《石油与天然气化工》2015年第5期中文摘要

油气处理与加工

氨基改性吸附剂在低CO₂分压下吸附CO₂的热力学研究

刘之琳  滕 阳  张 锴

华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室

    摘  要：为了减少温室效应，应采取有效措施减少温室气体CO₂的排放。氨基改性吸附剂是捕获烟道气中CO₂的重要吸附材料。建立了描述氨基改性MCM-41吸附剂在低CO₂压力下吸附等温线的平衡模型，并计算了吸附热力学参数。该模型基于Dual-site Langmuir模型，同时假设CO₂吸附具有两种独立的吸附机理，分别是氨基基团的化学吸附和吸附剂表面的物理吸附，提出了一种基于未改性介孔材料吸附容量和比表面积计算改性材料的物理吸附量方法。结果表明，该模型能较好地拟合吸附等温线，计算得到的物理化学吸附热分别为-25.4 kJ/mol和-41.9 kJ/mol，总吸附热为-67.3 kJ/mol，与实验数据一致，且氨基改性MCM-41-TEPA饱和吸附容量可达到7.79 mmol/g。

    关键词：氨基改性  MCM-41  低CO₂分压  吸附CO₂  热力学

国产MCS络合铁脱硫工艺在川西海相含硫气田的应用研究

姚广聚¹  陈海龙¹  赵 凯²  彭红利¹

1.中石化西南分公司工程技术研究院  2.中石化西南分公司川西采气厂

摘  要：川西海相气藏目前处于勘探开发评价阶段，所开采的天然气中H₂S摩尔分数为0.7%~5%，需进行单井脱硫试采并开展气藏评价。针对该气藏第一口试采井CK1井MCS国产络合铁脱硫工艺进行了跟踪分析，对现场的环保及硫堵问题进行了脱硫工艺的调整和优化，提出工艺推广建议，计算了装置的运行能耗及运行成本。目前，该井MCS络合铁脱硫装置年操作时间超过8 000 h，日生产硫膏4 t，累计生产天然气8 500×10⁴ m³，与工艺优化前相比，天然气年产量提高约625×10⁴ m³，保证了该井的顺利试采和川西海相气藏的有效评价，可为同类含硫气井试采提供参考。

    关键词：川西海相气藏  CK1井  含硫天然气  络合铁脱硫工艺

硫磺回收装置液硫系统堵塞原因及对策

赖 宁  李彦平  蔚永清

神华宁夏煤业集团

    摘  要：神华宁夏煤业集团煤炭化学工业分公司烯烃公司26 kt/a硫磺回收装置运行5年多来，液硫系统堵塞现象日益严重。借鉴了炼厂、天然气脱硫、煤化工硫磺回收装置类似问题的处理方法，从酸气组分、操作中存在的问题、工艺设计中存在的缺陷等方面分析原因，通过采取新增1台热再生塔冷却器、1台罗茨鼓风机、停车时将扫硫时间由2天延长至3天、扫硫时将炉膛温度提高至1 060 ℃、对硫磺泵新增回流管线等措施，有效地解决了液硫系统堵塞的问题，保证了装置的长周期安稳运行。

    关键词：硫磺回收  堵塞  酸气  液硫系统

三甘醇脱水装置运行常见问题分析及处理对策

李旭成  郑小林  肖 军  郑 榕  杜 诚

中国石油西南油气田公司川西北气矿

    摘  要：在脱水装置的实际操作运行中发现，过高的地层水矿化度及化排剂使用不当常常导致装置出现运行故障甚至停车，影响生产的正常运行。主要论述了三甘醇脱水装置在运行过程中出现故障的表现形式及常见问题，深入分析了出现问题的原因并提出相应的处理对策及预防措施，对三甘醇脱水装置的稳定生产运行具有良好的借鉴意义。

    关键词：三甘醇  脱水  问题分析  处理对策

长庆油田第四天然气净化厂450×10⁴ m³/d净化装置运行评价

王尔珍  江伟平  范 远  韩福庆  杨银银

中国石油长庆油田分公司采气一厂

    摘  要：中国石油长庆油田分公司第四天然气净化厂天然气净化装置是长庆设计院自主设计的首套450×10⁴ m³/d天然气净化装置，自2013年11月进气投产，两套450×10⁴ m³/d主体净化装置已安全平稳运行至今，总体达到工程项目的设计要求。通过运行过程中不断地总结经验、优化参数，净化装置整体运行平稳，关键参数控制在设计指标范围内。总结了该装置1年多的运行情况，针对装置从投运到进气生产中存在的问题提出对策，并给出下一步的改进建议。

    关键词：天然气  净化  脱硫  脱碳  脱水

煤层气三甘醇脱水优化设计

丁 玲  蒋 洪

西南石油大学

    摘  要：目前，我国煤层气脱水工艺主要参照低压气田脱水处理方法，存在工程投资大、工艺能耗高等问题。煤层气低产的开采特点决定了煤层气集输处理工艺的重点在于节省投资提高处理工艺的适应性。对现役煤层气脱水工艺存在的问题进行了分析，发现现役工艺主要存在过滤分离器、甘醇泵及缓冲罐使用效果差、贫富甘醇换热效果差等问题。针对工艺流程和工艺设备提出了改进措施，以提高脱水效率，降低工程投资，改善工艺适应性，达到节约能耗的目的。最后以山西沁水煤层气气田的气质为例，使用HYSYS软件分别对传统设计和优化设计进行了模拟比较，模拟结果显示，与传统设计相比，该煤层气三甘醇脱水优化设计可有效降低约65%的综合能耗，具有脱水效率高、适应性强、工程投资和能耗低的特点。

    关键词：煤层气  三甘醇  脱水  节能降耗

MCRC硫磺回收装置堵塞原因分析及预防措施

熊俊杰¹  李 涛¹  王小强²  唐红英¹  瞿 杨²

1.中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化一厂

2.中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂

    摘  要：针对MCRC硫磺回收装置经常出现堵塞的问题，分析了中国石油西南油气田公司川中油气矿磨溪天然气净化一厂MCRC硫磺回收装置发生堵塞的原因、容易发生堵塞的环节和部位，提出了相应的预防措施。分析结果表明，为了保障装置开工率，在开、停工过程中应加强对各操作步骤及控制节点的把握；在生产运行过程中应保证对硫磺回收装置各运行参数的控制；在检修过程中应保证系统除渣效果及设备压力检测质量。

    关键词：MCRC  硫磺回收  堵塞  预防措施

硫磺回收装置超低负荷氢气伴烧技术应用

孙 委  蔡海军  陈志刚

中国石油乌鲁木齐石化公司

    摘  要：介绍了乌鲁木齐石化4×10⁴ t/a硫磺回收装置在低负荷工况中氢气伴烧的应用情况。在装置低负荷工况运行下，采用氢气伴烧，能很好地控制反应炉炉膛温度、两级转化器温度及三级冷凝冷却器的出口过程气温度，防止过程气管线低温液硫冷凝，实现了装置的超低负荷长周期运行。

    关键词：氢气伴烧  硫磺回收  低负荷

天然气及其凝液的利用

催化裂化轻汽油醚化装置大处理量工业试生产

李秀强  李  林  叶晓明  王 瑛

中国石油兰州石化公司炼油厂

    摘  要：为解决催化裂化轻汽油醚化装置不能完全加工上游催化汽油加氢装置生产的轻汽油的问题，以提高炼厂经济效益，实现公司效益最大化，提出了催化裂化轻汽油醚化装置大处理量工业生产，装置处理量由设计处理量的60 t/h提高至70 t/h以上。通过一个月的工业试生产，与装置标定期间相比：醇烯物质的量比下降0.17，空速增大0.24 h^-1，第一、二醚化反应器入口温度分别提高10.9 ℃、13.2 ℃，醚化分馏塔塔底温度降低3.4 ℃，其他工艺参数与标定时相当；醚化汽油辛烷值达到99.2，装置能耗下降3.24×10⁵ kJ/t；醚化汽油收率增加3.53%；装置运行平稳，产品质量满足汽油调和要求，年增加经济效益2 688万元。

    关键词：催化裂化轻汽油  醚化装置  大处理量  辛烷值  收率

天然气部分预混燃烧一次空气系数与

燃烧器头部温度关系的模拟仿真与实验研究

张杨竣^1,2   逯红梅³

1.天津大学环境科学与工程学院  2.中国市政工程华北设计研究总院

3.青岛农业大学建筑工程学院

    摘  要：针对部分预混燃烧过程一次空气系数变化的研究，很少涉及燃烧器头部温度变化的影响，利用ICEM CFD对部分预混燃烧器进行建模，通过模拟仿真计算不同天然气组分在不同燃烧器温度情况对引射一次空气系数的影响，并结合实验测试，对比模拟仿真结果和实验测试结果，明确燃烧器头部温度与部分预混引射一次空气系数之间的变化关系。模拟结果符合随着天然气沃泊指数的增加大气式燃烧器引射一次空气系数降低的变化规律，一次空气系数实验测试值与模拟值偏差在±0.02之内。当燃气发生置换时，一次空气系数的变化不仅与沃泊指数成反比，同时也受燃烧器头部温度的影响，应在现有一次空气系数计算公式基础上对其进行温度修正。当贫气置换富气时，建议对一次空气系数变化的温度修正系数k取值1.1；反之，当富气置换贫气时，建议温度修正系数k取值0.9；气质相近的两两置换，无需进行温度修正。

    关键词：部分预混燃烧  一次空气系数  头部温度  沃泊指数  温度修正

新型柴油添加剂聚缩醛二甲醚的分离研究

胡国庆  田恒水  魏永梅  黄 婕

华东理工大学化工学院

    摘  要：利用萃取等方法处理原料，有效地减轻了塔堵塞和共沸夹带过多的问题。采用常-减压精馏相结合的方法对聚缩醛二甲醚进行了分离，得到了各产物分离的较佳工艺条件。实验中得到了纯度(质量分数)分别为99.06%的甲缩醛、97.81%的二聚产物、99.68%的三聚产物以及99.62%的四聚产物，为工业化分离提纯聚缩醛二甲醚提供了基础依据。

    关键词：萃取  聚缩醛二甲醚  分离  精馏

Ni₂P/SBA-15催化剂的制备及加氢脱氮性能的研究

齐振东¹  鄢景森^1,2,3  魏 民¹  王海彦^1,2

1.辽宁石油化工大学  2.中国石油大学（华东）  3.辽宁科技学院

    摘  要：采用等体积浸渍法和H₂原位还原法制备了Ni₂P/SBA-15催化剂，分别考察了不同P/Ni比、还原温度、活性组分质量分数对加氢脱氮性能的影响。采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附脱附（BET）等技术，考察了SBA-15分子筛及其催化剂形貌和织构性质，并以喹啉为模型化合物在微型固定床反应器上考察了不同温度对催化剂加氢脱氮(HDN)性能的影响。结果表明，当磷镍比为1，磷化镍质量分数为30%，还原温度为650 ℃时，其催化活性最好，在360 ℃、3 MPa、氢油体积比500、液时空速 2 h^-1的反应条件下, 喹啉的脱氮率可以达到85.6%。

    关键词：SBA-15  磷化镍  喹啉  加氢脱氮

油气田化学

川渝含硫气田腐蚀控制方法

张 强^1,2,3  袁 曦^1,2,3  张东岳^1,2,3  莫 林^1,2,3  江晶晶^1,2,3

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.国家能源高含硫气藏开采研发中心

3.中国石油天然气集团公司高含硫气藏开采先导试验基地

    摘  要：川渝含硫气田H₂S、CO₂含量高，同时伴有气田水，生产过程中腐蚀问题非常突出。分析了川渝气田金属材料的主要腐蚀行为，并根据川渝含硫气田井下管线、站内采气管线、站外集气管线及净化厂的不同工况,在腐蚀控制、腐蚀检测及腐蚀数据管理方面开展了针对性研究。

    关键词：含硫气田  腐蚀  腐蚀控制  腐蚀监测

大庆油田三元复合驱液与储层岩心反应性研究

伍晓林¹  殷义栋²  吴国鹏¹  鲁安怀²  侯兆伟¹ 

丁竑瑞²  王浩然²  杨晓雪²

1. 中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院

2. 北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室，地球与空间科学学院

    摘  要：三元复合驱技术能够显著提高石油的采收率，但在生产过程中，三元复合注入液易与储层岩心反应并结垢，造成井下堵塞，采收率降低。因此，研究了三元复合驱液在储层中的溶、运、堵规律。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、偏光显微镜(PM)、环境扫描电镜(ESEM) 及X射线能谱仪(EDS)测试手段，分析了大庆油田储层岩心与三元复合驱液作用的反应过程，并通过反应动力学计算得到了相应的Si、Al溶出动力学方程。结果显示，南五区、杏树岗、喇嘛甸岩心碱溶50天后，分别生成钠长石、黝方石、铵长石，Si溶出量约为Al的3～4倍，Al的动力学方程为幂函数形式。建议将强碱物质NaOH改为钾或钙性碱物质。

    关键词：大庆油田  三元复合驱  储层岩心  动力学方程  反应机理  技术建议

高渗储层双降解修井液体系研究

邢希金¹  罗 刚²  谢仁军¹

1.中海油研究总院  2.荆州市汉科新技术研究所

    摘  要：渤海油田多高渗储层，修井过程中易发生修井液大量漏失，修井液进入地层后若与储层配伍性差，修井液中的聚合物难于降解，常常引起储层伤害，导致修井后产量降低。因此，要求修井液应具备强的封堵能力和易降解特性。考虑修井作业时间对降解速度的要求，从热降解和生物酶降解角度出发，研制出了双降解修井液体系。评价结果表明，该体系封堵能力强，热降解性和生物降解性好，具有较好的储层保护效果。

    关键词：高渗  热降解  生物酶  修井液  封堵

乙二醇溶液中高溶解度盐脱除工艺模拟

梁 羽^1,2  贺 三²  林 林¹  王 赟²  邹永莉²  袁宗明²

1.中海石油深海开发有限公司  2.西南石油大学

    摘  要：深水天然气田开发中，常用乙二醇作为水合物抑制剂。由于深水气田的采出水中含有大量的盐，常规的乙二醇再生回收系统在处理高含盐的乙二醇富液时，将产生结垢问题。这将对海上平台的生产系统带来严重影响，甚至可能导致平台停产。因此，深水气田开发时需在乙二醇溶液再生回收的同时将其中的盐脱除。针对乙二醇再生脱盐回收系统中的高溶解度盐脱除系统部分，利用Aspen Plus建立了其核心工艺流程，并模拟和分析了乙二醇脱高溶解度盐系统中循环温度、循环流量、原料含水率等因素对系统工艺的影响规律。结果表明，针对本文的实例，在工程上采用0.15 MPa的闪蒸压力（绝压），141～145 ℃的循环加热温度，循环流量是进料物流流量的60倍是可行的。

    关键词：深水  乙二醇再生  脱盐  Aspen Plus  工艺模拟

高含硫气井新型胺类溶硫剂的性能研究：溶硫规律和再生性能（上）

徐国玲¹  王 慧¹  王振华²  汪沈阳³  王树涛³  张 瑛¹

1.中国石油大学（北京）  2.中原油田分公司天然气产销厂  

3.中原油田分公司石油工程技术研究院

    摘  要：针对造成高含硫气井内堵塞和腐蚀的硫沉积问题，研制出了以有机胺类化学溶剂为主剂，以物理溶剂为助剂，并配合乳化剂、硫化物催化剂、表面活性剂等的新型胺类溶硫剂体系，并对其溶硫性能以及溶硫后单质硫的分离回收性能进行了评价和研究。结果表明，新型胺类溶硫剂的溶硫过程迅速，在30 min时基本完成，溶硫量达59.45 g/100 mL；升高溶硫温度、反应气氛中含有H₂S或硫以粉状形态存在时，均有利于溶硫量的提高；溶硫体系中加水量为10%（φ）时，溶硫量保留率为74.27%；产物中加水可使单质硫析出回收，当加水量为900 mL时，单质硫的回收率高达34.32%。

    关键词：高含硫气井  硫沉积  硫溶剂  性能评价

黏弹性表面活性剂转向酸缓蚀剂研究进展

刘倍贝¹  周福建¹  胡大鹏²

1.中国石油大学（北京）  2.澳大利亚科廷大学

    摘  要：我国碳酸岩油气藏储量大，非均质性强、埋藏深，常规酸化技术改造不理想。近年来研发的黏弹性表面活性剂自转向酸技术显示良好的改造效果，缓蚀剂是该技术安全实施的重要保障。黏弹性表面活性剂与常规盐酸缓蚀剂存在相互作用，缓蚀效果受到影响。目前，已研发出中低温条件下的缓蚀剂产品，高温缓蚀剂产品仍处于研发中。以水溶性良好的缓蚀剂作为黏弹性表面性活性剂自转向酸缓蚀剂的主剂是未来研究的主要方向。

    关键词：黏弹性表面活性剂  高温缓蚀剂  自转向酸

分析计量与标准化

天然气工业上游领域国际标准化发展设想

罗 勤^{1，2，3，4}  许文晓^{1，2，3，4}  常宏岗^{1，2，3，4}

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.全国天然气标准化技术委员会秘书处

3.国际标准化组织天然气上游领域分技术委员会秘书处

4.中国石油天然气集团公司天然气质量控制和能量计量重点实验室

    摘  要：针对上游领域天然气含水、含硫化氢、两相或多相的复杂特性以及标准化特点，分析了天然气工业上游领域国内外标准化现状，并在现行国家和行业标准基础上，根据天然气上游领域管理增效和开展贸易需要解决的技术问题，提出了天然气工业上游领域国际标准化发展设想。

    关键词：天然气  上游领域  国际标准化  发展设想

船输液化天然气计量应用实践

张其芳  陈国峰  陈向阳  叶锐钧

深圳出入境检验检疫局

    摘  要：介绍了由船舶运输的液化天然气特点，以及在贸易计量时与一般商品的区别和能量计算的必要性。依据标准，分析和介绍了在船运液化天然气检测过程中有关舱容计算、液态密度计算、卸载能量质量计算、单位热值等一系列检测过程的方法和步骤，为检测人员对液化天然气的检测提供了实用性参考资料。

    关键词：液化天然气  能量  卸载  单位热值  密度

安全与环保

基于过程数据的关联报警分组和抑制策略

张玉涛^1,2  王海清¹  陈国明¹

1.中国石油大学（华东）机电工程学院

2.中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司

    摘  要：针对目前流程工业报警系统中普遍存在的报警系统效率低、连锁报警多的现象，提出一种基于过程数据的关联报警分组和抑制策略。该策略采用离差平方和法对过程数据进行聚类分析，根据距离系数把关联的报警变量分组；并利用报警优先级量化规则，从响应时间和后果严重度两方面计算报警的优先级分值，以此确定报警小组中需要及时响应和抑制的报警。该策略有助于控制员理解报警间的关联关系、提高对连锁报警的响应效率。最后在TE模型中运行测试，验证了该策略的有效性和实用性。

    关键词：关联报警  报警抑制  聚类分析  报警优先级  TE模型

新疆油田百重7井区稠油污水处理药剂的研究

唐 丽

新疆克拉玛依职业技术学院石油化学工程系

    摘  要：针对新疆油田百重7井区稠油污水中油、悬浮物含量高，波动大，含油乳化程度高，悬浮物分散程度高的特点，通过室内研究，从水处理药剂筛选入手，研制开发了以有机聚合物为主剂的新型耐温混凝剂KL-401及其配套助凝剂，并将筛选的药剂应用于百重7井区稠油污水水处理系统，有效地提高了该区块含油污水的净化效率。处理后的含油污水水质全面达标，达到了回注稀油油田和回注锅炉的水质标准。

    关键词：稠油污水  混凝剂  筛选  达标

电解盐水杀菌技术在新疆油田污水处理中的应用

严 忠  陈玉萍  马晓峰  刘鹏飞

中国石油新疆油田公司实验检测研究院

    摘  要：新疆油田含油污水中细菌含量高，使用常规化学杀菌剂效果不好，并且单位处理成本较高，给油田安全生产带来一定的影响。为解决上述问题，油田公司开展了电解盐水杀菌技术应用性评价工作，分别对其杀菌效果、加药浓度、生产成本、系统的腐蚀性以及油田处理站内使用的安全性进行了理论和实践研究。现场试验结果表明，电解盐水杀菌装置在合适的条件下，可将油田回注污水中细菌含量控制在注水标准规定的要求内，充分体现了该杀菌技术杀菌效果好，且经济、环保、可靠。

    关键词：电解杀菌  细菌  污水处理  应用

热泵精馏气体分馏装置的用能分析

朱玉琴  张海瑞

西安石油大学化学化工学院

    摘  要：利用PRO/II软件分析了某0.6 Mt/a气体分馏热泵流程用能情况，优化了气分装置热泵系统的工艺参数，计算了各设备的有效能效率。利用夹点技术对其换热网络进行了优化，在不增加设备投资费用的基础上节省加热公用工程量712.29 kW，冷却公用工程量712.29 kW，具有较好的节能效果。

    关键词：热泵精馏  气体分馏  有效能分析  夹点技术

净化厂循环水系统再生水回用的腐蚀控制

王 月¹  李富元²  雷 宇²  何泓勇²  黄刚华¹  陈维铭²  毛 汀¹  田 源¹

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中油气矿

    摘  要：某净化厂循环水系统引入再生水后，腐蚀严重，严重影响了设备的正常使用，给净化厂的正常生产造成了一定的影响。针对此情况，对其循环水体系现况进行了详细的分析研究，发现其主要问题在于对再生回用水的不正确使用。对此开展了阻垢、缓蚀、杀菌等实验研究工作，开发出适合于该厂的循环水系统稳定运行方案，为现场应用提供了技术支持。

    关键词：循环冷却水  再生水  阻垢  缓蚀  杀菌