抽油井工况自动远程监测在吐哈温米油田应用分析

应用计算机技术、网络技术、通讯技术、信息技术的最新发展成果，研制成功的抽油井工况自动远程监测系统在吐哈温米油田获得了工业化应用，降低了投资成本，实现了抽油井工况连续监测、异常工况及时报警、参数管理数据库化及网络化，提高了抽油井开井时率与工况正常率，初步形成了信息化、科学化的油井管理模式。     

远程诊断抽油机井异常工况

采油井生产数据的采集、传输使生产管理人员在基地监控中心就能够浏览查询油井各项生产数据,而且由于采集数据具有实时性、连续性,能够及时、真实地反映油井生产状况。抽油机井异常工况包括地面抽油装置和地下泵阀的工作异常。抽油机井出现异常工况时,各项生产参数会发生变化。由于参数间的相互关系遵循一定规律,利用参数变化的规律性,基地监测分析人员可以远程诊断油井异常工况,通过合理设置报警门限,对各类异常工况输出报警信息。     

多模态化工过程动态多点故障监测方法

为了提高多模态化工过程非高斯变量监测的准确性,针对传统方法采用静态控制限不能排除过程噪声干扰而产生大量误报警的问题,提出一种多模态化工过程动态多点故障监测方法。首先将化工过程划分为平稳模态和过渡模态,基于自回归模型和粒子群优化的独立成分分析算法,构造平稳模态的单点监测统计量和多点异常统计量,建立起平稳模态的非高斯监测模型,基于粒子群优化的独立成分分析算法构造过渡模态的非高斯监测模型。平稳模态监测模型和过渡模态监测模型均采用动态监控策略,实现在线故障监测。将多模态动态多点监测方法应用到丙烯计量罐装置中,结果表明,该方法的监测漏报率小于0.8%,大大提高了报警的准确性。与3σ阈值监测法相比,误报率降低了6.33%,并控制在1.2%以内。     

石油化工装置长周期运行风险超早期精确预警方法

安全预警技术早已被广泛应用到各石油化工企业中,风险预警结合了异常工况发生的概率与后果,具有较好的预警效果。针对现有的风险预警多使用定性分析方法、准确性低等问题,提出石油化工装置长周期运行风险的超早期精确预警方法。运用损失函数定量评估参数偏离带来的预期损失,并运用剩余时间模型计算异常工况发生概率,从而得到参数偏离所产生的风险值,实现参数的风险预警。案例分析将该方法应用于石油化工企业不同装置不同参数的风险预警。结果表明,该方法可以辨识状态参数的早期偏离,并提前10 min左右检测到参数异常的产生,为识别石油化工装置长周期运行过程中异常工况的发生风险提供了早期预警方法。     

基于DSP的管道泄漏特征识别技术

基于DSP(独特的微处理器)管道泄漏特征识别技术的研究与应用,改变了管道泄漏报警系统通常所采取的"三降一升"特征识别方式,采取可量化的极值识别的处理方式,通过对管道小流量泄漏监测的弱信号异常变化的量化分析,实现了"管道泄漏报警定位"技术由笼统判断方式向精确识别方式的转变,解决了早期管线泄漏报警技术对微小泄漏量不易识别、不能准确定位等问题。     

面向早期溢流监测的钻井工程参数仿真建模方法

研究表明,智能识别方法能够有效提高早期溢流监测的准确性,但由于溢流是钻井过程中的小概率事件,现场可获取的溢流样本数据十分有限,限制了智能识别方法的应用。针对该问题,在分析常用溢流监测参数与钻井设计参数、地质相关参数以及钻井工况之间关系的基础上,建立了钻进、起钻、下钻三种工况下常用溢流监测参数的数值模拟模型,为溢流智能识别方法的应用提供数据基础。利用现场实测数据对所建模型进行了验证实验。结果表明:在给定的钻井条件下,仿真得到的数据与现场实测数据间的相似度达到83.85%,具有较高的吻合度;溢流智能识别模型识别准确率较缺乏训练样本的专家经验模型提高了23.1%,识别准确率得到了显著提升。     

气田集气站安全监测数据异常值识别研究

天然气集气站监测数据异常值的准确识别具有重要意义。借助支持向量回归机算法,建立传感器在线预测模型,利用遗传算法获取最佳SVR参数,避免过拟合问题;基于一步预测误差判断方法,通过遗传算法获取最佳惩罚因子、不敏感损失函数参数和核函数参数以保证SVR回归效果,构建集气站监测数据异常识别方法;计算回归值和监测值之间的差值,若其大于阈值,可判断该实测值为异常,用回归值代替监测值,通过中心服务器写入到现场控制执行器中,则可防止安全系统误动作。工程应用表明该方法具有良好的适用性。     

轴心轨迹特征算法在唐山LNG海水泵故障监测中的应用

大型泵类故障监测和预警对LNG运行安全具有重要意义。传统的监测手段主要依赖于振动超限报警,但部分故障并不会引发振动超限,且一旦振动超限通常会引发联锁停机,直接影响正常生产。文章针对唐山LNG国产首台套立式长轴海水泵构建了一套基于轴心轨迹特征识别的故障预警算法模型。该算法模型利用现有振动传感器的监测信号,对轴心的分布特征进行训练和识别,并据此构建出正常运行轨迹特征指标,当轴心轨迹特征出现偏离时发出故障报警提示。实践证明,该方法能够更加充分地利用监测数据,实现海水泵故障的早期识别,为减少海水泵非计划停运提供有效支持。     

基于压力波技术的管道泄漏监测系统

为保证石油天然气管道的安全运行,设计了基于压力波技术的管道泄漏监测系统。压力波技术包含基于静态压力测量的负压波技术和基于动态压力测量的音波技术。该系统包含下位机、上位机以及网络通讯3部分,软件系统采用LabVIEW工具开发完成。探讨了减少误报警的工况识别算法,分析了泄漏定位公式中的波速和时间差等关键参数。现场应用表明,该系统能准确判断不同的工况操作,误报警少,对泄漏情况定位准确,具有良好的应用效果。     

基于热重分析法的油酸甲酯热解特性及动力学

利用热重分析仪对油酸甲酯和硬脂酸甲酯的热解特性进行了研究,获得了油酸甲酯在不同升温速率（10、15、20、30℃/min）条件下TG-DTG-DSC曲线,并通过热分析数学方法获得热解动力学拟合参数。结果表明,油酸甲酯的热解过程为简单的一步分解,相比硬脂酸甲酯具有较差的热安定性;提高升温速率热解区间往高温区移动,热解活化能和指前因子呈现出较好的补偿效应,发现油酸甲酯在不同升温速率下具有不同的热解反应机理函数。     

PODE/乙醇双燃料共轨发动机的燃烧特性

为了实现高效清洁燃烧,在一台增压中冷电控共轨发动机上,采用进气预混乙醇燃料由缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃,实现PODE/乙醇双燃料燃烧,研究了预混乙醇比例对双燃料发动机燃烧过程以及燃油经济性的影响。结果表明,在平均有效压力pme=038 MPa时,随着乙醇比例增加,双燃料燃烧相位推迟,最大燃烧压力降低,预混放热量及放热率增加;在pme=100 MPa时,〖JP3〗预混乙醇发生自燃,最大缸内燃烧压力急剧增加,燃烧持续期延长,CA50靠近上止点,振动强度也增大,但有效热效率显著提高,最大可以达到406%。在pme=038 MPa〖JP〗时,双燃料能够同时降低NOx和碳烟排放量,改变了它们之间的trade off关系。合理控制预混乙醇比例可以改善双燃料发动机的燃油经济性,并降低污染物的排放量。     

温度滴定法快速测定航空油品水分

温度滴定作为一种新的容量分析方法,对于快速、准确测定石油产品的理化性能指标具有重要的实际意义。选取2〖DK〗,2 甲氧基丙烷为滴定剂,环己烷和异丙醇混合作为滴定溶剂,用甲烷磺酸作为催化剂,采用温度滴定方法测定航空油品的水分含量。通过优化滴定剂浓度、滴定速率、油品用量等实验条件参数,得出油样用量为4~14 g、滴定剂浓度为10 mol/L、滴定速率为05 mL/min。在此条件下,水含量测定结果的准确度和重复性较好,线性回归系数R为09995,能够实现航空油品水含量的快速准确测定。     

甲醇催化重整制氢的宏观反应动力学

在温度220～280℃、液态空速0 8～2 0h-1、压力1 3～2 7MPa条件下,于无梯度反应器中测定了ALC-1A型双功能催化剂工业颗粒的宏观反应速率,并对实验测定的数据进行了参数估值,得到了以逸度表示的甲醇裂解重整多重反应的双速率宏观动力学方程。各组分的逸度由PR状态方程求得,并通过多参数估值得到了逸度系数的关联式。     

硫化压力对NiW/Al2O3催化剂加氢脱硫催化性能的影响

在硫化温度623 K下,硫化压力在20~80 MPa 范围内改变时,考察了硫化压力对含和不含柠檬酸的NiW/Al2O3催化剂的4〖DK〗,6 二 甲基二苯并噻吩（4〖DK〗,6 DMDBT）加氢脱硫催化活性的影响,并采用X射线光电子能谱 (XPS)和高分辨透射电镜(HRTEM)对硫化态催化剂进行了表征。结果表明,在20~60 MPa 范围,两个催化剂的加氢脱硫催化活性均随硫化压力增加而提高,且从20 MPa增加至40 MPa时,活性增幅最大。当硫化压力超过60 MPa后,前者活性仍继续上升,而后者活性则 变化很小。相同条件下,前者的脱硫活性均高于后者。 随着硫化压力的提高,催化剂中W物 种硫化度上升,WS2微晶数量增多,长度变短,而WS2微晶堆叠层数则呈现先升后降趋势 。催化剂脱硫活性与W物种硫化度关联度较高,并受到WS2微晶形貌变化的影响。柠檬酸的 存在促进了W物种的硫化,并导致生成数量更多、长度较长、堆叠层数较高的WS2微晶 。     

表面富钛分子筛的表征与催化性能

以正硅酸四乙脂(TEOS)为硅源,采用二步水热晶化方法合成了表面富钛分子筛CT 1,并采用多种分析手段分析表征其物化性质,以苯酚羟基化作为探针反应评价了其催化性能。结果表明,采用二步水热晶化方法所合成的表面富钛分子筛CT 1的物化性质基本与常规钛硅分子筛TS 1的一致,但CT 1的钛物种主要以骨架钛的形式集中分布在其颗粒表层,颗粒尺寸比TS 1的也有所增加。在催化苯酚羟基化反应中,CT 1具有较高的催化活性,且目的产物对苯二酚的选择性也较高。目的产物对苯二酚的选择性也较高。     

反应精馏合成丙酸丙酯模拟与动力学

采用反应动力学研究装置,以强酸性离子交换树脂Amberlyst46TM为催化剂,研究正丙醇和丙酸合成丙酸丙酯的反应动力学。在消除了内外扩散的情况下,考察了催化剂用量、醇/酸摩尔比、反应温度和搅拌转速对丙酸转化率的影响。在催化剂用量15 g、醇/酸摩尔比12、反应温度80℃、搅拌转速400 r/min的较优操作条件下,确定了反应动力学参数,获得动力学数据反应活化能Ea=4035 kJ/mol,指前因子k0=216×103 L/(mol·min),并运用于稳态模拟中,考察了进料温度以及各段塔板数对产物纯度的影响。优化后的操作条件为进料温度70℃、精馏段塔板数2、反应段板数21、提馏段塔板数11,此时丙酸丙酯产品的摩尔分数达到9988%以上。     

催化水合法合成乙二醇

针对目前直接水合法生产乙二醇设备大、能耗高的状况,采用催化水合法合成乙二醇,并探讨了催化剂用量、水/环氧乙烷质量比、反应温度、压力等因素对反应的影响,得到水/环氧乙烷质量比为4/1时的较佳反应条件范围:催化剂质量分数不小于6%;反应温度大于45℃;反应压力大于0 5MPa。在此工艺条件范围内,环氧乙烷的转化率99 8%以上,乙二醇的选择性99%以上。     

Dawson结构磷钨酸银催化剂的制备、表征及其催化合成乙酸正丁酯

采用沉淀法制备了磷钨酸银（Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O）催化剂,通过FT IR、UV Vis、XRD、EDX、 SEM、NH3 TPD 对其进行了表征,并用于催化乙酸与正丁醇酯化合成乙酸正丁酯反应。结果表明,合成的〖JP〗Ag3H3P2W18O62〖KG-*3〗·〖KG-*3〗nH2O 具有Dawson结构,呈微球状,粒子大小在200～300 nm范围;同时具有Brnsted酸和Lewis酸的弱酸中心、强酸中心和超强酸中心,可发挥Brnsted酸性和Lewis酸性催化剂的双重作用,在乙酸和正丁醇的酯化反应中具有良好的催化性能。在优化反应条件下,即醇/酸摩尔比20、反应温度120℃、催化剂质量分数048%（以反应物质量计）、反应时间20 h条件下,酯化率可达970%。催化剂易回收重复使用,重复使用5次,酯化率仍可保持在863%。     

分壁精馏塔分离芳烃的温差控制

与传统精馏塔相比,分壁精馏塔(DWC)具有明显的节能和节约设备投资的优势,但是其控制方法较复杂,主要原因在于DWC多个控制回路的相互耦合,且多元物系的塔板温度与塔板组成也非一一对应。在组分控制的基础上,采用Aspen Dynamic模拟DWC分离苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯四组分体系动态过程,提出了温度控制和温差控制方法,并考察了这两种控制方法的控制效果。结果表明,当进料流量和组成发生±10%波动后,利用温度控制,各产品纯度的最大波动范围为0.985~0.995,而温差控制的各产品纯度最大波动范围为0.988~0.992;当塔压发生波动时,温差控制和温度控制的各产品纯度最大波动范围分别为09885~09915和0.980~0.996。温差控制效果明显优于温度控制。