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第一章 绪论1

第一节 天然气发展史1

一、古代天然气开发利用阶段（公元前～1821年）1

二、天然气气田发现阶段（1822～1944年）2

三、天然气持续发展阶段（1945～1970年）2

四、天然气开发利用激进阶段（1971年至今）4

第二节 天然气的概念4

第三节 天然气的优越性5

一、天然气是高热值能源5

二、天然气是环境污染小的能源5

三、天然气是利用效率高的能源6

四、天然气是资源丰富的能源6

第四节 我国天然气的利用现状7

第五节 我国油气资源战略方针7

第二章 世界天然气工业现况及发展9

第一节 全球一次能源进展9

第二节 世界天然气资源量、可采储量和商品量10

一、世界天然气资源量10

二、世界天然气剩余可采储量12

三、世界天然气商品量16

第三节 我国天然气资源量、可采储量和产量20

一、我国能源生产总量及构成20

二、我国天然气资源状况21

三、我国天然气可采储量状况24

四、我国天然气生产进展26

五、我国主要含气盆地简介27

参考文献34

第三章 天然气气藏分类、组分及组分分析36

第一节 天然气气藏分类36

一、按圈闭成因分类36

二、按产层物性条件分类36

三、根据储层储渗介质结构特点分类36

四、按气藏气水关系分类36

五、根据流体相态性质分类37

六、按气藏开发驱动方式分类37

第二节 天然气组成37

一、国外主要气田天然气和油田伴生气组成37

二、我国主要气田天然气、凝析气和油田伴生气组成38

第三节 天然气分析与测定40

一、气体组分表示方法40

二、分析与测定技术42

三、天然气分析中标准气的制备与利用51

四、天然气分析与测试方法标准名称汇览52

参考文献54

第四章 天然气的性质55

第一节 天然气及其组分的物理化学性质55

一、天然气中主要组分的物理化学性质55

二、天然气中有机硫化合物的主要性质55

三、天然气中其他组分的性质55

第二节 天然气的物理性质62

一、天然气的平均相对分子质量62

二、天然气的密度和相对密度63

三、天然气主要组分的蒸气压65

四、天然气的黏度66

五、天然气的临界参数69

六、天然气的p-V-T计算70

七、含有显著量H2S和（或）CO2的酸性天然气压缩系数的计算74

八、富含CO2的天然气压缩系数的计算75

九、天然气的烃露点78

十、天然气的水露点和水含量79

第三节 天然气的热力学性质88

一、天然气的比热容88

二、天然气的绝热指数92

三、天然气的热导率94

四、天然气凝液的气化潜热95

五、天然气的焓98

六、天然气的熵109

第四节 天然气的相特性及相平衡计算112

一、天然气的相特性112

二、流体的p-V-T关系117

三、流体p-V-T关系的普遍化计算121

四、流体相平衡计算123

参考文献130

第五章 天然气质量指标及净化工艺131

第一节 商品天然气质量指标131

一、国外管输天然气质量指标131

二、我国管输天然气质量指标131

第二节 天然气脱硫132

一、天然气脱硫的主要方法133

二、以甲基二乙醇胺为主溶剂的脱硫工艺154

三、天然气脱硫的其他方法164

四、我国天然气净化厂的脱硫装置180

五、选择天然气脱硫工艺的若干原则181

六、天然气的精脱硫181

第三节 硫黄回收与尾气处理183

一、国内外硫黄回收尾气二氧化硫排放标准184

二、克劳斯工艺185

三、克劳斯尾气处理工艺194

四、克劳斯组合及变体工艺200

五、选择尾气处理工艺的经济考虑207

六、我国天然气净化厂的硫黄回收及尾气处理装置208

第四节 天然气脱水209

一、吸收法209

二、吸附法217

三、冷却法230

四、其他脱水方法234

参考文献236

第六章 天然气输送、储存和输配239

第一节 国内外输气管道概况239

一、国外主要地区（国家）输气管道概况239

二、我国天然气输气管道的现状及发展249

第二节 天然气输送262

一、长输天然气管道的特点与气质指标262

二、输气工艺及管道的工艺计算264

三、压气站269

四、输气管道的腐蚀与防护276

第三节 天然气储存290

一、天然气储存目的290

二、天然气储存方式分类290

三、地下储气库295

第四节 天然气输配307

一、天然气输配系统307

二、城市天然气需用量及供需平衡311

第五节 天然气计量与检测仪表317

一、天然气流量计量的特点317

二、天然气流量测量方法及仪表318

三、天然气流量测量应用319

第六节 液化天然气的生产、储存及运输325

一、概况325

二、LNG工厂和装置类型326

三、LNG的原料气、产品组成及特性331

四、LNG生产工艺334

五、LNG储存341

六、LNG运输344

七、LNG的冷量利用346

八、LNG工业使用的材料348

九、安全系统348

十、工业卫生和防护349

十一、世界LNG工业发展趋势350

十二、我国进口LNG情况350

十三、小型LNG生产装置352

参考文献357

第七章 天然气燃料利用359

第一节 天然气燃烧特性359

一、热值359

二、华白数和空气引射指数359

三、天然气燃烧所需空气量360

四、天然气燃烧产物量361

五、燃烧温度及烟气的焓363

六、着火温度和爆炸极限364

七、定容积燃气-空气混合气的发热量366

八、抗爆性367

第二节 天然气燃烧的基本原理368

一、天然气燃烧反应机理368

二、天然气的着火和点火369

三、火焰特性及传播原理371

四、火焰稳定性376

五、燃气互换性379

第三节 天然气燃烧技术的应用390

一、扩散燃烧技术和应用390

二、预混燃烧技术和应用392

三、特种燃烧技术394

第四节 天然气在住宅、商业及工农业中的利用412

一、天然气在住宅和商业中的利用412

二、天然气作为工业炉燃料420

三、天然气发电423

四、天然气在农业中的利用426

第五节 天然气联合循环发电和热电联产427

一、联合循环发电系统427

二、热电联产系统431

第六节 天然气空调435

一、推广天然气空调的重要意义435

二、天然气空调机的类型435

三、发展天然气空调的相关问题442

第七节 天然气冷热电联产和区域能源网络443

一、天然气冷热电三联产443

二、天然气区域能源网络447

三、区域能源网络的发展449

第八节 燃料电池450

一、燃料电池及其特点450

二、燃料电池的基本类型及其燃料452

三、燃料电池的应用456

第九节 以天然气为原料的代用汽车燃料468

一、代用汽车燃料性质和产品质量指标468

二、不同汽车燃料尾气排放对大气污染的对比470

三、国内外天然气汽车的发展情况472

四、天然气汽车加气站475

五、天然气汽车的改装技术483

六、吸附天然气（ANG）汽车燃料488

七、甲醇汽车燃料492

八、二甲醚汽车燃料493

九、代用汽车燃料与汽油、柴油消耗量对比494

十、代用汽车燃料使用的综合对比494

十一、代用燃料在航空、铁路、内河运输及农业机械中的利用495

参考文献496

第八章 天然气化工利用501

第一节 天然气化工利用的地位及结构501

一、世界天然气化工利用的地位及结构501

二、我国天然气化工利用的地位及结构502

第二节 合成氨及尿素与其下游产品503

一、氨与尿素的性质及质量指标504

二、国内外发展情况506

三、合成氨生产工艺509

四、尿素生产工艺530

五、碳酸氢铵536

六、硝酸538

七、三聚氰胺543

八、氨的其他下游产品547

第三节 甲醇及其下游产品549

一、甲醇的性质及质量指标549

二、我国甲醇供需情况550

三、甲醇生产工艺551

四、甲醇的毒性、防护及储运567

五、甲醛及其下游产品568

六、甲基叔丁基醚589

七、乙酸及其下游产品593

八、甲胺及其下游产品601

九、甲酸甲酯及其下游产品607

十、甲醇蛋白612

十一、碳酸二甲酯615

十二、甲醇其他下游产品619

第四节 天然气制合成油622

一、天然气制合成油的发展背景622

二、合成油的发展历程626

三、已工业化的合成油生产工艺629

四、待工业化的合成油生产工艺637

五、天然气制合成油的发展前景642

第五节 乙炔及其下游产品645

一、乙炔的性质及质量指标645

二、国内外发展情况647

三、乙炔生产工艺648

四、乙酸乙烯与聚乙烯醇653

五、氯乙烯662

六、1,4-丁二醇665

七、丙烯酸及丙烯酸酯669

八、乙炔炭黑673

九、氯丁二烯674

十、乙炔其他下游产品677

第六节 二甲醚680

一、二甲醚的性质及质量指标680

二、国内外发展情况680

三、二甲醚生产工艺681

四、二甲醚的用途685

第七节 以天然气为主要原料的其他产品687

一、炭黑687

二、氢氰酸691

三、甲烷氯化物694

四、二硫化碳701

五、硝基甲烷704

六、以合成气为原料的其他产品706

七、天然气直接制单细胞蛋白710

第八节 天然气化工利用新技术711

一、甲醇制低碳烯烃技术712

二、合成甲醇新技术715

三、合成乙醇及低碳醇技术718

四、旋焰炉制乙炔联产乙烯技术720

五、天然气裂解制碳纳米管及氢气720

六、天然气-煤共气化721

七、甲烷转化制芳烃722

八、等离子体转化天然气技术723

九、甲烷氧化偶联制乙烯（OCM）724

十、甲烷官能团化制烯烃及液烃726

参考文献727

第九章 天然气副产品回收和利用734

第一节 天然气凝液回收734

一、NGL的性质和产品质量指标734

二、国内外NGL及其产品产量和市场734

三、NGL回收工艺735

四、我国引进的NGL回收装置743

五、国外NGL回收工艺发展概况747

六、国产NGL回收装置751

七、在回收NGL过程中值得注意的问题756

第二节 天然气凝液化工利用757

一、裂解制乙烯757

二、脱氢制烯烃765

三、芳构化制苯、甲苯、二甲苯771

四、正丁烷制顺丁烯二酸酐及其下游产品777

五、C5+制溶剂油786

六、丙烷氨氧化制丙烯腈790

第三节 液化石油气燃料利用792

一、LPG特点和组成792

二、LPG质量指标及质量控制793

三、LPG作民用燃料795

第四节 氦回收和利用799

一、氦的性质和质量指标799

二、国内外发展情况799

三、氦回收工艺800

四、氦的用途804

第五节 硫的利用804

一、硫黄、二氧化硫及硫化氢的性质804

二、硫黄和液体二氧化硫质量指标805

三、国内外硫黄生产量、消费量及消费结构806

四、硫黄、二氧化硫及硫化氢化工利用809

第六节 二氧化碳回收和利用831

一、二氧化碳的性质和质量指标831

二、二氧化碳资源833

三、国内外二氧化碳利用情况835

四、二氧化碳精制和回收工艺837

五、二氧化碳的利用发展838

参考文献843

第十章 天然气市场846

第一节 天然气市场特殊性846

一、天然气市场的共同性846

二、天然气市场成长史847

三、我国天然气市场特殊性848

四、我国天然气市场面临严峻挑战849

第二节 天然气消费增长迅速提高851

一、天然气优越性851

二、天然气消费迅速增长855

第三节 市场需求拉动消费量增长858

一、市场对天然气的需求858

二、天然气消费量859

三、天然气消费结构861

四、我国天然气消费结构862

第四节 世界天然气贸易市场871

一、地区性贸易市场871

二、国际天然气贸易量872

三、国际贸易常用合同形式——照付不议条款872

四、世界液化天然气供需分析873

第五节 天然气价格877

一、天然气价格构成的递增性877

二、石油价格对天然气价格的影响878

三、天然气计价单位879

四、天然气价格的制定879

五、天然气国际市场价格881

六、我国天然气市场价格881

第六节 天然气供应安全883

一、石油安全与天然气安全的关系883

二、天然气项目对安全供应的影响884

三、天然气项目的风险性884

四、管道输送对天然气安全供应的影响885

参考文献886

附录一 公司、企业和组织的缩写及网址889

附录二 天然气工业中常用单位换算表897