轻质烃C-H键液相活化研究新进展

21世纪低碳烷烃作为石油的替代物用作化工原料将扮演越来越重要的角色,低碳烷烃的C-H键活化是非常具有挑战性的热门的研究课题。本文综述了在温和液相条件下的低碳烷烃(特别是甲烷)的C-H键的催化活化。     

低碳烷烃催化脱氢制取烯烃的技术研究进展

综述了国内外低碳烷烃脱氢制烯烃的催化剂及工艺技术研究进展。详述了低碳烷烃催化脱氢用催化剂活性组分、主要载体及常见助剂。     

低碳烷烃选择氧化反应中催化剂动态结构研究进展

考察低碳烷烃选择氧化反应中氧化物催化剂的动态结构 ,对于准确揭示反应条件下催化剂的构 效关系 ,设计高效催化剂具有重要意义。本文综述了近年来低碳烷烃选择氧化反应中氧化物催化剂动态结构的研究进展。     

低碳烷烃深加工制烯烃技术的研究进展

低碳烷烃深加工脱氢是一种广泛应用的大规模生产纯烯烃的方式。主要综述了低碳烷烃深加工脱氢制烯烃技术的特点及市场份额较高的两种代表性脱氢工艺;详细评述了国内外低碳烷烃深加工脱氢技术现状和商业化的脱氢催化剂体系;总结了丙烷脱氢和异丁烷脱氢的区别和联系;展望了这一技术未来的发展趋势。未来具有经济吸引力的低碳烷烃深加工脱氢技术是最佳的催化剂设计与反应器工程之间的良好的协同作用,而国内目前开发这一技术的首要任务是完成脱氢催化剂的国产化,率先在引进技术的装置上实现脱氢催化剂的替代。     

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轻烃芳构化是采用油气加工后生成的液态烃（Ｃ３～Ｃ９），在Ｚｎ改质的ＺＳＭ－５沸石分子筛催化剂的作用下（５００℃，常压）发生脱氢、芳构化反应，生成苯（Ｂ）、甲苯（Ｔ）、二甲苯（Ｘ）等混合芳烃，实现低碳烷烃改质的过程。这些混合芳烃既可作高辛烷值汽油的调合剂又可作为化工原料，反应后的副产物还可以综合利用，因此可以显著提高轻烃的应用价值。这种用低碳烷烃制取芳烃的工艺过程不仅为芳烃合成探索了一条新路子，而且也为油田轻烃的高附加值综合加工利用拓宽了途径。为此测试了催化剂的基本物理性质，在１００ｍｌ试验装置上评价了轻烃（Ｃ３～Ｃ９）在Ｚｎ／ＺＳＭ—５上的芳构化，并进行了反应条件的试验，找出了适宜的工艺条件。     

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天然气是以甲烷为主的烃类气体混合物，其组成中，除甲烷我，常含有不同数量的C2－C8等低碳烷烃以及二氧化碳，氮气，硫化物等非烃类。天然气既可清洁能源，又可作为优质化工原料。为了提高资源综合利用程度，提高经济效益，除重视甲烷的合理利用外，积极拓展天然气中其他低碳烷烃的综合利用，不仅可增加企业经济效益，而且还会产生显著的社会效益。平湖油气田是我国东海第一个正式投入开发的油气田，为了综合利用从其天然气中回收的凝胶，对该凝胶的组成特性，利用方案，产品开发等进行了课题研究，并调查了上海地区市场需求，进而制定燃料－溶剂的利用方案：以生产环保型气雾剂推进剂，塑料发泡剂以及特种溶剂等为主，取得了初步成果。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

NiO和改性NiO催化剂上低碳烷烃氧化脱氢的研究进展

乙烯和丙烯等轻烯烃是当前化工行业的战略产品,因此,开发低碳烷烃直接氧化脱氢制低碳烯烃具有十分重要的现实意义。商业化无氧脱氢技术具有热力学平衡限制、反应温度高、催化剂容易积炭等缺点,使得氧化脱氢技术引起了研究者的关注。综述了Ni基催化剂上低碳烷烃氧化脱氢制烯烃的研究进展,希望借此可以为将来进一步提高低碳烯烃选择性和收率提供一定的理论指导。     

不同烃类催化裂解生产低碳烯烃的性能

 为了拓宽乙烯裂解原料并合理利用焦化石脑油资源,对比研究了烷烃、烯烃、环烷烃同系物及相同碳数不同结构烃在Cu改性ZSM-5分子筛及其与金属氧化物复合催化材料上的裂解性能。结果表明,同系物烃类裂解性能随着碳数增加,裂解生成低碳烯烃的性能增强,高碳数的烯烃和烷烃的转化率和低碳烯烃收率较高,是较好的催化裂解生成低碳烯烃原料。在相同条件下,烷烃和环烷烃的转化率明显低于相同碳数烯烃的转化率。复合催化材料A中的金属氧化物与Cu改性ZSM-5分子筛之间具有很好的协同作用,能够提高烷烃和环烷烃的裂解活性。     

原油最大化生产化工原料的技术思考及相关技术开发

原油最大化生产化工原料是当前石油化工研究热点。基于国内外原油生产化工原料技术方案和中国石化石油化工科学研究院多年来的研究积累，概括总结原油最大化生产或直接生产芳烃（BTX）或多产低碳烯烃的5个技术方案，以生产BTX为主要目的时，渣油加氢裂化工艺为核心技术；以生产低碳烯烃为主要目的时，催化裂解工艺为核心技术。当需要多产低碳烯烃特别是丙烯时，采用高烯烃选择性催化裂解工艺，可大幅度提高丙烯收率。在原油最大化生产化工原料技术路线中，溶剂脱沥青和焦炭气化工艺是必备的工艺。     

美国重点页岩油区勘探开发进展及启示

根据美国二叠盆地、威利斯顿盆地Bakken区带、墨西哥湾盆地Eagle Ford区带等重点页岩油区的地质特征、储量、产量、钻井和开发技术进展,分析了美国页岩油的发展趋势,并总结经验启示,以期为中国页岩油的发展提供借鉴。分析表明,二叠盆地是美国页岩油储量和产量最高的地区,主要产区为Spraberry和Wolfcamp区带,未来也将处于愈加重要的地位。2020年受新冠肺炎疫情影响,美国三大主力产区油气钻机数量和页岩油产量整体呈现先下降后增加的趋势,超低油价驱动油公司采取新一轮技术革新和降本措施提高单井产量。借鉴美国页岩油勘探开发的经验,中国页岩油应优先选择成熟度较高的轻质油和凝析油展开部署,并跟踪学习美国凝析油藏的开发技术;甜点分级评价是美国页岩油高效开发的基础,在低油价下作用尤为明显;中国页岩油要实现高效开发还有很长的路要走,技术进步是页岩油降本增效的核心,因此在勘探开发初期就要重视技术攻关。建议对中国页岩油勘探开发开展全生命周期管理和地质工程一体化技术管理模式,探索出页岩油高效开发、迅速降本增效的新途径。     

对加快建设我国现代化天然气市场体系的战略思考

为了适应我国推动建设现代化市场体系、现代化经济体系和现代化能源体系的需求,应加快建设统一开放、竞争有序、体系完整、运维智慧的现代化天然气市场体系,以保障天然气市场在资源配置中的决定性作用。为此,根据国外天然气市场建设经验与启示,基于我国天然气市场发展的良好基础条件,集成创新提出了我国现代化天然气市场体系的架构,即由天然气产业链资源市场、要素市场、市场基础设施、市场结构、市场机制、市场制度(规则)和市场管理等7个子体系构成。进而提出了加快我国现代化天然气市场体系建设的政策建议:(1)切实推进天然气市场改革深化,为现代化市场体系建设提供组织保障;(2)强化天然气市场基础设施协同建设,推进市场智慧发展;(3)进一步理顺天然气价格体系,完善价格动态调整机制;(4)积极发展天然气科技与技术装备市场;(5)健全和完善天然气金融市场体系,规避市场风险;(6)健全天然气行业相关法律体系,保障公平开放透明的市场规则建立。结论认为:我国天然气市场已迎来大发展的新时代,应按照国家和市场化发展的要求,加快实现现代化天然气市场体系建设的目标,实现优质天然气清洁高效利用,以促进天然气市场在资源配置中发挥决定性作用。     

测井自动评价地层方法在苏堤构造带的应用

根据东海西湖凹陷地质特点 ,研制了测井自动评价地层的计算方法 ,该方法在钻遇地层中能自动追索地震反射界面、划分地层 ,识别测井相 ,对钻遇地层中烃源岩有机质丰度和含油气储集层的产能特征进行自动评价。用测井自动评价地层方法对西湖凹陷苏堤构造带的残雪构造的三口井进行了综合评价     

连续油管热洗解堵清蜡工艺在YM17-1井的应用

针对英买力区块多口油气井因管柱内结蜡而导致油压、产量降低甚至停喷的情况,选用连续油管热洗解堵清蜡工艺。该工艺通过连续油管在油气井生产管柱内建立液体循环的通道,通过循环加热不断地将热油所携带的热量传递到生产管柱内堵塞段的上端面,将生产管柱内凝固的堵塞物融化、溶解并随着原油返出地面。边循环边加深连续油管,最终解除油气井生产管柱内的堵塞。经YM17-1井的成功实施,证实其清蜡效果良好,是一种安全、经济、实用的技术。     

盖层对水溶相天然气的封闭机理及其研究方法

在研究水溶相天然气及其在盖层孔隙中低速渗流特征的基础上，对盖层对水溶相天然气的封闭机理进行了深入研究，指出吸附作用是造成盖层对水溶相天然气形成封闭的主要机制。当孔隙中自由水完全排出后，盖层才能对水溶相天然气形成封闭作用，且随压实成岩作用增加，对水溶相天然气的封闭能力增强。建立了一套利用压实成岩程度与盖层对水溶相天然气封闭能力之间的关系研究盖层对水溶相天然气封闭能力的研究方法，并将其应用于松辽盆地三肇凹陷泥岩盖层对水溶相天然气封闭能力的研究中，结果与实际地质条件十分吻合，表明该研究方法研究盖层对水溶相天然气封闭能力是可行的。     

普光气田高含硫气井带压更换采气树工艺技术

采气树在使用过程中如出现腐蚀、泄露、机械故障等而又无法在线修复的情况,则需要进行整体更换。但像四川盆地普光气田这样孔、洞、缝较发育的酸性碳酸盐岩气藏,若采用先压井再整体换装采气树的方法会造成储层的二次污染,很难再恢复到修井前的气井产能。为此,考虑作业安全和生产实际,研究形成了"两封堵一隔离"带压更换采气树工艺:①安装地面泄压放喷流程,进行整体更换采气树演练,准确测算所需的时间;②关闭井下安全阀,通过泄压放喷管线排放井下安全阀以上通道内气体,进入放喷池点火燃烧,将井口油管压力泄至0;③连接液氮泵车按照测算量向井筒顶替液氮;④安装双向背压阀,利用送取工具,将背压阀安装在油管悬挂器内的背压阀座面,封堵油管;⑤整体更换采气树,试压合格后按照操作规程取出双向背压阀。现场成功应用2口井,很好地解决了高含硫气井不压井更换采气树的技术和安全控制难题。     

渤海新构造运动对渤海东部油气性质的影响

郯庐断裂带控制了渤海东部凹陷、凸起的形成、演化，也控制了烃源岩、储盖层及圈闭的展布，进而影响了渤海东部地区油气的性质。郯庐断裂带在渤东地区的强烈构造作用，使得该地区油气勘探变得很复杂，同时也使得油气性质变得更加难以进行分类。因此，准确分析该地区的构造作用方式，特别是渤海新构造的晚期运动方式，以及断裂带对该地区地层油气的影响方式，有助于准确分析郯庐断裂带对渤海湾地区油气成藏的影响，有助于今后的油气勘探。     

渤海湾盆地渤中19-6区中-新生代构造转换特征及其对太古宇潜山大规模储层形成的控制作用

华北地区中-新生代以来的构造转换作用与渤海潜山圈闭和储层成因的关系研究较少。基于岩心、镜下薄片和地震等资料,并结合区域构造背景,厘清了渤海湾盆地渤中19-6区中-新生代构造转换特征及其对潜山地层、圈闭和太古宇储层的影响。研究表明,渤中19-6区潜山构造受华北、华南和古太平洋3大板块相互作用,主要经历了前印支期—印支期、印支期—燕山期和燕山期—喜马拉雅期3次构造转换作用,形成了北西向、北东向、近南北向和东西向4组断裂体系。印支期北西向断层控制了太古宇和古生界整体的圈闭和地层展布规律;燕山期北东向和近南北向断层使潜山圈闭更加复杂化,喜马拉雅期断陷下沉,潜山整体构造面貌最终定型。多幕次构造运动对太古宇潜山大规模裂缝的形成具有重要意义,其中印支期的逆冲推覆是太古宇规模性裂缝形成的关键时期,燕山期构造转换作用进一步扩大了太古宇裂缝储层发育规模,喜马拉雅期构造转换对早期裂缝“再活化”具有显著影响,多期时-空构造转换作用是太古宇发育大规模储层的关键。提出的中国东部中-新生代构造作用与潜山圈闭和储层成因的关联机制,为中国东部潜山储层预测提供了更有效的方法途径,对指导类似盆地内的潜山油气勘探具有重要意义。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系储层成因类型及分布预测

将塔中地区奥陶系碳酸盐岩有效储层分为古潜山岩溶储层、埋藏溶蚀储层及内幕白云岩储层3大类,其中古潜山岩溶储层又可分为志留纪后古潜山储层及中晚奥陶世古潜山储层2类。志留纪后古潜山储层主控因素为志留纪—泥盆纪,特别是泥盆纪期间的岩溶古地貌及二叠纪岩浆热液(硅化)改造作用;有利勘探领域主要分布于中央断垒带的塔中1—塔中4—塔中403井区、塔中19—塔中9井区及塔中16—塔中15井区。对新发现的中晚奥陶世古潜山储层起主要控制作用的应该是中奥陶世晚期—晚奥陶世早期(兰代洛世—卡拉道克世早期)的岩溶古地貌及多期断裂岩溶作用,该储层主要分布于下奥陶统鹰山组中上部,并在塔中凸起—巴楚凸起区均有分布。以上奥陶统良里塔格组为主的埋藏溶蚀储层主要受沉积相(滩相)及准同生暴露淡水溶蚀、埋藏(有机—无机)溶蚀作用、断裂沟通淡水溶蚀作用控制,有效储层主要分布于沿塔中I号断裂带南侧发育的良里塔格组陆棚边缘高能礁滩相带中,并具备形成特大型碳酸盐岩非均质岩溶储层成岩圈闭原生岩性油气藏的条件。下奥陶统内幕白云岩储层主控因素应为沉积相(半局限—局限台地相)、埋藏重结晶作用、埋藏岩溶-断裂沟通淡水溶蚀作用,储层总体呈层状大面积分布,在整个塔中—巴楚凸起区甚至更广的范围内均有分布,以小型孔洞型储层为主。