熔融法甲烷热裂解耦合化学链燃烧技术低碳联产工艺

目的开发以天然气为原料的熔融法甲烷热裂解耦合化学链燃烧技术联产氢气、电、碳材料新工艺。方法利用Aspen Plus对联产工艺进行建模计算,并从经济效益方面分析了技术经济可行性,以及讨论了热裂解反应甲烷转化率、热裂解反应温度和变压吸附分离效率等主要因素对系统的影响。结果在600 kmol/h进料条件下,氢气和碳材料产量分别为956 kmol/h和503 kmol/h,系统发电量为9.43 MW,CO_(2)捕集量为208 kmol/h,捕集率达到99.75%。制氢效率、制碳材料效率和产电效率分别为41.059%、31.453%和4.532%,系统总效率达到77.044%。结论提高甲烷转化率和变压吸附效率、降低热裂解反应温度有助于提高产品产量和系统总效率。

天然气脱硫脱碳用离子液体的研究进展

目的对气田开采出的天然气采用离子液体进行脱硫脱碳处理,以期能达到GB 17820—2018《天然气》的要求。方法离子液体作为一种新型的绿色溶剂,其理化性质可通过阴、阳离子进行调控。通过对国内外学者相关文献进行梳理和归纳,对离子液体取代或补充天然气净化的传统吸收溶剂的潜力进行了探讨。结果离子液体净化工艺具有较好的酸气吸收效果,虽常规型与功能型离子液体的黏度高且价格昂贵,但复配胺类溶剂后可以有效减少或避免此类问题。结论综述了近年来离子液体吸收CO_(2)、H2S的研究进展,可为其在天然气脱硫脱碳的应用提供有价值的参考。

一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的乙烷回收改进新流程

随着国内各油田CO_(2)气驱采油技术的应用,油田伴生气中的CO_(2)含量大幅提高,中国乙烷回收装置常对油田伴生气进行乙烷回收。为提高对原料气中CO_(2)的适应性,针对部分干气循环乙烷回收工艺(Recycle Split Vapor Process,RSV)在高含CO_(2)天然气中回收乙烷时存在的系统能耗高、热集成困难、脱甲烷塔塔板中上部易形成CO_(2)固体等问题,提出了一种吸收塔与脱甲烷塔相结合的多回流双塔乙烷回收改进工艺新流程(Recycle Split Vapor Multistage Process,RSVM),并利用Aspen HYSYS软件对RSV流程和RSVM流程进行了模拟对比及适应性分析。研究结果表明:(1)与RSV工艺流程相比,在贫富气2种气质条件下,RSVM工艺流程的主体装置总压缩功分别降低了9.86%和11.18%;(2)当原料气中CO_(2)含量介于2.0%~3.5%时,对于贫富气2种气质,RSVM工艺流程的最小冻堵裕量提高了0.6~8.6℃,且该流程对不同原料气压力的气质适应性强;(3)该流程设置了吸收塔和脱甲烷塔,两塔压力相互独立,吸收塔压力比脱甲烷塔塔压高,提高了塔板上CO_(2)冻堵裕量,降低了外输压缩功率。结论认为,改进后的RSVM工艺流程较RSV工艺流程能更有效控制CO_(2)固体形成,提高乙烷回收率,并能有效降低能耗,新流程可为乙烷回收装置设计和安全平稳运行提供有效的技术支持。

承包商视角下水基钻井岩屑处理资源化方案比选 --以川渝地区为例

天然气作为一种清洁能源是实现碳达峰、碳中和的现实路径,加大天然气的开发利用必然要钻打更多的生产井,并将产出大量废弃泥浆和岩屑。以川渝地区为例,从承包商视角对水基钻井液钻井过程中产生的水基钻井岩屑的处理方案进行研究,以经济最优化为目标,对比分析固化混拌制砖工艺和破胶压滤制砖工艺两种水基钻井岩屑处理资源化方案的经济性。固化混拌制砖工艺中,破胶剂加入量为11 kg/m^(3),破胶处理后固化剂的加量优选为待处理水基钻井岩屑质量的10%;破胶压滤制砖工艺中,破胶剂加入量为19 kg/m^(3),在0.8 MPa压力下进行压滤。对固化混拌制砖工艺和破胶压滤制砖工艺两种方案进行主要成本计算结果表明,当承包商的工程处理量>2100 m^(3)时,采用破胶压滤制砖工艺方案更具优势,反之固化混拌制砖工艺方案更优。

废弃水基钻井泥浆的固液分离研究——以四川蓬深X井为例

将钻井平台产生的废弃水基钻井泥浆进行高效、无害化处理对生产过程至关重要。以四川蓬深X井钻探作业中产生的废弃水基钻井泥浆为研究对象,进行化学强化固液分离研究。通过实验研究系统探讨了单一试剂、两种或三种试剂复配的破胶剂对泥浆固液分离效果的影响。在单因素实验中,单独加入石灰CaO的固液分离效果最佳,用量为0.8 g/50 mL;在两种试剂协同作用的双因素实验中,硫酸亚铁FeSO_(4)和CaO的用量应控制在0.6 g/50 mL;在三种试剂复配的正交实验中,影响分离效果的因果主次顺序为FeSO_(4)>CaO>PAC。研究发现,最优化条件下,PAC、FeSO_(4)和CaO的配比为0.3∶0.4∶0.15,所得的清液密度为1.038 g/mL。可为钻井平台产生的废弃水基钻井泥浆的高效、无害化处理提供技术支撑。

生物质气化耦合化学链技术氨电联产系统的[火用]分析

目的基于化学链技术开发一种清洁高效的生物质制氨系统。方法综合考虑系统的自热操作、经济性和碳排放要求,对系统分别进行了热力学分析、经济评价和参数优化,重点探究了化工单元和动力单元的耦合。结果以生物质为原料实现了氨气和电的联产。当生物质进料量为1 kg/s时,得到如下优化结果:①热力学性能方面,氨产率为13.82 mol/s,能量效率为0.45,燃料能源节约率为12.16%;②经济性方面,制氨成本为0.461$/kg NH_(3);③环境方面,碳排放量为0.978 kg/kg NH_(3)。结论证实了该设计理念的可行性,为后续工业化化学链制氨工艺设计和优化提供理论依据。

串行流化床生物质气化动力学模拟

生物质是一种清洁、可再生能源,来源广泛。串行流化床气化工艺将生物质气化和燃烧过程分离,具有气化温度较低和合成气浓度高等优点,是国内外学者进行生物质能源利用研究的热点之一。为模拟其气化过程,针对松木和玉米秸秆这2种生物质原料,以水蒸气为气化介质,结合气化反应动力学方程,利用Aspen Plus系统(V7.2)对串行流化床生物质气化过程进行了动力学模拟,考察了进料水蒸气与生物质质量比(S/B)和气化温度对气化干气组成和产率的影响。模拟结果表明:①S/B值的变化、气化湿度的变化对松木和玉米秸秆气化所得干气组成及产率的影响趋势是一致的,但随着S/B增加,松木和玉米秸秆气化所得干气产率增加,CO_2和H_2含量升高,CO含量降低;②随着气化温度的升高,干气中H_2和CO_2含量逐渐降低,CO含量和干气产率增加;③在相同研究条件下,松木气化所得干气中的H_2含量与玉米秸秆气化相当,但产率优于玉米秸秆气化的产率。

天然气含水量的公式化计算方法

天然气含水量的计算是天然气工业有关工艺设计、生产装置考核、水合物抑制剂的使用等过程中经常用到的主要计算。公式化计算又分成两类 :一类是基于已知气体干基组成 ,通过使用状态方程进行水烃体系平衡计算获得 ;另一类则基于已知温度、压力条件 ,采用经验或半经验的对已有实验数据或图表的回归分析而获得。公式化计算避免了图算法的人为误差 ,同时又方便计算机处理 ,在天然气处理和加工计算中得到普遍认同。文章对目前国内外已有的主要公式化的计算方法进行了归纳分析 ,考查了计算结果并推荐了可信的计算方法。

基于响应面的天然气三甘醇脱水装置用能优化

运用流程模拟软件HYSYS建立三甘醇(TEG)脱水装置的工艺模型,选择循环量qV、再生温度tr和三甘醇富液进塔温度ti作为主要参数,基于响应面方法(RSM)建立脱水装置能耗的二次显式模型。对响应面模型的显著性和三维图进行分析,结果表明:循环量、再生温度和富液进塔温度对装置能耗影响显著,影响程度为:循环量>富液进塔温度>再生温度;在对能耗的共同影响中,循环量和再生温度、循环量和富液进塔温度交互作用显著而再生温度和富液进塔温度间交互作用可以忽略。以吸收塔出口气体水露点满足GB17820—2012为约束条件,对模型进行最优化求解得到最优操作条件为:循环量400 L/h、再生温度199.8℃、富液进塔温度130℃,在此条件下理论能耗可下降48.3%,具有显著的节能效果。

酸性天然气含水量的公式化计算方法及其适应性分析

酸性天然气含水量大于相同条件下的非酸性天然气含水量，酸性天然气含水量的计算公式是在非酸性天然气含水量计算公式的基础上校正而得的。归纳总结了酸性天然气含水量公式化计算的主要方法，并进行了评价：基于组分贡献模型的有Bukacek-Maddox公式、Bahadori公式；基于等效H2S模型的有Mohammadi公式、Khaled公式；基于酸气对水烃体系平衡影响的有王俊奇公式、修正热力学模型公式。比较各公式计算值与实验值的差异可知，王俊奇公式的平均误差最大（33．755％）；简化热力学模型＋Mohammadi公式的平均误差最小（4．895％）。对比不同温度范围内所适用公式的平均误差，推荐温度为0～104．44℃时，使用简化热力学模型＋Mohammadi公式；温度为104．44～120．44℃时，使用Bahadoir＋Khaled公式；温度为120．44～140℃时，使用诸林＋Khaled公式；温度为140～171．11℃时，使用Khaled＋Khaled公式；温度为171．11～204．44℃时，使用Bukacek＋Mohammadi公式。

非酸性天然气含水量的公式化计算方法及其适应性分析

天然气含水量计算是天然气加工工艺设计的基础,公式化计算方法具有使用简单、易于程序化等特点。为此,归纳总结了主要的非酸性天然气含水量的公式化计算方法,并进行了评价,其中依据算图数据拟合的计算公式有:Sloan公式、宁英男公式、Khaled公式、Bahadori公式;依据实验数据拟合的计算公式有:诸林公式、Behr公式、Kazim公式;依据水—烃体系平衡的计算公式有:饱和蒸气压模型、修正理想模型公式、简化热力学模型公式、Bukacek公式。考察各公式的计算值与实验值的差异,可知Khaled公式的平均误差最小(2.524 0%);Behr公式的平均误差最大(19.255%)。对比不同温度区间所适用公式的平均误差,推荐温度在-50^-40℃区间时使用诸林公式;温度在-40~0℃区间时使用Sloan公式;温度在0~37.78℃区间时使用简化热力学模型公式;温度在37.78~171.11℃区间时使用Khaled公式;温度在171.11~237.78℃区间时使用Bukacek公式。

基于响应面法的轻烃回收工艺参数分析

利用Hysys建立某DHX工艺的模拟流程,采用响应面BBD法设计仿真试验方案并完成响应面模型构建,利用所建模型进行工艺参数分析。结果表明,低温分离器温度、膨胀机出口压力及脱乙烷塔底温度间存在较强交互作用;对参数间交互作用起主导作用的参数并不固定,以C3收率为性能指标时低温分离器温度对交互作用起主导作用,以脱乙烷塔热负荷为性能指标时脱乙烷塔底温度对交互作用起主导作用。

天然气含水量的估算

文章对确定天然气含水量的算图进行了归纳，并介绍了一种新的算图，通过对比分析，推荐采用麦凯塔—瓦赫（Ｍｃｋｅｔｔａ—Ｗｅｈｅ）算图与韦切尔特（Ｗｉｃｈｅｒｔ）辅助计算图结合来估算活性天然气的含水量。

酸液油溶性暂堵剂XH-1的室内评价

在油田酸化作业中,由于地层孔隙或裂缝的问题,使注入的酸液大部分只能波及到整个产层渗透率较高的区域内,波及系数小,影响了酸化效果,为此开发了XN—1暂堵剂。经过对油溶性暂堵剂XN—1的主要物理化学性能的评价及暂堵、解堵效率的考察,证明了XN—1暂堵剂具有良好的油溶性、水不溶、酸不溶性,且与酸液添加剂的相容性好,可应用于裂缝性油田酸化暂堵作业。

磨72井回注站含油含硫污泥固化治理技术

油气田生产中都会产生大量的各种含油污泥 ,其会对环境造成污染。采用固化的方法对磨 72井回注站产生的含油含硫污泥治理进行了研究 ,实验研究表明采用适宜的固化剂配方能够对含油含硫污泥进行固化作业 。

轻油部分循环对丙丁烷收率的影响及其应用

油田轻烃回收装置随着原料气气质、气量的变化，丙丁烷的收率普遍偏低。提高丙丁烷的收率成了许多浅冷装置急待解决的问题。轻油部分循环法是方法之一，该方法从脱丁烷塔塔底引一股稳定轻油循环至蒸发器前的管线中，从而对汽液平衡施加影响。本文考虑温度、压力和组成对烃类混合物相平衡的影响，选用ＳＲＫ真实气体状态方程研究轻油循环掺合比与丙丁烷收率的关系。经计算表明，在温度、压力一定时，只要有轻油循环，丙丁烷的收率就要提高，且随着掺合比的增加而增加，但增幅不尽相同。适宜的掺合比应根据经济分析的结果来确定。在油田气轻烃回收浅冷分离工艺的技术改造中运用轻油部分循环法可有效地提高丙丁烷的收率。

含油污水处理技术进展

综述了含油污水处理的主要方法,重点讨论了重力分离、气浮、生化和水力旋流等技术,并对新型含油污水处理技术及处理药剂进行了介绍。

化学链重整联合CO_2捕集制氢系统热力学分析

化学链重整是一种新型的合成气制备技术，为提高化学链重整气中H2含量，捕集CO2，提出化学链重整联合CO2捕集制氢系统。采用Aspen Plus对化学链重整过程进行模拟，结果表明：化学链重整气组成模拟值较好地吻合实验值。对所提出的系统进行热力学分析，以H2产率和CO2捕捉率为系统性能评定指标，得到反应优化条件：吸收反应温度为600．620℃，CaO／CH4、蒸汽／CH4、H2O／CH4、NiO／CH4物质的量之比分别为：0．8、0．25、0．3、1．4，所得产品气中H2含量为91．13％（高于化学链重整气中H2含量64．12％），H2产率为1．96，CO2捕集率达到95．44％。

南充轻烃装置二次回收工艺技术研究

通过对南充轻烃回收装置现状分析 ,研究了影响该装置轻烃收率的主要因素 ,采用一新增分馏塔对膨胀机出口物流进行二次回收 ,有效地提高了装置的产品收率 ,日增产轻烃 4t左右。

一种新的天然气脱硫方法──电化学膜法

介绍了电化学膜法脱硫的基本原理及其应用研究，并对其进行了经济评价，认为电化学膜法将给天然气净化工艺带来新的发展。