塔里木零碳沙漠公路建设探索与实践

塔里木沙漠公路是世界上连续穿越流动沙漠最长的公路,它的建成打通了塔里木盆地南北近500km的交通阻隔。因地处沙漠腹地,且水源井分布偏散等原因,沙漠公路沿线绿化防护带86口水源井无电网依托,只能用柴油发电机取水。在“双碳”目标下,塔里木油田启动沙漠公路零碳示范工程建设,利用沙漠地区优良的太阳能辐照条件,对柴油发电水源井进行改造,采用发电—汇流—降压—输电/存储工艺,运用光伏发电和电化学储能方式替代柴油消耗,沙漠公路沿线防护林使用绿电抽水浇灌。该示范工程总装机规模3410kW,年发电量约362×10^(4)kW·h,CO_(2)年减排量达3254t,实现光伏发电、防沙固沙、沙漠治理有机结合,形成“板上发电、板下种植、治沙改土、水资源综合利用”多位一体的循环发展模式。沙漠公路已完全实现零碳排放,沿线油气开发和生态保护得到协调发展。

燃气轮机进气过滤系统的技术现状与展望

燃气轮机因其高效的能源转化能力,在电力、航空、船舶和重型车辆等领域应用广泛,进气过滤系统作为燃机的关键设备之一,对其安全、稳定、高效的运行具有关键作用。首先分析了燃机进气过滤系统的功能及对机组的影响,随后从材料、结构、评价指标等方面介绍进气过滤系统的技术现状,最后对近年来快速发展的新技术在进气系统中的应用进行了展望。

甲烷干重整与二氧化碳甲烷化的工艺耦合研究

甲烷干重整(DRM)与二氧化碳甲烷化(MCD)过程均具有较强的二氧化碳消纳效应,但其单独运行时需要分别消耗大量天然气与氢气,且二者能耗均较高,从而制约了两个工艺的发展与应用,因此探索研究该问题的解决方案对于低碳发展具有重要意义.本文分析了甲烷干重整与二氧化碳甲烷化两个独立工艺的特点,基于两个反应体系的原料与产物之间可互为利用及二者反应热效应可相互补偿的条件性,初步判断DRM与MCD工艺之间存在质量耦合与热量耦合的可能性.据此,首次创新性地设计了DRM-MCD可能的工艺耦合方案,从流程模拟角度证实了工艺耦合的可行性,并分析了不同情形下的耦合特性.结果表明,随着催化剂技术的发展与进步,DRM与MCD工艺之间可以实现质量、能量的高效双重耦合,耦合工艺具备可显著降低天然气、氢气消耗以及大幅节能降耗的效果,并具有优良的二氧化碳消减与资源化利用效应,且耦合工艺具有灵活的可调节性.研究结果可为DRM与MCD工艺耦合方案的设计与优化,以及未来该耦合工艺潜在的工程应用价值与可行性研究提供可参考的基础.

烷烃脱氢加热炉排烟余热深度回收协同烟压控制性能分析

炼化装置加热炉为石油炼化生产工艺中高能耗、高碳排放设备之一,但低温下烟气冷凝水会腐蚀换热设备,增设排烟余热回收换热设备还会增加烟气系统阻力,对生产工艺造成影响,降低加热炉燃烧效率。排烟余热回收利用系统的防腐、高效、低阻力及烟压控制是余热回收系统能效最大化技术难题。本文以炼化装置加热炉为对象,以烷烃脱氢加热炉为例,提出加热炉低温排烟余热深度回收协同炉膛烟压控制系统方案,采用自主研发的防腐、高效、低阻力排烟余热回收设备,建立加热炉低温排烟余热回收利用节能改造示范工程,并跟踪实测,将实测值与理论值进行对比。结果表明:该系统可将炉膛烟压控制在满足生产工艺要求范围内,控制精度达(-35±6.4)Pa;排烟温度由178.3~178.7℃降至54.3~78.7℃,系统节能率达4.75%~6.9%,烟气余热回收率达28.1%~40.4%,其中梯级换热比单级换热性能提高43.8%,(火用)效率可达52.8%~63.7%,并减少CO_(2)排放2884.5~4197.9t/a,且降低NO_(x)和SO_(2)等污染物排放,节能、减污、降碳效果显著。为炼化装置加热炉的排烟低温余热利用技术开发与应用提供了参考和示范。

CeO_(2)助剂对NiO/ZrO_(2)载氧体结构及性能的影响

采用共沉淀法制备了NiO-CeO_(2)/ZrO_(2)载氧体,利用XRD,H2-TPR,XPS,Raman光谱等方法对NiO-CeO_(2)/ZrO_(2)的物理化学性质进行表征。考察了NiO-CeO_(2)/ZrO_(2)作为乙烷化学链氧化脱氢制乙烯载氧体的反应性能。实验结果表明,添加CeO_(2)提高了NiO-CeO_(2)中晶格氧和吸附氧的含量,Ce^(4+)进入到ZrO_(2)晶格中形成了更多缺陷和晶格应力,有利于表面氧空位的产生,促进了乙烷的氧化。在反应温度为650℃、CeO_(2)添加量为3%(w)条件下乙烷转化率达100%,乙烯选择性约为40%。晶格氧数量的增加,有利于乙烷转化率的增大,但反应温度升高会导致乙烷转化副反应发生,降低乙烯收率。

燃气锅炉低氮排放技术应用与进展

在碳达峰和碳中和背景下,节能减排尤为重要。相比于传统化石燃料,天然气锅炉燃烧所生成的污染物较少,然而,燃气锅炉燃烧过程存在着NO_(x)排放量过高的问题。为持续深入推进大气污染防治工作,降低燃气锅炉燃烧全过程产生的NO_(x)排放量至关重要。相较于尾部脱硝技术,低氮燃烧技术具有更优秀的经济性与更广泛的适用性,因此常用于燃气锅炉改造中。简述燃烧过程中NO_(x)生成和还原机理,综述分级燃烧、烟气再循环、加湿燃烧等多种应用较广泛的低氮燃烧技术,并分析各自的降氮原理、影响因素及减排效率,总结各技术的优缺点。除此之外,关于低氮燃烧技术存在燃烧不稳定、效率低的问题,分析多种低氮燃烧技术集成实现降氮的可行性。

散料掺混强化传热结构设计与模拟

我国每年产生的高温固体散料余热量约合1.7亿t标准煤,其中60%未得到有效回收利用。固定床间接换热器具有换热介质选择灵活、清洁好用等优势,成为高温固体散料余热回收技术的发展方向,其发展的关键在于提高颗粒固定床内传热系数。为此,基于犁体曲面原理,设计了“小扭矩、大掺混”的掺混装置,通过颗粒掺混使远离换热面的高温颗粒直接迁移到换热面,将固定床内“热传导”改变为“热输运”,从而减小固定床内渗透热阻并强化传热。

新能源技术研究现状与应用前景展望

2021“碳峰中和”宏伟目标提出后,大力研究、开发和部署新能源已成为各能源企业的重要任务之一,新能源技术是实现碳中和目标的重要途径,与传统能源相比,新能源具有安全、无污染、无噪音、无枯竭风险等优点,本文以目前两种应用较为广泛的新能源技术,即光伏储能技术和氢能技术以及其他一些新能源为例,对新能源技术的研究现状和应用前景开展探索性研究,对于新能源行业的发展和碳中和目标的实现具有一定的指导意义。

基于燃气轮机的进气过滤系统技术综述

燃气轮机在现代工业体系中有着不可替代的作用。而进气过滤系统则是保证燃机轮机安全高效和稳定运行的关键所在。本文系统性地分析了当前技术发展背景下,行业对基于燃气轮机的进气过滤系统的需求目标,当前进气过滤系统的性能判断方式,以及进气过滤系统的成本和生命周期评估策略。

催化裂化三机组能效实时计算与应用

催化裂化装置三机组能效计算影响因素众多、耦合作用强,结合主风机、烟气轮机的动力学、热力学性质以及电机特性,构建了能效计算模型,可实现三机组能效的实时计算。以某催化裂化装置为例,进行了能效计算的验证,并对机组能效的影响因素进行了分析,结果表明:通过设计、操作与维护协同优化,提高有效烟气流量、温度和压力,降低烟机背压,采用高效叶片,减少烟机结垢,优化主风机设计选型等措施均可有效提升三机组能效。

溶液环境对液相纳米颗粒体系分散稳定性的影响

分散剂对纳米颗粒的分散效果受溶液环境影响显著。借助粗粒化分子动力学模拟方法,研究了酸碱度、温度及分散剂浓度三个溶液环境因素对含有分散剂的液相纳米颗粒体系分散稳定性的影响。发现分散剂对纳米颗粒的分散性能主要取决于分散剂在纳米颗粒表面的吸附以及分散剂之间的聚集这两个因素,通过两个因素的协同作用实现对纳米颗粒的有效分散。在影响纳米颗粒分散的机制上,分散剂浓度影响吸附于纳米颗粒表面及相互连接形成聚集体的分散剂的相对数量;不同酸碱度会诱导分散剂水解为不同带电性质的改性结构体;温度影响分散剂之间以及分散剂与其他个体之间的连接稳定性。研究可为液相纳米颗粒体系分散稳定性控制提供理论依据。

原油常减压蒸馏装置热集成方案分析评价

根据原油常减压蒸馏装置用能特点,本文利用夹点分析方法对原油常减压蒸馏装置热集成方案进行分析评价,借助提出的热集成有效值评价指数,探讨基于夹点分析的常减压装置热集成优化策略,并研究该指标在夹点之下热集成、跨夹点热集成及夹点之上热集成等不同的热集成方案中的应用,所提出方法可用于判断常减压装置热集成方案是否切实有效,能够有效指导炼油企业常减压装置间的热集成。案例研究表明,跨夹点高温热水热集成方案中,热集成有效值仅为7%;夹点之上相同温度,不同热量催化油浆A与催化油浆B热集成方案中,热集成有效值分别为100%与60%,分别降低了装置热公用工程负荷约25%与30%。

LNG在微小通道中沸腾流动与换热特性的数值研究

针对LNG在亚临界状态下的工作要求,利用VOF多相流模型对LNG在1 mm、1.5 mm、2 mm和2.5 mm共4种直径微小通道内的沸腾流动与换热特性进行研究,操作压力为0.1 MPa,热通量为40.9~385.4 kW/m^(2),质量通量为110~600 kg/m^(2)·s。研究结果表明:在直径为1.5 mm、2 mm和2.5 mm的微小通道中,观察到了泡状流、弹状流、波状-环状流、过渡流和雾状流5种流型,而对于直径为1 mm的通道,没有观察到弹状流和过渡流,却出现了受限泡状流和柱塞流,且发现流型随通道直径的减小而转变加快,不同管径中的流型种类以及所占通道比例不同。当通道直径由2.5 mm减小到1 mm时,在波状-环状流区域对流换热系数提高了24.6%,但压降增加了50.1%。当质量通量增加到600 kg/m^(2)·s,对流换热系数提高了22.6%,压降增加了55.8%。

双碳背景下燃煤锅炉能耗评价研究

双碳背景下,节能减排是机组运行调整的主要发展方向。本文研究燃煤电站锅炉本体系统的能耗评价,通过获取表征锅炉实际运行状态的能耗指标,做出对锅炉系统的能耗评价结果,致力于实现锅炉系统的健康管理。通过分析锅炉系统的设备特性,结合锅炉实际运行参数,提取用于表征锅炉本体系统能耗特征指标,优化锅炉系统能耗指标体系,实现燃煤电站锅炉系统能耗水平的健康管理。

柴油加氢改质装置节能措施效果评估

河南丰利石化有限公司建有60万t·a^(-1)中芳烃加氢改质装置,设计操作压力为13.4MPa,设计能耗为每吨原料油20.29 kg标油,高于中石化同类装置的能耗定额(每吨原料油12 kg标油),其中电耗占该装置总能耗的60%。该装置通过投用热进料、新氢压缩机增加无级调节系统、循环氢压缩机增加无级调节系统、高压胺液泵加装变频器等节能措施,达到该装置节能降耗的目的,产生了良好的经济效益。

化工企业节能降耗技术的应用及优化策略

采用节能降耗技术,能有效解决化工生产过程中能源浪费和环境污染等问题,提高生产效率,节约能源成本,实现经济和环境效益的双重目标。通过技术应用和优化策略,可以对生产过程中的能量进行有效利用和再生,达到可持续发展的目的。

高寒地区原油库区能耗评价体系研究

在双碳背景下,为实现节能减排政策、加强油库项目用能管理,对国内外现行能耗指标体系进行分析,结合高寒地区原油库区特点和发展现状,研究能耗评价体系构建思路。确定能耗评价体系构建的五大原则,采用分析法筛选能耗评价指标,分别从实物、强度、效率、管理等不同层级,构建原油库区能耗评价体系。对油库系统及主要用能设备泵、加热炉及站内管道进行用能分析,按能耗管理层级进行能耗评价。对原油库区能源消耗进行评估,提出合理节能建议。结论显示所选择的原油库区能耗评级指标合适,所建立的原油库区能耗评价体系符合规范和行业要求。建议在现有原油库区能耗评价体系的基础上,增加原油库区能耗定额管理。

某油气终端处理厂水资源消耗分析及节水减排措施

随着海上油田群滚动开发以及当地政府关于加强水资源开发利用和保护方案的实施,南海西部某油气终端处理厂生产过程中水资源供需矛盾日趋凸显。通过对终端水系统基本情况、用水结构以及存在的问题进行分析,从工艺优化、设备更新换型、输水管道检测、非常规水资源利用以及加强综合管理五个方面出发,提出并针对实施相应节水减排措施,实现了生产用水自给自足,保障了正常稳定清洁生产,并为相关企业节水减排提供了借鉴和依据。

600 MW超临界机组凝结水泵节能改造实践

探讨了凝结水泵变频调速技术的原理,并进行了变频改造试验分析和节能经济性分析。经过凝结水泵变频改造后,机组在低负荷时可节约电率51%,在高负荷时可节约电率13%~35%,节电效果显著,为企业节省了成本。

甲烷化装置余热回收增加发电机组

大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司甲烷化装置,在甲烷化反应过程中,原料气经过脱硫和大量甲烷化反应后,经历第一补充甲烷化反应器71-C104后,出口工艺气温度设计操作值为449℃;经过原料气预热器(71-W102/2)、锅炉给水加热器(71-W109)后冷却至169℃;工艺气通过空冷器(71-W201)采用工艺气与空气的换热方式,控制工艺气温度。虽然空冷器具有节约用水量等优点,但仍然有大量热量不能被回收利用,为不将该部分热量浪费,可将其回收利用,以大幅降低装置能耗,节约生产成本。