《石油与天然气化工》2015年第1期中文摘要

本期视点

天然气能量计量的技术进展

陈赓良

中国石油西南油气田公司天然气研究院

    摘  要：我国自2008年底发布GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》以来，开展了大量实验研究与现场测定工作，取得了一系列成果。但由于近年来国际上发布的一系列重要标准在我国尚未转化并贯彻，故在溯源准则建立、分析系统测量误差及其不确定度评估，以及蒙特卡洛模拟及其在能量计量中的应用等方面尚存在缺陷。最后对今后能量计量的技术开发提出了4点建议。

    关键词：天然气  能量计量  测量误差  分析偏差 不确定度 蒙特卡洛模拟

油气处理与加工

二乙基多硫醚混合硫化剂的合成及反应机理研究

徐海升¹  许世业¹  邵剑波²

1.西安石油大学化学化工学院  2.中国石油格尔木炼油厂

    摘  要：以直接来源于炼油企业的工业硫磺和硫化钠、溴乙烷为原料，在相转移催化剂四丁基溴化铵的作用下合成二乙基多硫醚混合硫化剂，对影响产物硫含量的反应条件进行了研究，并对合成反应机理进行了探讨。结果表明，S₈分子的开环是合成反应的关键步骤， 硫化钠的加入大大降低了S₈的活化温度；  在n（S）∶n（Na₂S）为4∶1、一步反应温度为50 ℃、一步反应时间为25 min、二步反应温度为室温、二步反应时间为1.5 h、四丁基溴化铵摩尔分数为4%的条件下合成的二乙基多硫醚，硫质量分数达63.86%，闪点为83.5 ℃，油溶性好。该反应原料来源广泛，合成路线简单，反应条件温和且环境友好，具有良好的开发应用前景。

    关键词：二乙基多硫醚  混合硫化剂  合成  反应机理

磷石膏、NH₃联合矿化天然气净化厂尾气中CO₂的流程模拟

林 婷  魏文韫  刘凌岭  余 徽

四川大学化学工程学院

    摘  要：针对CCUS新工艺——磷石膏、NH₃联合矿化天然气净化厂排放尾气中CO₂，应用流程模拟方法，在物性估算、模型建立的基础上，对磷石膏矿化CO₂反应的工艺条件进行了优化，提出反应温度为60 ℃、反应时间为100 min的优化方案。对比优化后工艺条件与现有工艺条件的模拟结果可知，优化后尾气中CO₂、NH₃、磷石膏排放量比现有工艺排放量均减少3%以上。以降低工程能耗为优化目标，通过对全流程进行换热网络的设计，可使热公用工程能耗降低15%，冷公用工程能耗降低5.6%。

    关键词：磷石膏  NH₃  天然气净化厂  CO₂  流程模拟  换热网络

西南地区天然气净化厂尾气减排方案探讨

杨 威¹  常宏岗¹  何金龙¹  吴明鸥¹  刘卓旻²  陈 超²  刘 伟³

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勘探开发研究院

3.中国石油西南油气田公司川西北气矿天然气净化厂

    摘  要：通过对硫磺回收尾气处理主要工艺以及西南地区天然气净化厂硫磺回收装置排放现状的分析，着重对比了加氢还原类和可再生型有机胺类脱硫尾气处理工艺，提出了天然气净化厂尾气减排方案，为天然气净化厂尾气减排提供了新思路。

    关键词：硫磺回收  尾气  SO₂  加氢还原  可再生型有机胺  减排

塔二联轻烃站脱硫系统参数调整分析

马国光¹  曹连进¹  钟荣强²  季夏夏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.中国石化西北油田分公司

    摘  要：针对塔二联轻烃站脱硫装置天然气中H₂S含量变化较大，脱硫不达标的实际情况，对脱硫装置的运行参数进行敏感性分析。分析结果表明，吸收塔操作压力、操作温度及MDEA循环量对净化气中H₂S含量影响不大，而再生塔操作参数对脱硫效果的影响非常显著。因此，只对MDEA再生塔操作参数进行调整。结果表明，在塔二联天然气中H2S质量分数增加58%的条件下，对MDEA再生塔操作压力和温度进行微调，可有效降低净化气中H₂S含量并使其达标。

    关键词：脱硫装置  敏感性  参数调整  H₂S含量

降低凝析油中H₂S含量的工艺模拟及优化

陈 信¹  曹 东²  王婷婷¹  李 丽¹  文 科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重庆天然气净化总厂

    摘  要：中亚某油气处理厂因稳定凝析油产品中H₂S含量较高，在凝析油装车过程中，装车台周边空气中H₂S浓度较高，严重影响操作人员人身安全。通过对稳定凝析油中H₂S超高的原因进行分析，利用HYSYS软件对凝析油稳定装置进行了模拟。模拟结果表明，在未对工艺流程及工艺设备进行整改的情况下，保持塔底温度在155～160 ℃的范围，塔顶压力为0.3 MPa，调整塔顶、塔中部进料质量比为1∶1，稳定凝析油中H₂S质量浓度从约170 mg/L下降至约20 mg/L，装车台周边未监测到H₂S。

    关键词：稳定凝析油  H₂S  HYSYS  模拟

粗汽油和精制油制氢技术在连续重整装置开工中的应用

袁春华

中国石油工程建设公司华东设计分公司（北京）

    摘  要：对连续重整装置开工用氢气来源、粗汽油和精制油制氢原理及流程、制氢投资情况等进行了讨论，并结合两套新建60×10⁴ t/a连续重整装置的制氢装置，对比分析了两种开工制氢方案。得出如下结论：若氢气来源较为困难，连续重整装置开工时可考虑增加1套粗汽油或精制油制氢装置；精制油制氢方案适用于精制油储备充足的工厂，在精制油不足的情况下宜优先考虑采用粗汽油制氢的方案；催化剂在制氢装置投资费用中所占比例较高，约为67.48%。

    关键词：连续重整  开工氢气  精制油制氢  粗汽油制氢

液化天然气工厂重烃脱除工艺方案比选

曾凡平  田广新

华油天然气股份有限公司

    摘  要：分析了液化天然气工厂重烃脱除的现状及存在的问题，对比了多种重烃脱除方案的优劣性。以华油天然气股份有限公司处理规模为100×10⁴ m³/d（20 ℃，101.325 kPa）的广元LNG工厂现有装置为例，在脱水单元后新增1套脱重烃装置可取得良好的重烃脱除效果，减少重烃闪蒸气量，提高天然气液化率，降低LNG产品的比功耗，促进装置长周期满负荷稳定运行。

    关键词：液化天然气  重烃脱除  变温吸附  工艺改造  节能降耗

天然气及其凝液的利用

LNG储备库蒸发气回收工艺研究

陈利琼  韩晓瑜  黄 坤  吴晓南  吴世娟  卢泓方  朱淑君

西南石油大学石油与天然气工程学院

    摘  要：蒸发气（BOG—Boil Off Gas)的处理是LNG储备库必须考虑的关键问题之一，它关系着LNG储备库的能耗、安全及平稳运行。为减少因BOG放空而造成的巨大损失，有必要采用BOG回收技术。在分析适用于LNG储备库的BOG回收方法的基础上，又提出甲烷制冷剂液化循环、混合制冷剂液化循环及氮气膨胀制冷液化循环3种BOG再液化方案，进一步减少由LNG储备库运行所产生的热量损失。用HYSYS软件模拟工艺流程对比分析了3种方案所需制冷剂流量及系统功耗，结合有效能相关理论确定适用于LNG储备库的BOG再液化方案——混合制冷剂液化循环方案。该方案的压缩机轴功率比甲烷制冷剂再液化方案小15.30 kW，比氮气膨胀再液化方案小146.42 kW，且系统功耗相对较小；混合制冷剂液化循环方案系统有效能损失较氮气膨胀液化方案小22.06%，较甲烷制冷剂再液化方案小35.78%；此外，该方案所需制冷剂流量较少，适用于储备规模较大的LNG储备库。

    关键词：LNG  储备库  BOG  回收  液化工艺  有效能  系统功耗

LNG 产业链动态模拟仿真平台应用现状和展望

常心洁  付子航  崔 峰  陈 杰

中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心

    摘  要：LNG产业链是一个复杂的系统工程，为了寻找产业链运行和管理中的短板环节和规避风险，需要通过动态模拟仿真对现有LNG生产物流系统进行优化和设计。通过对系统仿真概念的了解，和对模拟LNG产业链的动态仿真软件进行比较和选择可知, Witness软件可用于LNG产业链动态模拟的二次开发。在Witness软件基础上通过编程语言进行二次开发，编制了LNG产业链动态仿真系统的完整模型结构，介绍了二次开发的思路和算法，并对建立好的动态模拟仿真平台进行了软件测试，提出了二次开发和应用中的瓶颈问题和解决方法。最后总结了该仿真平台将来的应用前景和方向。

    关键词：LNG  产业链  动态模拟仿真  二次开发  应用现状

PRICO^®天然气液化技术及应用实践

罗树林  盖璟权  江 浩  张跃征

博莱克威奇(北京)工程设计有限公司

    摘  要：PRICO^®是美国博莱克威奇（Black & Veatch）拥有的专利天然气液化工艺。目前在中国，和康泰斯公司合作建设的有21套装置，其中13套已经顺利投产。PRICO^®液化工艺适合多种组分的进料气；冷剂回路是封闭可调节式系统，单级混合冷剂具有成熟可靠、简单高效和易于操作等特点。冷箱和冷剂压缩机是该项技术的核心设备，可保证装置运行的长期稳定性。介绍了LNG工厂的一些主要操作情况，分析了现场遇到的实际问题，提出了操作控制的建议，为LNG新建工厂及PRICO^®厂在技术和操作方面提供指导。

    关键词：PRICO  天然气液化  LNG  混合冷剂  工厂操作

煤制甲醇中的合成气深冷分离制LNG的工艺研发

赖秀文  张淑文  胡明辉  陈 兵  崔超岭

杭州杭氧股份有限公司石化工程公司

    摘  要：基于杭氧承担的国内煤制芳烃10×10⁴ t/a项目中的合成气深冷分离制LNG成套装置为背景，研发出一种带膨胀机的液化工艺。利用高压氮气通过透平膨胀机绝热膨胀的循环制冷提供大部分冷量，并利用双塔低温精馏实现合成气的分离与LNG的液化，气体在膨胀机中膨胀降温的同时，能够输出功并用于驱动增压机。该工艺相对于混合冷剂工艺来说，具有整体紧凑、占地面积小、冷剂消耗少（约89%）、综合运行成本较低、安全性高、启动时间短以及适应在70%~110%的变负荷工况下运行等特点，充分实现了从工艺到设备国产化的目标。

    关键词：深冷分离  甲醇合成气  LNG  膨胀制冷循环  精馏塔

油气田化学

抗温抗盐复合缓蚀起泡剂的室内评价及应用

李 伟¹  蒋泽银¹  艾天敬²  陈 楠¹  苏福燕¹  胡志国²  何 鑫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重庆气矿

    摘  要：天然气气井开发中后期因地层能量降低，携液能力下降，致使产水气井井筒内积液严重，影响气井产能。对此，需要采取泡沫排水措施以维持气井正常生产。川渝地区大多为含H₂S和CO₂的酸性气田，在进行泡排的同时需要进行腐蚀防护。因此，开展了复合缓蚀起泡剂的评价研究及应用，以实现在酸性气藏开采中的泡排和防腐联作。对复合缓蚀起泡剂CT5-20的性能进行了评价研究，证明该复合缓蚀起泡剂不仅抗温抗盐（150 ℃、300 g/L矿化度）、泡排性能优异，而且具有较好的腐蚀防护性能。用该缓蚀起泡剂在重庆气矿X井进行现场试验，取得了较好的缓蚀泡排效果，说明CT5-20复合缓蚀起泡剂的应用可以实现高温、高矿化度酸性气井的泡排防腐联作。

    关键词：CT5-20  起泡剂  缓蚀  积液  高温  高矿化度

气井井下挂片腐蚀监测工艺研究及应用

陈家晓^1，2  崔晓燕³  陈 智^1，2  钟晓瑜^1，2  彭 杨^1，2  蒋 密^1，2

1.中国石油西南油气田公司采气工程研究院

2.国家能源高含硫气藏开采研发中心  3.中国石油西南油气田公司重庆气矿

    摘  要：随着越来越多酸性气藏的开采，井下防腐及腐蚀监测日益重要。传统的井下挂片腐蚀监测是将腐蚀挂片安装在固定式油管短节内，挂片必须随油管一并入井和起出，监测深度固定，井下挂片腐蚀监测以及结果分析受限于修井作业时机。针对传统井下腐蚀监测缺点以及目前现场腐蚀监测需求，通过技术攻关研究，自主研发出一种用于气井井下腐蚀监测的工具。室内评价及现场试验表明,该工具性能可靠，实施方便，能更真实更直观地评价井下腐蚀状态，实用范围广，具有腐蚀监测深度调节方便、试片数量和类型可调等优点。现场成功应用为气井井下防腐以及选择合理的修井作业时机提供直接依据，大大降低了气井井下腐蚀监测成本，减少了大修作业，对气井安全生产也具有重要的意义。

    关键词：腐蚀监测  钢丝作业  投捞  冲蚀  流态  节流效应  室内试验  现场应用

氢监测技术在含硫输气管线上的应用

袁 曦¹  胡 超⁴  谷 坛¹  张 强¹  罗 驰²  王 月¹  汪 枫¹  刘琤琤³

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重庆气矿

3.中国石油宝鸡石油机械有限责任公司

4.中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂垫江分厂

    摘  要：采用腐蚀挂片、缓蚀剂残余浓度分析以及氢监测技术，在含硫输气管线上研究了缓蚀剂应用效果，确定了缓蚀剂的有效保护时间。结果表明，氢监测技术能够无损、实时、全周相地监测含硫输气管线腐蚀状况，缓蚀剂残余浓度分析及氢监测结果显示缓蚀剂有效保护时间达到1个月以上。

    关键词：氢监测  H₂S  输气管线  缓蚀剂

低渗透油藏CO₂泡沫驱室内评价及数值模拟研究

刘祖鹏¹  李宾飞²   赵方剑¹

1.中国石化胜利油田分公司地质科学研究院  2.中国石油大学（华东）

    摘  要：腰英台油田CO₂驱油先导试验中，CO₂过早气窜，降低了波及体积，影响区块产能。采用岩心切割技术制作了低渗透裂缝性岩心模型，通过室内实验，研究了CO₂泡沫在低渗透裂缝性岩心中的封堵能力以及水驱或气驱后CO₂泡沫驱提高采收率的效果。基于数值模拟方法，分析了泡沫中各组分的作用机制以及泡沫调驱提高低渗透裂缝性油藏采收率机理。研究表明，CO₂泡沫能增加流体在裂缝中的流动阻力，有效降低驱替液流度，阻力因子在46~80之间；泡沫在裂缝中存在启动压力，它将影响泡沫在初始阶段的流动。对于水驱和气驱之后采用泡沫驱的岩心，采收率分别增加了26%和35%，揭示了泡沫在裂缝与基质间形成的横向压差是提高低渗透裂缝性油藏采收率的机理。

    关键词：低渗透裂缝性油藏  泡沫封堵  提高采收率  泡沫驱  数值模拟

XXP-1固体消泡剂在川西气田的应用

聂 岚¹  袁宗明¹  杨锦林²  青成凤²  周永淳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.中国石油化工股份有限公司西南油气分公司川西采气厂

    摘  要：针对目前液体消泡剂使用的局限性，川西气田引进了XXP-1固体消泡剂，在含泡沫液天然气进入分离器之前消除其携带的泡沫。在X5、XC6和XYHF-2井进行了现场试验。试验结果表明，XXP-1固体消泡剂对X5、XC6和XYHF-2气井水样具有较好的破泡、抑泡能力，平均破泡时间小于10 s，平均抑泡时间大于6 min。加注XXP-1固体消泡剂后，污水罐泡沫高度明显下降，站场月污水拉运量大大提高，天然气出站压力降低，接近管网压力。XXP-1固体消泡剂能有效消除携液天然气中的泡沫，提高分离器气液分离效率。

    关键词：川西气田  排水采气  泡排剂  泡沫  消泡剂  气液分离效率  现场试验  效果评价

凝胶聚合物调驱一体化技术在沙南油田的应用

武建明  石 彦  韩慧玲  王洪忠

新疆油田分公司准东采油厂

    摘  要：沙南油田具有高温高矿化度、低渗水敏的地质特征。近年来，水驱动用程度逐年递减，稳产形势较为严峻。为改善这一状况，在沙南油田沙丘5井区开展了凝胶聚合物调驱一体化先导性试验。先用耐温耐盐凝胶复合有机颗粒调剖剂对水井进行充分调剖，再注入0.3%（w）的驱油剂进行驱油。实施结果表明，取得了较好的增油降水效果。试验14井次中有效12井次，有效率85.7%，累计增油3 069.6 t；与非实验区相比，实验区的水平综合递减明显减小。调驱结合的方式对控制递减起到了明显的作用。

    关键词：低渗  凝胶聚合物  调驱  采收率  沙南油田

分析计量与标准化

进口生物柴油调合燃料与进口柴油质量对比研究

牟明仁¹  赵雪蓉¹  张代华²  胡晓静¹  董伟峰¹  李 莉¹  张丽霞³

1.辽宁出入境检验检疫局  2.中国检验检疫科学研究院  3.中国石油大连分公司

    摘  要：通过分析、对比了解到，进口生物柴油调合燃料与进口柴油有12个相同的检验项目，有8个项目试验方法相同，进口生物柴油调合燃料多数质量指标高于或等同于进口柴油，10%蒸余物残炭、倾点和馏程等多数项目的技术要求与检验结果优于进口柴油对应项目，特别是硫的质量分数为不大于0.001 0%，检验结果仅为0.000 2%～0.000 6%，比进口柴油中硫的质量分数0.42%～0.48%小许多倍，满足欧Ⅳ、欧Ⅴ指标的要求。生物柴油调合燃料的进口为改善柴油质量、减少发动机部件腐蚀、降污减排创造了条件，在应用上也优于进口柴油的性能。

    关键词：生物柴油调和燃料  柴油  质量

液化石油气组成色谱分析技术探讨

郭景云

胜利油田石油化工总厂

    摘  要：考察了3种色谱柱对液化石油气的分离性能。采用自制的邻苯二甲酸二丁酯+癸二腈联合柱能使液化气中丙烷、丙烯的分离得到明显改善，以利于各组分准确定量；癸二腈色谱柱对液化石油气各组分除C₂外都有较好的分离及重现性，对于炼厂含硫液化石油气中H₂S亦有较好的分离效果。采用Al₂O₃/PLOT石英毛细管色谱柱、FID检测器，该方法比较理想地检测了液化石油气组分C₁～C₅烃，各组分均能实现基线分离，且方法精密度良好。此外，还对液化石油气分析过程中取样、进样、结果定量及标准气使用等影响分析准确性的关键技术进行了详细探讨。

    关键词：液化石油气  色谱法  技术探讨

安全与环保

建筑群外埋地燃气管道泄漏的风险性评估

王鹤超¹  吴 明¹  杨 蕊¹  程猛猛²  张尚洲³

1.辽宁石油化工大学石油天然气工程学院  2.新疆油田公司油气储运公司

3.辽河石油勘探局油田建设工程一公司

    摘  要：针对建筑群外埋地燃气管道穿孔泄漏问题，利用Gambit2.4建立三维仿真模型，并运用CFD软件Fluent14.0分别对不同环境温度、湿度条件下，燃气在土壤和大气中的连续泄漏扩散工况进行了数值模拟。对比分析了环境温度、相对湿度耦合作用下对燃气扩散的影响及浓度分布规律。研究结果表明，从泄漏口喷出的燃气首先在土壤层中迅速扩散，致使上方地表附近的浓度值很快达到了爆炸下限和上限。透过地表的燃气遇到两侧建筑物时，在迎风侧和背风侧方向分别形成不同的浓度扩散区域。受不同湿度和温度的影响，部分建筑物表面的预警浓度所处高度发生了明显的变化。案例研究结果可评估燃气泄漏事故的范围大小和指导人员及时有效地疏散。

    关键词：建筑群  燃气管道  扩散  耦合作用  风险  评估

HAZOP技术在CNG储气井风险评价中的应用

梁光川¹  何慧娟¹  何 莎²  文 雯¹  左 果¹  侯晓犇³

1.西南石油大学石油与天然气工程学院

2.川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院

3.中石化西南油气分公司

    摘  要：HAZOP技术是一种用于辨识装置设计缺陷、工艺过程危害及可操作性问题的定性风险评价方法，主要通过偏差查找事故发生的原因、可能造成的后果，并且在已有保护措施的基础上，提出控制或降低风险的建议措施。因其分析的系统性、科学性等优点，目前已广泛应用于石油、化工等行业。针对地下储气井腐蚀、老化等问题的日益凸显，采用HAZOP技术对CNG地下储气井展开安全性分析，共提出了建议措施94条，采用率达到90%以上，为生产安全管理工作提供了有力依据。同时，归纳总结了HAZOP技术的优缺点，明确了今后改进的方向。

    关键词：HAZOP  储气井  安全  风险  措施

SIL分析技术在炼化企业在役装置上的应用

李 娜¹  张 雪¹  宋大庆²

1.中国石油安全环保技术研究院  2.中国石油广东石化公司

    摘  要：危险与可操作分析（HAZOP）方法作为定性的危害分析方法，难以实现残余风险的量化，在此基础上引入安全完整性等级（SIL）分析技术，并对以下内容进行了简介：安全仪表系统（SIS）、SIL，以及SIL分析的两个步骤，即SIL定级和SIL验算；SIL定级的3种方法，如风险矩阵、风险图和保护层分析（LOPA）方法；开展SIL验算工作的重点；选取在役装置的一个联锁系统，以实例方式简单介绍了开展SIL定级和SIL验算的过程，并对最终结果进行分析。最后，对开展SIL分析工作的注意事项进行了简单梳理。

    关键词：在役装置  独立保护层（LOPA）  安全仪表系统（SIS）  安全完整性等级（SIL）  定级  验算