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期刊信息/Journal information
石油与天然气化工
西南油气田分公司天然气研究院　西南油气田公司重庆天然气净化总厂
石油与天然气化工

西南油气田分公司天然气研究院　西南油气田公司重庆天然气净化总厂

颜廷昭

双月刊

1007-3426

ceog-cn@vip.sina.com

028-85604581 85604588

610213

四川省成都市双流华阳天研路218号

石油与天然气化工/Journal Chemical Engineering of Oil and GasCSCD北大核心
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道石油化工与天然气化工领域的科技成果，包括油气处理与加工、天然气及其凝液的下游产品开发、油田化学药剂、天然气分析测试等方面的研究和应用成果、技术开发展动向等。栏目有天然气及其凝液的利用、油气处理与加工、油田化学、分析测试、环境监测与保护、油气简讯等。读者对象是国内外相关专业领域从事研究、生产、应用和管理的人员以及相关大专院校师生。
正式出版
收录年代

    西南油气田天然气与新能源深度融合的路径探索

    文绍牧何润民敬兴胜李森圣...
    1-6页
    查看更多>>摘要：中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)正全力推进国家天然气(页岩气)千亿立方米级产能基地建设,面临绿色低碳转型发展和实现"双碳"目标的双重挑战,迫切需要推动天然气与新能源深度融合发展.为此,分析了融合发展的资源基础,梳理总结了过往融合发展的思路与探索历程,并明晰了当前面临的 3方面挑战:内部资源禀赋差、外部资源获取难度大;新技术新装备不够成熟、经济效益偏差;新业务资源认识不系统、利用不充分.在此基础上,提出了天然气与新能源深度融合的路径思路:"区内有序、区外聚焦"发展风光地热业务;大力发展余压发电、伴生资源、CCUS、氢能等特色业务;探索发展地下空间利用和生物天然气等新赛道业务.最后,提出 4方面建议:立足当前、着眼未来,统筹考虑经济性;考虑业务成长性及技术迭代需要,有序推进产业规模由小及大;培育市场竞争意识,深化合作交流,共同推动产业发展;创新机制,探索通过多种机制、模式助力产业发展.

    天然气新能源深度融合绿色发展西南模式路径探索

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    中国氢能产业的地方实践及启示

    邓绍林刘琦许苏予胡鹏飞...
    7-16页
    查看更多>>摘要：目的 深入探究中国氢能产业在实现"碳达峰,碳中和"战略目标中的作用及发展路径.方法 剖析了国内外氢能产业发展的现状,基于产业链稳定性视角分析了川渝地区的氢能产业实践.结果 各省市正积极筹划和实施氢能发展规划,致力于覆盖全产业链,重视技术的整合与创新,促进产业的协同增长.氢能应用短期聚焦燃料电池车领域,中远期则拓展至分布式发电、热电联供等多元场景;地方政府通过补贴和奖励政策支持氢能产业,补贴聚焦于燃料电池车推广及加氢站建设运营,奖励政策则实行"以奖代补";多地已先行制定地方性氢能基础设施审批办法,放宽制氢和加氢项目的建设要求.结论 强化政策保障与体系完善,建立跨部门氢能产业协调机制,制定全国性顶层政策和探索监管沙盒制度;突破产业发展瓶颈,明确氢气安全管理与属性定义,放宽土地管理,设立专门氢能管理机构;推崇因地制宜策略,避免政策同质化,强化地方特色与顶层设计;重点在交通领域拓展氢能应用场景,并以示范项目带动广泛应用;加速全国氢能基础设施网络建设,以支撑产业发展.

    氢能产业发展地方实践政策保障川渝地区产业链稳定性氢能成本应用拓展

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    Cr2S3催化H2S分解制氢的活性与动力学研究

    杨雨鑫吴潘唐思扬钟山...
    17-24页
    查看更多>>摘要：目的 将H2S分解制氢既能解决废气污染问题,又能实现其资源化的高值利用.制备中低温段高效稳定的H2S分解催化剂,掌握其催化动力学行为,有助于构建硫化学链促进的H2S高效分解的新工艺.方法 采用溶液燃烧法制备了Cr2S3 催化剂,通过XRD、BET和SEM/EDS等方法表征了催化剂组成和结构,同时通过实验考查其在H2S催化分解制氢中的催化性能、稳定性以及反应动力学,并研究了制备时燃料比例对催化剂性能的影响.结果 在φ(H2S)=5%,气体空速(GHSV)=24 000 h-1 的反应条件下,Cr2S3-T1.50具有最高的H2S转化率,在 800℃时可达 16.01%,并且无其他副反应;反应动力学分析表明,Cr2S3-T1.50催化H2S分解的表观活化能为50.7 kJ/mol.结论 溶液燃烧法制备出的Cr2S3 催化剂在400～800℃具有极好的活性和稳定性,能够极大地降低H2S分解的表观活化能.

    硫化氢(H2S)溶液燃烧合成硫化铬(Cr2S3)氢气(H2)反应动力学

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    熔融法天然气裂解制石墨烯工艺及应用研究

    覃莉何阳东陈昌武杨汉杰...
    25-32页
    查看更多>>摘要：目的 采用熔融法天然气裂解技术将天然气中的碳元素转化为高价值碳材料——石墨烯,结合可再生能源供能,可实现整个工艺零碳排放且副产氢.为进一步实现天然气的低碳、高值化利用,有必要对熔融法天然气裂解技术进行研究.方法 介绍了熔融法天然气裂解制石墨烯工艺的反应机理、熔融介质研发进展与裂解反应器设计等,并以中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田公司)熔融法所产石墨烯粉体为样本,对其进行分析表征与应用研究.结果 在熔融法天然气裂解实验中发现:高温和高含量原料气有助于提升石墨烯生长的速度和转化率,石墨烯出现厚度增大的现象.西南油气田公司通过对熔融催化体系进行改性,降低裂解反应温度和提高原料气进气含量,成功制得少层石墨烯,提升了石墨烯产量.结论 根据应用性能评估结果,表明西南油气田公司所产石墨烯粉体可在导热、防腐、导电与封堵液等应用领域进行开发.此外,加强裂解反应器及其配套设备的研发、石墨烯行业标准编制将是未来重点发展方向.

    天然气综合利用熔融法天然气裂解石墨烯氢

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    土壤性质对掺氢天然气管道泄漏扩散规律的影响

    刘刚王鑫陈铎黄镜溢...
    33-45页
    查看更多>>摘要：目的 探究埋地掺氢天然气管道在土壤多孔介质影响下的气体泄漏扩散规律.方法 基于计算流体动力学(CFD)软件建立埋地掺氢天然气管道为研究对象的仿真模型,重点探究了土壤性质、覆土厚度、掺氢比、泄漏孔径、管道压力等因素对气体扩散过程的影响.结果 不同土壤性质对气体的扩散分布规律影响显著(纯砂土>纯壤土>纯黏土),气体在土壤中的扩散速度与土壤系数呈反比关系;覆土厚度与地表面形成危险区域的时间呈正相关关系,与地表面扩散面积呈负相关关系;集输过程中,掺氢比、泄漏孔径与压力的增加均导致形成的危险区域增大.结论 对比 5种影响因素,土壤性质对掺氢天然气泄漏扩散的影响最大,应对砂土土壤下甲烷、氢气的扩散规律与危险区域予以重点关注.

    掺氢天然气多孔介质数值模拟影响因素危险区域

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    高架火炬掺氢燃烧热辐射模拟研究

    孙恒高小雨刘楚茹耿金亮...
    46-53页
    查看更多>>摘要：目的 天然气掺氢后燃烧特性会发生改变,因此,有必要对掺氢天然气热放空过程进行研究,以确定掺氢输送条件下原有高架火炬适用的工况条件,从而确保天然气管输系统在掺氢输送时的安全.方法 结合掺氢燃烧实验和CFD数值模拟,研究掺氢(摩尔分数 0～20%)天然气进行扩散燃烧时燃烧特性及热辐射半径变化情况,揭示掺氢对燃烧热辐射半径的影响机理,明确API STD 521-2014《泄压和减压系统》中热辐射半径解析模型可用于掺氢天然气的计算.结果 在等体积流量下,掺氢减小了热释放量从而减短了火焰长度,而在侧风作用下的火焰倾斜角几乎不变,因此缩小了热辐射半径;在等质量流量下,掺氢增加了热释放量从而增长了火焰长度,而火焰倾斜角变大,使得热辐射半径变化极小.同时,风速增大会导致热辐射半径扩大.结论 在安全热辐射半径不变的前提下,按体积流量计算,掺氢条件下最多可提高 19%～23%体积流量的放空量,火炬系统的排放效率有所提高;按质量流量计算,掺氢条件下高架火炬的质量流量放空量与掺氢前相比几乎保持不变.

    高架火炬掺氢天然气热辐射CFD火焰倾斜角

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    掺氢天然气管道能耗和碳排放模型优化研究

    刘恩斌李茜鲁绪栋郝天舒...
    54-66页
    查看更多>>摘要：目的 天然气管道掺氢可实现氢气长距离、大规模、低成本运输,但也会带来一系列问题.考虑到掺氢比对压缩机性能、管道能耗和碳排放的影响,创新性地提出了掺氢天然气管道能耗和碳排放优化模型,并对站场运行模式进行全面分析.方法 结合模型特点,提出改进霜冰优化算法(IRIME算法),并与其他算法进行对比得出,IRIME算法在收敛速度和收敛精度上准确性较高.结果 以某输气管道为例,使用IRIME算法求解模型,结果表明,与实际运行工况相比,总能耗和总碳排放量等均降低;与不掺氢工况相比,掺氢后出口压力和出口温度均增高;压降、燃驱压缩机组效率、电驱压缩机组效率、压缩机组平均效率、天然气碳排放量、电能碳排放量、总碳排放量、耗电量、耗气量、总能耗均降低.结论 与不掺氢相比,当掺氢比为 5%、10%、15%和 20%时,总能耗分别降低了 2.00%、4.70%、7.00%和 9.83%,总碳排放量分别降低了 2.99%、5.36%、8.32%和10.68%,对现场运行具有一定指导意义.

    掺氢天然气IRIME算法压缩机性能碳排放

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    基于MEA碳捕集过程的溶剂降解模型研究

    刘展均
    67-76页
    查看更多>>摘要：目的 吸收剂降解是工业烟气碳捕集过程中普遍存在的问题.目前,关于乙醇胺(MEA)溶剂降解的研究主要集中于单一的降解过程,缺乏对MEA溶剂降解过程完整机理模型的研究.提出了一种综合考虑MEA氧化降解和热降解的溶剂降解模型,使其能够更为准确地预测实际工业生产过程.方法 建立了反应器的动态模型,并利用粒子群(PSO)算法,基于MEA溶剂降解的实验数据,构建了数据驱动的MEA溶剂降解模型.基于实际工厂数据,建立了一个包含MEA溶剂降解过程的稳态模型,并对关键设备中溶剂的降解情况进行了详细分析.在此基础之上,讨论了工艺参数对溶剂降解的影响,并提出在实际生产过程中有效降低溶剂降解的操作方法与建议.结果 该模型的预测结果和实际工业生产数据较为吻合,可有效预测工业烟气碳捕集过程中MEA溶剂的降解情况,并在优化工艺操作参数方面表现出较大的潜力.结论 该模型的建立可为碳捕集的模拟研究和工艺设计提供重要的参考.

    碳捕集溶剂降解乙醇胺粒子群算法

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    阳春沟区块页岩气超临界CO2增能压裂研究与应用

    余前港荣双毛国扬崔连文...
    77-83页
    查看更多>>摘要：目的 目前,超临界CO2 压裂应用前景广阔,为更好地指导现场应用,亟需明确超临界CO2 压裂的起裂压力和裂缝扩展规律.方法 考虑压裂过程温度变化对CO2 物性的影响以及岩石中的热应力作用,建立热流固耦合超临界CO2 压裂模型.探究了水平应力差、天然裂缝逼近角以及CO2 注入温度对裂缝起裂的影响.结果 在阳春沟Y井开展的现场试验表明:与水力压裂相比,超临界CO2 压裂可以明显降低裂缝起裂压力,即使在高水平应力差下,仍可以获得复杂的裂缝形态;天然裂缝逼近角增大,起裂压力随之增大,裂缝复杂程度增加;CO2 注入温度与地层温差越大,热应力作用越明显,裂缝形态越复杂.结论 现场应用显示注入前置超临界CO2 可以有效降低起裂压力,有利于提高后续水力压裂的缝内净压力,增强储层改造效果.

    超临界CO2压裂热流固多场耦合热应力相场模型阳春沟区块

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    CO2增能压裂不同生产阶段裂缝内CO2滞留碳埋存

    惠波赵博超杨尚儒周长静...
    84-92页
    查看更多>>摘要：目的 目前,碳埋存技术主要有地质构造埋存、残余气体埋存、溶解埋存及矿物埋存,随着CO2 压裂相关技术的应用,有必要针对增能压裂后CO2 的埋存机理及其主控因素开展深入研究.方法 通过正交实验法,基于影响裂缝内孔隙空间和导流能力的因素,研究支撑剂(石英砂和陶粒)在不同铺砂浓度(5.0 kg/m2、7.5 kg/m2 和 10.0 kg/m2)下施加闭合压力受不同返排率影响的裂缝滞留碳埋存的情况,分析不同因素对裂缝滞留碳埋存影响的最优值.结果 CO2 埋存主要是超临界状态下的埋存,CO2 处于超临界状态时,埋存率在 80%以上;随着地层压力下降,埋存率急速降低,在压力降至 6 MPa时,埋存率仅剩40%左右.埋存率的影响因素由大到小依次为闭合压力>返排率>支撑剂类型>铺砂浓度.主控因素是闭合压力,随着闭合压力的增加,埋存率逐渐降低.结论 解决了对CO2 增能压裂裂缝内CO2 滞留碳埋存认知不清的问题,明确了 4种压裂裂缝相关参数对CO2 埋存的影响,在进行CO2 增能压裂相关设计时,可依据实验结果对埋存进行预测.

    增能压裂CO2支撑剂闭合压力封存

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