煤基航天煤油基础油加氢脱金属工艺优化及动力学研究

在小型固定床加氢装置上,进行了煤基航天煤油基础油加氢脱金属(HDM)实验,通过响应面分析法优化了HDM工艺条件,研究了反应压力、LHSV和反应温度对HDM反应的影响。根据实验数据,采用Levenberg-Marquardt法对各动力学参数拟合,建立了煤基航天煤油基础油HDM反应动力学方程。实验结果表明,在高温、高压和低LHSV条件下HDM反应达到了较好的脱除效果,且对HDM反应影响最大的因素是LHSV,其次是反应温度和反应压力。优化得到的HDM工艺条件为:反应压力11.64 MPa、LHSV1.6 h~(-1)、反应温度621.9 K;加氢后产品油中金属含量预期可降至1.28μg/g。煤基航天煤油基础油HDM反应为1.1级反应,活化能为87 544 J/mol,模型相对误差为3.51%。     

1,5 -戊二酸二甲酯加氢制备1,5-戊二醇的工艺条件

采用YJYCH催化剂,在小型固定床反应装置上,对1,5-戊二酸二甲酯加氢制备1,5-戊二醇的工艺条件进行了研究,探讨了反应温度、反应压力、氢酯摩尔比[n(H2)/n(1,5-戊二酸二甲酯)]和液体空速(LHSV)对加氢反应的影响.结果表明,在反应温度为215 ℃,反应压力为5.0 MPa,LHSV为0.38 h-1,氢酯摩尔比为96.0的条件下,反应的转化率和选择性分别为98.79%,97.7%.     

反应条件对Ti改性的Ni-Mo/Al_2O_3和Co-Mo/Al_2O_3催化剂上焦化粗苯低温加氢脱硫的影响

采用浸渍法,制备了焦化粗苯低温加氢用Ti改性Ni-Mo/Al2O3预加氢催化剂和Ti改性Co-Mo/Al2O3主加氢催化剂。采用预-主两段式固定床反应装置,以焦化苯中的噻吩含量为指标,考察了温度T、压力P、空速LHSV以及氢/油体积比等操作条件的影响。实验结果表明:温度T对噻吩的脱除影响最为显著,随反应温度升高产物中噻吩含量呈"先降后升"趋势,应控制在270℃～340℃为宜;在T为270℃～340℃、P为2.1 MPa～2.9MPa、LHSV为0.25 h-1～0.75/h-1及氢/油体积比为600～800的工艺条件下,均可使噻吩质量含量由粗苯中的4332×10-6下降到加氢油中的1×10-6以下,其最小值可达0.35×10-6。     

典型单环和双环芳烃加氢热力学分析

考察了典型的单环和双环芳烃加氢反应的热力学,利用热力学数据库软件HSC-Chemistry 4.0对典型芳烃加氢反应过程的热力学进行了讨论,分析了反应过程的可行性。在100～400℃内,苯及其同系物加氢反应的反应自由能变随反应温度的升高近似线性增大,反应平衡常数随反应温度的升高而降低。计算了温度、压力和氢气与芳烃的摩尔比3个因素对苯加氢平衡转化率的影响。在选定反应温度时,提高反应系统的压力和氢气与芳烃的摩尔比,都可使苯加氢生成环己烷的平衡转化率增大。对于萘加氢反应体系,考察了温度和压力对反应体系含氢基平衡组成的影响。热力学计算为选择反应过程的操作参数和条件提供了数据依据,为芳烃加氢催化剂研究和技术开发提供了理论指导。     

轻循环油加氢工艺条件对精制油性质的影响

以催化裂化轻循环油(LCO)为原料,利用NiMo/Al_2O_3催化剂,在100 m L固定床加氢装置上考察了反应温度、反应压力、氢油比、液时空速(LHSV)等工艺条件对精制油性质的影响。结果表明,在加氢反应温度、反应压力、氢油比(体积比)、LHSV依次为330℃,6.0 MPa,1 500∶1,1.0 h-1的优选工艺条件下,LCO加氢精制脱硫率为97.9%,脱氮率为98.9%,四氢化萘质量分数由14.81%提高至39.29%,多环芳烃质量分数则由51.51%降低至26.32%。     

用原位溶胶-凝胶法制备的NiO—TiO／ZSM-5催化剂的喷气燃料加氢脱芳性能的研究

研究了原位溶胶一凝胶镀膜法制备NiO-TiO2／ZSM-5催化剂的制备工艺和条件对催化剂性能的影响。实验结果表明，NiO-TiO2／ZSM-5催化剂克服了NiO-TiO2-SiO：催化剂对孑L结构过分依赖的缺点，在喷气燃料加氢中显示出了很高的加氢脱芳性能。该催化剂加氢脱芳反应适宜的催化剂的还原温度在380～400℃，Ni与Ti摩尔比为3．43～6．52，并且反应温度范围较宽，当压力大于1．2MPa，镍含量大于6．0％时，压力和空速的变化对催化剂加氢脱芳性能的影响不明显。在反应温度180℃、压力1．2MPa、LHSV2．0h、氢油体积比500：1的条件下，该催化剂表现出较好的脱芳烃活性和稳定性，产品中的芳烃含量低于100μg／g。     

图解加氢裂化技术

<正>加氢裂化是催化裂化技术的改进。在临氢条件下进行催化裂化,可抑制催化裂化时发生的脱氢缩合反应,避免焦炭的生成。操作条件为压力6.5～13.5 MPa,温度340～420℃,可以得到不含烯烃的高品位产品,液体收率可高达100%以上。它是一种石化工业中的工艺,即石油在炼制过程中,在较高的压力和温度下,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油,煤油,柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。它与催化裂     

用原位溶胶-凝胶法制备的NiO-TiO2/ZSM-5催化剂的喷气燃料加氢脱芳性能的研究

研究了原位溶胶凝胶镀膜法制备NiOTiO2/ZSM5催化剂的制备工艺和条件对催化剂性能的影响。实验结果表明,NiOTiO2/ZSM5催化剂克服了NiOTiO2SiO2催化剂对孔结构过分依赖的缺点,在喷气燃料加氢中显示出了很高的加氢脱芳性能。该催化剂加氢脱芳反应适宜的催化剂的还原温度在380～400℃,Ni与Ti摩尔比为3.43～6.52,并且反应温度范围较宽,当压力大于1.2MPa,镍含量大于6.0%时,压力和空速的变化对催化剂加氢脱芳性能的影响不明显。在反应温度180℃、压力1.2MPa、LHSV2.0h-1、氢油体积比500∶1的条件下,该催化剂表现出较好的脱芳烃活性和稳定性,产品中的芳烃含量低于100μg/g。     

废塑料裂解油加氢脱有机氯化物复杂反应体系的热力学分析

采用Aspen Plus软件,对从废塑料裂解油中鉴定出的13种有机氯化物在指定加氢反应条件下的加氢脱氯复杂反应体系的热力学进行了分析。首先,基于吉布斯自由能最小化原理的热力学分析方法,使用Aspen Plus软件中的Gibbs反应器进行模拟分析,确定在指定初始组成及反应条件下各种有机氯化物的平衡组成;然后,采用灵敏度分析工具,考察了氢油比、反应温度及压力等因素对该复杂反应体系平衡组成的影响,并探究了氢气与各种有机氯化物反应的先后顺序。分析结果表明：在指定的反应条件下,该复杂反应体系中13种有机氯化物的加氢脱氯反应均可自发进行,且基本上均可反应完全;对于给定有机氯化物初始组成的废塑料裂解油,其加氢脱氯的适宜反应条件为反应温度300～320℃、压力3～5 MPa、氢油体积比3.7;与氯代芳烃相比,氯代烯烃和氯代烷烃优先与氢气进行加氢脱氯反应;在氢气过量的条件下,氯代烷烃的反应完全程度低于氯代烯烃和氯代芳烃。     

上流式反应器用于劣质渣油加氢处理的初步探索

以3种典型渣油为原料,考察了上流式反应器的原料适应性和胶体稳定性,对上流式反应器加氢反应过程的反应温度、反应压力、液态空速(LHSV)和氢油体积比等工艺条件进行优化,并进一步对上流式反应器与固定床反应器组合的加氢性能进行了评价。实验结果表明,上流式反应器对渣油原料适应性好,脱杂质性能(尤其是脱金属性能)优异。反应条件对上流式反应器加氢反应过程影响大小的顺序为:反应温度LHSV反应压力氢油体积比。适宜的工艺条件为:360~390℃,15~19 MPa,LHSV=(0.8~1.3)h~(-1),V(H2)∶V(oil)=(250~450)∶1。原料经过上流式反应器加氢处理后,沥青质含量(w)从6.81%下降至3.87%,脱除率达43.17%。经上流式反应器与固定床渣油加氢组合处理后,加氢后油品的脱硫率、脱残炭率、脱金属率和脱沥青质率可分别达到92.47%,64.46%,91.57%,86.93%;对应油样中的硫、残炭、沥青质和金属(Ni+V)含量(w)分别为0.32%,5.37%,0.89%,12.89×10-6;胶体稳定性参数由1.81升至3.25。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。