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  • 《石油与天然气化工》
  • 2018年 第47卷 第4期
  • 出刊日期:2018-08-25
《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4期

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    • 油气处理与加工
    • 大型天然气净化厂硫磺回收加氢尾气深度脱硫技术研究及工业应用
      胡天友,王晓东,贾勇,范锐,何金龙,陈庆梅,李小云,杨超越
      针对硫磺回收加氢尾气脱硫溶剂在低压下脱硫效果不理想导致排放尾气中SO2质量浓度较高的问题,研究开发出了CT8-26加氢尾气深度脱硫溶剂,并在遂宁龙王庙天然气净化厂尾气处理装置上得到工业应用。应用结果表明,在天然气净化厂气质条件下,可使脱硫后加氢尾气中的H2S质量浓度<20 mg/m3,能显著降低排放尾气中的SO2质量浓度。
      2018  Vol.  47(4):    1-5    [摘要](78)    [PDF](62)
    • 稠油模型化合物水热裂解生成H2S实验研究
      马强,林日亿,冯一波,罗建军
      针对注汽热采过程产生硫化氢(H2S)现象,以稠油的4种模型化合物(2-甲基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩及噻蒽)作为稠油水热裂解的模型化合物,通过实验探究不同类型含硫有机物的水热裂解过程及铝离子的催化作用。实验研究结果表明:①4种模型化合物在280 ℃时不会发生水热裂解反应;②由于S原子的密度云不同,生成H2S速率也不相同,且其由大到小的顺序为2-甲基噻吩>苯并噻吩>二苯并噻吩>噻蒽;③Al3+对模型化合物具有催化作用。最后,探讨了4种模型化合物的水热裂解途径。结果表明:H2S主要由二次水解产生;在含氧条件下,反应过程中醛首先被氧化为羧酸而不是水热裂解生成CO。
      2018  Vol.  47(4):    6-13, 17    [摘要](41)    [PDF](43)
    • RSDS-Ⅲ催化汽油全馏分加氢脱硫技术的应用
      于长青,孙宜彬
      中国石油化工股份有限公司广州分公司60×104 t/a柴油加氢装置通过增加循环氢脱硫系统改造,利用RSDS-Ⅲ全馏分加氢技术进行催化汽油脱硫生产国Ⅴ汽油调和组分。结果表明,精制汽油中硫质量分数在13.0 g/g以内,辛烷值损失为1.5~2.0个单位,可以满足检修期间生产国Ⅴ汽油的要求。
      2018  Vol.  47(4):    14-17    [摘要](49)    [PDF](57)
    • 硫磺湿法成型过程中细粉硫生成率控制技术研究
      谢华昆
      普光天然气净化厂硫磺湿法成型机在生产过程中,成品硫磺颗粒中夹带了大量细粉硫。细粉硫粒径过小,在成型工艺循环水中富集后,将导致振动筛、水槽、冷却塔填料堵塞等问题,同时引起硫磺产品含水率升高。通过实验模拟液硫湿法成型过程,得出成型盘孔径和液硫入水高度是影响细粉硫生成率的关键因素,并提出在成型盘孔径为2.1 mm、液硫入水高度为2 cm时,细粉硫生成率最低,可为国内同类硫磺湿法成型装置降低细粉硫生成率提供参考。
      2018  Vol.  47(4):    18-24    [摘要](59)    [PDF](53)
    • 炼油厂蒸馏装置节能降耗措施研究
      龚传波,单玉连,吴永红,刘沙,吴天柱
      独山子石化炼油厂蒸馏装置运行换热终温约275 ℃,较设计值300 ℃低25 ℃,导致装置常压炉高负荷运行。当处理量提至1 010 t/h时,常压炉炉膛温度已接近工艺指标上限(900 ℃)。为了缓解常压炉长期高负荷运行,通过实施初馏塔出初侧线,可以将初馏塔内的部分重石脑油跨过常压炉,直接通过常一中回流线进入常压塔,降低常压炉负荷3.46%,同时提高装置加工量41 t/h,实现降低常压炉燃料气消耗2 937 t/a,提高了装置的运行效益。
      2018  Vol.  47(4):    25-28    [摘要](43)    [PDF](50)
    • 低温克劳斯硫磺回收装置停产除硫方式探讨
      陈世明,万义秀,蓝家文,周潮光,刘春燕
      对低温克劳斯(主要指CBA和CPS)工艺硫磺回收装置目前常用的停产除硫方式进行了介绍。在中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂某天然气净化厂对低温克劳斯硫磺回收装置的停产除硫方式进行了优化操作试验。试验结果表明,在惰性气体除硫阶段采用逐渐加入过剩氧的方式操作,能够使反应器床层温度升高,在保证催化剂床层除硫彻底和控制尾气中SO2排放速率的前提下缩短除硫时间。
      2018  Vol.  47(4):    29-33    [摘要](50)    [PDF](58)
    • 天然气及其凝液的利用
    • 油田含CO2伴生气变压吸附材料实验研究
      单宇,马鹏飞,张昕,董正淼,沈晓燕,张亮,任韶然
      变压吸附工艺是国内小规模CO2驱产出气处置的常用手段,而吸附剂是吸附分离的基础。选用6种沸石类吸附剂,测试了CO2/CH4单组分吸附平衡等温线,分析了温度对吸附量的影响。优选了两种材料进行了CO2-CH4混合气体竞争吸附实验,重点分析了温度、压力、气体组分、CO2含量等因素对吸附剂吸附分离效果的影响,评价了油、水含量对吸附剂的损伤。实验结果表明:吸附剂的分离系数与混合气体中CO2含量无明显相关性,但吸附体系压力的变化对混合气体分离效果影响较大。在初始气体CO2摩尔分数50%、温度20 ℃、压力2.5 MPa条件下,优选的吸附剂13X对混合气体的分离系数为25。油水的存在会对吸附剂的分离性能产生较大影响,在温度20 ℃、压力2.5 MPa、13X吸附剂含水摩尔分数10%及含油摩尔分数10%条件下,吸附总量分别下降32%和78%,分离系数分别下降48%和78%。
      2018  Vol.  47(4):    34-40, 49    [摘要](59)    [PDF](48)
    • 天然气提氦技术现状及建议
      李均方,何琳琳,柴露华
      介绍了天然气提氦资源市场与技术现状,总结了天然气提氦工艺特点,综述公司天然气提氦技术的发展历程,并分析了该技术存在的主要问题,对下一步技术发展提出相关建议。
      2018  Vol.  47(4):    41-44    [摘要](38)    [PDF](58)
    • DHX工艺在膨胀制冷轻烃回收装置上的应用
      王沫云
      江油轻烃厂45×104 m3/d轻烃回收装置是以回收中坝气田须二气藏不含硫天然气中的C3H8、C4H10、C5H12及C+6以上轻烃组分为目的的生产装置。2017年以前,江油轻烃厂生产工艺为单级膨胀制冷(ISS)工艺,2017年对装置进行了工艺技术改造,在其原有基础上将工艺流程改为DHX工艺。经技术改造后,江油轻烃厂C3收率由原来的61.87%提高到83.46%,每天增加液化石油气约3 t,年创效益约400万元。
      2018  Vol.  47(4):    45-49    [摘要](55)    [PDF](57)
    • 公式法预测天然气水合物形成条件及其评价
      邵聪,诸林,何阳东,何京玲,李璐伶
      天然气水合物的形成会对天然气开采及运输过程造成危害,因此,预测天然气水合物形成条件至关重要。目前,预测方法主要有热力学模型法、公式法及图像法。其中,公式法因计算简单、方便工程应用而备受关注。介绍了8种不同公式,通过已知压力计算温度和已知温度计算压力两种情况,对非酸性天然气、高含CO2的酸性天然气、高含H2S的酸性天然气水合物形成条件的计算值与实验值进行对比。当通过压力计算水合物形成温度时,对于非酸性天然气,推荐使用Bahadori法;对于高含CO2的酸性天然气,推荐使用Hammer法;对于高含H2S的酸性天然气,推荐使用ZahediⅠ法。当通过温度计算水合物形成压力时,发现仅有Towerl法、Bahadori法及Hammer法对非酸性天然气计算误差较小,所有公式对高含CO2的酸性天然气及高含H2S的酸性天然气均不适宜。
      2018  Vol.  47(4):    50-56    [摘要](41)    [PDF](51)
    • 油气田开发
    • 一种高仿真耐温耐压微观可视化模型及应用
      牛保伦,齐桂雪,谭肖
      为了研究地层多孔介质在不同驱替条件下剩余油的分布特征,选取特种玻璃材料,根据天然岩心薄片及铸体薄片数字化图像,采用激光刻蚀技术研制一种具备接近天然岩心孔喉特征的特制玻璃材质微观可视化模型,该模型耐压20 MPa、耐温100 ℃。研究发现,该模型能很好地应用于CO2驱油实验的剩余油研究,采用特种玻璃材质具有透光性好的优点,拍摄效果清晰,有利于观察和总结。引用九宫格图像拆分处理方法,通过软件计算定量描述剩余油。研究成果对微观剩余油的研究和深化机理认识具有重要的理论和实践指导意义。
      2018  Vol.  47(4):    57-61, 72    [摘要](38)    [PDF](46)
    • 一种新型深部调驱用无机复合转向剂的研制及性能评价
      铁磊磊,于萌,刘文辉,李翔,郑玉飞
      针对海上油田非均质性较强、矿化度高及“低油价调驱”的需求,结合仪器测试和机理分析方法,研究了无机复合转向剂(IGS)的制备思路、成胶特征和封堵性能。结果表明,液体硅酸钠质量分数为0.4 %~3.0%,液体硅酸钠溶液与渤海油田高矿化度区块注入水中的钙镁离子自发反应,可生成悬浮在水中的无机IGS转向剂。该体系为液体体系,强度可控,可实现在线注入,具有快速溶解、耐温、抗盐、环保、廉价等特点。配合使用低浓度的乳液聚合物体系(500 mg/L)及0.1%(w)的屏蔽剂,形成的无机复合体系可进一步增强体系的黏度和强度。岩心封堵性实验表明,IGS+乳液聚合物体系能够大幅度增加流动阻力,岩心各长度区间封堵率为24.73%~70.38%,表现出良好的深部液流转向能力,在海上及其他作业空间受限的高矿化度油田具有应用推广价值。
      2018  Vol.  47(4):    62-67    [摘要](39)    [PDF](34)
    • 尕斯E13油藏高温高矿化度调剖剂的研制与性能评价
      王健,余恒,薛强,何涛,徐鹏,刘旭文
      尕斯库勒E13油藏高温高矿化度、油藏非均质性强、剩余油分散、在注水开发过程中水窜严重,导致水驱波及效率较低。对该类油藏,常规化学调剖堵水剂容易产生破胶、降解等现象,难以发挥明显作用。通过实验研制出在平均油藏温度为126 ℃,平均地层水矿化度为16.5×104 mg/L地层中调剖剂体系的优化配方:粗品魔芋粉(质量浓度5.0 g/L)+悬浮剂(质量浓度 700~1 000 mg/L)+交联剂(体积分数1.0%~1.2%)+除氧剂(质量浓度100~200 mg/L)。实验结果表明,该调剖剂在高温(126 ℃)、高盐(矿化度为16.5×104 mg/L)条件下老化30天后,堵剂体系微量脱水,无破胶现象,具有良好的耐温耐盐性能。
      2018  Vol.  47(4):    68-72    [摘要](35)    [PDF](42)
    • 长宁页岩气井泡沫排水起泡剂优选及现场应用
      蒋泽银,李伟,罗鑫,赵昊,陈楠
      长宁页岩气藏采用丛式水平井进行开采,产出水为压裂残液、CaCl2水型、矿化度29~53 g/L。针对该水质特点及井型情况,优选了发泡力大于160 mm、5 min稳泡性大于250 mm、携液量大于150 mL/15 min的起泡剂,研发了橇装式自动起消泡剂加注装置。在H3-1和H3-2井中成功进行了现场应用,合计增产气量0.49×104 m3/d(增加26.9%),增产水量6.14 m3/d(增加1.17倍),表明泡沫排水采气技术对长宁页岩气井有很好的适应性。
      2018  Vol.  47(4):    73-76    [摘要](57)    [PDF](54)
    • 模拟井筒工况下四丙氟橡胶O型圈腐蚀损伤研究
      王锦昌,邓学峰,曾德智,喻智明,李坛,戚亚东
      采用高温高压釜和自主设计的O型圈承压状态模拟装置模拟某高含CO2介质天然气生产井井筒工况,在总压30 MPa、CO2分压0.5 MPa、温度140 ℃的条件下,分别在承压状态下和自由状态下对四丙氟橡胶O型圈进行了高温高压腐蚀实验。以O型圈试样的拉伸、硬度和压缩永久变形为考察指标,分析了腐蚀前后试样的力学性能损伤规律。研究结果表明,四丙氟橡胶O型圈在模拟工况下服役后力学性能下降,承压状态下橡胶材质的腐蚀损伤比自由状态的损伤程度小,气相环境中的腐蚀比液相环境严重,实验结果呈现出较好的规律性,建议将模拟井筒承压状态下橡胶材质的力学性能衰减程度作为腐蚀损伤的主要考察指标进行材质优选。
      2018  Vol.  47(4):    77-82    [摘要](36)    [PDF](38)
    • 分析计量与标准化
    • 湿气流量计现场使用技术难点分析
      张强,宋彬,刘丁发
      湿气广泛地存在于石油天然气工业中,湿气的在线测量对于降低油气田的投资和运行成本,提高油气田的生产效率和科学管理水平都具有重要意义。近十年来,湿气在线测量技术得到了较大的发展,出现了多种不同测量原理的湿气流量计。简述了目前中国石油湿天然气的计量现状和技术需求,分析了现有湿气流量计的测量原理,并对当前湿气流量计的实验室测试结果和现场应用情况进行了详细分析,初步总结了湿气流量计现场使用的技术难点。建议进一步开展湿气流量计测试研究和现场应用试验,总结湿气流量计所能适应的工况范围以及其长期使用的适用性,建立湿气流量计的测试方法和准入标准,规范湿气流量计的使用和维护。
      2018  Vol.  47(4):    83-89    [摘要](37)    [PDF](45)
    • 硫化学发光检测器型气相色谱仪校准方法探讨
      杨经敏,孙丽敏,王杉,姜琛,裴全斌,闫文灿
      硫化学发光检测器(SCD)因其线性范围宽、高灵敏度等特性,在国内已经大量应用,但目前对硫化学发光检测器型气相色谱仪(GC-SCD)的检定/校准尚属空白。依据JJG 700-2016《气相色谱仪》,结合GC-SCD使用的实际情况,提出了评价GC-SCD计量性能的5项重要校准项目:柱箱温度稳定性、基线噪声、基线漂移、检测限以及定量重复性,并通过评价实例,验证了5项校准项目的可行性和适用性,以期为GC-SCD检定规程或校准规范的制定提供参考。
      2018  Vol.  47(4):    90-93, 100    [摘要](38)    [PDF](50)
    • 天然气在线分析系统性能评价标准现场应用
      李克,罗勤,王文华,薛剑,曾文平,王晓琴,吴永东
      天然气长输管道的A级以上贸易计量站一般均安装在线气相色谱仪测量天然气组成,用于计算发热量、压缩因子等物性参数,以作为贸易结算的依据,色谱仪检测结果的准确性对天然气贸易有重要意义。介绍了天然气在线分析系统性能评价标准在计量站现场的应用情况,说明了气体标准物质配备原则,给出了气相色谱仪有效性、重复性、分离度和一致性的判断方法和具体实例。从标准现场应用的情况来看,部分在线气相色谱仪存在少量组分不符合标准要求一致性的情况,对物性参数计算和体积计算的影响约为0.05%,在当前国内天然气贸易以体积计算为主的情况下,虽然对贸易计量的影响较小,但在未来转向能量计量结算的情况下,需提高组成分析设备的检测准确度。建议至少每2年对气相色谱仪开展一次性能评价,以确保仪器运行正常。
      2018  Vol.  47(4):    94-100    [摘要](47)    [PDF](45)
    • 安全与环保
    • 含杂质超临界-密相CO2管道输送工艺参数优化
      陈兵,巨熔冰,白世星,任科洋,曹双歌
      CO2输送作为CCUS技术实现的中间环节,承担着将CO2从捕获地输送到封存点的重要任务,结合原油、天然气管道的经验可知,由于管道输送具有输量大、安全可靠性高、连续性强等优势,是目前最主要的CO2输送方式。根据国外40多年的CO2管道输送经验,由于超临界-密相CO2具有类似于液体的高密度和类似于气体的高扩散性与低黏度,被认为是最经济的管道输送方式。以国内某油田30×104 t/a CCUS项目为例,采用Pipephase模拟软件对不同管径的超临界-密相CO2管道在相同入口参数下进行模拟计算,分析研究不同管径下的管道压力、温度、密度与输送距离之间的变化规律,得出含杂质超临界-密相CO2最优管道输送工艺参数,为后续我国CCUS项目推广和发展提供理论依据。
      2018  Vol.  47(4):    101-106, 119    [摘要](40)    [PDF](47)
    • 西北油田塔里木地区水基钻井液体系环保控制指标研究
      潘丽娟,叶艳,张謦文,牛晓,何仲
      目前,国内尚未制定单独的钻井液环保标准,造成钻井液体系环保性优化的方向不明确。通过调研国内现行的各种水质及土壤环保排放标准,针对西北油田在用的水基钻井液及处理剂的COD值、BOD值、生物毒性、重金属离子(Hg、Cd、总Cr、As、Pb)以及苯并芘等环保控制指标进行检测评价。依照GB 8978-1996《国家污水综合排放标准》和《农用地土壤环境质量标准》(三次征求意见稿)两个标准进行评价。评价结果表明:西北油田水基钻井液BOD值和COD值为30~3 000 mg/L,苯并芘质量浓度大于0.000 3 mg/L,远超GB 8978-1996的三级标准,而钻井液处理剂这3项指标达标率近100%;重金属离子部分达到GB 8978-1996的三级标准,其中Cd、总Cr和Pb是主要的超标项。建议在实际指标控制中,针对钻井液体系和处理剂分开制定相应的排放标准,并加强钻井液体系及处理剂尤其是润滑剂、降滤失剂等的环保指标检测,为后期研发环保钻井液体系和检测标准奠定技术基础。
      2018  Vol.  47(4):    107-112    [摘要](48)    [PDF](62)
    • 四川盆地长宁-威远页岩气开发示范区生产废水管理
      魏云锦,王世彬,马倩,伍葳,陆晓平,阎晓雨
      在四川盆地长宁-威远页岩气示范区规模开发的过程中,钻井、压裂对水的需求量很大,而钻井废水、压裂返排液等产量大、处置难度大,生产用水的供需产不平衡,对水环境保护提出了巨大挑战。针对存在的问题,开展了现场生产废水处理的工艺研究及管理提升,通过废水的源头控制、过程管控、合理处置及重复利用,积极促进生产废水的生态化管理,并取得一定的成果。对页岩气开发现场生产废水管理经验进行了总结,并为进一步实现页岩气清洁生产“减量化、资源化、无害化”目标提出建议方案。
      2018  Vol.  47(4):    113-119    [摘要](78)    [PDF](63)
    • 采气单井站噪声的治理
      徐璇,饶维,王薛辉,张鹏,罗小兰,邹海山
      分析了采气单井站噪声的主要来源,测量了噪声强度,分析了频谱特性。通过现场试验提出了有效的降噪措施,分析了其降噪效果,并提出了进一步的降噪措施建议。结果表明,单井站噪声主要来源为节流阀、分离器和工艺管道,主要噪声源强度为85~102 dB(A),单井站噪声是以中高频为主的宽频噪声。通过采取加大二级节流阀通径,优化站内工艺管道敷设方式等措施,单井站噪声可降低约9 dB(A)。
      2018  Vol.  47(4):    120-124    [摘要](51)    [PDF](51)

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