《天然氣處理與加工》課程教學(xué)大綱

1、天然氣處理與加工教學(xué)大綱課程名稱：天然氣處理與加工課程英文名稱：Natural Gas Conditioning and Processing課程編碼：0902ZY072 課程類別/性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)課/選修學(xué) 分：1.5 總學(xué)時/理論/實驗（上機）：24/24/0開課單位：化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 適用專業(yè)：化工先修課程：有機化學(xué)、化工原理、分離工程、化工熱力學(xué)一、課程簡介天然氣處理與加工是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的重要專業(yè)學(xué)科課程，該課程重點講述天然氣的基本性質(zhì)、天然氣預(yù)處理、輕烴回收及天然氣脫硫工藝等，扼要介紹天然氣處理與加工過程的基本原理和方法，是化學(xué)工程與工藝專業(yè)的一門專業(yè)選修課。其主要任務(wù)是學(xué)習(xí)、

2、掌握天然氣處理與加工過程中主要單元過程的基本原理、工藝流程、設(shè)計計算、典型設(shè)備以及簡單操作。這些從理論聯(lián)系實際出發(fā)以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決生產(chǎn)實際問題的能力。通過以學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論為依據(jù)，掌握天然氣加工領(lǐng)域內(nèi)各過程的工藝原理、設(shè)備選用和設(shè)計計算方法，能進行主要工藝單元的工藝設(shè)計以及系統(tǒng)優(yōu)化。本課程以化工專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和基本要求為宗旨，密切結(jié)合現(xiàn)場實際，使學(xué)生熟練掌握有關(guān)天然氣加工和處理方面的知識與機能，提高設(shè)計主要工藝單元、工藝方法研究以及工程設(shè)備技術(shù)改造的技能，探究優(yōu)化過程的方向和途徑。二、課程教學(xué)目標(biāo)1價值目標(biāo)：1）具有愛國主義為核心的彌足精神和以改革創(chuàng)新為核心的時代精神；

3、2）能深刻理解并自覺實踐化工行業(yè)的職業(yè)精神和職業(yè)規(guī)范；3）堅持理論與實際相結(jié)合，具有解決復(fù)雜化工問題的能力。2知識和能力目標(biāo)：通過本課程的理論教學(xué)，使學(xué)生具備基本的知識、能力和職業(yè)素養(yǎng)，課程的具體教學(xué)目標(biāo)如下：天然氣處理與加工課程目標(biāo)與目標(biāo)內(nèi)容對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)目標(biāo)內(nèi)容課程目標(biāo)1掌握天然氣的基本物性參數(shù)，天然氣處理過程的基本理論和基本方法。課程目標(biāo)2熟悉各個天然氣處理與加工工藝流程，能用自然科學(xué)、工程科學(xué)識別復(fù)雜化學(xué)工程問題關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。課程目標(biāo)3熟悉天然氣處理過程工藝條件以及操作要領(lǐng)，應(yīng)用理論知識進行工藝條件分析并優(yōu)化，能解決復(fù)雜天然氣處理與加工過程的實際問題。三、課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方

4、法的對應(yīng)關(guān)系天然氣處理與加工課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法對應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容思政融入點教學(xué)方法課程目標(biāo)1天然氣的相特性；防止天然氣水合物形成的方法；吸收法脫水；吸附法脫水；天然氣脫硫；克勞斯法硫磺回收；液化天然氣與壓縮天然氣注重加強黨和國家意識，強調(diào)化工行業(yè)責(zé)任感和使命感，強調(diào)職業(yè)素養(yǎng)。多媒體授課案例分析課堂討論課程目標(biāo)2 吸收法脫水；吸附法脫水；天然氣凝液回收；天然氣脫硫；克勞斯法工藝計算；克勞斯法裝置的尾氣處理強調(diào)化工安全和環(huán)保協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。多媒體授課案例分析課堂討論課程目標(biāo)3吸收法脫水；吸附法脫水；天然氣凝液回收；天然氣脫硫；克勞斯法硫磺回收；克勞斯法裝置的尾氣處理強調(diào)化工行業(yè)創(chuàng)新

5、意識；強調(diào)開拓進取的行業(yè)精神。多媒體授課案例分析課堂討論（一）教學(xué)內(nèi)容與基本要求概論1本章基本要求掌握天然氣的基本組成及分類；掌握天然氣加工的主要產(chǎn)品種類；掌握天然氣烴露點和水露點的概念。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)天然氣在國民經(jīng)濟中的重要性及其分類與組成第二節(jié)天然氣及其加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求3本章重點和難點烴露點和水露點概念的理解。第一章天然氣的相特性1本章基本要求掌握天然氣中水的危害及水含量的預(yù)測方法；掌握水合物的結(jié)構(gòu)、類型、形成條件及預(yù)測方法；了解天然氣中二氧化碳的危害和甲烷二氧化碳系統(tǒng)的相圖。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)烴類的相特性第二節(jié)烴水體系相特性第三節(jié)烴二氧化碳體系相特性3本章重點和難點天然氣中水的

6、危害和水合物的形成條件及預(yù)測方法。第二章防止天然氣水合物形成的方法1本章基本要求掌握熱力學(xué)抑制劑的作用機理；掌握甲醇與甘醇類熱力學(xué)抑制劑應(yīng)用特點；了解熱力學(xué)抑制劑的用量確定方法；掌握動力學(xué)抑制劑的作用機理和應(yīng)用特點。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)熱力學(xué)抑制劑法第二節(jié)動力學(xué)抑制劑及防聚劑法3本章重點和難點熱力學(xué)抑制劑的作用機理和用量確定。第三章吸收法脫水1本章基本要求掌握溫度和壓力對天然氣含水量的影響；掌握甘醇吸收法天然氣脫水的工藝流程及各設(shè)備的作用；掌握提高甘醇濃度的方法；甘醇污染的原因及對策。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)天然氣脫水的方法第二節(jié)甘醇脫水工藝及設(shè)備第三節(jié)甘醇脫水工藝計算第四節(jié)甘醇質(zhì)量在脫水裝置操作

7、中的重要性3本章重點和難點甘醇吸收法天然氣脫水工藝流程及各設(shè)備作用的認識。第四章吸附法脫水1本章基本要求了解天然氣干燥常用吸附劑；掌握分子篩干燥劑的結(jié)構(gòu)特點及性能；了解復(fù)合固體吸附劑的特點及在酸性天然氣中的應(yīng)用；掌握吸附劑床層內(nèi)的吸附過程；掌握固體吸附劑脫水工藝流程及特點。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)脫水吸附劑的選擇第二節(jié)固體吸附劑脫水工藝及設(shè)備第三節(jié)固定床吸附過程特性及計算第四節(jié)吸附法在酸性天然氣脫水中的應(yīng)用3本章重點和難點脫水吸附劑的篩選、固定床吸附過程特性分析及計算。第五章天然氣凝液回收1本章基本要求了解天然氣凝液回收的概念；了解天然氣回收的目的及方法；掌握天然氣凝液回收中的制冷方法及特性；掌握

8、天然氣凝液回收工藝的主要組成部分及作用；掌握天然氣凝液回收工藝條件的確定原則；掌握學(xué)過的天然氣凝液回收工藝流程及特點。2本章教學(xué)內(nèi)容天然氣凝液回收的目的和方法制冷方法天然氣凝液回收工藝3本章重點和難點天然氣凝液回收基本原理與工藝流程、工藝條件確定原則。第六章天然氣脫硫1本章基本要求了解天然氣脫硫的目的及原理；掌握天然氣脫硫方法及工藝流程。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)脫硫方法的分類與選擇第二節(jié)醇胺法第三節(jié)砜胺法及其它脫硫方法3本章重點和難點天然氣脫硫原理及選擇原則。第七章克勞斯法硫磺回收1本章基本要求了解克勞斯法回收硫磺的特點；掌握硫磺回收基本原理；了解克勞斯法工藝計算。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)克勞斯法硫磺

9、回收基本原理第二節(jié)工藝流程和主要設(shè)備第三節(jié)操作條件分析及影響硫回收率的因素第四節(jié)硫磺回收催化劑第五節(jié)克勞斯法工藝計算第六節(jié)克勞斯法發(fā)展動向第七節(jié)硫磺的儲存與裝運3本章重點和難點克勞斯法工藝流程、操作條件分析以及工藝計算。第八章克勞斯法裝置的尾氣處理1本章基本要求了解尾氣處理過程；掌握尾氣處理的方法及工藝流程。2本章教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)尾氣處理方法的分類第二節(jié)幾種尾氣處理方法簡述第三節(jié)尾氣處理的發(fā)展動向3本章重點和難點尾氣處理的工藝流程及發(fā)展動向。第九章液化天然氣與壓縮天然氣1 本章基本要求了解LNG裝置的分類；掌握混合冷劑制冷循環(huán)天然氣液化原理、流程及特點；掌握CNG用作汽車燃料的特點；CNG的生產(chǎn)

10、及加氣站的構(gòu)成。2本章教學(xué)內(nèi)容天然氣液化發(fā)展概述天然氣液化工藝天然氣提氦壓縮天然氣3本章重點和難點天然氣液化原理和流程。（二）課程學(xué)時分配授課內(nèi)容講課實驗上機實習(xí)設(shè)計1概論22第一章天然氣的相特性23第二章防止天然氣水合物形成的方法24第三章吸收法脫水25第四章吸附法脫水46第五章天然氣凝液回收27第六章天然氣脫硫28第七章克勞斯硫磺回收49第八章克勞斯法裝置的尾氣處理210第九章液化天然氣與壓縮天然氣2合計24四、考核及成績評定方式 （一）課程考核方式課程總體考核方式如下：課程名稱成績組成考核方式考核/評價依據(jù)考核對應(yīng)的課程目標(biāo)123天然氣處理與加工平時成績30%A1課后作業(yè)20%考核學(xué)生對

11、每節(jié)課知識點理解和掌握情況依據(jù)作業(yè)完成質(zhì)量情況評分A2考勤答疑10%依據(jù)考勤，答疑、質(zhì)疑情況評分課程論文70%A3課程論文70%課程論文撰寫滿分100分，依據(jù)撰寫格式、邏輯等標(biāo)準(zhǔn)評分考勤答疑評分標(biāo)準(zhǔn)基本要求評價標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分能掌握天然氣的物性參數(shù)及相特性；天然氣處理與加工的目的及內(nèi)容；天然氣處理與加工過程的基本原理和方法。（支撐課程目標(biāo)1）基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明、語言規(guī)范?；靖拍钫_、論基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_、論述基本清楚；語言較規(guī)范?；靖拍罨菊_、論述有錯誤；語言不符合規(guī)范?；靖拍畈磺宄踔铃e誤、原理

12、論述不清楚。0.3掌握甘醇吸收法天然氣脫水工藝流程和工藝計算；掌握固體吸附劑脫水工藝流程、特點以及過程特性及計算；天然氣凝液回收工藝組成；天然氣脫硫工藝分類及選擇；克勞斯法工藝計算以及尾氣處理工藝流程，能用自然科學(xué)、工程科學(xué)識別復(fù)雜化學(xué)工程問題關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。（支撐課程目標(biāo)2）能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述邏輯清楚，語言規(guī)范。能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述清楚，語言較規(guī)范?；灸軌驊?yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述基本清楚，語言較規(guī)范?；灸軌驊?yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述有錯誤；語言不符合規(guī)范?；靖拍畈磺宄踔铃e誤、論述不清楚。0.4掌握各個天然氣處理與

13、加工過程工藝條件參數(shù)的確定；天然氣凝液回收工藝條件選擇與優(yōu)化；應(yīng)用理論知識進行工程問題方案的制訂，應(yīng)用理論知識進行工藝條件分析并優(yōu)化，能解決復(fù)雜天然氣處理與加工過程的實際問題。（支撐課程目標(biāo)3）能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型正確，求解過程正確。能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型正確，求解過程有基本正確。能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型基本正確，求解過程有基本正確。能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型基本正確，求解過程錯誤?；靖拍畈磺宄踔铃e誤、論述不清楚。0.3課后作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)基本要求評價標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分能掌握天然氣的物性參數(shù)及相特性；天然氣處理與加工的目的及內(nèi)容；天然氣處理

14、與加工過程的基本原理和方法。（支撐課程目標(biāo)1）按時交作業(yè)；基本概念正確、論述邏輯清楚；層次分明、語言規(guī)范。按時交作業(yè)；基本概念正確、論基本清楚；語言較規(guī)范。按時交作業(yè)；基本概念基本正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范。不能按時交作業(yè)，；基本概念基本正確、論述基本清楚；語言較規(guī)范。不能按時交作業(yè)，有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。0.3掌握甘醇吸收法天然氣脫水工藝流程和工藝計算；掌握固體吸附劑脫水工藝流程、特點以及過程特性及計算；天然氣凝液回收工藝組成；天然氣脫硫工藝分類及選擇；克勞斯法工藝計算以及尾氣處理工藝流程，能用自然科學(xué)、工程科學(xué)識別復(fù)雜化學(xué)工程問題關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。（支撐課程目標(biāo)2）

15、按時交作業(yè)；能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述邏輯清楚，語言規(guī)范。按時交作業(yè)；能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述清楚，語言較規(guī)范。按時交作業(yè)；基本能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述基本清楚，語言較規(guī)范。不能按時交作業(yè)，；基本能夠應(yīng)用相關(guān)知識分析解決實際工程問題，論述基本清楚，語言較規(guī)范。不能按時交作業(yè)，有抄襲現(xiàn)象；或者基本概念不清楚、論述不清楚。0.4掌握各個天然氣處理與加工過程工藝條件參數(shù)的確定；天然氣凝液回收工藝條件選擇與優(yōu)化；應(yīng)用理論知識進行工程問題方案的制訂，應(yīng)用理論知識進行工藝條件分析并優(yōu)化，能解決復(fù)雜天然氣處理與加工過程的實際問題。（支撐課程目標(biāo)3）按時交作業(yè)；能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型正確，求解過程正確。按時交作業(yè)；能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型正確，求解過程有基本正確。按時交作業(yè)；能夠應(yīng)用相關(guān)知識建立模型基本正確，求解過程有基本正確。不能按時交作業(yè)，能夠