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1.樊栓狮教授是我国知名天然气利用专家，从事天然气利用技术研究30余年，对天然气利用行业的把握较为到位。
2.本次修订增加了气源篇；天然气制芳烃、天然气水合物储存和分解实验室研究、天然气水合物生产储运案例、天然气制氢-加氢站建设；调整了能源篇中天然气冷热电三联供，天然气与分布式能源的顺序，条理性更强。
3.本书上一版荣获中国石油和化学工业联合会科技进步奖三等奖，荣获中国石油和化学工业联合会科技图书奖一等奖，内容先进，可参考性强。
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| 內容簡介： |
《天然气利用新技术》第二版由七大篇组成，共分十一章。气源篇主要介绍天然气的来源。化工篇主要包括天然气化工，天然气与石油化工，天然气与煤化工，天然气制氢技术，天然气制芳烃等内容。能源篇介绍了天然气发电技术，主要探讨联合循环发电，天然气与分布式能源。交通篇介绍天然气作为替代能源在运输业中的应用。城市燃气篇中主要阐述了城市天然气的特点、规划及输配系统。储运篇中通过对七种常规和非常规天然气储运方法原理、特点的介绍以及比较，对天然气储运技术的未来发展进行了展望，提出了各种天然气储运技术的技术壁垒。*后的节能篇重点探讨了天然气利用过程中的节能技术，天然气与新能源利用等。
本次修订增加了气源篇；天然气制芳烃、天然气水合物储存和分解实验室研究、天然气水合物生产储运案例、天然气制氢-加氢站建设；调整了能源篇中天然气冷热电三联供，天然气与分布式能源的顺序，条理性更强。
本书涉及天然气利用技术的各个方面，内容系统全面，可供天然气利用技术人员及研究人员使用，也可供高等院校相关专业师生参考。《天然气利用新技术》第二版由七大篇组成，共分十一章。气源篇主要介绍天然气的来源。化工篇主要包括天然气化工，天然气与石油化工，天然气与煤化工，天然气制氢技术，天然气制芳烃等内容。能源篇介绍了天然气发电技术，主要探讨联合循环发电，天然气与分布式能源。交通篇介绍天然气作为替代能源在运输业中的应用。城市燃气篇中主要阐述了城市天然气的特点、规划及输配系统。储运篇中通过对七种常规和非常规天然气储运方法原理、特点的介绍以及比较，对天然气储运技术的未来发展进行了展望，提出了各种天然气储运技术的技术壁垒。*后的节能篇重点探讨了天然气利用过程中的节能技术，天然气与新能源利用等。
本次修订增加了气源篇；天然气制芳烃、天然气水合物储存和分解实验室研究、天然气水合物生产储运案例、天然气制氢-加氢站建设；调整了能源篇中天然气冷热电三联供，天然气与分布式能源的顺序，条理性更强。
本书涉及天然气利用技术的各个方面，内容系统全面，可供天然气利用技术人员及研究人员使用，也可供高等院校相关专业师生参考。
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| 目錄：
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气源篇
1天然气的来源2
1.1常规天然气2
1.2非常规天然气3
1.2.1页岩气4
1.2.2致密砂岩气5
1.2.3煤层气6
1.2.4天然气水合物8
1.2.5沼气、填埋气10
参考文献12
化工篇
2天然气化工16
2.1天然气制合成氨16
2.1.1概述16
2.1.2天然气制氨的工艺原理18
2.1.3不同原料合成氨的经济比较40
2.2天然气制甲醇41
2.2.1概述41
2.2.2天然气制甲醇现状和技术发展趋势43
2.2.3天然气制甲醇工艺流程及特点47
2.3天然气制乙炔及乙烯54
2.3.1天然气制乙炔54
2.3.2天然气制烯烃61
2.4天然气制炭黑70
2.4.1概述70
2.4.2炭黑的分类71
2.4.3天然气制炭黑的生产方法72
2.4.4国内外现状75
2.5天然气制甲烷氯化物78
2.5.1概述78
2.5.2甲烷氯化生产工艺79
2.6天然气提氦气83
2.6.1概述83
2.6.2深冷分离法提氦工艺83
2.6.3膜分离法天然气提氦85
2.6.4变压吸附法天然气提氦86
参考文献86
3天然气与石油化工89
3.1天然气与石油89
3.2石油化工中的天然气89
3.3天然气制合成油89
3.3.1天然气制合成油的发展历史与现状89
3.3.2天然气制合成油的基本原理90
3.3.3主要工艺90
3.3.4F-T合成油工艺技术91
3.3.5技术经济分析93
3.3.6市场及发展前景94
3.4天然气制芳烃96
3.4.1概述96
3.4.2甲烷无氧芳构化催化剂96
3.4.3催化剂的作用机理99
3.4.4反应器的设计与应用99
参考文献101
4天然气与煤化工104
4.1天然气与煤104
4.2煤化工中的天然气104
4.3天然气制合成气105
4.3.1概述105
4.3.2天然气蒸汽转化制合成气105
4.3.3天然气部分氧化制合成气106
参考文献107
5天然气制氢新技术108
5.1天然气制氢技术原理108
5.1.1天然气蒸汽重整制氢108
5.1.2天然气部分氧化制氢109
5.1.3天然气自热催化重整制氢110
5.1.4天然气裂解制氢110
5.2氢气提纯技术110
5.2.1变压吸附110
5.2.2高分子膜分离111
5.2.3钯膜分离111
5.2.4化学法脱除CO112
5.3传统制氢反应器的缺陷及新技术112
5.4新型天然气制氢反应器113
5.4.1固定床膜反应器113
5.4.2CO2吸附鼓泡床反应器115
5.4.3鼓泡床膜反应器116
5.4.4循环流化床膜反应器118
5.4.5微通道反应器120
5.5天然气制氢反应器的模拟120
5.6新反应器研发中的冷态模型实验及放大123
5.6.1简介123
5.6.2举例：Grace等的内循环流化床膜反应器冷态模型研究123
符号表124
参考文献125
能源篇
6天然气发电130
6.1世界天然气发电现状130
6.1.1世界不同地区天然气发电现状130
6.1.2中国天然气发电情况132
6.1.3国外利用天然气发电情况133
6.2天然气发电技术原理与特点134
6.2.1天然气发电流程134
6.2.2天然气发电的特点134
6.2.3天然气发电原理及形式136
6.3天然气发电经济性分析139
6.3.1天然气价格的影响139
6.3.2年运行时间的影响140
6.3.3年平均热效率的影响140
6.4国外天然气发电经验及对中国的启示143
6.4.1欧美国家天然气发电经验143
6.4.2日本和韩国天然气发电的经验144
6.4.3南美地区天然气发电的经验144
6.4.4中国天然气发电的经验和教训145
6.5天然气与分布式能源146
6.5.1分布式能源系统概述146
6.5.2分布式能源系统特点147
6.5.3分布式能源系统设计原则149
6.6天然气冷热电三联供技术及研究151
6.6.1冷热电三联供技术原理及特点151
6.6.2冷热电三联供系统的主要组成153
6.6.3典型的冷热电三联供系统介绍157
6.6.4冷热电三联供系统优缺点分析162
6.6.5国内外冷热电三联供发展状况166
6.6.6成功案例168
6.7液化天然气（LNG）联合循环发电系统178
参考文献179
交通篇
7天然气在交通运输业中的应用182
7.1天然气燃料183
7.1.1天然气理化性质183
7.1.2天然气燃烧特性和辛烷值185
7.2天然气燃料分类186
7.2.1CNG186
7.2.2LNG187
7.2.3LPG189
7.2.4ANG190
7.2.5NGH191
7.3天然气汽车192
7.3.1天然气汽车动力装置发展状况192
7.3.2天然气汽车改装194
7.3.3天然气汽车安全性195
7.4天然气汽车效益分析197
7.4.1环境效益分析197
7.4.2天然气汽车经济性分析202
7.5天然气汽车的政策性206
7.6天然气轮船209
7.6.1LNG贸易形势209
7.6.2LNG船建造212
7.6.3LNG船的动力213
7.7天然气飞机215
参考文献215
城市燃气篇
8城市燃气218
8.1城市居民天然气218
8.1.1城市燃气现状218
8.1.2城市天然气应用及规划225
8.1.3城市民用天然气的特点及经济性分析227
8.1.4城市民用天然气输配系统230
8.2新用途234
8.2.1地板采暖系统234
8.2.2燃气干衣机235
8.2.3燃气空调236
8.2.4燃气热泵237
8.2.5燃气烘烤239
8.2.6燃气煮饭煲240
8.2.7燃料电池240
8.2.8分布式冷热电联供系统245
8.2.9千瓦级热电联产系统246
参考文献247
储运篇
9天然气的储运250
9.1概述250
9.2天然气管道输送250
9.2.1天然气长输管道的特点与气质指标251
9.2.2输气管道工艺及储气能力253
9.3液化天然气储运258
9.3.1LNG工厂和装置类型258
9.3.2LNG生产工艺260
9.3.3LNG储存262
9.3.4LNG运输264
9.4压缩天然气储运266
9.4.1压缩天然气CNG的特点和气质指标266
9.4.2城镇CNG供应系统构成267
9.4.3CNG供应系统的经济配置268
9.4.4CNG加压供气工艺268
9.4.5CNG储运装置274
9.5吸附储存天然气276
9.5.1ANG技术的原理与特点276
9.5.2吸附剂278
9.5.3ANG储罐282
9.5.4ANG技术应用284
9.6天然气水合物储运284
9.6.1NGH储运基本原理和技术路线285
9.6.2NGH储存和分解实验室研究进展291
9.6.3NGH工业生产储运案例300
9.6.4经济分析与评价302
9.7液化石油气储运304
9.7.1LPG特点和组成304
9.7.2LPG储存305
9.7.3LPG利用307
9.8天然气储气库310
9.8.1地下储气库的功能及类型310
9.8.2地下储气库的地质要求313
9.8.3地下储气库的基本参数313
9.8.4地下储气库设施315
9.8.5地下储气库建设投资及运行费用317
参考文献319
节能篇
10天然气利用过程中的节能324
10.1天然气冷能利用技术及研究324
10.1.1LNG冷能利用概况324
10.1.2LNG冷能单元利用技术325
10.1.3LNG冷能集成利用工艺335
10.2天然气压力能利用技术及研究342
10.2.1天然气压力能潜能分析342
10.2.2天然气压力能利用工艺介绍343
10.2.3压力能回收的主要设备349
参考文献352
11天然气与新能源354
11.1太阳能354
11.1.1太阳能利用概述354
11.1.2太阳能重整天然气355
11.1.3太阳能热裂解天然气制氢和炭黑355
11.1.4电厂用天然气重整359
11.1.5太阳能与天然气混合加热或制热系统360
11.2风能361
11.2.1风能利用概述361
11.2.2风电-燃气轮机互补发电363
11.2.3目前中国风气互补发电项目进展365
11.3地热能365
11.3.1地热能简介365
11.3.2地热能的利用366
11.4生物质能367
11.4.1生物质能概述367
11.4.2生物质能的利用368
11.4.3生物质原料制备生物天然气368
11.4.4生物质天然气的优势369
11.4.5经济效益和社会效益分析369
11.5氢能369
11.5.1天然气制氢370
11.5.2天然气制氢加氢站建设370
11.5.3氢气压缩天然气371
参考文献374
索引376
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| 內容試閱：
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前言
本书第一版自2012年出版以来，鉴于其对天然气技术国内外进展较为全面的介绍，得到同行的认可和广大读者的欢迎。并荣获2014年中国石油和化学工业联合会科技进步三等奖和2014年中国石油和化学工业优秀出版物奖（图书奖）一等奖。自20世纪以来，随着世界范围内石油资源的严重短缺，以天然气代替石油成为当今世界调整能源结构、减少污染的一大趋势。中国将要迎来天然气黄金时代。天然气经济效应将推动我国的能源革命、环保革命、产业革命迈向一个崭新的发展阶段。为介绍国内外的最新进展，以及吸收广大读者对本书第一版提出的改进意见，对原书进行了必要的修订补充后重新出版。此次修订在第一版的基础上做了如下改进：
完善了从源头到产品的天然气利用链条，新增了气源篇；
增加了天然气化工中近几年的热门研究，如天然气制乙烯、天然气制芳烃；
在保持原版材料和内容前提下，对分布式能源重新整理和编排：把冷热电三联供和分布式能源以及天然气冷能利用进行了合并，移至第6章；
在原版的框架下，更新了天然气水合物储运和天然气储气库等章节的内容。
希望这些工作能使第二版的《天然气利用新技术》一书更受欢迎。
全书分七大篇共十一章。第一篇气源篇（第1章），介绍了天然气的几种主要来源，由王燕鸿负责编著，李璐伶参与。第二篇化工篇（第2章到第5章）。第2章介绍了传统天然气化工合成氨、制甲醇、制烯烃和炔烃、制炭黑以及甲烷氯化物等技术。第3章和第4章将天然气和石油化工、煤化工结合，介绍了天然气制合成油、合成气的基本原理、工艺以及发展前景。第5章对天然气制氢技术进行了叙述，包括天然气重整制氢、裂解制氢、现场制氢，以及其他利用天然气制氢的新技术。由王燕鸿、郎雪梅、李刚负责编著与修订。第三篇能源篇（第6章），介绍了天然气发电技术和分布式能源，由王燕鸿和徐文东完成。第四篇交通篇（第7章），对天然气作为替代能源在运输业中的应用进行叙述，对不同类型的天然气（CNG、LNG、LPG、ANG、NGH）在车用（船用、飞机用）燃料的技术性、经济性上进行了比较，由樊栓狮负责编写。第五篇城市燃气篇（第8章）中主要阐述了城市天然气的特点、规划及输配系统，由刘建辉负责编著。第六篇储运篇（第9章）中介绍了七种常规和非常规天然气储运方法的原理、特点，由樊栓狮、于驰、王盛龙负责编著和修订。第七篇节能篇（第10、11章）探讨了天然气利用过程中的节能技术以及与其他新能源联合使用技术，由徐文东和解东负责编写。整书的统稿由王燕鸿和郎雪梅完成，樊栓狮审定。
在本书的编写修订过程中，得到了各章撰稿人和统稿人的大力支持，他（她）们为此付出了大量的辛勤劳动，在此对所有参与本书编写的老师和同学表示感谢。感谢中国博士后科学基金（No.2019T120860）、国家自然科学基金（No.21736005）的大力支持。本书在编著过程中，考虑到知识的系统性而引用了相关的文献内容，在此对被引文献的作者表示感谢。对所引用资料参考文献中可能有所疏漏，也请作者和读者给予谅解。
樊栓狮
2019年11月11日
第一版前言
石油是20世纪全球工业发展的主要能源，从20世纪下半叶起，天然气在世界能源消费构成中的比重不断上升。随着世界范围内石油资源的严重短缺，以天然气代替石油是当今世界许多国家调整能源结构、减少污染的一大趋势。作为石油的替代能源，天然气更加清洁，而且世界天然气储量丰富，后备资源充足。国际上认为21世纪天然气在能源消费中的比例应达到33%以上。目前，发达国家已经达到26%，而我国只有3%左右。天然气经济效应将推动我国的能源、环保产业向一个崭新的方向发展。
工业企业领域是天然气消费的主要领域，也是天然气消费的大用户。有数据表明，发达国家在天然气能源使用方面，民用不超过30%，工业用可达到70%。近年来，各工业发达国家和各大化学公司都积极开发与研究天然气利用新技术。
笔者自1996年开始研究天然气利用技术以来，先后受到中国石油科技中青年创新基金项目，中国科学院院长基金及重点项目，国家自然科学基金，国家863973项目以及广东省及中海油等多个项目的资助。本书以笔者承担的这些科研项目为基础，结合国内外研究现状，系统而严谨地论述了天然气利用的各项新技术。
本书由六大篇组成，共分10章。第一篇化工篇，由4章组成。第1章介绍了传统天然气化工合成氨、制甲醇、制烯烃和炔烃、制炭黑以及甲烷氯化物等技术的国内外现状、生产方法，并对其技术经济性进行了分析。第2章和第3章将天然气和石油化工、煤化工结合，介绍了天然气制合成油、合成气的基本原理、工艺及发展前景。第4章对天然气制氢技术进行了叙述，包括天然气重整制氢、裂解制氢、现场制氢，以及其他天然气制氢的新技术。第二篇能源篇（第5章），主要介绍了天然气发电技术，综述了世界天然气发电的现状，在介绍天然气发电的技术原理和特点基础上探讨了联合循环发电，并分析了天然气发电的经济性和环境效应。第三篇交通篇对天然气作为替代能源在运输业中的应用进行阐述，对不同类型的天然气（CNG、LNG、LPG、ANG、NGH）在车用（船用、飞机用）燃料的技术性、经济性上进行了比较，为今后天然气做替代燃料的应用打下基础。城市燃气篇中主要阐述了城市天然气的特点、规划及输配系统，分析了分布式能源的特点和分布式能源系统的设计原则，并通过实际项目说明。储运篇中通过对七种常规和非常规天然气储运方法原理、特点的介绍以及比较，对天然气储运技术的未来发展进行了展望，提出了各种天然气储运方面的技术壁垒。最后的节能篇重点探讨了天然气利用过程中的节能技术，比如天然气的冷能、压力能利用，以及与其他新能源联合使用技术。
本书涉及天然气利用技术的方方面面。虽然开展天然气利用技术的研究已有较长的时间，也有些成熟技术。但天然气作为一种能源，具有极大的开发潜力和很好的应用前景，目前很多技术尚没有具体的工业应用实例。由于我国西部和海洋的天然气储量非常丰富，开发天然气利用的新技术对我国宏观能源决策有着重要而迫切的现实意义。
本书在编著过程中，考虑到知识的系统性而引用了相关的文献内容，在此对被引文献的作者表示感谢。
编著者
2012年1月
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