《石油与天然气化工》2015年第4期中文摘要

油气处理与加工

英买天然气处理装置提高丙烷收率工艺改进研究

黄思宇¹  蒋 洪¹  巴玺立²  刘 武³  朱 聪⁴  刘 洋⁵

1.西南石油大学石油与天然气工程学院  2.中国石油规划总院

3.中国石油塔里木油田分公司  4.西南石油大学机电工程学院

5.中国航空油料西藏有限责任公司

    摘  要：英买天然气处理装置采用分子筛脱水及J-T阀节流制冷的低温分离工艺，以控制外输天然气烃、水露点为目标，附带回收少量液烃。目前，装置丙烷收率仅22.64%。为了提高气田开发的经济效益，分析了装置丙烷收率低的原因，提出以回收丙烷为目标的工艺改进方案。通过工艺比选发现，SCORE工艺丙烷收率高、能耗低，是最适合英买天然气处理装置的丙烷回收工艺。对装置的脱乙烷塔压力进行优化，当压力为3 900 kPa时，装置收益较高，脱乙烷塔操作稳定性较好。工艺改进后，产品质量合格，装置丙烷收率提高至97.54%，装置收益提高了66.31%，经济效益明显提升。对英买天然气处理装置的工艺改进研究表明，与其他丙烷回收工艺相比，SCORE工艺的脱烃单元和脱乙烷塔之间的冷量集成更合理，在较高的脱乙烷塔压力下仍具有很高的丙烷收率，对于外输压力较高的丙烷回收装置，采用SCORE工艺可降低外输气压缩功耗，流程简单，节能高效。

    关键词：英买  高压凝析气田  分子筛脱水  天然气处理  丙烷回收  SCORE工艺

炼油厂硫磺回收联合装置SO₂达标排放对策

刘 勇¹  张万全¹  李 峰¹  袁 侃¹  姚孙坤²

1.中国石油四川石化有限责任公司  2.四川天一科技有限公司

    摘  要：针对某炼油厂硫磺回收联合装置排放尾气中SO₂达标问题，分别从工艺及系统设计、装置设计、设备设施、操作等多方面进行了技术调查。分析结果表明，影响该装置排放尾气中SO₂达标的直接原因为富胺液带油、带轻烃。进一步研究发现，造成系统带油、带轻烃的原因包括：气液分离设备偏小、贫胺液温度偏低、上游加氢脱硫装置循环油气温度偏高、上游加氢装置、富胺液再生装置的撇油设计不合理、胺液再生装置富胺液闪蒸罐火炬气排放设计流量不够等。针对上述问题，分别从系统及工艺流程设计、工艺指标、操作、设备改造等多方面提出了整改措施。

    关键词：排放  SO₂  调查  分析  硫磺回收  炼油厂

基于HYSYS的Claus硫磺回收过程模拟

陈  信¹  曹  东²  陈  龙²  曹  杰²

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂

    摘  要：在HYSYS软件中通过自定义硫磺回收装置各工艺过程的化学反应，结合装置内各设备特点，建立全套Claus硫磺回收装置模拟计算模型。采用该模型进行模拟计算的结果具有一定的准确性，可作为工程应用上的参考。

    关键词：HYSYS  Claus  硫磺回收  模拟

纤维膜脱硫组合技术在液化石油气脱硫脱硫醇中的应用

孙守华

中化泉州石化有限公司

    摘  要：介绍了纤维膜脱硫组合技术在某石化公司液化石油气脱硫脱硫醇装置上的工业应用情况。结果表明，纤维膜脱硫组合技术具有适用性强、开工过程简单等优点。脱硫脱硫醇后催化裂化装置液化石油气中总硫质量浓度降至16.3 ~16.8 mg/m³，铜片腐蚀等级为1a，延迟焦化装置液化石油气中总硫质量浓度降至50.8~77.8 mg/m³，铜片腐蚀等级为1a，均满足产品质量要求。经过水洗后，两装置循环碱性洗水中硫化物质量浓度分别为17.91 mg/L和73.83 mg/L，回收大量副产物二硫化物；废碱液经过碱液再生后，碱液质量分数均大于15%，满足纤维膜脱硫醇的需要。碱渣经过湿法氧化处理后，满足排放标准。

    关键词：纤维膜  液化石油气  脱硫  脱硫醇  应用

80 kt/a硫磺回收装置采用富氧工艺的可行性探讨

初尔军  王吉云

大连西太平洋石油化工有限公司

    摘  要：简要阐述了空分装置在正常运行过程中释放富氧空气的主要参数及80 kt/a硫磺回收装置相关设计数据。通过对工艺过程中主要物料平衡进行计算分析，讨论了空分装置释放富氧空气用于80 kt/a硫磺回收装置的可行性。

    关键词：硫磺回收  富氧  空分装置  计算分析  可行性

脱硫脱碳装置卧式热虹吸式重沸器出口管线安装高度计算

张祥光¹  苏海平¹  林 亮¹  黄 燕²  李艳芳¹

1.西安长庆科技工程有限责任公司  2.中国石油长庆油田分公司第一采油厂

    摘  要：在重沸器安装设计过程中应进行壳侧压力平衡计算，以确定塔和重沸器之间的标高差和各项安装尺寸，保证重沸器操作的正常循环。通过对脱硫脱碳装置再生塔与卧式热虹吸式重沸器之间循环系统的分析，可简化为推动力和阻力两部分进行计算，利用虹吸压力平衡原理得出需要的安装高度。计算过程中，局部阻力可通过当量长度转换为直管阻力，计算参数可利用Unisim等模拟软件读取，进出口管径可参考SY/T 0011-2007《天然气净化厂设计规范》以及M.W.Kel-logg公司提供的经验公式来进行确定。通过设计实例计算和工程实例核算，验证了计算方法的合理性，具有实际应用的意义。

    关键词：脱硫  脱碳  卧式热虹吸  重沸器  安装高度

四川石化100 kt/a硫磺回收及尾气处理装置运行总结

王会强

中国石油四川石化有限责任公司

    摘  要：介绍了中国石油四川石化100 kt/a硫磺回收装置的原理、工艺流程、装置特点、开工过程中遇到的问题和采取的措施，以及装置使用的CT系列催化剂特点、装填和投用情况等。硫磺回收装置经过1年的运转，排放尾气中SO₂质量浓度小于400 mg/m³，远低于GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》中规定的960 mg/m³，同时满足GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》中规定的400 mg/m³的要求，取得了良好的经济和环保效益。

    关键词：四川石化  硫磺回收  催化剂  达标排放

催化柴油加工路线选择及经济性分析

张 寒  王吉云

大连西太平洋石油化工有限公司

    摘  要：在柴油质量升级为国Ⅲ或国Ⅲ以上标准后，催化裂化柴油都必须经过加氢处理。WEPEC对柴油池组分及催化裂化柴油可利用的加工路线进行了分析，结果表明，对于采用的加工流程配置，催化柴油经柴油加氢装置处理后，其氢耗、能耗和加工费分别低于加氢裂化装置129 m³/t、12.5×10⁴ kJ/t和47.9 元/t。因此，柴油加氢装置在确保反应器床层不超温的情况下，最大量的掺炼催化柴油是WEPEC首选的经济性途径。

    关键词：催化柴油  柴油池  掺炼  经济性

天然气及其凝液的利用

油田伴生气凝液回收工艺改进研究

乔在朋  蒋 洪  牛 瑞  陈 倩

西南石油大学石油与天然气工程学院

    摘  要：油田伴生气气质富、压力低，普遍采用直接换热工艺回收丙烷及丙烷以上重烃，存在系统冷量利用不合理、气质适应性差、系统能耗高等问题。以某油田油气处理厂装置为例，以提高装置整体经济效益为目标，提出了工艺改进方案。改进工艺采用两级分离方式，脱乙烷塔塔顶增设回流罐，降低重接触塔塔顶进料中丙烷含量，增强重接触塔的吸收作用，提高丙烷收率；应用夹点理论设计冷箱的换热网络，提高系统的冷热集成度和冷量利用率，冷箱改进后，脱乙烷塔塔底重沸器负荷降低189 kW，降幅12.9%，丙烷制冷压缩机负荷减小142.8 kW，冷量利用更加合理。工艺改进后装置丙烷收率和液化石油气产量得到了大幅提高，装置总体能耗变化不大，改进工艺每年可提高装置经济收益1 797万元，经济效益可观，建议在类似工况条件下推广应用。

    关键词：油田伴生气  工艺改进  冷量利用  换热网络  丙烷回收

LNG接收站发热量调整方案研究

胡 超  师铜墙  杨光远  刘庆胜  韩 猛

中国石化青岛液化天然气有限责任公司

    摘  要：为实现LNG接收站外输气与山东省天然气管网的燃气互换，提出了采用注入液氮的方式进行发热量调整。通过对比分析，将注氮口设计在高压外输泵出口管线上，该方案与加注氮气方式相比成本更低、功耗更小；然后采用PROII分别模拟计算出3种限制工况下燃气的高位发热量与沃泊指数，确定高压泵出口管道液氮注入比例范围为6.45~7.52 t LN2 / 100 t LNG；最后，以接收站年外输量100×10⁴ t为基础，给出了整个发热量调整方案需新增的主要设备及其相关参数。可为LNG接收站发热量调整方案的设计提供借鉴与参考。

    关键词：LNG接收站  发热量调整  注氮  沃泊指数

LNG冷能发电工质选择与参数优化

张 超  金海刚  邵国芬  卜晓玲  张琪林  范海英

海工英派尔工程公司

    摘  要：以某公司LNG冷能发电项目为优化对象，采用HYSYS流程模拟软件对循环工质及参数进行模拟计算。模拟结果表明，甲烷、乙烷和丙烷混合工质的最大发电量高于各单质工质，混合工质配比不同，净发电量不同，混合工质配比存在一个最佳值。在混合工质中，增加丙烷含量或甲烷/乙烷比例，发电量均呈现先增加后降低的趋势。运行参数影响发电量，膨胀机入口压力的变化对系统净发电量的影响程度小于膨胀机出口压力，随膨胀机出口压力的增加，发电量呈先增加后降低的趋势，而且同一工质的最大净发电量所对应的膨胀机出口压力相同。

    关键词：液化天然气  冷能发电  工质选择  参数优化

多级孔Hβ分子筛用于催化裂化轻汽油醚化反应性能的研究

邱雨佳  王钰佳  王海彦

辽宁石油化工大学化学化工与环境学部

    摘  要：采用NaOH溶液对Hβ分子筛进行碱处理,得到了含有多级孔的Hβ分子筛，并用XRD、SEM、N₂吸附脱附、NH₃-TPD、Py-IR等手段对处理前后的分子筛进行表征，在小型固定床反应器上进行了醚化反应研究，考察了反应工艺条件对其醚化性能的影响。实验结果表明，碱处理可以在保持Hβ分子筛晶体结构的同时，增加介孔体积和比表面积，增加中强酸和B酸酸量，因而提高了醚化活性。在温度为70 ℃、空速为1 h^-1、醇烯物质的量比为1.1、反应压力为0.9 MPa条件下，催化裂化轻汽油的叔碳烯烃转化率可达67.49%，比商业Hβ分子筛提高11.7%。

    关键词：Hβ分子筛  多级孔  催化裂化轻汽油  醚化  碱处理

油气田化学

页岩气藏“工厂化”作业压裂液技术研究

——以CNH3井组“工厂化”作业为例

刘友权¹  陈鹏飞¹  吴文刚¹  张 倩¹  张亚东¹  谢 冰²  龙顺敏¹

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院  2.重庆科技学院

    摘  要：“工厂化”作业是页岩气藏效益开发的必然要求，针对“工厂化”作业的要求，形成了可满足“工厂化”作业的滑溜水配方。采用低相对分子质量、低黏乳液降阻剂，降阻率73%～78%，溶解时间小于30 s，满足高排量、连续混配要求；采用高效杀菌剂，对硫酸盐还原菌杀菌率达100%，有效地降低了细菌对储层和生产设备的伤害，返排液经简单沉降后可重复使用。CNH3井组“工厂化”作业现场试验表明，滑溜水降阻率76.2%～78.7%，返排率12.16%～14.30%，累计增加井口测试产量20.95×10⁴ m³/d。

    关键词：页岩  工厂化  滑溜水  井组  体积压裂

酸性气井不同井段三种套管钢的适用性评价

曾德智¹  张乃艳¹  陈 睿²  汪 枫³  施太和¹  任呈强¹

1.“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学

2.四川科宏石油天然气工程有限公司 3.中国石油西南油气田公司天然气研究院

    摘  要：为考察含H₂S/CO₂酸性气井不同井段3种常用套管钢（T95钢、110SS-2Cr钢和825钢）的适用性及温度对其腐蚀行为的影响，利用高温高压釜在H₂S分压0.55 MPa、CO₂分压0.75 MPa、温度55～100 ℃条件下，对3种钢材的失重腐蚀性能进行了测试，并辅以扫描电镜观察腐蚀产物膜的微观形貌和能谱仪定性分析其化学成分，探讨了腐蚀机理。实验结果表明，模拟井筒腐蚀工况下，825钢腐蚀轻微，腐蚀速率远低于SY 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》规定的腐蚀控制指标0.076 mm/a；T95钢和110SS-2Cr钢的腐蚀速率随温度的升高而增加，110SS-2Cr钢的耐电化学腐蚀性能远优于T95；随着温度的逐渐升高，T95钢和110SS-2Cr钢腐蚀产物膜变厚、结晶和结块趋势明显，主要成分是FexSy、FeCO₃和含有少量Cr的化合物，110SS-2Cr钢腐蚀产物膜中，Cr含量比T95钢高，对基体的保护作用较强，因而在3个温度条件下的腐蚀速率均低于T95钢。结果表明，T95钢用于油层套管井口段具有较好的经济性和适用性，825钢用在封隔器及以下井段具有较好的适用性，中间段油层套管采用110SS-2Cr钢具有较好的适用性。

    关键词：H₂S/CO₂ 油层套管 腐蚀速率 极化曲线 腐蚀产物膜  适用性评价

部分水解聚丙烯酰胺的微流变特性研究

康万利¹  路 遥¹  李 哲¹  杨红斌¹  何羽薇²  左 金¹  廖书宇¹

1.中国石油大学（北京）提高采收率研究院  2.北京朗迪森科技有限公司

    摘  要：以动态光散射原理为基础，借助Rheolaser微流变仪，针对NaCl浓度、pH值、温度以及相对分子质量等影响因素，研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的微观流变特性。通过分析HPAM的均方位移(MSD)曲线，得到反映其流变特性的黏弹性参数，宏观黏度因子MVI和弹性因子EI。实验结果表明，NaCl浓度越低，温度越低，pH值越高，相对分子质量越高，则HPAM溶液的MVI与EI的平衡值越高。阐述了聚合物溶液具有这种流变特性的微观机理，探讨了微流变学在研究聚合物流变特性上的优越性。

    关键词：微流变 动态光散射 部分水解聚丙烯酰胺 均方位移 黏弹性参数

新型胺解原油降凝剂PSMA的合成与性能评价

于 帅  于 萍  魏云鹤  张宏民  张长桥

山东大学化学与化工学院

    摘  要：采用分散聚合法以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂，无水乙醇为分散介质，合成了马来酸酐和甲基丙烯酸十八酯为单体的二元共聚物（PSMA-a），并对聚合物用苯胺进行酰胺化处理，得到降凝剂PSMA。采用傅里叶红外光谱和热失重对聚合物的结构和热稳定性进行表征。以大庆油田原油为实验对象，采用差示扫描热分析、石油凝点试验仪和石油产品运动黏度计对其进行了降凝降黏性能的研究。通过正交试验确定了最佳的单体配比、反应温度、反应时间和引发剂用量。实验表明，当降凝剂质量浓度为750 mg/L，PVP用量为单体总质量分数的8%时，具有最佳的降凝降黏效果。

    关键词：降凝剂  原油  分散聚合  热分析

安塞油田致密砂岩井体积压裂现场先导试验

姬 伟¹  申 坤¹  张育超¹  牛 萌²  折立军¹  王海强¹  陈 刚¹

1.中国石油长庆油田分公司第一采油厂

2.延长油田股份有限公司勘探开发研究中心

    摘  要：安塞油田属典型的“低压、低渗、低产”致密砂岩油藏，储层物性差，非均质性强，新投产油井需要通过压裂改造方能建产。随着油田的开发，受闭合压力影响，迫使油井需进行二次或三次压裂改造恢复其生产能力。受选井条件限制，常规增产措施后增油幅度小，压裂后很难形成新的裂缝，导致油井措施后有效期短。以安塞油田杏18-A为例，以“大液量、大排量、大砂量、低砂比”的工艺体系开展了混合水体积压裂先导探索试验，并配合开展了微地震裂缝监测。现场应用结果表明，较常规压裂而言，该工艺形成的裂缝体积增大了126.7%，平均单井日增油提高1.7倍，在储层重复压裂方面表现出明显的改造优势。

    关键词：体积压裂  致密砂岩油藏  现场试验  微地震监测  安塞油田

渤海油田多轮次凝胶调驱参数优化实验研究

——以LD5-2油田A22井为例

张云宝¹  薛宝庆¹  卢祥国²

1.中海石油（中国）有限公司天津分公司

2.东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室

    摘  要：LD5-2油田经过多年开发，地层非均质性逐渐增强，亟待采取强化液流转向措施来扩大波及体积，改善水驱开发效果。为了适应油田开发需要，以油藏工程和物理化学理论为指导，以仪器检测和物理模拟方法为技术手段，以LD5-2油藏地质和流体性质为实验平台，开展了多轮次调驱效果实验研究。结果表明，在三种水配制Cr³⁺聚合物凝胶中，除垢水凝胶黏度较大，液流转向能力较强，调驱增油效果较好；随聚合物浓度增加，Cr³⁺聚合物凝胶黏度增大，液流转向能力增强，采收率增幅增加；在Cr³⁺聚合物凝胶段塞尺寸相同条件下，采用多个凝胶小段塞与水交替注入方式可以减少驱油剂用量，获得了较好的驱油效果。

    关键词：LD5-2油田  多轮次调驱  Cr³⁺凝胶  调驱效果  物理模拟  机理分析

一种疏水缔合聚合物稠化剂的合成及压裂液性能评价

何坤忆  罗米娜  钟 尧  秦紫薇

西南石油大学化学化工学院

    摘  要：以AM、AMPS和阳离子疏水单体MD-18为单体，采用水溶液自由基聚合法合成了疏水缔合聚合物压裂液稠化剂HAPAM-18。研究了HAPAM-18的增黏性能、与表面活性剂的相互作用以及压裂液体系的相关性能。结果表明，HAPAM-18的表观黏度随质量浓度增加而增大，临界缔合浓度为0.15 g/L；HAPAM-18与表面活性剂的相互作用符合三阶段模型，且SDBS与HAPAM-18的相互作用强于CTAB；ρ（HAPAM-18）0.6 g/L  + c(SDBS)0.5 mmol/L+ρ(KCl)2 g/L配制的压裂液体系的耐温性能达到101 ℃。耐剪切性实验和动态频率扫描表明，该压裂液体系具有良好的耐剪切性和黏弹性；过硫酸铵能使压裂液彻底破胶，破胶液残渣含量低至未检出，该压裂液是一种清洁压裂液。

    关键词：疏水缔合聚合物  稠化剂  表面活性剂  清洁压裂液

分析计量与标准化

ISO/TR 22302《天然气-甲烷值计算》的解读

唐 蒙^1,2  蔡 黎^1,2

1.中国石油西南油气田公司天然气研究院

2.中国石油天然气集团公司天然气质量控制能量计量重点实验室

    摘  要：介绍了ISO/TR 22302：2014的主要内容，包括甲烷值的定义，美国气体研究院的两种甲烷值计算方法，给出了方法的限定范围，给出了36个欧洲、30个中国和泰国的天然气组成计算的甲烷值。讨论了同一天然气组成采用美国气体研究院两种方法计算甲烷值时，如果甲烷值之间的差值超过6个点，那么应该是该天然气的组成不符合计算方法的限定范围。ISO/TR 22302：2014为甲烷值的应用提供了有利的技术支持。

    关键词：天然气  甲烷值  组成  计算方法

LNG接收站取样系统改造对计量结果的影响

唐显明

广东大鹏液化天然气有限公司

    摘  要：广东大鹏液化天然气有限公司LNG接收站为EPC建成，经过几年的运营后，发现原LNG取样系统存在设计缺陷，不能取到有代表性的样品。LNG分析准确度高低的前提是能否取到有代表性的LNG样品, 对于LNG贸易交接，取到有代表性的LNG样品极为关键。针对取样系统的缺点，改造目的非常明显：汽化前的LNG液体样品进行特殊真空保温，增加LNG汽化器的功率，快速汽化。改造完成后，经过改造前后的比较，效果令人满意。

    关键词：LNG  取样系统  改造  优化  LNG贸易交接

安全与环保

高-磨地区高密度钻井液CO₂污染预防与处理技术

袁志平¹  李 巍¹  肖振华²

1.中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

2.中国石油西南油气田公司勘探事业部

    摘  要：对四川高-磨地区高密度钻井液CO₂污染进行了室内研究，评价出CO₂对常规钻井液处理剂污染的影响情况。同时，对污染后的高密度钻井液进行处理研究，得出了CO₂污染钻井液的原因。最终，形成了一套适合于高-磨构造高密度井段钻井过程中CO₂污染的预防措施和污染后的钻井液处理技术。

    关键词：钻井液  CO₂污染  预防  处理

渤海油田D平台聚结-气浮除油技术

方 健

中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司

    摘  要：针对渤海油田D平台生产水流程的问题及特点，将聚结与气浮技术结合一起，进行除油效果研究。实验结果表明，采用特有的聚结材料，经过2级溶气设备和聚结除油设备，出口水质含油值小于20 mg/L；经过3级溶气设备和聚结除油设备，出口水质含油值小于10 mg/L。并根据渤海油田D平台现场空间情况，设计了1套聚结-气浮除油的撬装设备。

    关键词：聚结  气浮  生产水  含油值

基于HAZOP与AEMA的输气站场风险评估

邢金朵^1,2  赵东风^1,2  韩丰磊^1,2  陈晓玮^1,2

1.中国石油大学（华东）安全环保与节能技术中心

2.国家安全生产监督管理总局石油天然气安全生产技术中心

    摘  要：为全面地评估输气站场安全状况，综合运用化工行业常用的危险与可操作性分析(HAZOP)和针对人因、管理因素分析的行为失效模式分析(AMEA)确定输气站场风险影响因子，将各因子整合得到输气站场4个一级风险评价指标和对应的17个二级风险评价指标。根据输气站场特点确立输气站场风险影响因子关系矩阵，不仅考虑单个因素对输气站场安全运营的影响，同时还分析输气站场多因素耦合作用结果。采用该方法，针对风险程度较高的具有代表性的调压单元进行多因素耦合分析，计算得到选用示例调压单元为强风险单元，给出该单元风险因子权重排序。研究表明，该风险评估方法对输气站场安全管理具有借鉴意义。

    关键词：输气站场  HAZOP  AMEA  多因素耦合  调压单元  风险评估

基于鱼骨图分析的城市燃气运营风险要因剖析

赵煜晖¹  乔 蓓²  徐 俊²  何 怡³

1.中国石油西南油气田公司

2.中国石油西南油气田公司安全环保与技术监督研究院  3.重庆燃气集团

    摘  要：通过城市燃气运营事故案例、安全检查结果与事故统计分析的诸多数据，识别了城市燃气运行过程中存在的各种可能的风险因素，采用基于鱼骨图的风险分析方法，得出了管材及施工质量不高、第三方破坏、设备管网资料缺失、地下管网地理信息缺失、保养不到位、未预防性更新改造、用户安全知识不足、员工安全意识与知识不足、未严格加臭、规划落后、执行不到位11个城市燃气运营的重要风险因素，并据此提出了防范风险的措施及建议。

    关键词：城市燃气  运营风险  鱼骨图分析法  风险识别  运营安全  头脑风暴  管材及施工质量  第三方破坏