《石油与天然气化工》2015年第3期中文摘要
发布时间:2015年07月13日        点击数量:4310
 

《石油与天然气化工》2015年第3期中文摘要

 

油气处理与加工

 

基于BP神经网络预测硫在高含硫气体中溶解度

    李长俊

西南石油大学石油与天然气工程学院

      要:元素硫在高含硫气体中溶解度的研究是硫沉积机理研究、硫沉积预测和处理技术研究的前提和基础,也是元素硫沉积室内研究工作的核心课题。为了关联和预测硫在高含硫气体中的溶解度,提出误差逆向传播人工神经网络(BP ANN)模型,并设计了该模型的计算过程,讨论了该模型的参数设置。计算结果表明,该模型可作为模拟和内推硫在高含硫气体中溶解度的一种较好手段,但外推效果较差。与现有其他硫溶解度计算模型相比,该模型计算结果优于Chrastil缔合模型和经验公式,与状态方程法和六参数缔合模型的计算结果相当。

    关键词:硫沉积  BP神经网络  预测  元素硫  高含硫气体  溶解度

 

天然气脱水脱烃用SM系列分离器的研究与应用

  陈家庆    沈玮玮

北京石油化工学院机械工程学院

      要:Shell石油公司研发的SM系列分离器是一种高效的脱水、脱烃设备,对其发展历程、结构组成和工作原理进行了系统的总结,结果表明,采用重力分离与高效内构件相结合的SM系列分离器具有分离效率高、构件模块化等优点,适用于天然气脱水、脱烃装置。针对SM系列分离器开展的气-液分离应用基础研究,有助于了解其内构件工作情况及分离器内液滴平均尺寸分布情况,可为分离器内构件的结构优化设计和分离器性能的进一步提升提供参考。

    关键词:天然气   脱水  脱烃  -液分离器  SM系列分离器

 

 

 

空间位阻胺TBEE对天然气中酸气吸收的研究

迟明浩  李春虎  张祥坤    石会龙  杨微微 

中国海洋大学化学化工学院

      要:在低碳硫比的条件下(H2S体积分数3.0%CO2体积分数5.0%),考察了温度与胺液体积分数对吸收效果的影响,结果表明,反应温度40 ℃、胺液体积分数35%~45%为最佳反应条件。对比了MDEATBEE对模拟天然气中H2SCO2的脱除性和选择性,并研究了MDEATBEE复配形成的混合溶液对酸气的吸收情况,实验结果显示,TBEE的选择性大于MDEA的选择性,且TBEECO2H2S的吸收效果明显优于MDEA,随着空间位阻胺TBEE在溶液中所占比例的增加,选择性和碳硫容逐渐增加。复合溶液能耗低于MDEA溶液。

    关键词:天然气  TBEE  MDEA  脱硫脱碳  选择性  空间位阻胺

 

凝析气田外输气烃露点控制方法研究

马国光1  董文浩1  马俊杰2  1  许培林1  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.中国石油集团川庆钻探工程有限公司

      要:凝析气田普遍为高压气田,处理厂采用传统的节流阀制冷控制外输气烃露点工艺,在气田开发后期出现不适应性现象。为了进一步提高处理工艺对气田开发的适应性,提出了用透平膨胀机代替节流阀制冷以控制烃露点的工艺。通过对节流阀制冷脱烃工艺和透平膨胀机制冷脱烃工艺的对比分析认为,透平膨胀机低温脱烃工艺不仅能降低集输压力,延迟工艺调整的时间,而且降低了工程建设投资及能耗,具有较强的适应性,可为其他凝析气田处理工艺设计提供新的思路。

    关键词:凝析气  节流阀制冷  透平膨胀机  烃露点

 

 

 

 

碱土金属催化剂催化裂解重油实验研究

唐瑞源1  田原宇1,2  蔡健龙2  乔英云2

1. 中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室

2. 山东科技大学低碳能源研究中心

      要:采用小型流化床实验装置,以减压渣油为原料,铝酸镁为催化剂,考察反应温度、水油比、催化剂装填量等条件对重油催化裂解反应气体产物分布的影响;同时,还考察了不同催化剂对重油催化裂解三相组成和气体产物分布的影响。研究结果表明,各操作条件对重油催化热解实验产物存在不同程度的影响,其中温度影响最大,在反应温度为750 ℃、水油比为2、催化剂装填量为40 g等最优条件下,乙烯质量产率为11.89%,总烯烃质量产率为20.19%。通过对不同催化剂的比较,铝酸镁的选择性优于铝酸钙,铝酸钙的产率优于铝酸镁。

    关键词:碱土金属  减压渣油  催化裂解  产率  烯烃

 

380 kt/a硫磺回收装置设计特点及试车总结

  肖鸿亮

中化泉州石化有限公司

      要:380 kt/a硫磺回收装置是中化泉州石化有限公司12 000 kt/a炼油项目的配套环保装置,采用国内自行研发的先进硫磺回收技术进行设计和试运行。简要介绍了该大型硫磺回收装置的设计特点及工艺流程,并对在开工试运行期间低负荷工况下出现的问题进行了分析总结,可为装置长周期平稳运行提供指导。试车结果表明:硫磺回收装置运行平稳,尾气中SO2的排放量符合国家环保部门的规定,生产的硫磺成品质量达到GB/T 24492006《工业硫磺》中规定的优等品级别,具有较好的环保效益和经济效益。

    关键词:硫磺回收  SSR  设计特点  低负荷  运行

 

重油催化裂化装置反-再系统构架及管道改造设计

吕昌海  夏德宝

中国石油工程建设公司华东设计分公司

      要:作为炼厂装置的核心部分, 重油催化裂化装置反应-再生系统管道设计一直是炼油厂管道设计的技术难点。针对中国石油大连石化1 400 kt/a重油催化裂化装置反-再系统改造项目设计及施工中遇到的问题进行分析和总结,分别从反-再系统构架改造设计及管道改造设计两方面提出了解决方法和建议。

    关键词:重油催化裂化  -再系统  构架设计  管道设计  改造

 

MDEA脱硫溶液吸收选择性提升研究

李永生

中国石化达州天然气净化有限公司天然气净化厂

      要:通过分析MDEA脱硫溶液吸收选择性的影响因素,确定了气液比和塔板数为工艺调整的主要手段。通过增大装置气液比,降低胺液循环量和吸收塔塔板数,可提高胺液对H2S的选择性吸收性能,增加产品气收率,减少装置的电力、蒸汽及胺液消耗。

    关键词:选择性  吸收  脱硫  MDEA  H2S  CO2

 

硫磺回收装置超低负荷开工运行及应用研究

1  游少辉1  唐忠怀2

1.中国石油广西石化公司  2.中国石油西南油气田公司天然气研究院

      要:介绍了广西石化6×104 t/a硫磺回收装置2014年的超低负荷首次开工过程,在酸气量少、只达到设计负荷13%的条件下,通过采用氢气伴烧、控制夹套伴热温度、优化硫冷器操作等多项超低负荷开工措施,实现装置的低负荷顺利开工,解决一期1×104 t/a向二期6×104 t/a硫磺回收装置切换过程的生产难题。

    关键词:硫磺回收  超低负荷  氢气伴烧  优化操作

 

天然气及其凝液的利用

 

LNG接收站冷能用于轻烃回收工艺

王雨帆1  李玉星1  王武昌1  王小尚2  刘景俊2

1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

2.中国石化青岛液化天然气有限责任公司

      要:近几年,随着大型LNG接收站的快速发展,LNG冷能利用的研究也日益迫切。利用LNG冷能回收其中高附加值的C+2轻烃则是一种有效的方式。提出了一种利用LNG冷能回收轻烃的改进流程,利用脱甲烷塔进料为脱乙烷塔塔顶冷凝器提供冷量,得到液态乙烷和C+3,方便产品的储运。以国内某LNG接收站的富气为例,模拟计算得到:该流程中C+3收率可达97.5%,乙烷回收率可达95.78%。对装置的经济性进行了分析,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益显著。并提出了LNG冷能用于轻烃回收工艺中冷能利用率的计算方法,得到单独采用该流程的冷能利用率为38.93%。针对LNG组分、温度等参数进行了敏感性分析,考察对C+3收率、乙烷回收率及能耗的影响,可以为接收站的优化运行提供指导。

    关键词:接收站  LNG  冷能利用  天然气  轻烃回收  轻烃分离

 

阶式双混合冷剂液化天然气流程的混合制冷剂研究

王元春1  程小姣1  2  王思茜3  曹连进2

1.中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司

2. “油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学

3.四川石油天然气建设工程有限责任公司

      要:为了降低混合制冷剂液化天然气流程功耗,采用预冷循环。其中,阶式双混合冷剂液化天然气流程得到广泛应用。通过建立阶式双混合冷剂液化流程比功耗的目标函数,分析预冷温度、混合制冷剂组成及配比与液化流程比功耗的关系得出:混合工质预冷的最佳温度为-50 ℃,预冷混合制冷剂由C2H6~C5H12组成,深冷混合制冷剂应为N2CH4~C3H8组成;同时,混合制冷剂最佳配比为比功耗最小所对应的各组分的含量。

    关键词:双混合冷剂  预冷温度  液化  组成  最佳配比

 

 

 

 

 

烯烃对硫醚低温转化和NiMo催化剂表面组成的影响

邓凡锋1,2  黄星亮2  3

1.华油天然气股份有限公司天然气应用技术研究所 

2.中国石油大学(北京)CNPC催化重点实验室

3.中国石油西南油气田公司物资公司

      要:Al2O3为载体采用等体积分步浸渍法制备了NiMo/Al2O3催化剂,在固定床反应器上研究了在相对较低的温度(200 ℃)条件下,烯烃的加入对甲基叔丁基硫醚的加氢转化的影响。实验结果表明,烯烃与硫醚在催化剂表面发生竞争吸附,其加入对硫醚的转化有明显的抑制作用。采用SEM电镜,SC元素分析和X射线光电子能谱对催化剂的表面组成及形态进行表征,发现烯烃使得催化剂表面出现明显的颗粒聚集和结块现象,积碳量增加;同时,导致Ni向催化剂的表面迁移,Mo4+/Mo6+比值减小,Ni0/ Ni2+比值增大,这均在一定程度上减弱了催化剂的活性。

    关键词:烯烃  硫醚  竞争吸附  积碳  表面组成  镍钼催化剂

 

甲烷二氧化碳重整热力学分析

李建伟      姚卫国  张三莉

西安科技大学化学与化工学院

      要:为了优化反应条件及提高催化剂的反应效率,采用平衡常数法对甲烷二氧化碳重整制合成气进行了热力学分析,计算出该反应发生的最低可行温度为914 K。研究了反应温度、压力及反应原料进气组成对重整特性的影响。结果表明,温度在1 123 K和常压下,CH4CO2的转化率可分别达到94.47%97.31%,且温度升高有利于转化率的提高, 而压力升高却不利于反应正向进行。随着原料气中n(CH4)/n(CO2)比值的增加,CH4CO2转化率呈现单调但相反的变化趋势,当n(CH4)/n(CO2)=1.2时,CO2的转化率可达99.29%n(H2)/n(CO)0.99O2含量增加,使CH4CO2转化率分别升高和降低,且使n(H2)/n(CO)的值增加; n(CH4)∶ n(CO2)∶n(O2)=1.2∶1∶0.575时,能使反应实现自热。

    关键词:平衡常数  重整  Aspen Plus  热力学  自热

 

天然气液化混合冷剂配方优化研究

孟毅明1  王东军2  2

1. 中国石油大学(北京)  2. 中国石油天然气管道局天津设计院

      要:混合冷剂制冷是目前天然气低温液化的重要手段,由于操作工况复杂、冷剂介质多相共存,制冷剂的选择及配方优化已成为天然气混合冷剂液化技术面临的主要问题。本文采用均匀设计实验方法对混合冷剂配方进行研究,首先依据不同制冷剂组分在不同温区制冷的原理,初步选定基本冷剂组分;然后通过HYSYS模拟不同组成混合冷剂的制冷效果,通过实验结果分析混合冷剂中各组分的作用;在保持操作压力及处理量不变的条件下,以冷剂的最小循环量为目标参数进行优化分析,最终形成混合冷剂优化配方,从而避免了采用复杂原理探讨和试算的传统方法。

    关键词:天然气液化  混合冷剂  流程模拟  配方  均匀设计  优化

 

油气田化学

 

酸性油气井用油套管选材与评价方法

杨建强  张忠铧  周庆军  郭金宝

宝山钢铁股份有限公司

      要:介绍了相关国际标准对包括低合金抗硫管、马氏体不锈钢、镍基合金在内的酸性油气田用油套管钢使用极限和评价方法的相关规定,同时也介绍了宝钢在模拟油气田实际工况条件下各类油套管钢使用极限方面的研究进展和使用经验,并对相关标准的模糊之处进行了解读和补充。

    关键词:油套管  使用极限  酸性环境  评价方法

 

适用于柴油基钻井液的前置液用表面活性剂优选方法

欧红娟1,2  1,2  2  柳洪华2  3  郭小阳2

1.西南石油大学材料学院

2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学

3.中国石油冀东油田钻采工艺研究院

      要:采用前置液有效驱替油基钻井液是提高页岩气井固井质量的关键,表面活性剂则是决定前置液驱替效果的关键。目前,单纯以清洗效率为指标考虑工程性能来优选表面活性剂,工作量大且有一定的盲目性。因此,开展了基于表面活性剂特性的优选方法研究:确定了清洗效率较高的表面活性剂离子类型和HLB值范围;确定润湿渗透柴油基钻井液表面所需的临界表面张力γc从表面活性剂表面张力和临界胶束浓度(CMC)进行优选;将材料研究与工程模拟评价相结合,最终确定一套适用于柴油基钻井液的前置液表面活性剂优选方法。实验结果表明,适用于柴油基钻井液的前置液用表面活性剂应满足以下特性:应选用非离子或阴离子表面活性剂,且HLB值应在12~15表面活性剂的较优加量应接近或大于表面活性剂的临界胶束浓度;表面活性剂的γlg(溶液表面张力)应小于或接近润湿柴油基钻井液表面的γc(临界表面张力为25~27 mN/m),此时,前置液的清洗效率较高。该方法可为表面活性剂的优选提供指导,有助于提高页岩气井固井质量。

    关键词:页岩气  水平井  柴油基钻井液  表面活性剂  临界表面张力  清洗效率  优选方法

 

一种单步法在线酸化酸液体系研究及应用

汪本武1  刘平礼2  1  兰夕堂1  赵立强2  李年银2

1.中海油(中国)有限公司天津分公司

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:目前,注水井酸化主要采用常规酸化模式,但常规酸化存在酸化作业时间长、作业程序复杂、作业环境要求高、动复原复杂和协调难度大等问题。针对这些问题,提出一种单步法在线酸化技术。该技术的核心是采用一种高效酸液体系代替常规酸化三段式液体,实现以一代三功效。因此,开展了新一代单步法酸液体系—G智能复合酸液体系的研究,主要包括酸液体系与注入水、采出水配伍性、抑制沉淀、缓速、缓蚀性能、酸化流动效果评价及微观分析。结果表明,G智能复合酸液能够满足单步酸液体系的性能要求,酸液体系与注入水最优混配体积比在1∶21∶8。微观电镜分析表明,酸液不会破坏岩石骨架。将该酸液体系应用于渤海油田B4注水井在线单步法酸化,酸化后该井的视吸水指数大幅度升高,降压增注效果显著。

    关键词:注水井  单步  酸化  酸液体系  微观分析

 

油基钻井液应用中存在的问题分析及对策

刘振东

中国石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院

      要:胜利油田罗家区块和乔庄地区沙三段油、泥页岩裂缝发育,在该区块钻井具有一定的风险性,使用油基钻井液可以很好地解决此问题。目前,油基钻井液已在多口井进行了应用。在对油基钻井液性能进行介绍的同时,对在渤页平1井、渤页平2井及梁页1井的现场应用中存在的一些问题进行了归纳分析和探讨,并提出了相应的对策。

    关键词:油基钻井液  泥页岩  现场应用  乳液稳定性  封堵性

 

低渗油藏水驱后CO2潜力评价及注采方式优选

1  吴志伟2  余华贵1  江绍静1  朱庆祝3  奥洋洋1

1.延长石油(集团)有限责任公司研究院

2.中国石油长城钻探工程有限责任公司  3.中石油新疆油田分公司

      要:针对延长油田乔家洼区块由于基质致密和非均质性严重造成注水开发效果差的问题,通过开展CO2室内驱油实验,在水驱基础上分别对连续气驱和气水交替驱驱油潜力进行评价,并对气水交替驱流体注入速度、段塞尺寸及气水比等注入参数进行优化。同时,对区块采用水驱、优化井网后水驱、利用优化的CO2驱注入参数开展气驱和注气5年后转气水交替驱4种开发方案,进行数值模拟产量预测。实验结果表明,CO2驱在目标区块高含水后有着较大驱油潜力,连续气驱和气水交替驱分别在水驱基础上可提高采收率8.43%20.95%;气水交替注入方式下采收率随各注入参数的增大均呈先增加后降低的趋势,最佳注入速度、最佳注入段塞尺寸和最佳气水比分别为0.73 mL/min0.1 PV1∶1。数值模拟结果表明:优化井网后水驱、连续气驱和注气5年后转气水交替驱3种方案在开发15年后,分别可以在原水驱方案基础上提高采收率0.77%13.81%12.98%,建议采用注气5年后转气水交替驱方案进行生产。

    关键词:低渗油藏  CO2  气水交替  注入参数

 

聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化

张继红1  程翘楚1  陈喜玲2  2

1.东北石油大学教育部提高采收率重点实验室

2.中国石油辽河油田石油勘探开发研究院

      要:大庆油田经过聚合物驱后已进入特高含水开发阶段,存在水驱控制程度低、层间矛盾大等问题。为进一步挖潜剩余油,提高采收率,改善大庆油田注采开发现状,在室内实验研究的基础上,针对N5试验区开展了聚合物驱后凝胶与聚合物交替注入参数优化研究。研究结果表明,聚驱后凝胶与聚合物交替注入驱油采用小段塞多轮次的段塞提高采收率效果优于大段塞少轮次的段塞;最佳组合的段塞为凝胶(0.02 PV+聚合物(0.03 PV),共计注入11轮次,注入总量为0.55 PV;经过凝胶与聚合物交替注入驱油后,其阶段采收率可在聚驱基础上提高10%左右,说明凝胶与聚合物交替注入驱油方法具备进一步开发聚合物驱后剩余油的潜力。

    关键词:聚合物驱  凝胶  聚合物  交替注入  参数优化

 

耐温抗盐型丙烯酰胺类聚合物的研究进展

刘阳阳1  黄文章2  吴柯颖1  牟亚晨1

1.西南石油大学化学化工学院  2.重庆科技学院化学化工学院

      要:丙烯酰胺类共聚物的耐温抗盐性是近几年研究的热点之一。主要介绍了其耐温抗盐单体的性质、聚合方法以及引发剂的选择。通过调研国内外耐温抗盐聚合物研究现状认为,添加适量的功能单体是提高聚丙烯酰胺耐温抗盐性的最有效途径。选取合适的聚合方法和引发剂,对共聚物相对分子质量和性能影响明显。

    关键词:丙烯酰胺  单体  耐温抗盐  聚合方法  引发剂

 

 

 

分析计量与标准化

 

天然气气质检测方法国内外标准异同点分析

曾文平1,2  1,2

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.石油工业天然气质量监督检验中心

      要:随着我国进口天然气贸易量的快速增长和进口气源地的不断增多,对国内外天然气检测标准进行对标分析具有迫切的需要。介绍了国内外主要天然气气质检测方法标准的异同点,包括天然气取样、组成分析、物性参数计算、水含量/水露点、烃露点测定、硫化物含量分析等项目,从适用范围、测定原理和方法、数据处理和分析结果精密度要求等内容进行对标分析。其结论可为天然气贸易谈判在选择天然气气质检测方法标准时提供技术支撑。

    关键词:天然气  检测方法  标准  异同点  比较分析

 

高效液相色谱法测定有机硫化合物浓度

沈齐英  李进平

北京石油化工学院

      要:建立了高效液相色谱同时测定苯硫醚、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6二甲基二苯并噻吩的方法。在正十六烷为溶剂、90%(质量分数)甲醇水溶液为流动相、流速为1 mL/min、检测波长为254 nm的条件下,4种组分在10 min内得到良好分离。线性质量浓度范围分别为3.1~350 μg/mL2.3~400 μg/mL3.4~500 μg/mL5.0~300 μg/mL,检测限分别为1.98 μg/mL1.59 μg/mL1.47 μg/mL2.05 μg/mL;并有较好的精密度,稳定性和回收率。实验证明,该法操作简便、分析快速、结果准确,可用于不同来源及不同加工工艺的石油产品中有机硫化合物的同时检测。

    关键词:高效液相色谱  有机硫化合物  油品

 

 

 

安全与环保

 

处理空气钻井地层出水新技术与试验分析

田家林1,2  付传红1  1  刘正连3  龙小康4  4

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.中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

4.中国石油西南油气田公司

      要:针对泡沫剂不能很好地处理空气钻井地层出水的问题,提出了一种处理地层出水的固相携水剂携水新技术,并且主要对固相携水技术的携水性能、携水速率、黏附性能以及压力对吸水性能的影响展开了研究。结合固相携水技术的主要研究内容,进行了系统的现场试验测试。测试结果表明,与传统泡沫相比,该技术具有携水速度快、携水量大、不影响正常钻进、不憋压等特点。该方法对于降低钻井成本,提高钻井速度具有重要意义。同时,也验证了该技术的可靠性、可行性。

    关键词:空气钻井  地层出水  固相携水剂  携水性能  试验分析

 

LNG接收站次氯酸钠投加量确定及产生装置选择

焦月明1  2  1  敬兴龙1

1.新疆华隆油田科技股份有限公司  2.中石油大连液化天然气有限公司

      要:LNG接收站通常采用海水作为气化LNG的热媒,但实际运行中,却存在海洋微生物滋生、附着管道及设备的风险。因此,LNG接收站通常会在海水取水口处投加次氯酸钠(NaClO),但NaClO投加量及产生装置却是其必须考虑的问题。首先,分析了投加量的影响因素及评价标准,并以大连LNG接收站为例说明投加量的具体确定方法;其次,分析了电解海水制NaClO装置及NaClO溶液直接投加装置,并计算了二者的运行成本;最后,就两种装置的优劣进行对比分析。结果显示,电解海水制NaClO装置具有运行成本低、NaClO即产即用的优点;而NaClO溶液直接投加装置则具有前期投资费用低、装置简单和建造面积小的优点。

    关键词:LNG接收站  海洋微生物  次氯酸钠  投加量  电解海水

万州天然气净化厂能源计量器具配置及节能措施

        

中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂万州分厂

      要:通过对万州天然气净化厂的能源消耗和能源计量器具配置情况进行介绍,再对重点耗能单元的能耗进行深入分析,最后提出了低低压蒸汽回收系统改造、合理增设变频设备、投用蒸汽引射器、加强计量器具管理和数据台账管理等有针对性的节能措施。

    关键词:能源  计量器具  节能措施

 

SLAB View软件在含硫天然气井井喷泄漏扩散模拟中的应用

1,2  赵煜晖3  廖柯熹2  向方倩3  1

1.中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院

2.西南石油大学  3.中国石油西南油气田公司

      要:介绍了SLAB重气泄漏扩散模型,并运用SLAB View软件模拟了某含硫气井发生井喷事故H2S云团的扩散过程和危害区域,得出了H2S云团在指定浓度平均时间下的影响范围,以及指定浓度H2S云团出现在最远距离的时间和最远下风向扩散距离。结果表明,SLAB View软件能方便、快速地模拟平坦地形下含硫天然气井喷泄漏扩散过程,预测事故泄漏扩散后果和影响范围。

    关键词:SLAB模型  井喷  H2S云团  扩散距离