《石油与天然气化工》2015年第2期中文摘要
发布时间:2015年04月28日        点击数量:3716
 

《石油与天然气化工》2015年第2期中文摘要

 

油气处理与加工

 

硅胶负载杂多酸吸附脱除模拟油中的氮化物

程燕茹  王克强  肖昌宇  张起凯   

辽宁石油化工大学石油化工学院

      要:以硅胶为载体,利用等体积浸渍法负载3种不同杂多酸制备一种吸附剂,以喹啉的十二烷溶液为模拟油,考察酸负载量、反应时间、反应温度、剂油质量比对油品脱氮率的影响。结果表明,在酸负载量为40%w),反应温度为50 ℃,反应时间为45 min,剂油质量比为1∶5的条件下,吸附剂可有效吸附脱除模拟油中的氮化物,脱氮率达到90%以上。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对吸附剂的物化性质进行了表征。

    关键词:硅胶  杂多酸  载体  模拟油  吸附剂

 

水力旋流器内组合涡运动的量化研究

  1  田家林1,2    1  任连城3    4    1  袁长福1

1.西南石油大学机电工程学院  2.西南交通大学机械工程学院

3.重庆科技学院机械与动力工程学院

4.中国石油集团川庆钻探工程有限公司物资管理部

      要:为了深入分析旋流分离技术基础理论的机理,采用CFD技术的雷诺应力湍流模型,对旋流器内部流场关键特征参数进行三维数值模拟并验证其正确性,与相关报道的相对误差均在5%以内。在此基础上采用统计平均法对关键区域参数数据进行统计平均处理,相关数据和分布曲线表明,流场可划分为组合涡运动(包括强制涡、准自由涡)及边界层两大区域,得出其相应的运动特性,并量化出每个区域对应的半径位置;分析同时得出重要结论:组合涡运动指数(n)在流场中不是原有理论认为的一个常数,而是分两段与其沿半径具体位置(r)相关的函数,并根据数据线性回归给出定量经验公式。通过与原有理论计算及相关报道的对比分析,验证了上述经验公式的正确性,进一步完善了原有的流场基础理论,对指导旋流器的设计计算具有实际应用意义。

    关键词:旋流分离器  流场  CFD  统计平均方法  组合涡指数  经验公式

 

应用山苍子核仁油制备生物柴油的研究

张秋云1  周开志2  马培华2

1.安顺学院化学化工学院  2.贵州大学化学与化工学院

      要:采用共沉淀-浸渍法制备了SO42-/Fe2O3-TiO2固体酸催化剂,并用于催化山苍子核仁油与乙醇制备生物柴油,优化了制备生物柴油的工艺条件。结果表明,在醇油摩尔比为16∶1,催化剂用量为10.0 %w),在乙醇回流温度(78 ℃)下反应8.0 h,生物柴油产率可达44.9%,表明该催化剂对山苍子核仁油制备生物柴油具有较高的活性。

    关键词:固体酸  催化剂  山苍子核仁油  生物柴油

 

负压闪蒸原油稳定工艺的模拟与运行参数优化

王娅婷1  2  1  3

1.中国石油大学(华东)  2.胜利油田河口采油厂油气集输大队

3.中国石油西部管道公司

      要:采用原油实沸点蒸馏-天然气组分混合模型对油气混合物进行表征,利用流程模拟软件对联合站的负压闪蒸原油稳定工艺进行模拟,对不同运行参数下的综合效益进行预测及分析,确定优化运行参数。流程模拟中,采用原油实沸点蒸馏实验数据和天然气组分测试数据对稳定塔进料进行表征,利用Aspen HYSYS对实际流程进行模拟,并将模拟结果与现场运行参数进行对比,验证模拟计算的准确性。对不同稳定塔操作压力、压缩机出口压力、气提气流量、进料温度条件下的工艺流程进行了模拟,并对不同条件下的产品产量和能耗进行综合分析,优化分析结果表明:当稳定塔操作压力为-0.065~-0.06 MPa时,轻烃产量较高;气提气工艺可有效提高轻烃回收率;当稳定塔进料温度为75~90 ℃时,综合效益较高。

    关键词:负压闪蒸  原油稳定  实沸点蒸馏  模拟  运行参数优化

 

MDEA脱硫溶液发泡研究

朱雯钊1  彭修军1  2

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.中国石油西南油气田公司川西北气矿天然气净化厂

      要:大型天然气处理装置普遍采用醇胺法工艺,目前主要使用MDEA及其配方溶剂对酸性天然气进行净化处理。由于MDEA溶液本身抗污染能力存在不足,加之醇胺溶液的降解、变质、腐蚀等因素,溶液发泡的情况时有发生,影响了装置的平稳操作,导致产品气不合格,造成溶剂大量损失,严重时甚至引起装置停车。从发泡机理入手,通过开展大量实验,系统地评价了MDEA溶液系统中存在的多种杂质对脱硫溶液发泡的影响,对实际生产可起到一定的借鉴作用。

    关键词:MDEA  脱硫  发泡  致泡因素

 

天然气净化厂Claus硫磺回收装置硫回收率计算方法

严崇荣1    2    3

1.中国石油西南油气田公司川中油气矿  2.中国石油西南油气田公司开发部 

3.中国石油西南油气田公司天然气研究院

      要:介绍了天然气净化厂Claus硫磺回收装置硫回收率的主导计算公式和带尾气处理装置的总硫回收率计算方法,重点讨论了Claus硫磺回收装置硫回收率主导计算公式中硫磺在尾气中体积分数的确定方法及用氮平衡、碳平衡和硫平衡确定尾气流量的方法。

    关键词:硫回收率  计算方法  氮平衡  碳平衡  硫平衡

 

0.2 Mt/a催化裂化装置用能分析与改进

  1,2  王宁波3  王明峰3  张书勤1  张娟利1  马晓迅2

1.陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院  2.西北大学化工学院

3.陕西延长石油(集团)有限责任公司碳氢高效利用技术研究中心

      要:借助物料衡算、热量衡算、动量衡算和能量平衡、火用平衡的三环节理论,对催化裂化装置的反应再生系统进行计算分析。结果表明,过量主风和补燃干气造成烧焦罐线速高、停留时间短、氧浓度低和水蒸气分压大,导致催化剂活性降低,烧焦利用热减少和回收利用率低,装置能耗增加。通过降低主风、停烧干气、减小回炼比和提高剂油比等措施降低工艺总用能;改造余热锅炉,以提高能量转化效率;优化换热、减少过程火用损和热损失等改善能量回收率,可降低能耗31.04%,节能效果明显。

    关键词:催化裂化  能耗  节能

 

凝析油稳定装置运行评述及操作优化

  1    1    1  余占明1    2

1. 中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂

2. 中国石油西南油气田公司天然气研究院

      要:中亚某天然气净化厂凝析油稳定装置多次出现物料乳化堵塞系统和外排气田水的H2S含量超标、稳定凝析油机械杂质超标等情况,严重影响装置正常运行。针对上述问题,从工艺和设备方面进行了分析,提出装置流程及操作的优化方案,装置优化后运行情况良好。

    关键词:凝析油稳定  气田水乳化  机械杂质  三相分离器  优化

 

低温加氢催化剂CT6-11在镇海炼化的应用

江亚伦1  1  朱宏扬2  杨玉川2

1.中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司炼油二部

2.中国石油西南油气田公司天然气研究院

      要:介绍了镇海炼化公司7×104 t/a硫磺回收及尾气处理装置运行情况和CT6-11低温尾气加氢催化剂在装置上的运行情况。通过近期运行实践表明,低温尾气加氢催化剂CT6-11具有良好的低温水解性能,SO2加氢转化率达到100%COS水解率超过99%。在引入S-zorb再生烟气进入尾气加氢装置后,装置运行平稳,各项操作参数正常,催化剂保持较高活性,处理S-zorb再生烟气后的装置烟气SO2排放浓度远低于国家环保标准960 mg/m3

    关键词:硫磺回收  CT6-11催化剂  尾气加氢  低温  S-zorb

 

天然气及其凝液的利用

 

我国石油炼化制氢装置碳排放因子的修正建议

崔翔宇  徐双庆  李兴春  徐文佳  孙秉琳

中国石油集团安全环保技术研究院

      要:在核算石油加工企业温室气体排放清单时,我国多采用或借鉴美国石油学会《石油和天然气行业温室气体排放方法纲要》推荐的、以氢气单位体积产率为基础计算的制氢装置CO2排放因子4.736 t CO2/104 m3H2。由于国际上对气体标准状况的定义存在不同,且原料天然气组分存在差异,建议在国内使用时将该排放因子修正为5.122 t CO2/104 m3H2

    关键词:排放因子  排放清单  制氢装置  温室气体  修正

 

新型LNG装车潜液泵设备研制及性能测试

邰晓亮1  1  肖海涛2  2  花亦怀1  盖小刚1

1.中海石油气电集团技术研发中心  2.大连深蓝泵业有限公司

      要:国内中小型天然气液化工厂的LNG装车泵基本上都采用进口的低温卧式离心泵,价格昂贵,并且在实际应用中存在容易泄漏、LNG损失大、安装拆卸过程复杂等问题。本文将潜液泵的概念引入LNG装车泵领域,完成了技术攻关和设备研制,并且依托实际生产项目完成了设备性能测试,实现LNG装车泵设备的国产化和工程化。

    关键词:LNG  装车泵  潜液泵

 

基于混合冷剂外冷的分输站压差液化天然气研究

马国光1  1  魏向东2  2

1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学 

2.中石油东部管道有限公司南昌管理处

      要:为了提高利用分输站压差制冷液化天然气工艺的液化率,该工艺增加了混合冷剂外冷,其液化流程可分为膨胀前预冷液化天然气流程和膨胀后外冷液化天然气流程。对两种工艺流程建立最大年均利润总额目标函数,并对其自由度敏感性进行分析。通过实例分析计算得出,分输站利用压差液化天然气工艺采用膨胀前预冷比膨胀后外冷经济效益更高。

    关键词:分输站  混合冷剂  LNG  膨胀  经济效益

 

油田伴生气综合利用分析

曹登巨  刘仲敕  吴丽娜  薛小君  郑渤星

中国石油长庆油田公司伴生气综合利用项目部

      要:简要叙述了油田伴生气在长庆油田区块内的分布状况、性质及特点,重点介绍了油田伴生气在开发利用过程中的10项技术和油田伴生气综合利用途径,并对比分析了综合利用情况。结果表明,油田伴生气的开发、利用发展前景广阔,其应用效果良好,是很好的清洁能源。长庆油田通过对伴生气资源的综合利用为后续开发和利用好油田伴生气提供了可靠依据。

    关键词: 长庆油田  伴生气  综合利用

 

催化蒸馏技术在汽油醚化装置的应用

黄金刚  周佳强  陈宁宁

中国石油宁夏石化公司

      要:介绍了催化蒸馏技术在40×104 t/a汽油醚化装置中的应用情况。结果表明,汽油醚化装置运行稳定,加氢后的催化汽油蒸汽压由68 kPa降至56 kPa,轻汽油研究法辛烷值提高约1.33个单位,轻汽油烯烃含量降低了15.71%(φ),效果比较显著,经济效益提升明显;C5叔碳烯烃平均转化率达到95.13%C6叔碳烯烃平均转化率达到52.28%;醚化效果明显。催化剂在40 就能够催化醚化反应,且具有较高的转化率;催化剂较高的低温活性,有利于催化剂寿命的延长。醚化轻汽油中甲醇含量控制在0.18%(w)左右,可以通过优化进一步提高醚化汽油中的甲醇含量,达到效益最大化。通过催化蒸馏技术,使醚化反应器出口转化率由69.39%提高到了93.71%;甲醇消耗为90.9 kg甲醇/t轻汽油;装置能耗为833.5×104 kJ/t(19.94 kgEo/t)轻汽油,远低于设计值;废水排放少,符合催化蒸馏技术的特点。

    关键词:醚化  催化蒸馏技术  反应  能耗

 

油气田化学

 

酸性气藏泡沫排水复合缓蚀起泡剂研究

蒋泽银        苏福燕 

中国石油西南油气田公司天然气研究院

      要:酸性气藏在酸性气体及地层水的共同作用下,对油套管有较大的腐蚀。在对酸性气藏进行泡排时,需要使用缓蚀剂进行腐蚀防护,而起泡剂和缓蚀剂之间存在配伍性的问题。针对川渝酸性气藏气水质特点,通过优选适用于矿化度为0~293 g/L的起泡组分、配伍的水溶性缓蚀组分以及起泡组分和缓蚀组分的复配和性能评价,研制出复合缓蚀起泡剂CT5-7F。该剂在矿化度为0~293 g/L的地层水中、质量浓度为1.5 g/L时,起泡能力大于185 mm3 min泡高大于165 mm15 min携液量大于152 mL、腐蚀速率低于0.076 mm/a、缓蚀率大于80%,可用于酸性气藏的泡排和防腐。

    关键词:酸性气藏  泡沫排水  缓蚀起泡剂  腐蚀

 

西气东输二线X80管线钢内腐蚀行为的研究

代佳赟1  李长俊1  2

1.西南石油大学  2.中石油管道联合西部分公司

      要:以西二线X80管线钢为对象,采用动电位极化和交流阻抗技术研究了不同质量分数的Cl-SO42-在西二线清管产物模拟溶液中X80钢内腐蚀行为,探讨了西二线管道内腐蚀机理。实验结果表明,X80管线钢在只含不同质量分数的Cl-模拟溶液中的极化曲线都呈明显的活化控制,且随着Cl-质量分数的增大,X80钢的腐蚀电流密度icorr大幅增大,X80钢的腐蚀速率增大;X80在含质量分数为0.05%Cl-、不同质量分数的SO42-模拟溶液中的极化曲线同样呈明显的活化控制,但是随着SO42-质量分数的增大,X80钢的腐蚀速率呈现先增大后减小的趋势,SO42-质量分数为0.50%时,腐蚀电流密度icorr达到最大值,腐蚀最为严重;当模拟溶液中同时含有Cl-SO42-时,X80钢的腐蚀电位与只含Cl-时相比均有所降低,腐蚀电流密度均增大; Cl-SO42-共存时,随着SO42-质量分数的增加,SO42-能快速地吸附在金属表面,阻碍Cl-的吸附,减小了Cl-对金属的腐蚀。

    关键词:西二线  X80  内腐蚀  极化曲线  交流阻抗  内腐蚀机理

 

离子渗氮对X80钢在库尔勒土壤溶液中电化学腐蚀行为的影响

孙彦伟 

辽宁石油化工大学机械工程学院

      要:通过对X80钢进行离子渗氮处理,研究其在库尔勒土壤模拟溶液中浸泡30天的耐腐蚀性能。通过动电位极化曲线和阻抗谱测试X80钢渗氮层对腐蚀性能的影响。结果表明,经离子渗氮的试样比X80钢更耐蚀,其自腐蚀电位为-393 mV,比X80钢高出337 mV,自腐蚀电流密度为0.046 A/cm2,约是X80钢的1/1 000。离子渗氮处理使X80钢表面生成了ε相和γ′相,可显著提高自腐蚀电位,使腐蚀反应更难发生。同时,显著降低了自腐蚀电流密度。采用SEMXRDEDS技术对腐蚀产物膜的表面形貌和组成成分进行测试分析表明,腐蚀产物主要是Fe3O4β-FeOOH

    关键词:离子渗氮  X80管线钢  电化学腐蚀  土壤模拟溶液  库尔勒

 

醇基压裂液的研究与应用

李奎东

中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院

      要:以低分子醇类配制的醇基压裂液,应用于低渗透致密气藏可促进返排,有效解除水锁,增加气井产量。分析了低分子醇类对羟丙基胍胶分子(HPG)溶胀及交联的影响机理,研制了专用增溶剂和交联促进剂,实现了HPG配制醇基压裂液,醇含量可达20%w),性能优良。该体系在JN气田致密砂岩储层成功应用,效果明显优于同类储层邻井。

    关键词:醇基压裂液  水锁  致密砂岩气藏

 

 

 

 

JX1-1油田沙河街储层注入水与储层配伍性研究

刘美遥1  李海涛1  谢崇文2  张雨婷2  高建崇3  刘义刚3

1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学

2.中国石油西南油气田公司  3.中海石油(中国)有限公司天津分公司

      要:针对JX1-1油田注水井出现注水阻抗明显上升,吸水能力递减快的问题,进行了储层敏感性实验研究、注入水和地层水静态和动态配伍性研究,注入水(固相颗粒、悬浮油)单独和共同作用与储层的动态配伍性实验研究。实验结果表明,水敏性中等偏强是储层欠注内在因素;清污混合回注过程中结钙质垢也是损害储层的因素之一。另外,一关键因素是注水水质中悬浮物质含量超标对吸水层造成的伤害,建议控制JX1-1油田沙河街储层注入水指标为:ρ(油)≤10 mg/Lρ(悬浮物)≤3 mg/L;悬浮物颗粒粒径中值d≤3 μm

    关键词:配伍性  结垢  敏感性实验  水质控制指标  固相颗粒  悬浮油

 

高钙质致密油酸岩反应动力学参数试验研究

1  2  2  1  李年银2  罗志锋2

1.中国石油新疆油田公司工程技术研究院

2.“油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学

      要:准噶尔盆地二叠系芦草沟组致密油储层主要为白云岩与碎屑岩过渡的云质岩沉积,目前,主要采用直井分层压裂、水平井分段压裂等进行开发生产,也尝试过酸化/酸压改造。采用旋转岩盘试验仪系统测试了常规盐酸体系、胶凝酸体系和转向酸体系与吉251井岩心的反应速度常数、频率因子、活化能、反应级数和H+有效传质系数等反应动力学参数,建立了反应动力学方程,可为酸压优化设计提供可靠的依据。与典型石灰岩、白云岩、复杂岩性油气藏的反应动力学方程对比表明,该储层的酸岩反应为传质表面反应共同控制。

    关键词:酸岩反应  动力学参数  高钙质致密油储层  刻蚀形态

 

 

 

 

酸蚀蚓孔发育模型综述

1  刘平礼1  谭晓华1  刘雨舟2  赵立强1

1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室· 西南石油大学

2.中国石油西南油气田公司低效油气开发事业部

      要:基质酸化是碳酸盐岩油气藏的重要增产措施,其增产效果极大程度上依赖于酸蚀蚓孔的生长情况。所以,运用数学模型对蚓孔生长进行模拟尤为重要。综述了毛细管模型、网格模型、无量纲模型与双尺度连续性模型等4种蚓孔生长模型的研究进展。毛细管模型运算简便,能模拟蚓孔生长过程中长度与半径的变化情况,但缺乏对最佳注入速率、面溶蚀、均一溶蚀等形态的认识;网格模型能较好地研究溶蚀情况,但由于大量繁琐的计算使其应用效率较低;无量纲模型能够较全面地描述溶蚀形态以及孔隙突破体积,但该模型不能独立运用,需要结合其他模型使用;双尺度连续模型能综合考虑各种影响因素,弥补了上述各类模型的不足。但是,目前缺乏对蚓孔密度的计算,仅局限于实验条件下的岩芯模拟。建议蚓孔模型应向现场发展,将分形理论与蚓孔模型结合,用分维表示蚓孔模型中的参数,简化模型运算的复杂程度,使其更好地适应现场实际。

    关键词:基质酸化  酸蚀蚓孔  蚓孔生长模型

 

分析计量与标准化

 

天然气发热量间接测量不确定度评估方法初探

1,2  1,2  迟永杰1,2

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.中国石油集团公司天然气质量控制与能量计量重点实验室

      要:天然气发热量作为天然气的主要使用性能指标,按现代分析计量学要求,发热量值的分析测试需要给出其不确定度。相比使用仪器直接测量天然气发热量值,使用天然气组成计算天然气发热量的间接测量法,也需要进行不确定度评估。使用不确定度传递原则,初步探讨了使用天然气组成及其不确定度进行发热量不确定度评估的方法。并以称量法制备的两元气体标准物质为例,使用气体标准物质的组成不确定度进行发热量不确定度评估,标准物质发热量不确定度为0.1%级别。

    关键词:发热量  间接测量  不确定度评估

 

模块化阀柱多维色谱系统用于分析炼厂气的技术

薛青松    王一萌

华东师范大学 化学与分子工程学院 上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室

      要:在调研了应用于测定复杂气体组分的6个阀柱模块及其等价关系的基础上,概括归纳了常用的7个以阀柱模块为基础的测定炼厂气特定组分的分析通道和18种测定炼厂气组分的多维气相色谱系统,并按色谱柱数量将其分为4柱、5柱、6柱及7柱系统,讨论了其优缺点及互变规律。调研发现,阀柱模块中两个六通阀可同一个十通阀互换,多维气相色谱系统创建的一般过程为:设计阀柱模块——搭配分析通道——组建色谱系统,多维气相色谱系统完成相同的分析任务仅与柱的数量有关,同阀的数量无直接对应关系。

    关键词:阀柱模块  气相色谱  炼厂气分析  分析通道

 

安全与环保

 

钻井噪声的现场实测与治理对策分析

张维仕    刘洪强  栗亚宁  徐冬华  刘斌彦

中国石油大学(华东)石油工程学院

      要:钻井噪声对工作人员健康和生活具有不良影响。通过对胜利油田21支井队钻井设备噪声现场实测与分析发现,井场噪声源分散分布,噪声值连续变化范围在73.2109.4 dB,机房的噪声值最大,可达到109.4 dB,钻井泵房的最大噪声值97.3 dB,钻台处噪声最大值93.4 dB3 200 m井深钻机钻台处噪声最大,超过90 dB,随井深增加噪声值下降,并会趋于稳定。通过合理规划井场布局、优选采用网电钻井技术、在主要设备及井场周围安装隔声板等措施可以减少钻井噪声。

    关键词:钻井  实测  噪声特性  噪声治理  噪声

 

天然气放空管道选材分析

  1    1    2    1  戴兴星1  张玉婷1

1. 新疆石油勘察设计研究院(有限公司)  2. 新疆油田公司采气一厂

      要:对高压天然气放空管道的选材进行了研究。天然气管道放空时温度较低,超出了普通碳钢的使用温度下限,需按低温低应力工况考虑。通过对某天然气放空管道的操作温度、操作压力及应力进行核算,分析其是否处于低温低应力工况。结果表明,放空管道操作压力低于1.0 MPa,正常操作时的轴向拉应力低于材料标准规定的20#钢最小抗拉强度值的10%,管道操作工况处于低温低应力工况,管道材质可以使用20#钢。

    关键词:放空管道  放空温度  低温  低应力  背压  选材

 

基于云模型的石化企业应急成熟度评价方法

黄亮亮1  姚安林1  祁云清1  范小霞2

1.西南石油大学石油与天然气工程学院  2.四川省尺度建设工程设计有限公司

      要:针对石化企业应急能力评价过程中随机性与模糊性并存的问题,提出一种基于云模型的综合评价方法。首先,从危机管理的PPRR模型出发建立了石化企业应急成熟度评价指标体系;其次,分别采用逆向云发生器和CRITIC法计算指标的评价云和权重值;最后,通过浮动云和综合云算法实现应急成熟度的综合评价。实例分析表明,该方法能够揭示评价因子与评价过程内在的不确定性,评价结果直观、符合实际,便于实现专家的群体决策。

    关键词:石化企业  应急能力  成熟度  云模型  CRITIC

 

川渝地区输气站场ESD系统执行元件应用优化探讨

徐婧源1  1  毛彦恒1  陈颖杰2  3  1

1.中国石油西南油气田公司输气管理处 2.中国石油西南油气田公司勘探事业部

3.中国石油西南油气田公司规划计划处

      要:气液联动干线球阀作为川渝地区输气站场ESD系统的主要执行元件之一,是ESD系统的重要组成部分。球阀执行机构的合理设置不仅对气液联动干线球阀发挥干线切断功能起重要作用,还对保证ESD系统的安全功能具有重要影响。为此,通过分析川渝地区输气站场ESD系统中气液联动干线球阀执行机构存在的问题,提出了两种优化方案。结果表明,优化后的ESD系统满足独立设置原则和故障安全型原则。现场应用结果显示:①ESD系统工作正常,能够发挥要求的安全功能;②ESD系统误动作率大大降低,起到了对输气站场的安全保护作用。

    关键词:输气站场  ESD系统  执行元件  气液联动干线球阀  逻辑控制  优化