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固体氧化物电解技术耦合化工过程制化学品研究进展

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低碳化学与化工 2024年第6期49卷 80-86页

作者：戴若云侯建国王秀林姚辉超中海石油气电集团技术研发中心北京100028

固体氧化物电解(SOEC)技术可以将热能和电能转化为化学能,因其具有有效利用高温余热的独特优势,可助力能源体系实现清洁高效发展,已被开发应用于制氢和二氧化碳转化领域。然而,成本高昂、与传统行业结合不够紧密等问题限制了该技术的推... 详细信息

固体氧化物电解(SOEC)技术可以将热能和电能转化为化学能,因其具有有效利用高温余热的独特优势,可助力能源体系实现清洁高效发展,已被开发应用于制氢和二氧化碳转化领域。然而,成本高昂、与传统行业结合不够紧密等问题限制了该技术的推广。SOEC技术耦合化工过程制化学品,既可实现基于SOEC技术的能量转化系统的多功能化,还可提高相关项目的经济性。围绕SOEC技术发展前沿,总结了SOEC技术耦合化工过程制化学品(甲醇、氨、甲烷和乙烯等)的研究进展,分析了相关路径工艺特点,梳理了在国内外相关应用场景中的突破,旨在推动SOEC技术与传统化工产业的深度融合,挖掘有潜力的SOEC应用场景。

关键词：高温固体氧化物电解化学品化工

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薄互层煤层气井出砂综合治理研究

煤矿安全 2024年第2期55卷 35-40页

作者：张越于姣姣李又武吴晓丹蒋时馨谷峰崔景云高英中海石油气电集团技术研发中心北京100028

煤层气井出砂(煤粉)问题制约煤层气井生产寿命,造成高额维修费用、产能降低,而薄互层煤层因为与围岩接触面积大,出砂(煤粉)问题突出。澳大利亚苏拉特盆地储层胶结疏松,煤/泥/砂岩夹层复杂,在统计井中,100%的生产井都有不同程度的出砂问... 详细信息

煤层气井出砂(煤粉)问题制约煤层气井生产寿命,造成高额维修费用、产能降低,而薄互层煤层因为与围岩接触面积大,出砂(煤粉)问题突出。澳大利亚苏拉特盆地储层胶结疏松,煤/泥/砂岩夹层复杂,在统计井中,100%的生产井都有不同程度的出砂问题,其中33.5%出砂严重,修井作业频繁,开采成本居高。在系统分析苏拉特盆地储层特征、出砂特点和生产规律的基础上,根据颗粒沉降规律研究,结合出砂层位预测和防砂工艺优选,采用“膨胀式封隔器+盲管”与“螺杆泵+浆式转子+自动分流阀+钻穿套管鞋”结合的综合防排砂技术,阶段性地解决了苏拉特盆地煤系地层出砂问题。现场应用结果表明:该技术使得单井平均连续生产时间由275 d增至近400 d,降低修井频率近50%。

关键词：薄互层煤层气井出砂苏拉特盆地防砂携砂生产

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国内煤制天然气产业发展现状与趋势分析

低碳化学与化工 2024年第3期49卷 129-136页

作者：隋朝霞付亚轩张丹中海石油气电集团技术研发中心北京100028

我国自“十一五”开始煤制天然气示范项目建设,长期以来环保问题和经济性是制约煤制天然气产业发展的关键问题。双碳目标下,我国天然气消费量到2035—2040年将有巨大的增长空间,而国际天然气市场波动进一步提高了对供应安全的要求。煤... 详细信息

我国自“十一五”开始煤制天然气示范项目建设,长期以来环保问题和经济性是制约煤制天然气产业发展的关键问题。双碳目标下,我国天然气消费量到2035—2040年将有巨大的增长空间,而国际天然气市场波动进一步提高了对供应安全的要求。煤制天然气作为现代煤化工的重要形式,有利于促进煤炭清洁低碳化利用。分析了我国煤制天然气产业的机遇和挑战,天然气多元化供应和安全储备需要给煤制天然气产业带来了历史性机遇,而终端市场竞争力不强和高碳排放等环保问题是该产业的长期挑战。分析了煤制天然气生产成本和到达终端市场的综合成本,在环渤海、长三角和中部地区3个天然气区域市场内,与其他多种气源的经济性进行了比较。结合煤制天然气产能和供应能力的增长趋势,预计2030年前我国煤制天然气市场需求呈上升趋势,煤制天然气将发挥丰富终端气源和应急供应的重要作用。

关键词：煤制天然气天然气储备经济性碳排放需求预测

PTX技术在可再生能源大规模储能和消纳中的应用分析

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低碳化学与化工 2024年第3期49卷 102-110页

作者：宋鹏飞张超肖立王修康侯建国王秀林中海石油气电集团技术研发中心北京100028

双碳目标促进了中国可再生能源的发展,高比例不稳定电力面临实现大规模储能和跨区域消纳等挑战。广义的氢储能是通过可再生能源电解水制氢,并将氢气及其参与合成的氢基化学品作为储能和消纳的介质。绿电制合成化学品(Power-to-X,PTX)融... 详细信息

双碳目标促进了中国可再生能源的发展,高比例不稳定电力面临实现大规模储能和跨区域消纳等挑战。广义的氢储能是通过可再生能源电解水制氢,并将氢气及其参与合成的氢基化学品作为储能和消纳的介质。绿电制合成化学品(Power-to-X,PTX)融合CO_(2)化学转化利用技术,借助氢能产业的快速发展,生产具有零碳特性的甲烷、甲醇和氨等产品。这些产品能够进入已有的能源基础设施系统,实现高能量密度、低成本的储存、运输和配送,在不改变终端用能习惯的前提下迅速完成消纳。分别对绿电制绿色甲烷、绿色甲醇和绿氨进行了阐述与分析,认为PTX能够促进可再生能源与已有产业的融合,实现可再生能源的高效利用和消纳,发展前景广阔。

关键词：氢储能电制化学品电制甲烷绿色甲醇绿氨

不同空气系数与掺氢比对10 mm火孔火焰稳定性的影响

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油气储运 2024年

作者：刘方杨宏伟邓付洁中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心

【目的】天然气管道掺氢输送易导致终端用气设备在燃烧用火时发生脱火、回火现象，影响设备的火焰稳定性。为明确不同空气系数与掺氢比对典型终端用气设备的燃烧火焰稳定性的影响，通过仿真模拟与实验验证相结合的方法开展研究。【方法... 详细信息

【目的】天然气管道掺氢输送易导致终端用气设备在燃烧用火时发生脱火、回火现象，影响设备的火焰稳定性。为明确不同空气系数与掺氢比对典型终端用气设备的燃烧火焰稳定性的影响，通过仿真模拟与实验验证相结合的方法开展研究。【方法】以终端用气设备中的10 mm圆形单火孔为研究对象，通过仿真计算了一次空气系数为0.40、0.60、0.65、0.70、0.80条件下，掺氢比为0%、3%、5%、10%的脱火工况，以及一次空气系数为0.60、0.65、0.70、0.80条件下，掺氢比为0%、3%、5%、10%的回火工况；结合GB/T 16411—2008《家用燃气用具通用试验方法》，设计了天然气（纯甲烷）掺氢火焰稳定性测试方案进行实验验证。【结果】脱火工况的临界火孔气流速度模拟值与实测值平均相对误差为5.73%，验证了脱火仿真模型的可靠性；回火工况的临界火孔气流速度模拟值与实测值平均相对误差11.22%，受实验测试条件影响，误差偏大；掺氢比越大，脱火极限越高，越不容易发生脱火现象，掺氢有利于防止脱火；掺氢比越大，回火极限越高，回火倾向越大。【结论】研究成果可为掺氢天然气的工业应用提供借鉴，在实验条件受限的前提下，对于终端天然气用户进行掺氢适应性分析时，可借助仿真手段开展针对性分析，同时对于掺氢比较高的应用场景，建议开展针对性测试，确保终端用气设备的稳定运行。

关键词：圆形火孔掺氢比仿真模拟脱火回火

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基于专利的固体氧化物燃料电池技术趋势分析

现代化工 2024年第3期44卷 5-9页

作者：隋依言姚辉超王秀林张雨晴卢璐中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京100028

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种在高温下将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置,具有能量转化效率高、燃料适应性强且来源广泛、对环境友好等优点。通过分析1990年以来国内外高温固体燃料电池专利情况,从专利申请趋势、专利申请... 详细信息

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为一种在高温下将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置,具有能量转化效率高、燃料适应性强且来源广泛、对环境友好等优点。通过分析1990年以来国内外高温固体燃料电池专利情况,从专利申请趋势、专利申请人及专利地域布局等角度,研究了SOFC领域的技术关注重点、应用情况及技术发展趋势。现阶段高温固体燃料电池技术开发已进入快速发展期,国外固体氧化物燃料电池的研发方向主要聚焦于降低成本和提高稳定性,国内则主要集中在突破电堆关键技术、核心部件国产化及示范工程建设。

关键词：固体氧化物燃料电池 SOFC 电堆专利分析

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海气登陆管道事故工况仿真分析

化工设备与管道 2024年第1期61卷 112-117页

作者：杨宏伟刘方冯亮中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京100028

作为海上气田外输唯一通道-海气登陆管道的安全对海上气田稳定运行的重要性不言而喻。为了确保海气登陆管道安全、稳定运行,提前制定有针对性的事故应急方案不仅可以将事故影响范围、程度降至最低,同时可以完善管道完整性管理,最大程度... 详细信息

作为海上气田外输唯一通道-海气登陆管道的安全对海上气田稳定运行的重要性不言而喻。为了确保海气登陆管道安全、稳定运行,提前制定有针对性的事故应急方案不仅可以将事故影响范围、程度降至最低,同时可以完善管道完整性管理,最大程度杜绝管道运行安全隐患。以中国海油某海气登陆管道沿线市场需求为基础,借助水力仿真软件(SPS)对海气登陆管道典型用气需求工况进行多场景事故分析,提前预判管道发生事故时影响范围及持续影响时间,为管道运营方制定有针对性的应急预案提供参考。分析发现,重要站场停输检修,除由于停输检修场站导致对应场站用户无法供气外,其余用户用气需求均不受影响;重点关注区域管道泄漏及破裂,发生泄漏/破裂仅对截断阀门管段间用户存在供气影响,且管道下游用户压力波动剧烈程度与“互联互通”管网供气压力及供气量密切相关;气源中断,部分用户用气事故响应时间为15~20小时,建议通过中断部分电厂用户以确保其他用户用气安全。

关键词：天然气海气登陆管道事故水力仿真 SPS

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掺氢天然气输送用X65管线钢的氢脆行为

油气储运 2024年第3期43卷 289-295页

作者：刘方杨宏伟邓付洁中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京市100028

【目的】将氢气以一定比例掺入现有天然气管网进行大规模长距离输送是氢能储运最为高效和经济的方式之一,但在氢气环境中管线钢可能发生氢脆现象,导致其力学性能发生退化,为管道的安全运行带来隐患。天然气管道掺氢输送工程的应用实施... 详细信息

【目的】将氢气以一定比例掺入现有天然气管网进行大规模长距离输送是氢能储运最为高效和经济的方式之一,但在氢气环境中管线钢可能发生氢脆现象,导致其力学性能发生退化,为管道的安全运行带来隐患。天然气管道掺氢输送工程的应用实施关键需要对掺氢输送管线钢进行力学性能评价,明确掺氢比对管线钢氢脆敏感性的影响规律。【方法】基于ASTM G142-2016《高压、高温或高压高温含氢环境中测定金属脆化敏感性的标准试验方法》,采用自行设计的带有压力容器的慢应变速率拉伸试验系统进行高压气相原位充氢慢应变速率拉伸试验,并借助Instron 8801伺服液压疲劳测试系统开展高压气相原位充氢准静态断裂韧性试验,从而开展不同氢气压力环境条件下X65管线钢的氢脆行为研究,并结合断口形貌分析研究不同掺氢比对管线钢力学性能的影响。【结果】X65管线钢在总压为9 MPa,掺氢比分别为3%、5%、10%的条件下,与无氢环境相比,其断后总延伸率下降程度在11.5%以内,而断裂韧性在掺氢比为3%、10%氢气环境中分别下降23.5%、43.1%,氢脆程度随掺氢比的增加而加剧。断口形貌表明在掺氢比小于10%的条件下,试样断口主要均以韧性断裂为主,没有典型脆性断口形貌。【结论】对于X65管线钢,尤其是在役运行多年的管道,如需开展掺氢输送,建议开展相关管线钢氢脆敏感力学性能评价分析工作,以确保管道的安全运行。(图8,表1,参21)

关键词：管线钢氢脆气相原位充氢慢应变速率拉伸断裂韧性

企业管理创新视角下的高技能人才队伍建设路径分析

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国际公关 2024年第1期 185-187页

作者：张沃野中海石油气电集团技术研发中心

随着科技进步和产业发展的加快，企业对于高技能人才的需求日益增长，激烈的市场竞争逐渐转变为人才的竞争。本文从市场需求、技术创新和企业发展等角度分析高技能人才队伍建设的必要性，剖析影响高技能人才队伍建设的因素，从强化培训... 详细信息

随着科技进步和产业发展的加快，企业对于高技能人才的需求日益增长，激烈的市场竞争逐渐转变为人才的竞争。本文从市场需求、技术创新和企业发展等角度分析高技能人才队伍建设的必要性，剖析影响高技能人才队伍建设的因素，从强化培训与发展、职业生涯规划、企业文化氛围、绩效激励管理等角度提出具体的建设路径，以高技能人才队伍建设助推企业创新、发展。

关键词：企业管理创新视角高技能人才队伍建设路径