渤中19-6凝析气藏注干气扩散规律实验研究

渤中19-6凝析气藏储层裂缝发育,凝析油含量高,注气可以提高采收率,但注入气与凝析油气之间存在扩散,或会影响注气提高采收率的效果。基于Fick定律,对渤中19-6凝析气藏不同类型岩石样品(0.41 mD基岩岩心和22 mD裂缝岩心),在地层温度172℃、最大反凝析压力24 MPa条件下,分别开展了干气-凝析气和干气-凝析油扩散实验测试,研究了不同储层介质干气与凝析油气传质扩散规律。研究表明:多孔介质中干气-凝析气扩散和干气-凝析油扩散系数均较小,干气-凝析气扩散系数在10^(-8)m^(2)/s数量级,而干气-凝析油扩散系数在10^(-11)~10^(-10)m^(2)/s数量级;对于不同储层类型,裂缝岩心中扩散系数均大于基岩中扩散系数;针对渤中19-6凝析气田区块,注入干气与凝析油气间主要在注气早期发生扩散抽提作用,且扩散能力均较小。

变压吸附分离技术在催化干气乙烯回收中的应用

介绍了深冷分离技术、吸收分离技术和变压吸附分离技术3种催化干气乙烯回收技术。某石化公司炼油结构调整,催化干气产能由15×10^(4) t/a扩至21×10^(4) t/a,考虑变压吸附分离技术操作简单、无需辅助原料,操作条件变化后装置运行能快速平稳,以及综合能耗低等优势,仍继续采用该技术。根据扩能改造设计原则,将原两段法工艺改为一段法工艺,并将同时处于抽空步骤的塔数由2塔增加为3塔,处于吸附步骤的塔数由4塔增加为5塔。结果表明,产品质量相当时,扩能改造后综合能耗降低约14%,运行指标优于改造前。在减少碳排放的背景下,变压吸附分离技术因综合能耗低于其他技术,更具应用优势。

衍生T形槽干气密封稳态性能研究

目的 设计具备双向旋转特点的动压型干气密封端面结构,并展现良好的开启性能,以T形槽为优化对象,衍生出一种新型槽型结构。方法 借助有限元软件,计算并对比经典T形槽与衍生槽型在流场特性和稳态性能方面的差异,探讨不同参数对2种槽型干气密封稳态性能的影响规律,揭示衍生槽型的密封机理。结果 衍生槽型的开启力高于经典T形槽,泄漏率也会增加。随着工况参数的升高,2种槽型的稳态性能参数近似线性增加,且差异逐渐增大,最小差异达到6.6%。随着槽深的增加,泄漏率方面的差距在逐渐减小,为扩大衍生槽型的控漏效果,槽深应>5μm。开设有引流槽型结构的衍生槽型稳态性能顺序为发散型>直口型>收敛型,但在文中的工况下,数值差别较小,最大仅为1.2%。结论 相比于经典T形槽,衍生槽型具有更强的动压效应,开启性能明显提升。另外,通过开设不同形式的引流槽可以改变气膜的流动特性和干气密封性能。

干气制乙苯装置烷基化催化剂快速失活原因分析

介绍了中国石油化工股份有限公司安庆分公司干气制乙苯烷基化催化剂快速失活情况,讨论了快速失活的原因,分析了原料干气或苯中碱性物质的来源以及对催化剂的影响,提出了碱性物质以外的杂质也会影响催化剂活性的观点。实验分析表明,催化装置干气除含有氨气外,还存在未知氮化物。工业试验结果表明:来自于催化装置以外的尾气,可显著影响烷基化催化剂的活性;将成分复杂的尾气和部分干气改出系统后,催化剂活性可以保持长时间稳定。生产中进行了水洗系统改造、改出成分复杂的尾气、加强上下游装置沟通,烷基化催化剂实际使用寿命大幅超出正常使用寿命。

催化裂化装置富气压缩机干气密封优化改造

陕西延长石油(集团)延安炼油厂100万t/a催化裂化装置富气压缩机所采用的串联式干气密封系统在运行过程中故障率高,不能适应设备运行要求,通过将串联式改造为双端面式型干气密封,提高干气密封效果,提高了设备运行可靠率。

超临界二氧化碳螺旋槽干气密封热流耦合润滑临界阻塞特性研究

在密封稳定运行的前提下,促成密封端面出口形成阻塞流动以提升气膜开启力、降低端面泄漏不失为干气密封性能优化的有效途径。以超临界二氧化碳(CO_(2))螺旋槽干气密封为研究对象,综合考虑实际气体、离心惯性、湍流和阻塞流效应,采用有限差分法耦合求解压力和温度控制方程,定性研究了热流耦合润滑下的临界阻塞特性(临界阻塞进口压力po_(cir)、临界阻塞转速N_cir、临界阻塞膜厚h0_cir和阻塞临界失稳膜厚hsc)。结果表明:等温流动和绝热流动模型下超临界CO_(2)干气密封端面间隙出口均存在阻塞发生工况区间,进口压力、膜厚、转速对应的阻塞发生区间分别为po>po_(cir)、h0_cir<h0<hsc和N<N_cir;转速升高可以对临界阻塞进口压力和临界阻塞膜厚产生持续增强作用,增大膜厚则会导致临界阻塞压力降低、临界阻塞转速上升,高压进口将使阻塞零刚度对应的膜厚(阻塞临界失稳膜厚hsc)下行;相较于等温流动假设,气膜热效应对超临界CO_(2)干气密封临界阻塞特性参数的影响程度较为显著,且影响规律各有不同。

掺氢天然气干气密封启动特性研究

为评估天然气掺氢对管线压缩机轴端干气密封性能的影响,提出一种考虑阻塞效应的干气密封性能数值预测模型,分析了不同掺氢比下干气密封的静态特性和启动特性。首先,采用空气介质螺旋槽干气密封的气膜压力分布和开启力实验数据,验证了数值模型的可靠性;然后,针对GE PCL800机型天然气管线压缩机螺旋槽干气密封,分析了4种掺氢比(H 2体积分数分别为0、10%、20%、30%)和5种进口压力(4、6、8、10、12 MPa)对干气密封开启力、泄漏量和气膜刚度等静态特性的影响规律;最后,分析了4种掺氢比和5种进口压力下,转速、进口压力、平衡比和弹簧比压对干气密封启动特性的影响规律。研究结果表明:所提出的干气密封性能数值预测模型能够可靠预测高压差下干气密封出口阻塞效应及其对密封性能的影响;掺氢比对干气密封开启力、泄漏量和气膜刚度等密封静态特性影响较小;干气密封开启临界转速随掺氢比的增加而增大(掺氢比增加30%时,开启临界转速增大8.51%~16.90%),因此天然气掺氢增大了干气密封的开启难度,需设计合适的平衡比和弹簧比压以保证干气密封顺利开启。该研究结果可为掺氢条件下天然气管线压缩机轴端干气密封的高效设计和可靠运行提供理论参考。

干气中冷油闪蒸工艺模拟与多目标优化

针对干气提浓装置能耗较高的现状,对最新的中冷油闪蒸工艺进行了研究。采用Aspen Plus软件进行流程模拟,使用改进的遗传算法(NSGA-Ⅱ),以年总费用(TAC)､CO_(2)排放量(E_(carbon))和碳二回收率(R_(C_(2)))为目标函数,通过罚函数法转化为无约束问题,对中冷油闪蒸工艺进行多目标优化,获得了Pareto前沿。统计后发现,半贫液与贫液质量比的变异系数仅为2.37%,可以使用平均值1.95来代表。最后使用优劣解距离法(TOPSIS)选取最优点进行对比,优化结果显示,相比于浅冷油吸收工艺,中冷油闪蒸工艺的R_(C_(2))上升3.09%,TAC下降43.75%,E_(carbon)减少41.77%。结果表明,中冷油闪蒸工艺在各方面性能均有大幅提升,且基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法能够发现更多的有益性结论。

超高速干气密封微织构气膜润滑特性研究

针对航天航空领域,设备超高速、高压运转,干气密封稳定性问题,依据槽型织构优化设计,提出一种槽底微织构螺旋槽干气密封结构,以解决密封在超高速旋转过程中气膜稳定性问题。基于气体润滑理论,建模、划分网格,再导入FLUENT软件对流场进行仿真模拟;改变工况参数和槽型结构参数后,在超高速、高压工况下,相比于普通螺旋槽,槽底微织构螺旋槽干气密封的动压效果有显著提升。结果表明,槽深h_(g)=6μm,膜厚h_(0)=2μm,微织构槽深δ=2μm、微织构槽宽取3.97 mm,微织构槽位于螺旋槽底中间位置时,槽底微织构螺旋槽相比于普通螺旋槽可产生明显的动压效应。

超临界CO_(2)干气密封热动力学性能研究进展

干气密封技术在超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))布雷顿循环涡轮机械中的应用,以其卓越的密封性能和稳定性,为旋转机械的安全运行提供了保障,并显著改善了轴端密封效果。鉴于密封介质的特殊物性以及高参数化工作环境的要求,在S-CO_(2)干气密封热动力学性能研究过程中涉及复杂的流体润滑理论。本文重点阐述了多重流体效应以及相变特性对S-CO_(2)干气密封性能和流动传热特性的作用机理和影响规律,详细列出了理论研究中常采取的分析模型和求解算法,并综合评述了国内外在理论和试验方面对S-CO_(2)干气密封热动力学性能的研究。在此基础上,结合领域需求和现有先进技术,进一步提出了今后的发展方向,以期为深入开展相关研究提供理论参考,促进干气密封技术在未来能源领域中的广泛应用。

高压干气密封运行故障及应对措施浅析

石油化工领域大型工艺气压缩机轴端密封一般选用干气密封,用密封气流量监控其运行状态。从干气密封故障分析中发现,密封气流量监控很难发现密封运行早期的异常现象。这些异常现象发展到后期,往往会引起突发故障,造成机组停机,给生产带来较大损失。文章通过对几起干气密封的故障进行分析,发现一次密封气带液和C形圈断裂是导致故障发生的主要原因,而一次密封气带液又加速了C形圈断裂。通过增设干气密封一次气注入温度、排气温度状态监测,加强密封一次气露点管理,可较早发现干气密封运行异常,以便提前进行调整,保证干气密封在寿命周期内可靠运行。

基于频域子空间字典学习的干气密封声发射信号降噪方法

针对干气密封声发射信号信噪比低、易受背景噪声干扰等问题,提出了一种基于频域子空间字典学习的干气密封声发射信号降噪方法。首先根据声发射信号时频分布相邻相关信息获取各频带之间的相互关系,以此为依据确定频域划分的边界,并构建相应的经验小波族,在各子空间内利用时移不变字典学习算法进行声发射信号的稀疏重构,在此基础上利用重构信号的峭度指标进行各分量的加权。实验结果表明,所提算法将信号峭度指标由48.43提升至185.93,实现了干气密封启动过程声发射信号降噪和碰磨特征增强。

干气回收装置运行问题及对策

对浙江石油化工有限公司干气回收装置的运行情况进行了分析,并提出了相应的优化措施。结果表明:该干气回收装置运行中,存在干气实际产量高于设计值,多出部分只能在饱和干气压缩机入口缓冲罐顶部排放火炬的问题。通过采用将浆态床干气在上游装置改出,装置原料不足部分,由一期装置重整氢变压吸附氢气提纯解析气进行补充的方案,可实现原料气的优化。优化后,在装置总加工量不变的条件下,富乙烷气产量由优化前的62.02 t/h增至70.37 t/h,氢气产量也由优化前的57300 m^(3)/h降至53500 m^(3)/h。

以饱和干气和纯乙烯为原料生产苯乙烯技术方案对比

炼油厂饱和干气经提浓得到富乙烷气,经乙烷裂解生产粗裂解气,再经稀乙烯制乙苯工艺生产乙苯、进而生产苯乙烯产品是一种新的苯乙烯生产路线,文中从原料、工艺流程、产品质量、能耗、物耗、投资和成本等方面对该路线和传统纯乙烯制苯乙烯路线进行了分析对比,结果表明:两种路线的苯乙烯产品质量基本相当,均满足行业标准优级品要求;主要生产物料苯单耗基本相当,饱和干气路线每吨苯乙烯消耗的饱和干气量约为1.102 t,约为纯乙烯制苯乙烯路线的乙烯单耗量的3.92倍;饱和干气路线的装置投资和能耗方面均比纯乙烯制苯乙烯路线高,分别约为纯乙烯路线的2倍和2.12倍。纯乙烯制苯乙烯路线在装置投资、能耗和物耗方面具有优势,在纯乙烯资源较为充裕的炼油厂可优先考虑该方案。饱和干气路线适合纯乙烯资源比缺匮乏而饱和干气较为富余的炼油厂。

横纵有序微纹理设计的干气密封T型槽微纹理变量分析

为探究有序微纹理设计对干气密封T型槽动压效果的影响,基于气膜润滑原理,采用有限差分法,研究了微纹理排列间距、微纹理长度、T型槽基底长宽增幅、微纹理梯度倾斜角度等有序微纹理变量对密封参数的影响,并对四种微纹理的设计变量进行了对比。结果表明,T型槽的微纹理变量与T型槽的结构参数一样能改变槽的动压效应,但不改变干气密封槽型的动力学规律;微纹理变量对干气密封T型槽开启力的影响按微纹理梯度倾斜角度>微纹理排列间距>微纹理长宽>T型槽基底长宽增幅的顺序减小;对泄漏量的影响按微纹理长宽>微纹理排列间距>T型槽基底长宽增幅>微纹理梯度倾斜角度的顺序减小。研究结果对双向旋转式端面气膜密封的优化和设计具有一定的借鉴作用。

干气脱硫塔压力降控制方法与实践

介绍了某公司液相柴油加氢装置干气脱硫塔压力降高的解决方法。通过Storks定律理论分析与试验相结合的方法,确定控制干气脱硫塔压力降主要措施:降低含硫干气流量和解决填料层堵塞问题。将含硫干气流量由7600 m^(3)/h降至6500 m^(3)/h,干气脱硫塔压力降下降6.5 kPa,效果不佳。填料层堵塞主要是因上游贫胺液中含有大量高碳固体颗粒,且其在贫胺液中悬浮沉降。根据Storks定律并利用该项曳力特征,固体黑色颗粒沉降速度为0.012 m/s,故通过满塔操作快速外送填料塔内贫胺液,高速流动产生与沉降相反的曳力足以使其悬浮,将大量高碳固体颗粒从填料中清除,干气脱硫塔压力降从53 kPa快速降至1 kPa,解决了填料层因高碳固体颗粒物堵塞而导致压力降高的问题,可操作性较强,效果显著。

乙烯装置离心压缩机干气密封盘螺柱断裂原因

某乙烯装置离心压缩机干气密封盘螺柱发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、金相检验、硬度测试、扫描电镜和能谱分析等方法对螺柱断裂原因进行分析。结果表明:304不锈钢螺柱的碳元素含量高,在高温服役过程中材料发生敏化,螺柱的耐腐蚀性降低;含水的腐蚀性介质进入对接法兰之间的缝隙,并接触到发生敏化的双头螺柱中部的光杆位置,造成材料表面局部发生微小腐蚀,在螺柱紧固应力的共同作用下,应力腐蚀裂纹自腐蚀位置起裂并沿径向沿晶扩展,最终导致螺柱断裂。

某合成气压缩机干气密封失效分析及改造措施

简述了某合成氨装置合成气压缩机干气密封失效过程,对失效原因进行了全面的分析,并提供了详细的解决方案和可供借鉴的工程经验。

压缩机干气密封泄漏分析与处理经验

某化工装置运行中,压缩机机组运行监控曲线出现异常,引发干气密封系统泄漏量报警和主密封气差压下降情况,需要紧急处理但又不具备大修条件。通过分析干气密封结构和密封流程,结合压缩机运行曲线特征,对故障进行了预判,制定了加装漏气检测设备和增加一路密封气从而保证干气密封主密封气供应量的方案。改进实施后,压缩机得以继续平稳运行超过600 d,最终安全接受装置计划停机检修,避免了压缩机停车,保证装置整体平稳运行。

离心式压缩机干气密封频繁损坏的原因分析

介绍了合成气压缩机干气密封的基本情况,介绍了干气密封在运行过程中的损坏情况,就离心式压缩机在运行过程中干气密封频繁损坏的原因从压缩机本身的设计缺陷、密封的技术水平差异、工艺流程的缺陷、盘车方式的设计缺陷等四方面进行了分析,找出了导致干气密封损坏的4个因素,并采取了有针对性的技术改造措施,提升了干气密封的运行寿命,确保了合成气压缩机的安全稳定运行。