首先介绍了为满足天然气管输要求的脱水脱烃方法,即“浅脱“。认为对油田伴生气和凝析天然气宜采用注入水合物抑制剂的温降法,以同时满足在管输条件下对水露点和烃露点的要求;对不需要脱烃的气层天然气和经液体脱硫后的净化天然气,则宜采用三甘醇溶液吸收脱水的方法,以满足在管输条件下对水露点的要求。其次还介绍了温降法脱水脱烃所用水合物抑制剂的相关情况。

介绍了氦气在不同领域的应用和国内外主要提氦工艺技术。针对某气田含氦天然气,重点对三种低温提氦技术进行比选研究,通过比选研究发现后膨胀+氮循环制冷两塔分离工艺无论是工艺综合能耗、操作条件,还是工艺的稳定性、灵活性以及装置的综合效益都较其它两种低温提氦工艺要好。故推荐后膨胀+氮循环制冷两塔分离工艺作为天然气提氦的首选工艺。总结工艺的主要特点,提出了降低该工艺能耗以及生产成本可行的措施。

总结了天然气脱除CO2的原因,对目前比较常用的三种脱除天然气中CO2的方法及其研究进展进行了综述,即醇胺吸收法、变压吸附法和膜分离法。指出胺基溶剂、吸附剂以及膜的种类是决定分离效果的关键因素。

喷管超音速旋流分离技术是天然气处理工艺技术的一大创新技术,是一种集气体动力学、热力学和流体力学理论为一体的新型气体干燥处理技术,是超音速冷凝与离心分离技术的有机结合。喷管超音速分离器由喷管、超音速翼段、分离段和扩压段四部分组成,它依靠喷管膨胀形成低温、低压超音速流动,并通过超音速翼形成旋流,从而实现冷凝水及重烃的分离。现有研究表明,喷管超音速分离器具有分离效率高,体积小,可实现无人操作,并且不需要使用任何化学药剂等优点,因此该项技术在天然气净化脱水领域具有广阔的应用前景。

高压管输天然气在供入城市燃气管网前,需经门站调压,产生大量工艺冷能。分析了调压工艺冷能的可用性及利用方式,提出了工艺冷能梯级利用的方法策略和集成模型,工艺冷能综合利用的实施条件和解决措施。

介绍了天然气吸附技术的发展及应用概况;对常用天然气吸附剂的制备方法、吸附剂结构、成型工艺、吸附热效应及杂质气体等因素对吸附剂性能的影响进行了分析;展望了天然气吸附技术及吸附剂开发的发展前景。

气液分离器是石油天然气行业常用的设备,分离器的分离效果对于气田处理工艺有着非常重要的影响,传统的分离器分离原理单一,分离效果不很理想。文章介绍了强吸气液分离器的结构、试验结果和应用情况。强吸气液分离器是一种采用全新分离原理的分离设备,利用一个螺旋型通道,使气体从上至下或从下至上形成一种有序的强制旋流运动,在离心作用、吸附作用、聚结作用和重力作用下,使气液得到有效分离。经过试验,分离效果达到要求,已在国内推广使用。

从天然气脱硫技术发展趋势来看,催化、吸附及生物脱硫都是比较先进的技术。随着天然气工业的发展,将会涌现出更多经济有效的新技术,同时也会促进传统脱硫技术的不断改进,从而达到更好的效果。物理方法脱硫不但能耗小,而且污染少,几乎无需在脱硫环节引入任何化学物质,既节约生产成本,又清洁生产,如膜分离技术和变压吸附技术等,是天然气脱硫技术的发展方向。

为了系统评价天然气净化用多管旋风分离器的分离性能,在线测量了入口气速6～24m/s、入口颗粒浓度30～2000mg/m3范围内多管旋风分离器的分离效率和分级效率.

一、根据国家标准规定，CNG中水露点应在最高操作压力下，采用镜面水露点测试仪测试，而目前CNG加气站均采用电解法水分析仪监测CNG中水含量。水份析仪主要通过对CNG进行降压，在低压状态下测试CNG中水含量，这种测试方法存在一定的缺陷，即：CNG在降压过程中体积突然膨胀，温度会急剧降低，其中有少量的水不可避免的出现冷凝现象，仪器在低压状态下测试的水含量较准确值偏低；

我国液化天然气的应用技术还处于发展阶段,其安全储存尤为重要。根据其特性,从涉及储罐安全的技术环节分析了储罐安全的技术要求和措施,如围堰、设计压力、主体材料等。

高压长输天然气在进入城市燃气管网前需降压,透平膨胀机、涡流管、节流阀是典型的燃气调压装置。以火用概念为基础,以火用平衡为工具,对涡流管、节流阀、透平膨胀机三种燃气调压装置进行了全面的热力学分析。结果表明:透平膨胀机的过程火用损失最小,效率最高,显示出其在调压过程中的热力学完善性。

超声速旋流分离是天然气处理工艺技术的一大突破.超声速旋流分离器依靠喷管膨胀形成低温超声速流动,依靠超声速翼形成旋流实现水及重烃分离.利用计算流体力学(CFD)技术研究了超声速旋流分离器内的流体物性及流场特性,分析了超声速旋流分离器内温度、压力、速度等特性参数的变化规律,研究了凝析液滴在超声速旋流分离器内的运动轨迹及不同粒径尺寸的液滴在分离器内的停留时间.研究表明,超声速旋流分离器水分及重烃分离效率高,能够替代传统的低温分离工艺.

针对现有天然气分离除尘设备分离不彻底、除尘效率不高、评价困难等问题,利用3A分子筛吸附脱水和湍球水浴除尘原理,研制了橇装式天然气含水含尘检测装置.利用该检测装置对川东气田几十台次不同类型的分离除尘设备进行了检测.结果表明,现有分离除尘设备中,卧式气液分离器能很好地满足初分离需要,多管干式除尘器、过滤分离器分离性能较好,但对小直径粉尘分离效率仍然不高,其余类型分离除尘设备则性能较差,难以满足矿场分离除尘指标要求,亟待改进.

与传统的低温分离工艺相比,超声速旋流天然气分离器是天然气处理工艺技术的一大创新.在超声速旋流天然气分离器中,气流经过拉伐尔喷管绝热膨胀形成带液滴的超声速低温混合气流,在超声速翼的作用下混合气流由轴流转换成旋流,实现超声速旋流分离.超声速翼是实现气液分离的关键部件.设计了三角薄板型超声速翼,并利用CFD软件对超声速翼段内气流温度、压力、马赫数等特性参数的变化规律和翼段沿主流方向切向速度的变化情况进行了分析.

采用严格模拟计算的方法,对液化天然气分离过程的现有常规蒸馏工艺与热耦蒸馏工艺,侧线提馏工艺,双效蒸馏工艺和热集成工艺进行了模拟,并比较了其能量消耗.模拟计算结果显示,复杂蒸馏工艺都比常规蒸馏工艺减少了能耗和操作成本.其中,热耦蒸馏工艺可比常规蒸馏工艺节能 21.4%,侧线提馏工艺节约13.3%,双效蒸馏工艺可节约34.7%,热集成工艺节约则达37.6%左右,表明新工艺在此分离过程中都有较好的应用前景,尤以多效蒸馏和热耦蒸馏最有优势.

榆林气田天然气低温分离工艺逐渐趋于成熟,而提高气液分离效率是低温分离工艺的关键,近年来一些新型的天然气分离设备在榆林气田的应用取得了成功,处理后的天然气达到了国家标准.

本文设计了新的液化天然气分离流程,分离出其中的乙烷作为乙烯裂解原料，充分利用液化天然气自身的冷量,使分离出的甲烷呈液相并储存在储罐中以满足天然气管网的调峰要求，采用多级闪蒸、塔耦合及热集成技术,使该流程中的能耗大大降低。

针对现场天然气分离器普遍存在脱水效率低,以及常用天然气含水检测方法难以检测和评价分离器的脱水效果的问题,研制出了一套精度较高的在役天然气分离器脱水效果检测装置.对重庆气矿在役的多种类型分离器的现场检测表明,所研制的天然气含水检测装置原理正确、性能稳定、工作可靠,能较准确地测试出在役分离器进出口天然气的含水率及分离器的分离效率,可用以对不同类型的分离器进行评价.最后对重庆气矿在役分离器的使用提出了建议.

采用严格计算法,模拟研究了液化天然气分离的一个实例,并把现有常规蒸馏工艺改用热耦蒸馏工艺,即petlyuk塔或侧线提馏塔.结果表明,改进的工艺都有比较好的节能效果:petlyuk塔比现有常规蒸馏方案节能21%,侧线提馏塔也可达到节能14.8%.二者都有较好的应用前景.

采用化工过程模拟软件Aspen Plus计算模型,模拟研究了液化天然气分离得iC4,nC4和C5+的过程,比较了现有常规蒸馏工艺和采用双效蒸馏以及热集成新工艺的能耗情况.结果表明,在相同的处理量和塔板数下,双效蒸馏和热集成新工艺的能耗都比常规蒸馏工艺有大幅度降低,而尤以热集成的节能效果最好.双效蒸馏工艺比常规蒸馏方案节能31.9%,热集成工艺节能达35.8%左右.对于此分离过程,采用双效蒸馏以及热集成新工艺都有应用前景,值得进一步推广应用.

介绍了低温储存L PG罐区的消防水量计算、水质选择、罐区围堤的设计以及设计中应注意的问题,同时对配管设计中应注意的问题提出探讨性意见,以利完善今后的消防设计。

我国在城市燃气、化工、发电等应用方面都已具备较完善的基础设施,沿海港口设施条件良好,具备大规模进口LNG条件;引进LNG风险相对较小、客户分散性好、市场开发相对容易、气源灵活性大;但LNG的“卖方市场“要持续到2010年左右。因此我国沿海近期拟建项目气源落实困难;近期国际油价和建造LNG项目原材料价格起伏很大,使项目投资的不确定性增加。

天然气中CO2分离是一个重要的气体分离过程,国内外已开发了许多的处理技术。归纳起来这些技术主要分为湿法和干法。MDEA湿法脱碳工艺技术成熟,能耗适中;膜分离技术已在国外海上石油平台上得到应用,国内尚未取得工业装置建设及运行经验;变压吸附适用的范围较宽,可用于天然气中CO2的提浓。

概述全球天然气市场的发展情况,比较分析了LNG和CNG的生产、贮存和运输方式,分析世界LNG的贸易状况、方式以及发展趋势和意义,最后阐述中国当前LNG贮运设备的技术水平以及气体行业的应对措施。

天然气水合物是在一定温压条件下由水与天然气结合形成的一种外观似冰的白色结晶固体。作为特定区域的新型烃类资源，它具有清洁、能量密度高、分布广、规模大、埋藏浅、成藏物化条件好等特点，其庞大储量可满足人类未来很长一段时间的能源需求，是不可多得的替代性能源。

现在大多勘探机构均是通过采集海底表层的沉积物来分析是否存在天然气水合物，但是由于天然气水合物特殊的物理学性质，当岩心提升到常温常压的海面时，其中含有的天然气水合物组分会全部或大部分分解，达不到原位勘探目的。

为了与我国LNG工业的迅速发展相适应,需要有自主知识产权的专用的LNG流程模拟软件对LNG流程进行模拟、设计、优化,促进LNG工业的国产化。为此开发了天然气液化流程模拟系统(LNGSims)。该系统可通过图形组态方式绘制LNG流程模型,自动检测模型是否正确,对正确模型进行切割后模拟计算,对不正确的模型给出相关提示信息供操作人员修改。LNGSims系统操作简单,人机交互性强,容易掌握。通过对某液化天然气工厂的建模计算,结果表明该系统精度较高,达到了实际应用水平。

介绍液化天然气(LNG)应用基础研究的目的、意义和内容，侧重介绍了天然气液化流程的热力学研究和液化天然气储存非稳性的研究。简述了各项研究的内容和成果。