天然气生产与净化概论
《油气田地面工程概论》教学大纲
考试大纲
一、考察目标
考试的目的是考查工程硕士研究生对油气集输、石油储存、石油管道输送等石油储运全过程的基本流程、基本理论和方法的掌握程度。
二、考试内容及范围
1、矿场油气集输
油气田集输的任务、对象、特点及其在石油工业中的地位和作用；
油田集输流程的分类及其特点，原油特性与集输方法，油气集输管道，常见的集输流程；
油气分离与计量；原油脱水及污水处理；
原油稳定及轻烃回收；天然气的净化。
3、油库储存与装卸
油库储存与装卸在生产及消费中的地位和作用，油气储存与装卸工作的任务、对象和特点；
油库的分类；
铁路装卸设备、作业方式，油船装卸作业，汽车装卸作业、汽车装卸设施、油槽车与油桶灌装、汽车加油；
油品计量及油库自动化，油品损耗及质量管理。
4、长距离输油管道
等温输油管道的概念，等温输油管道的基本工艺计算，等温输油管道输油工况的调节；
热油管道的概念，热油管道的基本工艺计算，热油管道的运行管理；
顺序输送管道的概念，混油段切割的原则、检测与界面跟踪，减少混油的措施；
各类输油站的功能、组成、工艺流程。
三、推荐教材及主要参考书
1杨筱蘅，输油管道设计与管理，中国石油大学出版社，2006
2冯叔初，郭揆常，油气集输与矿场加工，中国石油大学出版社，2006，第二版
3郭光臣，董文兰，张志廉，油库设计与管理，中国石油大学出版社，2006。
清洁生产概论
第一部分 清洁生产基本概念
主要内容
1 为什么要实施清洁生产 2 清洁生产、清洁生产审核定义 3 实施清洁生产的意义 4 国内外清洁生产进展 5 我国清洁生产相关政策
为什么要实施清洁生产 1 全球环境问题
2 中国环境现实 3 石油行业环境问题
1 全球环境问题
严峻的事实：气候变暖明显、臭氧层破 坏加速、酸雨范围扩大、荒漠化日益严重 、森林物种剧减、人口急剧膨胀等，这些 环境问题的前景令人担忧。
印度博帕尔毒气泄漏事故危害继续存在 1984年，印度博帕尔市(Bhopal)美国联合碳化物(Union Carbide)属下的 农药厂发生了严重的毒气泄漏事故，一夜之间有40多吨异氰酸甲酯溢出， 造成20000多人丧生，这是迄今为止世界上发生的最惨重的化学工业事 故。事故发生后，研究人员在Hamidia医院对这些头骨进行研究，查看 这种毒气是否会对大脑产生影响。这些化学物质不仅对那些将之吸入体 内的人造成严重危害，而且还对附近的动物和树木产生不利影响，工厂 周围树木的叶子在几天内变黄落光。
1 在1950-2000年,人类改变生态系统的 速度和规模超过人类历史上任一时期的同一 阶段,导致地球生物多样性严重丧失,大部分不 可逆转.
2 对生态系统造成的改变确实使得人类 福祉和经济发展得到实质性进步 ,但其代价是 生态系统诸多服务的退化、非线性变化风险 的增加和某些人群贫困加剧.
3 生态系统服务的退化在本世纪上半叶可 能会更加恶化.
位于德克萨斯州南部600英里处的墨西哥坎佩切湾“Ixtoc-I” 油井，于1979年6月3日发生井喷，这次井喷直到第二年才 得到控制，这次事故共漏出原油1.4亿加仑。最大规模的石 油泄漏事故发生在1991年的海湾战争，当时伊拉克故意把 4.62亿加仑石油倒入波斯湾。
石油工业概论题库加答案
第一部名词解释1.石油：石油是储蓄在地下岩石空隙内不可再生的天然资源，主要是气相，并含有少量的非烃类物质，具有可燃性。
2.天然气：是以气态存在的石油。
3.石油的凝固点：指在规定条件下，油品遇冷而失去流动能力的最高温度。
4.天然气水合物：甲烷和水在低温和高压的条件下，相互作用而形成的冰样水合物。
5.石油工业：指的是从事石油和天然气的勘探，开发，储存和运输的生产部门。
6.岩浆岩：岩浆岩是岩浆遇冷而变成的岩石。
7.变质岩：是原来的岩石在外界条件的作用下而形成的新岩石（大理岩，石英岩）。
8.沉积岩：沉积岩就是原来的母岩（岩浆岩，变质岩和沉积岩）遭受风化剥蚀，经搬运，沉积和成岩作用而形成的岩石。
9.生，储，盖组合：是指生油岩（烃源岩）储集岩和盖层在空间上的搭配而形成。
10. 有效圈闭：地质圈闭是指储集层中能够阻止油气运移并使油气聚集的一种场所，有效圈闭的“有效“是指形成时间和分布位置能够有利于捕获有气。
11. 石油勘探：就是根据石油地质学介绍的有关油气田分布的知识规律，才有各种合适的先进的勘探技术和方法寻找油气的全部过程。
12. 地质储量：地下原始条件下，油气层中所有存在的原油和天然气总量。
13. 预测储量：是指在圈闭预探阶段，预探井获取了油气流或综合解释有油气层存在时，对有进一步勘探价值的可能存在的油气藏，估算求的的确定性很低的地质储量。
14. 控制储量：是指在圈闭预探阶段，预探井获得的工业油气流，并经过初步钻探认为可供开采后，估算求得的，确定性较大的地质储量。
15. 探明储量：是指在油气藏评估阶段，经评价钻探证实油气藏可供开采，并且能获得经济效益后，估算求的，确定性很大的地质储量。
16. 油气苗：是指地下已经生成的天然气，或在运移过程中，或已经储机后又遭破坏，沿一定通道跑到了地面的产物。
17. 地震勘探技术：就是人工激发地震波，利用弹性震动研究地层中不同岩石的弹性差异，以认识地层的分布情况和地质构造的一种有效的地质探方法。
环境科学概论
环境科学概论第一章绪论环境与发展是当今世界各国普遍关注的重大问题。
人类经过漫长的奋斗历程，特别是从产业革命以来，在改造自然和发展经济方面做出了巨大的成就。
与此同时，由于工业化过程中的处置适当，尤其是不合理的开发利用自然资源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成了现实威胁。
保护生态环境，实现可持续发展，已成为全世界紧迫而艰巨的任务。
环境科学就是在现代社会经济发展过程中，为了解决环境问题而诞生的一门新兴科学。
他是一个有多学科到跨学科的庞大科学体系组成的新兴学科，也是介于自然科学`社会科学和技术科学之间的边际科学，是现代科学技术向深度、广度进军的标志，是人类认识自然、改造自然，并进一步升华的表现。
环境科学诞生的时间不久，并正在发展之中，因此对于环境科学的研究对象`任务`内容和分科给以确切完备的答复尚有一定困难。
但是，学科的发展异常迅速，特别是自70年代以来20年间所取得的丰硕成果，其研究领域之广，出版书刊之多，资料积累之丰富，在科学发展史上都是罕见的。
在这种情况下，对它的研究对象`任新的学科发展更是有益的。
第五章固体废物与环境务`内容`分科和发展动向进行概括的总结和探讨是十分必要和可能的，对于促进随着生产的发展和人民生活水平的提高。
使固体废弃物的排放量骤增，堆放和处置场地却日益减少，处置费用也越来越高]，以及有害废弃物处置不当所造成的对大气、水士的严重污染，加恶化着环境，危害人体。
另一方面，全球范围的天然资源的渐减少，迫使大家重固体废弃物的再生利用，增加会的物质财富。
因此，固体废物的处和利用已日成环境科学中急需研究解决的问题之一。
第一章绪论环境与发展是当今世界各国普遍关注的重大问题。
人类经过漫长的奋斗历程，特别是从产业革命以来，在改造自然和发展经济方面做出了巨大的成就。
与此同时，由于工业化过程中的处置适当，尤其是不合理的开发利用自然资源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，五章对人类的生存和发展构成了现实威胁。
油气储运概论
用户引入管
车间燃气管道
室内燃气管道
炉前燃气管道
（1）分类
环状 按管网形状分类 枝状 环枝状 地下 按敷设方式分类
架空
（2）室外燃气管道输送压力级别的制定
压力级别 高压燃气管道
次高压燃气管道 中压燃气管道
低压燃气管道
A B A B A B
压力单位（Mpa） 2.5＜P≤4.0 1.6＜P≤2.5 0.8＜P≤1.6 0.4＜P≤0.8 0.2＜P≤0.4 0.01＜P≤0.2 P≤0.01
CNG和LNG对比
CNG LNG
含义
压力
压缩天然气
10-25 MPa
液化天然气
-162°C 600
标准大气压（0.1MPa）
温度 常温 体积缩小倍数 300
特性 用途
高压 充装到气瓶，送至CNG 汽车加气站或CNG供应 站，供车用或生产生活 用
低温 储存、运输天然气、 车用
地下储气库规划布局图
首 站
中 间 站
末 站
储存设施或 用户管网
① 增压 Boost pressure heat ② 加热 add modifier ③ 添加改性剂 ④ 防腐、控制系统等辅助设施 Corrosion prevention
（1）长距离输油管道输送特点 运输量大 运费低，能耗少 输油管道一般埋在地下，安全可靠，油品损 耗低 建设投资少，占地面积少 不如车船运输多样：主要适用于单向、定点 运输 对一定直径的管道，有一经济合理的输送量 范围
旁接油罐输送方式
密闭输送方式
（5）输油站主要作业区
长距离输油管道施工现场
中国原油、天然气、成品油、煤气管道分布图
（4）天然气管道加压输送 用户 输气 干线 分输 管道 城市 管网
清洁能源概论 氢能
氢能的安全使用
泄漏预防
加强设备密封，防止氢气泄漏 引发事故。
通风措施
保证工作场所通风良好，避免 氢气积聚。
安全操作培训
对工作人员进行安全操作培训 ，确保正确使用设备和应急处 理能力。
应急处理
制定应急预案，如发生泄漏或 火灾等事故时，及时采取相应
措施。
03
氢能燃料电池技术
燃料电池的工作原理
燃料电池通过电化学反应将化 学能转化为电能
在反应中，燃料（如氢气）与 氧化剂（如氧气）在催化剂的 作用下发生反应，产生电流
反应过程中，燃料电池的电极 之间存在电位差，从而产生电 能
燃料电池的类型与特点
质子交换膜燃料电池（ PEMFC）
使用质子交换膜作为电解质， 具有高能量密度和快速启动的 特点，适用于移动电源和电动 车等领域
碱性燃料电池（AFC）
案例二：氢能燃料电池在电力领域的应用
• 总结词：氢能燃料电池在电力领域具有广泛的应用前景，包括电力存储 、分布式发电等。
• 详细描述：氢能燃料电池是一种将氢气和氧气通过化学反应转化为电能 和水的发电装置。与传统的发电方式相比，氢能燃料电池具有高效、环 保、灵活等优势。在电力领域，氢能燃料电池可以用于电力存储和分布 式发电等。通过将氢能燃料电池与太阳能、风能等可再生能源相结合， 可以解决可再生能源发电的波动性问题，提高电力系统的稳定性和可靠 性。此外，氢能燃料电池还可以用于应急电源和移动电源等领域，为电 力系统的安全和稳定提供保障。因此，氢能燃料电池在电力领域具有广 泛的应用前景。
燃料电池的应用领域
移动电源
燃料电池可以作为电动车 、船舶和航空器的能源， 具有高能量密度和快速充 电的优点
固定电源
燃料电池可以作为分布式 能源、备用电源和家庭能 源系统等领域的能源，具 有高效能和环保的优点
自考 能源与环境概论 练习题
能源与环境概论练习题一1、下列选项中，哪个属于能源（）A、黄金B、铁矿石C、花岗岩D、煤炭2、下列属于可再生能源的是（）A、石油B、煤炭C、太阳能D、天然气3、下列不属于可再生能源的是（）A、风能B、天然气C、水能D、太阳能4、下列（）项不属于新能源A、太阳能B、海洋能C、生物质能D、煤炭5、下列哪项属于非商品能源（）A、水电B、薪柴C、石油D、核电6、下列选项中属于一次能源的（）A、汽油B、柴油C、煤油D、原油7、下列属于一次能源的是（）A、原油B、沥青C、汽油D、煤油8、我国某地区的一次能源生产量时，（）不应该被纳入统计范围A、水电B、煤炭C、天然气D、柴油9、下列属于能源平衡分类标准的是（）A、范围B、属性C、性质D、空间10、下列哪项能源平衡分类不同于其他三项（）A、国家B、企业C、地区D、核能11、根据能源的形态、特征或转换和利用方式，能源可以划分为（）A、可再生能源与商品能源B、常规能源与核能C、一次能源与商品能源D、可再生能源与非可再生能源12、以下列出的能源品种中，（）是一次能源A、汽油B、沥青C、薪柴D、液化石油气13、以下（）不是我国能源资源所拥有的特征A、我国能源资源总量丰富，但人均资源量贫乏B、能源资源开发速度较快C、我国能源产量以天然气为主D、常规能源资源地理分布区域与主要能源消费区域距离较远14、从我国能源禀赋的特征看，我国能源产量以（）能源为主A、生物质能B、煤炭C、石油D、天然气15、下列（）选项不属于煤炭基地开发所引起的A、水资源破坏B、土地荒漠化C、地质灾害D、海洋生物16、煤炭基地开发同煤电基地开发相同的约束条件是（）A、水资源B、采空塌陷C、生态功能D、不存在明显的约束17、下列（）中大气污染物排放不同于其他三项A、森林火灾B、森林植物释放C、海浪飞沫D、工业生产过程排放18、下列哪项属于人为的大气污染物排放的来源（）A、交通运输过程排放B、火山喷发C、自然尘D、森林植物释放19、《京都议定书》规定的6种温室气体中，不包括（）A、甲烷B、一氧化碳C、氧化亚氮D、氢氟碳化物20、人为活动排放的各种温室气体中，（）是导致全球变暖最主要的温室气体A、二氧化硫B、二氧化碳C、氟利昂D、甲烷21、从我国能源资源赋存情况看，（）在我国能源结构中所占比例最大A、煤炭B、天然气C、石油D、水电22、控制能源生产的生态破坏中，不同于其他三项没有专门法规的是（）A、煤炭B、石油天然气C、核能D、水电23、“十二五”相对“十一五”增加了对（）的约束指标A、二氧化硫和二氧化碳B、氨氮和烟尘C、一氧化碳和氮氧化物D、氨氮和氮氧化物24、下列哪项不属于十大重点节能工程（）A、石油工程B、绿色照明工程C、燃煤工业锅炉改造工程D、建筑节能工程25、“十一五”期间，我国提出了单位国内生产总值能耗下降（）左右的节能目标，并作为约束性指标分解到各个地区A、16%B、10%C、20%D、25%26、为了落实节能工作，完成节能目标，“十一五”期间我国建立了（）制度A、节能目标评价考核B、环境影响评价C、听证会D、节能产品惠民27、我国政府提出的自主控制碳排放强度的目标是：2020年单位国内生产总值的二氧化碳排放量比（）降低40%-45%A、2010年B、2005年C、2000年D、2015年28、下列因素中，（）不会对燃料燃烧的二氧化硫排放造成影响A、燃料的含硫量B、燃料燃烧的氧化率C、燃料的低位发热量D、燃料设备加装脱硫装置的脱硫率29、2010年我国电力装机过程中，（）的占比最大A、水电B、风电C、煤电D、核电30、我国电力消费结构中，（）是最大的电力消费方A、城市居民生活B、第三产业C、第二产业D、第一产业31、2010年我国粗钢产量达到6.3723亿吨，居世界（）位A、第一B、第二C、第三D、第四能源与环境概论练习题二1、根据能源的形态、特征或转换和利用方式，能源可以划分为（）A、可再生能源与商品能源B、常规能源与核能C、一次能源与商品能源D、可再生能源与非可再生能源2、以下列出的能源品种中，（）是一次能源A、汽油B、沥青C、薪柴D、液化石油气3、在统计我国某地区的一次能源生产量时，（）不应该被纳入统计范围A、水电B、煤炭C、天然气D、柴油4、人为活动排放的各种温室气体中，（）是导致全球变暖最主要的温室气体A、二氧化硫B、二氧化碳C、氟利昂D、甲烷5、从我国能源资源赋存情况看，（）在我国能源结构中所占比例最大A、煤炭B、天然气C、石油D、水电6、《土地管理法》第四十二条规定：因挖损、塌陷、压占等造成土地破坏，用地单位和个人应当按照国家有关规定负责复垦；没有条件复垦或者复垦不符合要求的，应当缴纳（），专项用于土地复垦A、矿产资源税B、土地占地费C、煤炭出省费D、土地复垦费7、根据《水法》的相关规定，建设水力发电站，应当（），兼顾防洪、供水、灌溉、航运、竹木流放和渔业等方面的需要A、安置移民B、梯级利用C、保护生态环境D、修建水坝8、“十一五”期间，我国提出了单位国内生产总值能耗下降（）左右的节能目标，并作为约束性指标分解到各个地区A、16%B、10%C、20%D、25%9、为了落实节能工作，完成节能目标，“十一五”期间我国建立了（）制度A、节能目标评价考核B、环境影响评价C、听证会D、节能产品惠民10、《京都议定书》规定的三种灵活机制可以作为发达国家国内减排行动的补充。
天然气化工工艺学 第05章 甲醇转化制低碳烯烃
C3 C3+
汽化； 稀释气(H2,He, N2, H2O(g)
C4+
流化床反再系统
《天然气化工工艺学》第4章
UOP/HYDRO流化床MTO工艺(MAPO-34催化剂）
CH2
CH3 链增长 H O P AlO+ CH2CH3 O Si 分解 P 链增长 H O
CH3 O+ CH(CH3)2 O AlSi 吸附相
H O P + H2C + H2O Al CH2 O Si
CH2 CH2
释放羟基
气相产物
《天然气化工工艺学》第4章
5.2.3 产物分布随空时(1/LHSV)的变化规律
CHA： [001]晶面主视图
CHA： [101]晶面主视图
《天然气化工工艺学》第4章
SAPO-34孔结构
CHA： 笼(cage)
CHA： 窗口(8-MR)
《天然气化工工艺学》第4章
5.3 MTO工艺流程和反应器
5.3.1 UOP/Hydro流化床MTO工艺流程 (SAPO-34)
换冷却热器组 C1-C2
《天然气化工工艺学》第4章
天然气、煤经甲醇转化制烯烃的路线
一、二、三步法：
甲烷氧化偶联(OCM)，一步法 甲醇 天然气 合成气 MTO，三步法 低碳 烯烃
合成气制低碳烯烃，二步法 二甲醚
DTO，三步法
• 甲醇制烯烃是以煤或天然气为原料经由甲醇制乙烯、丙烯 等低碳烯烃的工艺过程； • 甲醇制烯烃是最有希望替代石脑油路线制烯烃的工艺 。
苯
0.58 nm
《天然气化工工艺学》第4章
MTO催化剂： ZSM-5孔结构
ZSM-5的10-MR孔道结构: