天然气作为三大化石能源之一，在民用燃料、工业燃料和化工原料中均有广泛应用。天然气通常含有硫化氢（H₂S）和二氧化碳（CO₂）及有机硫化物等酸性组分，这些酸性组分会对套管、集输管线产生腐蚀，导致重大的安全事故等一系列危害，所以酸性天然气气田开采出来的天然气须经过脱硫、脱碳、脱水等加工工艺，达到商品天然气质量标准后，才能进入后续的加工、运输和利用。

醇胺法是目前天然气脱硫工艺中最常用的方法，它利用碱性醇胺溶液在常温下与硫化氢和二氧化碳等酸性气体反应产生盐来脱硫，所得吸收富液再通过升温、降压、分解盐来释放出硫化氢和二氧化碳，从而实现吸收剂的循环使用。

我校化学工程与工艺专业是以油气加工为专业特色，《天然气加工工程》作为专业的核心主干课程，其对应的“高含硫天然气湿法脱硫实验”也是专业多年来人才培养中重要的实验内容。2008年，专业教师自建了国内首套湿法脱硫教学实验装置进行实验教学。该实验教学需要进行严格的含硫天然气配气、装置运行前的试压、试漏、实验后的尾气火炬燃烧。装置的日常严格维护和含硫天然气的储存运输过程都需要按照硫化氢的规范操作流程进行，实验教学过程中也存在学生误操作的风险和导致严重安全隐患，经运行一年后，该装置停用含硫化氢的气体进行实验，仅使用无剧毒的二氧化碳混入天然气进行脱除实验。但更改后的实验却无法还原天然气脱硫的相关参数调整过程，无法为学生毕业后从事实际的天然气净化（脱硫）工程操作奠定基础。在该背景下，项目组教学团队于2017年开始致力于高含硫天然气湿法脱硫虚拟仿真实验项目的开发，通过依托中石油西南油气田天然气净化厂的调研数据和实际运行工况参数，结合团队科研成果和数据模拟技术，以学校现仅有的该套实体装置为原型，进行了仿真项目研发和仿真实验数据拓展。

在学校实验室与设备管理处和教务处的大力支持下，项目组于2017年立项“高含硫天然气湿法脱硫虚拟仿真实验(ZY2017043)”作为校级自研自制项目进行建设并于2020年顺利验收通过，项目建设团队取得软件著作权5项。形成的高含硫天然气湿法脱硫虚拟仿真实验软件（3D版）于2020年5月上线运行，我校化学工程与工艺专业2017级、2018级、2019级三个年级的同学进行了线上仿真项目实验。学生普遍反映良好，通过仿真练习能够直观掌握天然气中硫化氢气体的脱除过程，进行仿真操作实现对脱除操作中各参数的调整与脱硫效果进行评价，项目实用性强，邀请西南油气田相关天然气净化厂一线技术人员对实验项目进行评价，认为该项目适合学生通过学习掌握初步的天然气脱硫过程，熟悉各调控参数对净化效果的影响，能很好为学生走向实际生产岗位前奠定理论基础和强化基本操作技能。

项目以学校现有实验装置为原型，通过3D仿真技术，将实体装置以3D模型进行数字优化，仿真界面美观，操作采用鼠标、键盘灵活控制，在普通计算机端均能实现在线操作和仿真实验。该实验项目除完成天然气脱硫过程认识外，能够对脱硫过程中安全操作、吸收剂流量、温度、循环状态、原料气含硫动态变化等多参数进行调节，通过模拟的色谱检验实验中各组分过程浓度，计算脱除率和进行效果评价，能够很好训练学生从实验方案设计、实验参数调整、装置安全运行调控、实验结果评价等系统实验能力，符合实验教学规律，能够有效满足学生思维训练、操作感知、创新能力提升。

项目研制团队结合教学实际，在运行后进行了不断完善和优化，进一步研制了化工仿真在线实时监测软件支撑该仿真实验学生在线实验情况监测、研制了溶剂吸收法天然气脱硫仿真模拟数据统计系统、天然气脱硫仿真系统在线色谱分析软件、天然气湿法脱硫处理气体检测软件来确保该仿真项目从实验现象观察和参数调整外，更能全方位通过人机交互实现真实脱硫实验的重现。

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