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醇胺对乙二醇抑制甲烷水合物性能的影响

化学工程 2022年第4期50卷 35-40,51页

作者：李俊逸李长俊贾文龙张财功杨帆邓乾星西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

为抑制海上油气生产系统的腐蚀和水合物的生成,常将二乙醇胺(DEA)或甲基二乙醇胺(MDEA)等醇胺作为pH稳定剂,以及将乙二醇(MEG)作为水合物抑制剂共同注入生产系统,由于现场未考虑醇胺对水合物的抑制性能,会导致水合物生成压力预测结果偏... 详细信息

为抑制海上油气生产系统的腐蚀和水合物的生成,常将二乙醇胺(DEA)或甲基二乙醇胺(MDEA)等醇胺作为pH稳定剂,以及将乙二醇(MEG)作为水合物抑制剂共同注入生产系统,由于现场未考虑醇胺对水合物的抑制性能,会导致水合物生成压力预测结果偏低,增加MEG注入与再生成本。针对这一问题,考虑了醇胺、乙二醇、水分子的自缔合作用以及分子间的相互作用,基于Parrish-Prausnitz模型和立方型复加缔合(CPA)状态方程建立含醇胺体系甲烷水合物生成条件预测模型。研究表明:在压力为0—102.3 kPa范围内,醇胺、乙二醇、水分子间与温度相关的二元相互作用系数精度最高,相平衡时温度的预测值与实验值平均相对偏差为1.11%;在温度为274.1—291.84 K范围内,含醇胺体系甲烷水合物生成压力预测值与实验值平均相对偏差为1.16%;醇胺与乙二醇联合使用时对甲烷水合物的抑制性能会增加,DEA、MDEA的抑制性能分别为20.2%、18.3%当量的MEG。

关键词：甲烷水合物抑制性能醇胺乙二醇 CPA状态方程二元相互作用系数

基于响应面法的SCORE丙烷回收工艺参数优化

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天然气化工—C1化学与化工 2022年第6期47卷 155-161页

作者：李子元李长俊贾文龙张财功李佳忆西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 国家管网集团西南管道有限责任公司四川成都610095

单塔塔顶循环(SCORE)工艺回收丙烷,回收率高、适应范围宽,但易受工艺参数的影响。利用HYSYS仿真模型,分析了关键参数对丙烷回收率和综合能耗的影响;结合响应面法和最优化方法,建立了多目标优化模型,利用自适应第二代非支配排序遗传算法(... 详细信息

单塔塔顶循环(SCORE)工艺回收丙烷,回收率高、适应范围宽,但易受工艺参数的影响。利用HYSYS仿真模型,分析了关键参数对丙烷回收率和综合能耗的影响;结合响应面法和最优化方法,建立了多目标优化模型,利用自适应第二代非支配排序遗传算法(NSGA2)求解最佳Pareto前沿。结果表明,脱乙烷塔塔压、侧线液相采出量、侧线气相采出量和塔顶回流温度均对回收率和综合能耗有较大影响,而塔顶回流比仅对回收率有较大影响;其中,侧线液相采出量对回收率影响最大,脱乙烷塔塔压对综合能耗影响最大。参数的影响呈非线性,且参数间亦存在相互影响。回收率相近时,优化后综合能耗可下降5.49%;综合能耗相近时,优化后回收率可提高3.20%,相对误差均在2%以内。

关键词：单塔塔顶循环工艺丙烷回收参数优化响应面法 NSGA2算法 HYSYS仿真模型

含硫天然气井口笼套式节流阀硫沉积数值模拟研究

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中国安全生产科学技术 2022年第3期18卷 61-67页

作者：李俊逸李长俊贾文龙张财功韩西成黄永恒西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 汉正检测技术有限公司四川广汉618000 国家管网集团西气东输分公司上海200122

为分析含硫天然气气田井口笼套式节流阀的硫沉积问题,基于雷诺应力模型、组分输运模型及离散相模型,建立硫沉积数值模拟模型,分析笼套式节流阀的硫沉积规律及影响因素。研究结果表明:硫沉积主要出现在正对来流的节流孔外侧下缘、阀套边... 详细信息

为分析含硫天然气气田井口笼套式节流阀的硫沉积问题,基于雷诺应力模型、组分输运模型及离散相模型,建立硫沉积数值模拟模型,分析笼套式节流阀的硫沉积规律及影响因素。研究结果表明:硫沉积主要出现在正对来流的节流孔外侧下缘、阀套边缘以及阀芯内侧,其中节流孔外侧下缘的沉积最严重,对于该位置,随着气流进口速度的增大,硫沉积速率先增大后减小,当气流速度为5 m/s时达到最大值;同时,正对来流的节流孔外侧下缘的最大沉积率与阀门开度、节流孔孔径、阀芯内径成负相关,而与粒径成正相关,其中,随节流孔孔径与阀芯内径增大,最大沉积率近似以7.8×10^(-5),7.4×10^(-5) kg/(m^(2)·mm)的平均速率下降。

关键词：笼套式节流阀流场硫颗粒沉积率数值模拟

大落差输油管道局部高点水击压力预测方程研究

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中国安全生产科学技术 2022年第6期18卷 172-177页

作者：孙璐璐李长俊贾文龙张财功余秋爽罗金华西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

为预测大落差管道局部高点水击压力,避免在关阀、停泵等应急操作过程中因高点低压而使油品气化,采用OLGA软件水击计算模块分析介质流速、高点稳态压力、关阀时间、阀门位置对高点水击压力的影响机制,并结合国内某原油管道现场SCADA系统... 详细信息

为预测大落差管道局部高点水击压力,避免在关阀、停泵等应急操作过程中因高点低压而使油品气化,采用OLGA软件水击计算模块分析介质流速、高点稳态压力、关阀时间、阀门位置对高点水击压力的影响机制,并结合国内某原油管道现场SCADA系统数据进行验证;采用通用全局优化算法(UGO)和列文伯格-马夸尔特法(LM)建立局部高点压力预测方程,相对误差在5%以内。研究结果表明:本文方程可实现大落差输油管道水击过程中局部高点水击压力的预测。研究结果可为大落差输油管道安全运行与管理提供参考。

关键词：输油管道大落差水击压力局部高点压力预测

基于热-结构耦合的液氦储罐地震响应特性研究

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低温工程 2023年第4期 21-29页

作者：蒲子银李长俊郭益贾文龙李子元郭壮张财功西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 国家管网集团浙江省天然气管网有限公司杭州310000

为了揭示液氦储罐热应力对其地震响应特性的影响,采用热-结构耦合及响应谱分析方法,建立并求解了某40 m^(3)卧式液氦储罐地震响应特性分析的有限元模型,对比分析了考虑热应力前后液氦储罐地震响应谱应力和形变差异。研究表明:热应力导... 详细信息

为了揭示液氦储罐热应力对其地震响应特性的影响,采用热-结构耦合及响应谱分析方法,建立并求解了某40 m^(3)卧式液氦储罐地震响应特性分析的有限元模型,对比分析了考虑热应力前后液氦储罐地震响应谱应力和形变差异。研究表明:热应力导致储罐固有频率的改变主要体现在支撑杆与外罐连接处,进而导致地震响应谱应力及形变量增大,考虑热应力的支撑结构形变量较忽略热应力的形变量增大了36.4%。储罐内液体的重力引起的应力硬化较热应力显著。

关键词：液氦储罐热-结构耦合地震响应谱热应力

基于稳态热-结构耦合的低温管道绝热支撑研究

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低温工程 2018年第6期 47-53页

作者：张财功李长俊贾文龙何乾伟西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

为了优化真空多层绝热管道的绝热支撑,以带圆孔的三角形绝热支撑为研究对象,建立了低温管道热-结构耦合数学模型,采用有限元方法进行了求解,分析了不同孔径下支撑温度、应力和形变的变化规律。研究表明:孔径增大,绝热支撑的漏热量降低,... 详细信息

为了优化真空多层绝热管道的绝热支撑,以带圆孔的三角形绝热支撑为研究对象,建立了低温管道热-结构耦合数学模型,采用有限元方法进行了求解,分析了不同孔径下支撑温度、应力和形变的变化规律。研究表明:孔径增大,绝热支撑的漏热量降低,整体应力水平升高,支撑与管道接触处的应力集中现象减弱;但孔径增大,支撑刚度下降,形变量增加。针对φ89×3. 0的低温管道绝热支撑,以降低漏热量为目标,建立了漏热量与最大形变量的函数关系,确定了支撑的最优孔径为12 mm。

关键词：绝热支撑圆孔孔径真空多层绝热热-结构耦合液氦

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天然气提氦技术开发进展

天然气化工—C1化学与化工 2020年第4期45卷 108-116页

作者：李长俊张财功贾文龙王博西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

氦气是一种稀有的战略性资源,随着宇宙探索、国防军工、低温超导等高科技领域发展,其重要性日益凸显。氦气主要从含氦天然气中提取,我国氦资源缺乏,天然气氦含量低,提氦成本高。近年来,在塔里木盆地及渭河盆地相继发现含氦天然气资源,... 详细信息

氦气是一种稀有的战略性资源,随着宇宙探索、国防军工、低温超导等高科技领域发展,其重要性日益凸显。氦气主要从含氦天然气中提取,我国氦资源缺乏,天然气氦含量低,提氦成本高。近年来,在塔里木盆地及渭河盆地相继发现含氦天然气资源,为我国开展自主提氦提供了资源条件,而提氦技术成为制约氦气产业发展的关键因素。在分析天然气提氦发展历史、总结提氦方法的基础上,着重从传统提氦和集成提氦两个方面阐述了天然气提氦技术:(1)传统提氦技术主要有PSA法、膜分离法及深冷法等,其中,深冷法具有产品纯度和收率高的优点,是最主要的提氦方法;(2)集成提氦技术是将多种提氦技术共用或与天然气其他处理工艺联合应用,如天然气提氦与LNG联产、与膜分离耦合、与NRU集成等,不仅提高了氦的回收率及纯度,而且降低了提氦成本,具有广阔的发展前景。集成创新是未来提氦技术的发展方向。

关键词：氦气天然气提氦传统方法集成方法

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埋地管道缺陷的自漏磁场计算方法研究

中国安全生产科学技术 2019年第9期15卷 153-157页

作者：李忠吉李长俊成婷婷张财功西南石油大学石油与天然气工程学院

基于现有的埋地管道缺陷自漏磁场计算方法把缺陷处的磁荷假设为均匀分布,对于计算结果与实际检测存在较大误差的问题,通过采用ANSYS软件对管道缺陷进行有限元分析,根据材料力磁关系和磁荷理论,提出1种考虑磁荷实际分布的缺陷自漏磁场计... 详细信息

基于现有的埋地管道缺陷自漏磁场计算方法把缺陷处的磁荷假设为均匀分布,对于计算结果与实际检测存在较大误差的问题,通过采用ANSYS软件对管道缺陷进行有限元分析,根据材料力磁关系和磁荷理论,提出1种考虑磁荷实际分布的缺陷自漏磁场计算方法,并将该计算方法应用在某埋地管道磁记忆检测中。研究结果表明:该方法计算结果与实际值之间的峰值相对误差为6.9%,相对于现有方法16.4%的相对误差,准确度更高。研究结果有助于在管道磁记忆检测中,提高管道缺陷量化的准确性,对埋地管道缺陷非开挖识别与剩余寿命评价有重要意义。

关键词：埋地管道缺陷自漏磁场力磁关系磁荷理论磁荷分布

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基于瞬态仿真的热油管道停输再启动过程模拟

内蒙古石油化工 2021年第10期47卷 38-40,81页

作者：祁红军张财功国家管网西南管道有限公司四川成都610041 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

为了分析热油管道的停输再启动规律,建立热油管道停输再启动瞬态数学模型,结合管道停输再启动时的压力、温度、流量等边界条件,采用特征线法对模型进行求解,并利用其对管道停输后的启动过程进行模拟,分析了管道在不同时间后的再启动情况... 详细信息

为了分析热油管道的停输再启动规律,建立热油管道停输再启动瞬态数学模型,结合管道停输再启动时的压力、温度、流量等边界条件,采用特征线法对模型进行求解,并利用其对管道停输后的启动过程进行模拟,分析了管道在不同时间后的再启动情况,从而确定管道的安全停输时间和瞬变压力的最大值,其结果对管理人员及时调整启动方案,保证管道安全运行具有较好的指导作用。

关键词：热油管道停输再启动模拟