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  • 《石油与天然气化工》
  • 2018年 第47卷 第5期
  • 出刊日期:2018-10-25
《石油与天然气化工》重点报道石油与天然气工业化学化工领域的新技术及新经验,是我国唯一一家全面报道油气处理、加工及其利用技术的科技期刊,设置了油气处理与加工、天然气及其凝液的利用、油气田开发、分析计量与标准化、安全与环保5个专栏。

2018年第47卷第5期

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    • 油气处理与加工
    • CT-FSC醇胺脱硫溶液复活技术研究
      颜晓琴,王军,张小兵,熊俊杰,刘文祝,陶兆勇
      胺液复活对于维持胺液清洁从而实现天然气脱硫装置的长周期平稳运行具有重要意义。国内外现有的胺液复活技术对天然气净化厂胺液中致泡性杂质的脱除率低,胺液受污染后发泡的问题得不到解决。此外,采用进口装置复活后的胺液对H2S的选吸性变差。为此,中国石油西南油气田公司天然气研究院研发了一种可同时深度脱除胺液中50余种致泡性杂质和7种热稳定盐的胺液复活新技术。现场放大试验结果表明,该技术同时成功地解决了胺液受污染后发泡及进口装置脱除无机热稳定盐后胺液对H2S选吸性变差的问题,能使严重受污染胺液的脱硫脱碳性能恢复至新鲜胺液水平。该技术还具有操作条件温和、能耗低、胺损失小的特点,其技术水平优于国内外同类技术,处于国际领先水平。
      2018  Vol.  47(5):    1-9    [摘要](111)    [PDF](83)
    • 劣质重油流态化热转化提质工艺进展
      唐瑞源,刘凯,燕阳天,张君涛,田原宇
      随着国民经济的快速发展,重油、超重油、页岩油、沥青、油砂等非常规石油资源的开发受到人们的日益关注,且在炼厂所占的比重逐年增加。如何将上述劣质重油资源高效、合理地加工为符合国际标准的清洁燃料,成为国内外炼油工作者研究和关注的重大技术问题。介绍了现有文献中报道的重油流化态热转化提质工艺,如流化焦化、ART、HCC、灵活焦化、双路气化灵活焦化、劣质重油双管快速热解-气化耦合等提质工艺,并对其优缺点进行了分析。同时,对工艺未来发展应关注的研究内容进行了讨论。
      2018  Vol.  47(5):    10-15    [摘要](81)    [PDF](53)
    • 大型焦炭塔的腐蚀分析及防护措施
      丁书文,梁文彬,赵振新
      某炼油厂Φ9 800 mm大型焦炭塔在投入运行后,锥段内壁出现点蚀坑,环焊缝出现裂纹。对腐蚀部位取样分析,结合生产工艺特点,认为产生点蚀坑的主要原因为:高温环境下焦炭塔母材的高温抗力下降,在交变载荷和冲击性载荷作用下,母材产生高低温冷热疲劳和蠕变开裂,裂纹交叉部位剥落形成蚀坑。锥段单侧进料、较短的生焦周期等因素则加速了蚀坑的产生。产生环焊缝裂纹的主要原因为18 h生焦周期产生了较强的热机械疲劳。针对上述腐蚀原因,从工艺操作、材料升级等方面提出了升级锥段材质、延长生焦周期、延长大吹汽时间、提高焦炭塔预热终温、改变进料方式等防护措施。上述措施实施后,焦炭塔的腐蚀情况得到明显改善。
      2018  Vol.  47(5):    16-20    [摘要](71)    [PDF](57)
    • 石油焦综合利用研究进展
      雷雳光,盖朋波
      石油焦是炼厂延迟焦化装置产生的固体产品,由于其“一稳、二低、三高”的特性,广泛用于冶金、化工等工业作为电极或生产化工产品的原料。2017年,国内延迟焦化装置产能12 880×104 t/a,石油焦产量2 721.7×104 t(累计增长3.5%)。对国内石油焦的产量、产地分布及下游用途进行了概述。结合石油焦市场因环保升级而面临的挑战,从原料控制、工艺改进、下游市场开发3个方面对高硫石油焦的出路问题进行思考,重点论述了锅炉燃料、电极材料、制备活性炭材料、石油焦制气、灰渣利用等下游利用方向的研究进展,对石油焦的利用和发展进行了预测和展望。
      2018  Vol.  47(5):    21-25, 38    [摘要](78)    [PDF](61)
    • 聚酰亚胺中空纤维膜分离He/CH4的试验研究
      李均方,黄晶,詹平,刑国海,谢仲海,柴露华
      国内现有的天然气气田中氦含量极低,有效回收低含氦天然气中的氦气对我国氦气资源的保护及利用非常重要。利用聚酰亚胺膜对He/CH4二组分混合气进行了分离试验研究,通过试验讨论了在膜分离中尾渗比、操作压力、操作温度等条件对氦气浓缩倍数和回收率的影响。试验结果表明,采用膜分离有利于低含氦天然气中氦气的回收。
      2018  Vol.  47(5):    26-30    [摘要](78)    [PDF](62)
    • 高含硫天然气集气站三甘醇脱水工艺对比
      杨冬磊,蒋洪,谢崇文,单永康
      三甘醇(TEG)脱水工艺是目前天然气工业应用较为普遍的一种方法。从高含硫气田采出来的天然气需要先脱除其中的水分,以防止水合物生成及减轻天然气输送过程中产生酸液带来的腐蚀危害。三甘醇脱水工艺在各集气站中已经得到广泛使用,但不同的脱水工艺对管道和设备的腐蚀存在差别。通过HYSYS模拟,对三甘醇脱水典型工艺、再生废气回收利用工艺、三甘醇高压富液气提工艺、三甘醇低压富液气提工艺4种脱水工艺进行了论证。分析得出,三甘醇低压富液气提工艺的脱水效果好,减轻了对设备的腐蚀,并能显著降低H2S的排放,有效解决了再生废气的污染等问题,具有较高的推广价值。
      2018  Vol.  47(5):    31-38    [摘要](93)    [PDF](67)
    • 天然气及其凝液的利用
    • LNG接收站经济性运行策略优化
      刘奔,郭开华,魏光华,高一峰,李宁,皇甫立霞
      节能降耗一直是企业发展的重要措施。针对液化天然气(LNG)接收站的外输负荷周期性变化特点及峰谷电价政策,建立了LNG接收站的经济运行优化模型,理论上获得经济运行策略优化准则。由于接收站的运行条件复杂多变,各设备的运行工况彼此相互耦合,很难对模型进行解析求解,因此,建立了一个可以准确反映LNG接收站动态特性的运行操作仿真平台,并结合所导出的优化准则,选择国内某运营的LNG接收站3种夏季典型外输日负荷工况进行了运行策略优化,接收站每月可以节省约4.38%的电费。实例研究结果表明了此优化准则的有效性、动态仿真平台在寻优过程中的可靠性与优越性。
      2018  Vol.  47(5):    39-44    [摘要](77)    [PDF](65)
    • 水热处理对SAPO-34分子筛在MTO反应中的影响
      王宝杰,赵红娟,李志庆,王久江,滕秋霞,杨周侠
      对SAPO-34分子筛在800 ℃、质量分数为100%水蒸气下进行0~100 h水热老化。结果表明:随着老化时间的延长,相对结晶度呈下降趋势;总比表面积下降了59.6 m2/g,微孔比表面积下降了95.0 m2/g。NH3-TPD酸性测试表明,老化后SAPO-34的酸量大幅下降,尤其是强酸量下降幅度更大。在水热处理0~45 h内,酸性的变化尤为明显,而水热处理45 h以后,酸量变化幅度明显减少。固定床评价结果显示,在水热处理45 h之内,MTO反应中SAPO-34分子筛的寿命明显增加,但低碳烯烃的选择性未有改变,水热处理45 h以后,寿命几乎不变,但低碳烯烃的选择性明显变好,乙烯和丙烯收率最高可提高7.43%。
      2018  Vol.  47(5):    45-50, 57    [摘要](73)    [PDF](65)
    • 塔一联含氮天然气对加热炉燃烧的影响
      姚丽蓉,赵海洋,赵德银,何金蓬
      为解决塔河油田注氮开采导致天然气含氮量上升而造成的天然气燃烧炉燃烧过程不稳定的问题,基于数值模拟软件Fluent,对塔一联含氮天然气在加热炉锥形燃烧室中温度场的分布规律及燃烧产物NOx的生成规律进行了研究,并针对塔一联含氮天然气组分的特殊性,分别以燃烧效率、NOx浓度、引燃温度、发热量及沃泊指数为基准,对掺混方案进行计算,并对4种掺混方案进行对比分析。确定选用基于NOx浓度的含氮天然气掺混方案,可保证塔一联含氮天然气燃烧过程燃烧效率、引燃温度、发热量及沃泊指数要求的同时,有效减少氮氧化合物带来的环境污染,具有较强的实际意义。
      2018  Vol.  47(5):    51-57    [摘要](67)    [PDF](49)
    • LNG工厂脱碳贫液泵运行工况分析
      杨烨,李浩宇,代文平,郭晓磊,李华
      为探究LNG工厂脱碳贫液泵联锁停机因素互为影响规律,全面分析运行工况,指导下步整改。收集湖北500×104 m3/d LNG工厂国产化示范工程相关设备多年运行工况,描述汇总贫液泵运行问题,丰富问题分析宽度,选用层次分析法量化表征具体事件,权重化相关问题。研究表明:①运用层次分析法进行数学建模,能充分利用当前信息进行问题分析,有效将模糊定性的联锁停机现象量化为科学权重,指导相应问题的剖析与具体方案的制定,解决了因分析资料有限而造成的决策瓶颈,降低了盲目购买、更换备件的经济风险,提升了管理水平;②温度、振动、仪表损坏等诱发的机泵联锁原因具有交叉性,既能单一触发联锁,又能互相促进导致停泵,极具技术分析复杂性,操作管理难度大,当前的改进措施只能局部或暂时解决问题,后续是否存在缺陷需要时间验证;③为保证工厂平稳生产,不能出现经常性的停泵故障检查和维修,必须在停工检修期间对设备工况进行彻底排查,根治问题,并在正常生产期间按运转时间切换维保。
      2018  Vol.  47(5):    58-62    [摘要](93)    [PDF](57)
    • 油气田开发
    • 酸性气田管道防腐内涂层性能检测评价
      张楠革,吴贵阳,何同均,高韵涵
      川渝气田某酸性气液混输管线近年多次发生内腐蚀失效,为此,将该条管线采用环氧酚醛内涂层防腐。在防腐内涂层服役1.5年之后,为了研究内涂层在酸性气田集输管线上的适应性,对该防腐内涂层开展了实验室评价。对现场获取样品分别进行内涂层的外观、厚度、硬度、耐冲击、附着力、耐磨性等性能指标测试。实验结果表明,服役1.5年后,内涂层的硬度、耐冲击、附着力3项力学性能指标良好,但部分样品的厚度与耐磨性则出现了明显的降低。总体来看,该涂层在短期内较好地抑制了管线内腐蚀速度,但仍需要在后续工作中定期掌握在役涂层耐磨值、厚度的变化情况,同时对管线内腐蚀情况进行腐蚀监测,进而评价该涂层在酸性腐蚀介质中长期服役的可行性。
      2018  Vol.  47(5):    63-67, 78    [摘要](81)    [PDF](67)
    • Orinoco油藏泡沫油性能评价研究
      王健,覃达,何冯清,胡雨涵,余恒
      Orinoco稠油油藏采用的是压力自然衰竭的开发方式,在开发过程中具有产油量高、产气量低和降压速度慢等特征,在开采过程中会出现“泡沫油”现象。为了研究泡沫油在地层中的稳定性及流变性,利用自主研发的高温高压泡沫油配样器配制泡沫油,分析了黏度、温度、矿化度、溶解气油比等对泡沫油稳定性的影响,并通过流变仪和岩心流动装置分别测量了泡沫油的流变性。实验结果表明:随着脱气原油黏度增大,泡沫油的半衰期变长,稳定性越好;温度越高,稳定性越差;溶解气油比越高,泡沫油稳定性增强;矿化度对稳定性影响并不明显;Orinoco泡沫油具有剪切变稀的性质和轻微触变性;在多孔介质中,随着注入压力的增大,泡沫油黏度先降低后增大,相同压力梯度下,泡沫油的流度明显高于脱气原油流度。该研究提升了人们对泡沫油性能的认识,有利于进一步完善泡沫油性能研究。
      2018  Vol.  47(5):    68-73    [摘要](65)    [PDF](49)
    • 储层渗透率对水合物降压联合注热分解的影响
      王帅,梁海峰,芦文浩,孙敏,赵彤彤,张凯
      储层渗透率是影响水合物降压与注热联合法分解的重要因素。建立了包含守恒方程、反应动力学方程和辅助方程的三维水合物联合法分解模型,重点研究了不同储层初始渗透率条件下联合法解离过程,考察了压力、水合物分解及气、水饱和度变化特性。结果表明:储层渗透率越大,压力传播速度越快,储层压力水平越低;流体流动阻碍越小,注入热量热损失越小,反应时间越短;液相相对渗透率越大,液相流动性越强。但储层渗透率对气体饱和度变化影响不大。
      2018  Vol.  47(5):    74-78    [摘要](71)    [PDF](47)
    • 新型水基钻井液在延长油田页岩气水平井的应用
      王平全,王建龙,白杨,邓嘉丁,青胜兰
      页岩气钻井多采用油基钻井液,以解决井壁垮塌等复杂情况,但油基钻井液存在成本高和污染环境等弊端。随着新环保法公布和环保意识不断提升,研发出适合页岩气钻井的水基钻井液迫在眉睫。延长油田是国内首个国家级陆相页岩气示范区,为此,以延长油田为例,对延长油田延长组页岩矿物组成和微观结构进行了全面分析,揭示了该地区井壁失稳机理及钻井液构建思路。并在此基础上,对钻井液体系关键处理剂进行优选及配方实验,研发出了一套新型水基钻井液体系,其各项性能与油基钻井液相当,HTHP失水仅4.6 mL,滚动回收率达到了95%以上,极压润滑系数0.103。现场应用结果表明,新型水基钻井液能够满足延长油田页岩气水平井对钻井液的性能要求,有效保证井下安全。同时,对国内页岩气水基钻井液的研究和发展具有一定的参考价值。
      2018  Vol.  47(5):    79-84    [摘要](75)    [PDF](61)
    • 新型激活剂提高内源微生物驱油效果研究及应用
      侯研博,宋欣,孙刚正,谭晓明
      为了提高内源微生物驱油效果,引入微生物生长促进因子,形成一种新型激活剂体系。当新型激活剂体系中微生物生长促进因子RPOS-12质量分数为0.05%时,激活后内源微生物数量大于8.8×108 个/mL,同时提高了两种功能菌的含量,即乳化菌由104 个/mL提高至106个/mL、产脂肽菌由103 个/mL提高至104 个/mL。该体系激活后对柴油乳化指数达到100%、原油降黏率达到95.79%,洗油效率达到95.07%,一维物模实验提高水驱稠油采收率17.7%。现场试验表明,试验区单井产油量由4.3 t/d升至8.1 t/d,含水率从95%下降到86.5%,6个月4口井累增油量1 639 t。
      2018  Vol.  47(5):    85-89    [摘要](80)    [PDF](55)
    • 分析计量与标准化
    • 车用压缩天然气新标准GB 18047-2017解读
      张秋萍,陈燕飞,李森,王璠
      从技术要求和试验方法的变化两个角度对GB 18047-2017《车用压缩天然气》新标准进行了详细解读,并指出新标准中待完善之处。新标准中车用压缩天然气的检验项目没有发生太大的变化,只有部分项目的技术要求发生了变化。其中,总硫(以硫计)的技术要求上限值由200 mg/m3降低到100 mg/m3。在水含量/水露点方面,首次以“水的质量浓度”代替“水露点”衡量环境温度不低于基准分界点时车用压缩天然气中的含水状态。新标准丰富和扩充了各项目的试验方法,方法的选择性增多,但同时也对各项目的仲裁试验方法进行了规定。另外,高位发热量下限值不符合实际情况,建议适当提高高位发热量的标准,并在车用压缩天然气技术指标中新增“液态烃含量/烃露点”检测项目。
      2018  Vol.  47(5):    90-95, 105    [摘要](78)    [PDF](70)
    • 电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的铂
      张岩,荣丽丽,赵铁凯
      CO助燃剂中Al含量较高,对Pt的测定有显著的影响,以实际样品分别考察了基体匹配法和内标法消除样品中基体干扰的效果,建立了同时采用这两种方法消除Al的基体干扰的方法。比较了几种样品处理技术,确定了采用高温熔融技术制备CO助燃剂,电感耦合等离子发射光谱法测定CO助燃剂中的Pt。Pt的校准曲线相关系数为0.999 93。还对样品进行了精密度和准确度考察,结果的相对标准偏差小于2%,回收率为98%~102%。
      2018  Vol.  47(5):    96-99    [摘要](70)    [PDF](56)
    • 安全与环保
    • 基于流态改进的仓式微电解反应器处理油田废水研究
      韩本利,李甲亮,周春海,王杰,田晨,王桂祥
      针对传统型Fe-C微电解反应器(1#)易堵塞、易短流的缺点,设计了改进型仓式微电解反应器(2#),并比较了两种反应器对胜利油田某采油厂废水的处理效果。结果表明,在pH值为 4、进水流速为0.2 m/s、反应区高度为40 cm、进水COD值为480 mg/L的条件下,2#和1#最佳反应时间分别为30 min和60 min,COD去除率分别为86%和70%,浊度去除率分别为98.4%和94%。2#反应器通过改善流态,增大了废水与电解质材料的接触面积,缩短了水力停留时间,提高了COD和浊度的去除率。某油田的中试结果表明,2#反应器对高浓措施废液悬浮物、黏度、总铁、总硬度平均去除率分别为38.78%~42.31%、12.54%~32.38%、69.23%~71.17%和37.29%~61.76%,较改进前均有较大提高,处理后水质达到该油田采出水回注技术指标要求。
      2018  Vol.  47(5):    100-105    [摘要](66)    [PDF](55)
    • 轻烃回收装置低负荷现状及对策
      赵相颇,段贤勇,姜武,廖小莉,黎志
      中国石油西南油气田公司下辖3个轻烃厂,共8套轻烃回收装置。由于受气源的限制,天然气处理量下降,除了3套装置满负荷运行外,2套装置停运,3套装置低负荷运行。低负荷运行装置存在操作难度大、单位能耗高、产品质量难以有效保证的问题。对中国石油西南油气田公司低负荷装置进行了简要介绍,本着在确保轻烃回收装置安全、稳定运行,产品质量达标的基础上,就拓宽轻烃回收装置低负荷运行适应范围,有效提高轻烃回收装置的效益,提出了优化分子筛吸附周期、改变水泵的供水方式,关键设备适应性改造等可行性的应对措施,并取得了较好的效果和一定的经济效益。
      2018  Vol.  47(5):    106-111    [摘要](79)    [PDF](55)
    • 大牛地气田水基钻井岩屑危险特性鉴别
      吕倩楠
      大牛地气田勘探开发过程中产生的废弃钻井泥浆在通过泥浆循环分离回用系统后,分离出水基钻井岩屑,形成大量固体废物,需对其危险特性进行认定,以进行下一步处理处置。水基钻井岩屑未被列入《国家危险废物名录》,按照我国危险废物鉴别体系,可采用危险特性鉴别法对其危险特性进一步鉴别。采集不同钻井地层的50份岩屑样品,按照危险废物鉴别标准对样品进行腐蚀性、易燃性、反应性、浸出毒性和毒性物质含量鉴别。检测结果显示,岩屑的pH值在9.39~10.2之间;燃烧速率为0;样品和浸出液重金属、毒性有机物含量均在危险性限值之内,不具有危险特性,不能被判定为危险废物,可按照一般工业固体废物进行管理。
      2018  Vol.  47(5):    112-116    [摘要](71)    [PDF](56)

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