停留时间 88

4．5 两相分离器的尺寸设计 88

4．5．1 卧式两相分离器 88

4．5．2 设计卧式两相分离器尺寸的步骤 90

4．5．3 立式两相分离器 91

4．5．4 例题 92

4．6 两相分离器尺寸设计的另一方法 95

4．6．1 在具体情况下的颗粒沉降方程 95

4．6．2 立式重力式分离器的尺寸设计 96

4．6．3 卧式重力式分离器的尺寸设计 99

4．6．4 立式和卧式分离器的比较 100

4．7 旋风式分离器 101

4．7．1 颗粒沉降的规律 101

4．7．2 旋风分离器直径及进出口管的计算 103

4．8 三相分离设备的工作过程 106

4．8．1 卧式分离器 106

4．8．2 立式分离器 108

4．9．2 喷砂嘴和排出口 110

4．9．1 聚结板 110

4．8．3 卧式分离器与立式分离器的对比选择 110

4．9 三相分离器的外壳及内部构件 110

4．10 三相分离的理论 111

4．10．1 气体分离 111

4．10．2 油/水的沉降 111

4．10．3 在油中的水滴尺寸 111

4．10．4 在水中的油滴尺寸 111

4．10．5 停留时间 111

4．11 三相分离器的尺寸设计 112

4．11．1 卧式三相分离器 112

4．11．2 立式三相分离器 115

4．11．3 例题 117

4．12 丝网除雾器的工艺计算 120

4．12．1 允许的最大气体流速的计算 120

4．12．2 丝网除雾器的面积的计算 121

4．12．3 压力降的计算 121

4．13 我国气田上常用的各类型分离器 122

4．13．1 立式重力式分离器的结构 122

4．13．2 卧式分离器的结构 124

4．13．3 旋风分离器的结构 124

思考作业题 125

参考文献 126

5．1．2 按结构分类 127

5．1．1 按工作原理分类 127

第5章 换热设备 127

5．1 概述 127

5．2 传热机理 130

5．2．1 热传导 130

5．2．2 对流换热（热对流） 135

5．2．3 对流换热系数的计算 136

5．2．4 热辐射 162

5．3 两流体间的热量传递 167

5．3．1 传热方程和（总）传热系数 167

5．3．2 传热的热流量（热负荷）的计算 172

5．3．3 平均传热温差的计算 173

5．4．1 总述 176

5．4 常用换热器的工艺计算 176

5．4．2 壳管式换热器的工艺计算 188

5．4．3 套管式换热器的工艺计算 195

5．4．4 水套加热炉的工艺计算 201

思考作业题 207

参考文献 207

第6章 矿场集输管网 208

6．1 集输管网的类型 208

6．2 集输管网的计算 209

6．2．1 单相管路内压力降的计算 209

6．2．2 气液两相管路内压力降的计算 219

6．2．3 在阀门和管子附件处的压头损失 230

6．2．4 计算压力降的例题 234

6．2．5 输气管道中任何一点压力和平均压力 237

6．2．6 相当输气管道的概念 239

6．2．7 各种复杂输气管道的计算 239

6．2．8 管线尺寸和壁厚的确定 248

6．2．9 输气管道中温度变化 261

6．3 常用的管子、管件和阀门 262

6．3．1 管子、管件和阀门的标准化 262

6．3．2 矿场常用的管子和管件 264

6．3．4 节流阀的计算和选择 265

6．3．3 阀门 265

思考作业题 266

参考文献 266

第7章 天然气脱水 267

7．1 概述 267

7．2 溶济吸收法脱水 268

7．2．1 甘醇脱水的基本原理和物理性质 268

7．2．2 三甘醇吸收脱水的原理流程 271

7．2．3 三甘醇法脱水的工艺参数选取 273

7．2．4 三甘醇脱水装置的工艺计算 276

7．3 固体吸附法脱水 296

7．3．1 吸附操作原理 296

7．3．2 吸附剂 299

7．3．3 吸附法脱水 303

7．4 脱水工艺的选择 316

思考作业题 317

参考文献 317

第8章 提取天然气中的液烃 318

8．1 概述 318

8．2 商用产品的技术条件及规范 318

8．3 从天然气中分离液烃的一般方法 320

8．3．1 油吸收法 320

8．3．2 吸附法 321

8．4．1 概述 322

8．4 从天然气中提取液烃的主要方法——低温分离法 322

8．4．2 相变制冷 324

8．4．3 直接膨胀制冷 335

8．4．4 天然气中凝析液量的计算 341

8．4．5 做外功的等熵膨胀过程的热力计算及算例 350

8．4．6 低温分离工艺流程 358

8．4．7 膨胀机 366

8．4．8 热分离机 368

8．5 提取天然气液烃加工方法的选择 371

8．6 凝析油的稳定及算例 371

8．7．2 天然气液化技术 375

8．7．1 液化天然气的必要性 375

8．7 天然气液化简介 375

8．7．3 液化天然气汽化时的冷量回收 379

思考作业题 380

参考文献 380

第9章 天然气脱硫 381

9．1 概述 381

9．2 气体脱硫方法的分类 381

9．3 常用的几种脱硫方法 384

9．3．1 烷醇胺法（化学吸收） 384

9．3．2 物理吸收法 388

9．3．3 改良蒽醌法 393

9．3．4 分子筛法 394

9．3．5 脱硫方法选择图 395

9．4 硫磺的生产（简介） 397

9．4．1 克劳斯反应综述 397

9．4．2 单流法（直通法）工艺流程简介 398

9．4．3 分流法硫磺回收工艺流程 399

9．5 硫磺回收装置的尾气处理（简介） 399

9．5．1 设计成使克劳斯反应进行完全的尾气处理法 400

9．5．2 将硫转化为H2S的方法（还原一吸收法） 400

思考作业题 401

参考文献 401

附录 402