《天然气处理与加工》课程综合复习资料

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一、填空
1.在同一燃器炉具上可燃烧               相同的天然气。
2.可燃冰是一种                         。
3.天然气的热值约为人工燃气热值的     倍。
4.天然气轻烃回收工艺中，一般采用              透平膨胀机。
5.对于多组分体系，混合物的临界温度      混合物能够液化的最高温度。（是、不是）
6.水露点为30℃的天然气与水隔绝后加热到50℃，然后再降到20℃,此时天然气的水露点变成了℃。
7.天然气中的酸性组分对天然气的含水量           影响。（几乎没有、有）
8.能和天然气中的水生成Ⅱ型水合物的化合物是       不能和水生成水合物的化合物       。（甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、戊烷）
9.在天然气回收NGL的工艺中，天然气脱水主要是为防止水在低温下生成固体          堵塞设备和管道。
10.天然气所含的酸性气CO2和H2S均可用乙醇胺水溶液吸收脱除，是属于化学吸收，其特点是CO2的含量           H2S的吸收。（不影响、影响）
11.用单乙醇胺吸收天然气中的酸性组分时，吸收塔的温度应控制在  49  ℃以下。
12.气体等熵膨胀总是比节流膨胀产生        的温度效应。（更大、较小）
13.在LPG回收工艺中，丙烷的收率             越高越好。（并不是、应该是）
14.在天然气吸附脱水工艺设计中，以分子筛的             湿容量为设计依据。（平衡、破点、设计）
15. 在一定温度下，天然气的饱和含水量随着压力的升高而               。
16. 在LPG回收工艺中，其冷凝压力一般应控制在       MPa；在NGL回收工艺中，其冷凝压力一般应控制在       MPa。
17. CNG用作发动机燃料最主要的二个优点是：  经济    ；    环保     。
18.从全球已探明的天然气储量看出，目前世界石油资源储量      （大于、小于、等于）天然气资源储量。
19.根据甲烷含量不同，天然气可分    贫     气和     富   气。
20.在一定压力下天然气中的水开始冷凝的温度，称为天然气的         露点。
21.目前天然气脱水主要有两种方法，脱水是以天然气长距离输送为目的时，一般采用        法脱水；脱水是以冷凝分离回收轻烃为目的时，一般采用        法脱水。
22.天然气水合物热力学抑制剂主要是甲醇和甘醇类抑制剂，其中          抑制剂需要雾化装置，因此，其投资费用相对较高，但操作费用低。
23.在天然气甘醇法吸收脱水工艺中，为了提高再生甘醇的纯度，通常可采用：①提高再生塔重沸器温度；②将汽提气直接通入重沸器中；③汽提气从贫液汽提柱下方通入等方法。其中方法   ①、②、③）所得贫三甘醇浓度最高。
24.在天然气甘醇法吸收脱水工艺中，贫甘醇溶液进吸收塔的温度应比塔内气体温度高3～8℃，主要是为了                                           。
25.在用A型分子筛进行天然气脱水的工艺中，若希望能同时吸附脱除天然气中的酸性组分，则应选择      （3A、4A、5A）分子筛。
26.在天然气吸附法脱水工艺中，可用湿气或干气作再生气，当用    气作再生气时，可使脱水操作中天然气的水露点更低。
27.根据天然气的来源不同，天然气可分             气和                气。
28.在一定压力下天然气中的水开始冷凝的温度，称为天然气的         露点。
29.如果天然气具有相同的         (热值、华白指数、比热)，测可以在同一燃器炉具上可燃烧。
30.可燃冰是天然气中的       （甲烷、己烷、庚烷、辛烷）与水形成的水合物。
31.煤气的热值约为天然气热值的     （0.5、1.0、2.0、2.5）倍。
32.天然气轻烃回收工艺中，一般反作用式透平膨胀机的热效率        （大于、小于、等于）冲动式透平膨胀机的热效率。
33.水露点为30℃的天然气与水隔绝后加热到50℃，然后再降到40℃,此时天然气的水露点变成了℃。
34.能和天然气中的水生成Ⅰ型水合物的化合物是       不能和水生成水合物的化合物       。（甲烷、正丁烷、戊烷）
35.天然气所含的酸性气CO2和H2S均可用乙醇胺水溶液吸收脱除，此吸收过程是属于           （化学、物理、溶解）的吸收。
36. 在一定压力下，天然气的饱和含水量随着温度的降低而               。
二、简答题
1.简述热力学和动力学水合物抑制剂的作用机理，并列举常用水合物抑制剂。
参考资料：
①动力学抑制剂：作用机理是改变水溶液或水合物的化学位，使水合物的形成温度更低或压力更高。
目前常用的动力学抑制剂有甲醇、乙醇、乙二醇等。
②热力学抑制剂：在水合物成核和生长的初期吸附于水合物颗粒的表面，防止颗粒达到临界尺寸或者使已达到临界尺寸的颗粒缓慢生长，从而推迟水合物成核和晶体生长的时间，因而可起到防止水合物堵塞管道的作用。
目前常用的水合物抑制剂有主要是水溶性的聚合物，例如N-乙烯基吡咯烷酮等
2.简述在甘醇吸收法天然气脱水过程中，甘醇的浓度及循环量对脱水过程的影响。
参考资料：①甘醇浓度越高，天然气在理论上所能达到的露点越低。
②在相同甘醇浓度下，甘醇的循环量越大，天然气的露点越低。
③当循环量达到一定值后，再增加循环量时，露点降变化很小。
3.说明乙醇胺吸收脱酸性气工艺中，乙醇胺循环量的确定原则。
参考资料：①乙醇胺吸收酸性气体为放热反应，假定放出的热量全部被液体吸收。使液体温度提高。
②在最小回馏比下，塔底富乙醇胺液与进料气相中的某一酸性气达到平衡状态，以此求得最小乙醇胺循环量。
③操作循环量是最小循环量的1.2～2.0倍。
4.透平膨胀机的主要结构部件及作用。
参考资料：①蜗壳：把透平膨胀机进气管道中的气体引导并均匀地分配到喷嘴环。
②喷嘴环：将气体的压力能和焓降转换为动能；喷嘴环的喉部截面起着控制膨胀机气体流量的作用。
②工作轮：把气体的部分动能有效地转换为机械功。
5.请说明CNG作汽车发动机燃料的优点。
参考资料：① 研究法辛烷值高达100以上，抗爆性能强，发动机噪音降低40％；
② CNG是气态，它与空气混合均匀，燃烧完全，气缸不积炭，发动机磨损少，大修时可可延长1．5倍，提高效率10％以上；
③ 发动机排出的废气中，CO2减少24％，CO减少97％，烃类化合物减少72％，NOX减少39％，SO2减少90％，苯、铅含量减少100％，颗粒杂质减少4].67％；
④ 进入发动机气缸内的气态天然气，对润滑油无冲刷稀释作用，故可节省润滑油；
⑤ 汽车发动机的压缩比从7增加到l0～12。发动机的效率可提高25％ ～30)％；
⑥ 燃料费仅为汽油汽车的2／3，维修费可降低30％
三、分析题
下图是一张膨胀机制冷法从天然气中回收LPG的流程简图（冷凝回收和稳定部分），请叙述工艺流程原理，并说明各设备名称及作用。







参考资料：1.压缩机；2.换热器；3.蒸气压缩制冷冷却器；4.换热器；5.节流阀；6.气液分离罐；7.膨胀剂；8.分离罐；9.换热器；10.脱乙烷塔。