重庆科技学院《油气集输工程》实验指导书课程名称油气集输工程适用专业油气储运工程石油与天然气工程学院2009 年5月目录《油气集输工程》课程教学大纲 (1)实验一乳状液的制备和性质 (4)实验二天然气中微量水分含量的测定 (8)《油气集输工程》课程教学大纲开课单位：油气储运教研室课程负责人：梁平适用于本科油气储运工程专业教学时数：64学时一、课程概况《油气集输工程》课程是油气储运工程专业的专业方向限选课。
课程较全面地介绍天然气及原油矿场集输与预处理的各主要环节的工艺原理和生产管理方法。
通过本课程的教学，使学生初步掌握天然气原油集输和预处理中各生产环节的工艺原理、设备、参数选择、调节和生产管理的基本知识，为学生学习《油气管道设计与管理》及《毕业设计》,并为将来学生毕业能较快地适应油气集输系统的设计操作和生产管理工作打下基础。
本课程的先修课程主要有《工程流体力学》、《工程热力学与传热学》。
本课程的后续课程主要有《油气管道设计与管理》、《毕业设计》等。
二、教学基本要求通过本课程的学习，学生应掌握天然气与原油集输系统各生产环节的工艺原理、参数选择、设备操作及生产管理的基本知识，熟悉天然气与原油集输管网、站场的工况分析和基本设计方法，掌握相关设计方法。
三、教学内容及要求1．绪论教学内容：天然气的化学组成与分类，商品气的质量要求。
基本要求：了解商品气的质量要求，掌握天然气的化学组成与分类。
重点：天然气的化学组成与分类。
2．天然气的基本特性教学内容：天然气的基本物理性质，水合物的形成与防止。
基本要求：掌握天然气的基本物理性质，掌握天然气中水汽含量确定方法，掌握水合物的形成条件及防止方法。
重点：水合物的防止方法。
难点：抑制剂的注入量计算。
3．天然气矿场集输系统教学内容：天然气储运系统的构成，气田集输管网及气田集输工艺。
基本要求：了解天然气储运系统的构成及气田集输管网，掌握气田常用的两种集输工艺。
重点，气田常温、低温集气工艺流程。
4．油气集输设备教学内容：分离设备、换热设备及塔设备的工作原理、设备分类及结构，简单分离设备设计。
基本要求：理解塔设备的基本结构、分类与工作原理，掌握分离设备、换热设备的基本工作原理、结构及基本设计。
重点：分离器的分离原理。
难点：重力式分离器的设计。
5．天然气脱水教学内容：甘醇吸收脱水，吸附法脱水。
基本要求：掌握吸收法脱水的工艺流程，理解处理过程相关参数的确定，掌握吸附法脱水常用吸附剂特性，工艺流程，理解吸附剂脱水及再生过程，了解吸附剂处理参数。
重点：三甘醇脱水的处理工艺流程。
难点：吸附剂脱水的吸附过程和再生过程。
6．提取天然气中的液烃教学内容：天然气凝液回收的目的，常用凝液回收工艺。
基本要求：了解天然气凝液回收的目的，掌握天然气凝液回收工艺。
重点：低温分离法。
7．天然气脱硫教学内容：脱硫方法介绍。
基本要求：了解常用脱硫方法。
8．石油的组成和性质教学内容：石油的化学组成，石油及油品的物理性质，原油的分类。
基本要求：了解石油的化学组成，掌握石油及油品的物理性质，掌握原油的分类。
重点：原油分类。
难点：特性因数的理解。
9．原油集输流程教学内容：集输站场的类型和功能，原油集输流程，常用集油工艺，不加热集油工艺。
基本要求：了解原油集输站场的类型和功能，掌握原油集输流程，掌握常用集油工艺。
重点：原油集输流程。
10．原油净化教学内容：原油乳状液，破乳方法，原油脱水工艺流程，原油集输系统脱砂。
基本要求：掌握乳状液的形成条件及破乳方法，掌握常用原油脱水工艺，了解原油系统脱砂方法。
重点：乳状液破乳方法。
难点：电法破乳脱水的原理。
11．原油稳定教学内容：原油稳定方法，稳定工艺的选择，原油稳定设备。
基本要求：了解原油稳定原理，掌握原油稳定方法，掌握原油稳定设备工作原理。
重点：原油稳定工艺。
1．推荐教材梁平.《天然气集输技术》. 北京：石油工业出版社. 2008。
蒋洪、刘武. 《原油集输工程》. 北京：石油工业出版社. 2005。
2．推荐参考书王光然.《油气集输工程》. 北京：石油工业出版社. 2006。
冯叔初、郭揆常、王学敏.《油气集输》. 山东东营：石油大学出版社. 2002。
七、执行大纲说明1．本课程采用课堂讲授为主。
为了达到良好的教学效果，除采用启发式的教学方法外，还将在教学过程中注重自学能力的培养，并逐步引入和完善多媒体教学、模型教学和演示教学等手段。
2．大纲适用于多学时《油气集输工程》课程时，可加强天然气脱硫；大纲适用于少学时《油气集输工程》课程时，可弱化油气集输设备的内容。
执笔人：梁平审核人：游赟实验一乳状液的制备和性质一、实验目的：1．了解乳状液的基本性质。
2．掌握制备乳状液及鉴别其类别的方法。
二、实验内容1．制备不同类型的乳状液2．对所制备的乳状液进行类型鉴别三、实验原理乳状液是两种或两种以上互不相溶的液体组成的分散体系。
其中的一种或数种液体以小液滴的形式分散在另一种液体中，分散的液滴称为分散相或内相，未分散成液滴的液体称为分散介质或外相。
一般情况下，一种液体是水，另一种液体是不溶于水的有机溶剂，如石油、苯、四氯化碳、石油醚等，总称为“油”。
假如是油分散在水中而形成的乳状液，则油为分散相，水为分散介质，称为“水包油”型乳状液，记为O/W；反之，若水为分散相，油为分散介质，则称为“油包水”型乳状液，记为W/O。
分散相的液滴一般在1-50微米之间，借助普通显微镜，就可清楚地观察到。
将两种互不相溶的液体放在一起，用力振荡，即可得乳状液。
但是这种乳状液极不稳定，一旦停止搅动就会分层。
要得到稳定的乳状液，必须加入第三种物质——乳化剂，它们是一些表面活性物质。
这些物质具有极性基团和非极性基团，当它吸附在油水界面时，就能降低界面张力，而且形成一定强度的保护膜，从而使乳状液稳定。
乳化剂还能决定乳状液的类型，如同为金属皂类，若用钠皂作为乳化剂，则生成O/W 型乳状液；若用钙皂作为乳化剂，则生成W/O型乳状液。
在实验室里主要选用油酸钠、油酸钙、失水山梨醇油酸酯（商品名称Span）、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯（商品名称Tween）等表面活性剂作为乳化剂。
一般采用的鉴别乳状液类型的方法有：1．稀释法；2．染色法；3．电导法；4．滤纸润湿法（此法不适用于易于铺展的油类，如苯、环己烷、甲苯等所形成的W/O乳状液）。
常用的破乳方法有下列几种：1．置换法；2．化学破乳法；3．高压电法（只适用于W/O型乳状液）；4．加热沉降法。
四、实验仪器药品DDS—11A型电导率仪一台；磨口锥瓶100ml 4只；200ml 1只；滴定管25ml 1只；试管6只；滴管若干；显微镜一台；酒精灯1个；烧杯50 ml 1只；量筒10 ml 1只；50 ml 1只。
应配制的试剂：2%油酸钠水溶液；0.2%油酸钙苯溶液；0.2%Tween-80水溶液；0.2%Span-80苯溶液；1%苏丹Ⅲ苯溶液；0.5%次甲基监水溶液；0.05N氯化钙溶液。
应准备的药品：苯（分析纯）；冰醋酸（分析纯）；戊醇（分析纯）。
五、实验步骤1．制备（1）取2%油酸钠溶液40ml于200ml磨口锥形瓶中，加入2ml苯，激烈振荡半分钟，再加入2ml苯，再激烈振荡半分钟，直至加入苯的总量为40ml时为止。
仔细观察每次加苯及振荡后的现象，塞紧锥形瓶备用。
此为乳状液Ⅰ。
（2）取0.2%油酸钙溶液14ml于100ml磨口锥形瓶中，每次加入1ml水，激烈振荡半分钟，直至加入6ml水为止。
塞紧锥形瓶，备用。
此为乳状液Ⅱ。
（3）取0.2%Tween-80溶液10ml于100ml磨口锥表瓶中，每次加入1ml苯，激烈振荡半分钟，直至加入10ml苯为止。
塞紧锥形瓶备用。
此为乳状液Ⅲ。
（4）取0.2%Span-80溶液14ml磨口锥形瓶中，按（2）操作。
此为乳状液Ⅳ。
注：乳状液Ⅰ、Ⅱ为必制，Ⅲ、Ⅳ为选制。
2．鉴别类型（1）稀释法：取试管1支，装水一半，用玻璃棒蘸取乳状液Ⅰ少许于水中，轻轻搅拌，观察现象并记录之。
（2）染色法：取2ml乳状液Ⅰ于试管中，加入苏丹Ⅲ溶液2滴，摇匀。
取乳状液Ⅰ滴于载片上，在显微镜下观察之，记下显红色的是分散相还是分散介质。
再用次甲基监溶液，按上述操作，观察赤蓝色的是分散相还是分散介质？并记录之。
（3）电导法：将30ml乳状液Ⅰ倒入50ml小烧杯中，按测定电导的方法操作，视指南针偏转的大小，确定乳状液的类型。
（4）在上述三种方法中，任选一种方法，对乳状液Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ进行鉴别，并记录所观察的现象。
3．乳状液的转相取20ml乳状液于100ml磨口锥形瓶中，用滴定管逐步加入0.5NCaCl2溶液，每次加入1ml，激烈振荡半分钟后，测定其电导率，观察电导率随CaCl2溶液加量的变化，至导电率突然下降为止。
用染色法确定其类型。
4．破乳（1）取乳状液12ml于试管中，加入2ml戊醇，剧烈振荡后，静置数分钟，目测所发生的变化，并取少量乳状液，在显微镜下观察之。
记录所看到的现象。
（2）取2ml乳状液Ⅰ于试管中，缓慢加入2ml冰醋酸，观察其变化情况。
振荡后静置，得到什么现象？并用显微镜观察之。
（3）取半试管乳状液Ⅰ，在酒精灯下缓慢加热至约800C时，停止加热，并将试管静置数分钟，观察现象。
六、实验数据及处理1．将对各种乳状液的鉴别及观察到的现象，按下表记录，并确定其类型：2．将各次实验现象按下表记录，并解释各种现象的原因。
七、思考题：1．形成乳状液的类型与哪些因素有关？2．试讨论决定乳状液稳定的因素。
3．氯化钙为强电解质，为什么加入到乳状液中，乳状液的电导率会随其加入量的增加而降低？八、实验报告要求1．实验名称：要用最简练的语言反映实验的内容。
2．实验目的：要抓住重点，可以从理论和实践两个方面考虑。
3．实验原理：要写明依据何种原理、操作方法进行实验。
4．仪器和材料：选择主要的仪器和材料填写。
如能画出实验装置的结构示意图，再配以相应的文字说明更好。
5．操作步骤：要写明经过哪几个具体实验操作步骤，也可用流程图说明。
6．实验结果：从实验中测到的数据计算结果，或从图像中观察实验现象。
7．分析与讨论：是根据实验过程中所见到的现象和测得的数据进行讨论，首先要判断实验结果是否为预期的，然后根据自己所掌握的理论知识和查阅资料所获得的知识，对实验结果进行有针对性的解释、分析，做出结论。
讨论可写上实验成功或失败的原因，对实验中的异常现象、实验(设计)后的心得体会、改进建议等等。
8．思考题：实验完成后对思考题的解答。
实验目的：1．了解乳状液的基本性质。
2．掌握制备乳状液及鉴别其类别的方法。
基本原理：乳状液是两种或两种以上互不相溶的液体组成的分散体系。
其中的一种或数种液体以小液滴的形式分散在另一种液体中，分散的液滴称为分散相或内相，未分散成液滴的液体称为分散介质或外相。