超临界注汽配套工艺研究与应用
超临界流体的制备及其在化学反应中的应用
超临界流体的制备及其在化学反应中的应用超临界流体是一种特殊的物质状态,介于气态和液态之间。
在超临界状态下,流体的密度和粘度很低,表面张力也很小,具有许多独特的物理化学性质,因而在化学领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍超临界流体的制备方法以及其在化学反应中的应用。
一、超临界流体的制备方法目前,制备超临界流体的方法主要有两种:一种是通过向普通液体(如水或甲醇等)中注入高压气体(如CO2、NH3等)来制备,称为“溶剂蒸汽法”;另一种是通过在高温高压条件下将气体压缩成超临界流体,称为“气相方法”。
其中,溶剂蒸汽法是较为常用的方法。
尤其是CO2作为注入气体,因其良好的物理化学特性和易得性,在制备超临界流体时得到广泛应用。
通常,该方法需要在高压化学反应器中进行,将CO2注入反应器中并通过加热使其达到超临界状态。
制备出来的超临界流体不仅具有独特的溶解性和扩散性能,而且对环境无污染,是一种非常绿色的溶剂。
二、超临界流体在化学反应中的应用超临界流体有很多优良的性质,如高扩散性、低粘度、高反应速率等,因而在化学反应中得到了广泛的应用。
以下将介绍几种常用的超临界流体在化学反应中的应用。
1、催化剂的合成超临界流体常被用作催化剂的载体,并能很好地提高催化剂的选择性、活性以及稳定性等性能。
例如,CO2作为溶剂,可以与一些金属氧化物形成具有超临界反应性的催化剂,如氧化铜催化剂。
而钒酸盐超临界流体中的钒氧络合物,则被广泛应用于氧化、脱氧化等反应中。
2、超临界反应超临界流体作为反应介质,在一些化学反应中能达到良好的效果。
例如,针对芳香族化合物的硝化反应中,超临界NO2+CO2混合物可有效地对芳香族化合物进行硝化。
此外,超临界流体还可用于有机合成和氧化反应等领域,因其低粘度使得反应物能够更快地扩散到反应中心,从而提高反应速率。
3、超临界萃取超临界萃取是利用超临界流体对物质进行分离和提纯的一种技术。
由于超临界流体在其临界点附近具有高溶解力和低表面张力的特性,因此,超临界萃取可以有效地分离出混杂物,得到高纯度的物质。
胜利油田超临界注汽配套工艺研究与应用
胜 利 油 田超 临 界 注 汽 配 套 工 艺 研 究 与 应 用
翟 勇 , 紫 军 , 智 勇 , 张 栾 尚跃 强
( 国 石 化 胜 利 油 田分 公 司 采 油 工 艺 研 究 院 , 东 东 营 2 7 0 ) 中 山 5 0 0
摘 要 : 利 油 田通 过 开 展 超 临 界 注 汽 井筒 流 动 与 传 热 的 精 细 描 述 研 究和 超 临界 注 汽 参 数 优 化 研 究 , 超 临 界 状 态 、 胜 对 亚 临 界 状 态 与 饱 和 蒸 汽 状 态 蒸汽 热 力 学参 数 变化 规 律 及 对 井 筒 蒸 汽参 数 进 行 了分 析 , 立 了一 套 超 临界 条 件 下 的 建 注汽 热 力 参 数 计 算 数 学 模 型 ; 此 基 础 上 , 立 了超 临界 注 汽 条件 下 注 汽 工 艺 管 注 的 力 学 计 算 数 学 模 型 , 超 临 界 在 建 对
20 0 8年 1 O月
石 油 地 质 与 工 程 P T 0 E M E 0 Y A D N I E R NG E R L U G OL G N E G N E I
第 2 卷 第 6期 2
文章编 号 :6 3 2 7 2 0 ) 6 0 8—0 1 7 —8 1 (0 8 0 —0 7 3
注汽 隔热 油 管 和 井 下 配 套 工 具进 行 了优 化 设 计 , 成 了一 套 适 合 于 稠 油 超 临 界 注 汽 的 配套 工 艺技 术 。此 外 , 介 形 还
绍 了超 临 界 注 汽 配 套 工 艺技 术在 胜 利 油 田 的 应 用 情 况 , 对 研 究过 程 中取 得 的认 识 和 应 用 过 程 中发 现 的 问题 进 行 并
汽 的 比容 急剧 上 升 , 力 越 低 , 压 比容 越 大 ; 超 临 界 在
超临界流体的应用与研究进展
超临界流体的应用与研究进展超临界流体是指处于超临界状态(介于液体和气体之间)下的物质。
这种物质相比于液体和气体,具有更高的渗透性和扩散速率,更强的溶解能力,并且在化学反应中的催化效果也更明显。
因此,超临界流体已经成为了化工、能源、环保、食品等领域中重要的研究热点,发挥着重要的应用价值。
超临界流体在化工领域的应用在工业领域中,超临界流体在化学反应、分离和提纯等方面有广泛的应用。
例如,将二氧化碳作为超临界溶剂,可以在反应中替代有毒的有机溶剂,实现无毒无害的化学反应;同时,由于超临界流体具有高渗透效果,可以使得化学反应具有更快的速率和更高的效率。
此外,超临界流体在碳排放领域也有重要的应用。
通过超临界二氧化碳技术,可以有效的去除燃煤电厂的CO2排放,成为了碳捕捉与储存的重要手段之一。
超临界流体在能源领域的应用超临界流体在能源领域也有着广泛的应用。
近年来,太阳能电池的效率越来越高,已经引起了人们的广泛关注。
然而,太阳能电池的制造成本和稳定性仍然是制约其普及的因素之一。
在这种情况下,超临界流体作为提纯和制备太阳能电池材料的新工艺,得到了越来越广泛的运用。
此外,超临界流体还可以在石油和天然气产业中进行应用,比如可以利用超临界水来促进石油的采收。
超临界流体除了在能源领域以外,还有许多应用于水泥、玻璃、金属的处理等方面,具有巨大的潜力。
超临界流体的研究进展超临界流体的研究也在不断地发展和深入。
科学家们正大力推动超临界流体的研究,以研发更加高效和环保的技术。
在其中,重点研究的领域包括超临界流体的物理化学特性、反应机制和工艺优化等方面。
当前,针对超临界流体物理化学特性的研究多集中于其解析性质、压力下的流动性质和热学性质等方面。
在反应机制中,科学家们也在研究超临界流体对于化学反应的催化效果、对于化学反应速率的影响等等,以更好地利用超临界流体来促进化学反应的效率。
在工艺优化方面,流体力学和束缚能学的研究也是目前的热点。
研究发现,超临界流体在强束缚能场之下会形成更小的气泡和更细小的气泡气道结构,这种结构可以有效提高反应速率和催化效率。
超临界流体技术在制药工艺中的应用指南
超临界流体技术在制药工艺中的应用指南超临界流体技术是一种在制药工艺中广泛应用的新兴技术,它具有高效、环保、安全等优势。
本文将从超临界流体的基本原理、在制药工艺中的应用及未来发展方向等方面进行论述。
一、超临界流体的基本原理超临界流体是一种介于气态和液态之间的物质态,具有高溶解性、低粘度和高扩散性等特点。
其基本原理是在超临界状态下,流体的密度和物理性质发生显著变化,使其适用于溶剂提取、精馏分离、纯化和微粒制备等领域。
二、超临界流体技术在制药工艺中的应用1. 超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是一种高效、环保的物质分离方法。
它在制药工艺中可以应用于植物成分的提取、草药中有效成分的分离纯化等方面。
相比传统的溶剂萃取方法,超临界流体萃取技术无需有机溶剂,避免了毒性溶剂残留的问题,能够提高产品的纯度和产率。
2. 超临界流体制粒技术超临界流体制粒技术是将溶解的物质通过超临界流体急速膨胀或快速蒸发,形成微小颗粒的方法。
在制药工艺中,该技术可用于药物载体的制备、微胶囊的制备、粉末药物的制备等。
由于超临界流体颗粒具有较小的粒径、较大的比表面积和较好的可控性,因此能够提高药物的生物利用度和溶解度。
3. 超临界流体固体相转化技术超临界流体固体相转化技术是通过调控超临界流体的温度和压力,使固体物质在超临界流体中发生熔融或溶解,然后通过降温或减压使其重新凝固或析出的过程。
在制药工艺中,该技术可用于固体药物的改性、增溶和纯化等方面。
与传统的溶剂结晶技术相比,超临界流体固体相转化技术具有高度的可控性和选择性,能够提高产品的质量和稳定性。
三、超临界流体技术的未来发展方向随着科学技术的不断进步,超临界流体技术在制药工艺中的应用还有巨大的发展潜力。
未来,可以将超临界流体技术与其他先进技术结合,例如纳米技术、生物技术等,以实现更高效、更绿色、更可持续的制药工艺。
此外,超临界流体技术在制药工艺中的应用还需要加强相关研究,提高技术的稳定性和可靠性。
26MPa超临界注汽锅炉特性分析与实践应用
改造 后 的曝气 机再未 发生过原 来 的故障 。在工作 效果
改造 后
不变 的前提下达到长周期运转。 参考文献 :
[ 张慧 . 污 水 处理 曝气 系 统 的认 识 【 . 电信 息 ,2 0 2 ) 1 ] 对 J机 】 0 9( : 7
2 - 0 8 3 .
图3 改造前 、后主轴结构 图
主轴原长为 1 8 r 0 m,为了使 叶轮离开沉积物层 ,应适 8 a
当减小主轴长度。经测量 ,现有池深度为2 m,预留清理周期 泥沙沉积高度5 0 m,为 了保证曝气效果 ,再在泥沙接触面 0m 上方预留10 20 m,最后确定新轴长度为1 5rm。 0~0m 0 3 a 此外 ,将两节 空心轴改 为一根空 心轴 ,消除 因螺纹处 应力集 中、安装不到位使两轴不 同心可能 出现的问题。
摘 要 :阐述了超临界活动注汽锅炉在 蒸汽吞吐工艺应用 过程 中的特性 ,并通过对超 临界锅 炉注汽施工
应用的分析 ,对其参数选择 、应用效 果及 推广前景进行 了评价和预测。
关键词 :稠油;注汽 ;超临界 ;增油技术
中图 分 类 号 :T 2 92 K 2. 文 献 标 识 码 :B
一
、
前 言
前在国内外广 泛应用 的热采设备为2 MP 亚临界高压湿蒸 汽 1 a
发生器 ,可对 150 左 右、地层 压力 <2 MP 的油层进行 注 0 m 1 a 汽施 工 ,不能满足更深层油藏勘探 、开发的需要 。从2 0 年 04
胜利油田有丰富的未动用稠油资源 ,约占未动用储量 的 1 ,埋藏深 度>1 0 m,最深超过 了2 O m,罗家一垦西地 / 4 0 1 0 区发现的1 0 ~24 m深层稠油预测储量为716×l 。目 0 O 8 6
浅谈600MW超临界纯凝机组供热改造
表 2 600MW 汽轮机纯凝工况蒸汽参数
工况类别 流量(t/h)
高压缸排汽 压力(Mpa) 温度(℃) 流量(t/h)
三段抽汽 压力(Mpa) 温度(℃)
100% 工况 1442 4.08 305 62 1.805 456
75% 工况 1048 3.02 287 42 1.355 457
50% 工况 703 2.07 284 26 0.932 460
从再热冷段抽汽会使进入再热器的蒸汽量减少,容易引 起再热器超温,影响运行安全。参照某 660MW 超超临界锅炉 再热蒸汽允许最大抽取量的计算方法,可知该电厂单台机组 在 100% 负荷时的再热冷段最大抽汽量 100t/h、在 75% 负荷 时的再热冷段最大抽汽量 50t/h、在 50% 负荷时的再热冷段 最大抽汽量 25t/h 均不会引起再热器超温,再热器壁温均具 有一定温度安全裕量。但在实际运行中,特别是在机组连续 加负荷、启动或停运磨煤机操作等工况扰动时,再热器难免 出现超温,此时,运行人员可根据锅炉自身的汽温调方式, 将再热器烟气挡板关至最小开度 10%,让部分烟气旁路过部 分再热器管,降低过热度,也可以采用事故喷水减温。 5.5 供热改造效果
Research and Exploration 研究与探索·工艺流程与应用
浅谈 600MW 超临界纯凝机组供热改造
欧国海 (佛山电建集团有限公司,广东 佛山 528000)
摘要:近年来,我国大力推进工业园区和产业集聚区集中供热,要求提高能源利用效率,减少大气污染物排放, 实现节能减排目标,为此某电厂对 2×600MW 纯凝机组进行了热电联产供热改造。本文从供热负荷现状、供热改造的 抽汽技术、改造方案、改造实施和解决问题等方面对供热改造进行了分析探讨,以期为同类机组供热改造提供参考。
超临界流体技术的研究及其应用
超临界流体技术的研究及其应用超临界流体技术是指在高温和高压的条件下将物质转化为气态和液态之间的介态态状态,在该状态下物质的物理性质很特殊,能够使其应用范围非常广泛。
从最初的实验研究到现在商业化应用,超临界流体技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
一、超临界流体技术的研究历程超临界流体技术的起源可以追溯到19世纪末,当时科学家对于气液之间的过渡状态很感兴趣。
进入20世纪后,随着科学技术的不断进步,科学家们逐渐开始研究超临界流体技术。
1949年,美国科学家丹尼斯 F. 伯勒斯和丹尼斯 W. 格拉斯法等人首次成功实验了超临界流体技术,这是超临界流体技术的发源地。
超临界流体技术还得到了卓越的发展。
60年代,美国的经济和技术快速发展,超临界流体技术也在这个时期得到了蓬勃发展。
世界各国相继加入超临界流体技术的研究和应用热潮中,不管是从科学还是从商业利益上,超临界流体技术都越来越受到关注和重视。
二、超临界流体技术的应用领域1. 化工领域超临界流体技术在化工领域中得到了广泛的应用。
其中最为知名的就是超临界萃取技术。
该技术在制备高质量大量的工业化生产原料中使用得最为广泛。
此外,在石油化工领域中,超临界流体技术也是一项重要的技术,可以用于裂化、烷基化、反応加氢等生产工艺。
2. 海洋生物学领域超临界流体技术在海洋生物学方面的应用,也是一个不可忽视的方面。
超临界流体技术在海洋资源开发方面也有很大发展。
海洋生物肉质和脂质物质的超临界提取技术已得到了广泛应用,这对于海洋资源的利用起到了重要作用。
3. 食品领域超临界流体技术在食品领域中的应用也越来越广泛。
例如,超临界流体技术用于生产咖啡,可以保留咖啡的独特口味和营养成分;超临界流体技术还可以用于提取香料的生产等工艺。
三、超临界流体技术的优点和不足之处超临界流体技术的优点是:可以处理制备高质量和大量的产品;在超临界流体中的化学反应具有特殊性质,可以产生不同的产物;处理化学反应过程的温度较低,能降低能源消耗和减少污染;可以生产许多晶体材料的单晶化等。
超临界流体制备技术及其应用
超临界流体制备技术及其应用随着科学技术的不断发展,越来越多的材料需要通过高精尖技术来制备。
超临界流体制备技术便是其中的一种,它通过调节温度和压力,使传统的气体或液体状态的物质转化为超临界状态,进而制备各种材料。
超临界流体制备技术的优势在于能够在超临界条件下对材料进行处理,避免了溶剂的残留和对环境的污染。
同时,超临界流体的物性使其具有较高的扩散性、低表面张力和较高的渗透性等优良特性,可以更高效地对材料进行处理,从而制备出更高质量、更优良的产品。
在化工工业中,超临界流体制备技术已经广泛应用于各种需要高精尖技术来制备的材料,如药物、食品、化妆品和精细化学品等。
例如,在制备药物领域,超临界流体制备技术可以有效地配合药物的特殊性质来进行生产,使药物更易吸收和吸附,从而大大提高了其疗效。
而且,超临界流体制备技术还可以有效地去除杂质和残留物,提高药物的纯度和质量。
在石油化工领域,超临界流体制备技术也有着广泛的应用。
例如,在油田开采和加工中,超临界流体制备技术可以帮助分离油和水,提高石油产品的回收率,从而降低生产成本,提高经济效益。
此外,超临界流体制备技术还可以对石油催化剂进行制备和改性,使其在催化反应中具有更高的催化活性和选择性。
在食品工业中,超临界流体制备技术被广泛用于提取天然色素和香料等。
这些物质往往都带有大量的杂质和残留物,传统的加工方法往往无法有效地去除它们。
而采用超临界流体制备技术,可以在超临界条件下对这些原材料进行处理,有效地去除杂质和残留物,从而提高产品质量和卫生安全水平。
当然,超临界流体制备技术并非完美无缺,仍需要在研究和实践中不断完善和改进。
尤其是在技术的操作难度和成本上,仍需要不断地探索和改善。
但是,在当前高精尖技术的竞争中,超临界流体制备技术以其高效、环保、可靠的技术特性,已经逐渐受到广大产业工作者和科学研究人员的推崇和采用。
总之,超临界流体制备技术的广泛应用,为各个领域的材料制备带来了新的可能性和机遇,同时也带动了技术的发展和经济的增长。
超临界压力注汽锅炉技术方案
YZF9-26/395-D型超临界油田专用注汽锅炉设计方案中国石油天然气第八建设有限公司2 0 0 6 年 6 月目录一、概述二、主要技术参数三、工作原理及流程简介四、控制系统简介五、主要技术关键、特殊材料和配件六、其它一、概述随着我国稠油开采的不断深入,超深稠油的开采已提上议事日程,现有的常规锅炉已不能满足稠油开采向更深领域发展的需要。
据资料介绍:胜利、辽河等油田都有相当储量的超深稠油,但由于缺少稠油开采中的核心设备--超临界压力注汽锅炉,这部分储量一直无法有效的开发利用。
我公司在二十世纪八十年代初期就试制生产了我国第一台油田专用注汽锅炉,现已形成了7.0t/h、9.0t/h、11.2t/h、22.5t/h,额定压力17.2MPa、18.2MPa、21.0MPa系列化生产规模,到目前为止累计生产数量已近300台。
特别是2001年,公司根据胜利油田开发的需要,研制开发了11.2t/h、21.0MPa注汽锅炉,在压力等级上达到了国际、国内同类产品的最高水平,缓解了深井区块、超稠油区块开采难的矛盾。
在油田投入使用后,效果良好,2002年6月份通过了省级新产品技术鉴定,整体技术达到了国际先进水平,目前已在全国各个油田广泛使用。
近三年,公司围绕超临界压力注汽锅炉的研制开发,连续对胜利油田、辽河油田、哈尔滨锅炉厂、哈尔滨工业大学、西安交通大学、长春锅炉仪表厂等用户和院所进行了广泛的调研,吸取并接纳了各方面知名专家、教授的指导,使我们进一步掌握了超临界压力注汽锅炉设计中应注意的几个关键问题,为超临界压力注汽锅炉的设计奠定了理论基础。
二、主要技术参数针对目前各油田超深稠油的试开采情况,初步确定超临界压力锅炉主要技术参数如下:额定蒸发量: 9.0 t/h额定蒸汽压力: 26.0 MPa额定蒸汽温度: 395 ℃额定热功率: 5.6 MW额定热效率: 88 %负荷调节: 70-100 %控制方式: PLC+触摸屏+工控机装载方式:拖车三、工作原理及流程简介超临界压力锅炉的工作原理,不同于亚临界压力以下的注汽锅炉,其水汽系统的流动形态发生了根本性的改变,工质系单相介质,没有汽液两相同时存在的沸腾状态,只有两个单≤1.2范围内,温度处于拟临界温度附近时,工质的某些物相流体之间的相变。
三塘湖稠油区块实施超临界注汽探讨
三塘湖稠油区块实施超临界注汽探讨【摘要】新疆三塘湖油田稠油区块为“五低”区块,即低渗、低孔、低压、低温、低储量丰度。
本文阐述了在三塘湖油田稠油区块实施超临界注汽的优点和可行性。
超临界注汽时,只要在井底能保证高温高压以使水处于超临界状态而不要求有一定的蒸汽干度,超临界水就会含有足够的热焓以加热油藏原油。
三塘湖油田稠油区块可以建立起超临界条件,现有设施也可以满足超临界条件的建立。
【关键词】三塘湖油田稠油蒸汽吞吐超临界注汽探讨三塘湖油田稠油区块由主块和马北区块组成,其中马北区块包括湖219井区和马46井区。
马北区块为断块构造,温度梯度 2.3℃/100m,压力低度0.71~0.83MPa/100m,平均孔隙度12.9~18.1,平均渗透率3.3~15.6mpa.s地下原油粘度567.2~394.110-3μm2),地下原油粘度,油藏中深850~1550m。
对于马46井区J2x油藏蒸汽吞吐试验,注汽压力高、注不进,注入蒸汽量少,产量在0.2~0.75吨/日,含水19~22%。
1 超临界注汽热焓分析水的临界点为374.3℃和22.05MPa。
当压力达到(或高于)22.05MPa、温度达到(或高于)374.3℃时,因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同。
此时,水便由一般状态变成为“超临界水”。
上述使水气交融的压力和温度被称作“临界点”。
把超过“临界点”状态的水注入井底就是超临界注汽。
假设向井中注入2000t水,分别按系统为湿饱和水蒸汽、未饱和水(或干度为0的饱和水)计算一下三塘湖稠油区块在油藏一定加热区域内水蒸汽(水)系统可能的总热焓。
同一温度和压力下,干度越大,热焓越大。
假设向井中注入2000t水,在超临界水情况下计算三塘湖稠油区块在油藏一定加热区域内水蒸汽系统可能的总热焓。
结果表明:同一压力下,温度越大,热焓越大;同一温度下,压力越大,热焓越小。
注入油层的热焓(蒸汽比焓×蒸汽质量)影响油层的加热效果。
化学工程与工艺论文 超临界流体技术及其应用研究
超临界流体技术及其应用研究化学工程与工艺摘要: 简述超临界流体萃取技术的发展历程及国内外的超临界技术的发展现状、前景预测。
超临界萃取是一种独特,高效,清洁的新型提取、分离手段。
超临界流体萃取技术在工业上有着广泛的应用,超临界流体萃取技术可以应用于生物化工工业、食品工业、医药工业、环境保护以及化学工业等。
尤其在化学工业中它可以被应用于石油化工、煤化工、精细化工领域中。
超临界技术在应用的同时也产生了一些问题;分离过程在高压下进行,设备一次性投资大;萃取釜无法连续操作,造成装置的时空产生率比较低;过程消耗指标不容忽视。
这些都是急需解决的问题,因为它们直接影响技术的推广。
然后对技术的未来提出了一些设想,超临界流体萃取因其独特的物理化学特性,同时结合起来超高压技术,超声波技术,超滤技术,微胶囊技术,静电场,磁场,精馏等技术,将会取得更大的社会经济效益。
最后得出了超临界萃取技术将在人类社会的发展史上起到不可替代的作用的结论。
关键词:超临界流体;相平衡;萃取;Application and Development Trend of supercritical fluid extractionAbstract:Brief Description of supercritical fluid extraction technology and the development of supercritical technology at home and abroad, the development of the status quo forecast. Supercritical extraction is a unique, highly efficient, clean new extraction, separation means. Supercritical fluid extraction technology in a wide range of industrial applications, supercritical fluid extraction technology can be applied to biological chemical industry, food industry, pharmaceutical industry, environmental protection and chemical industries. Especially in the chemical industry it can be used in the petrochemical industry, coal chemical, fine chemical industry in the area. Supercritical technology in the application also had some problems; separation process under high pressure, one-time investment and equipment; extraction kettle can not be continuous operation, resulting in the installation space-time production rate is relatively low; process of consumption indicators can not be ignored. These are urgently needed to solve the problem, because they directly affect the promotion of technology. On the future of technology and put forward some ideas, supercritical fluid extraction because of their unique physical and chemical characteristics, combined with EHV technology, ultrasound technology, ultrafiltration technology, microencapsulation technology, electrostatic field, magnetic field, such as distillation technology, Will achieve greater social and economic benefits. Finally come the supercritical extraction technology in the history of development of human society has played an irreplaceable role in the conclusion.Key words: Supercritical fluid ;Phase equilibrium; extraction;引言超临界萃取技术(SupercriticalFluidExtraction即SFE)作为一种独特,高效,清洁的新型提取、分离手段。
超临界流体技术的研究及应用现状
超临界流体技术的研究及应用现状随着科技的不断发展,超临界流体技术已逐渐引起人们的关注。
超临界流体是指在临界点以上高于临界点的温度和压力下具有临界密度的流体。
超临界流体具有独特的物理和化学性质,被广泛应用于化学工业、能源、环境等领域。
一、超临界流体技术的研究超临界流体技术的研究始于20世纪60年代,最初主要用于分离混合物、精制化学品和提取天然物质等方面。
随着多项研究的深入,超临界流体技术的应用领域不断拓展,如用于纳米颗粒的制备、生物制药、煤化学等。
目前,国内外对超临界流体技术的研究主要集中在以下几个方面:1. 超临界萃取技术超临界流体萃取技术是一种利用超临界流体的物理和化学性质进行分离、提纯或浓缩的技术。
它优于传统方法的地方在于处理速度快、提取效率高、对环境无污染等。
应用范围广泛,如从食品中提取天然色素、从植物中提取药物等。
2. 超临界干燥技术超临界干燥技术是指利用超临界流体对溶剂和冻晶干燥的一种技术。
这种技术具有干燥速度快、能有效保持样品的活性、避免样品结构的破坏等优良性质。
这种技术已经广泛用于食品、药品等领域。
3. 超临界反应技术超临界反应技术是指利用超临界流体的溶解能力和传质能力进行化学反应的一种技术。
它相较于传统反应方式来说,具有温和反应条件、短反应时间、易于实现连续化生产等优势,已经被广泛应用于制备药物、化工原料等领域。
二、超临界流体技术的应用现状超临界流体技术目前已经广泛应用于化学工业、能源、环境等领域。
1. 化学工业由于超临界流体独特的物理和化学性质,已经被应用到化学工业中的很多领域。
如制备有机化学品、高分子材料、添加剂等。
此外,超临界流体还被用于催化反应、氧化反应、氢解反应等基础研究中,在这个领域独树一帜。
2. 能源超临界流体技术被应用于提高燃料的能量密度,提高传热系数,从而提高燃烧效率等领域。
此外,它还可以用于热电转换器、太阳能电池等方面。
3. 环境超临界流体技术被用于处理有机废水、固体废物等环境污染物,其处理效果明显优于传统方法,更加环保。
超临界注汽技术研究与应用
2016年9月超临界注汽技术研究与应用张朝升(中油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010)摘要:辽河油田高升稠油热采区块油藏埋藏深,属于块状稠油油藏,主要实施蒸汽吞吐开发,但该区块边部受物性差影响,导致该部位主要压力高,吞吐效果较差,常规注汽锅炉无法满足生产的需要。
因此,开展了超临界高压注汽技术研究,研究出耐压35MPa 锅炉,注汽温度达到390℃以上,并配套研究了相应的水处理系统、安全监控系统等设备,确保了高压锅炉的正常运行。
现场实施之后,实现了区块边部油井的正常蒸汽吞吐开发,为实现深层稠油有效开采提供了有力的技术支撑。
关键词:稠油油藏;超临界;注汽参数;吸汽剖面随着油田开发的逐步深入,深层稠油、边部稠油储量开始逐步动用,高升采油厂共有稠油吞吐区块7个,其中难采稠油区块5个,难采区块包括注汽高压井33口,占总井数的34.3%,平均注汽压力高达19.8MPa ,注汽干度仅30.5%,吞吐后油汽比>0.3有6口,仅占吞吐井数的18%;油汽比<0.1达14口井,占吞吐井数的40%。
其中,有6口井蒸汽吞吐后不出。
迫使部分井低产关井或改为捞油生产,致使区块低速开发。
1超临界注汽技术原理水通常有三相(固、液、汽)、五态(未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽),在一般情况下水由液相变为汽相都是要经过一个汽化过程,即水经过吸热首先变为饱合水,再经过吸热部分水变为蒸汽,继续吸热后水全部变为蒸汽形成饱合蒸汽,整个汽化要经过一段时间的两相共存过程,并且在湿饱和蒸汽和干饱合蒸汽状态时,增大压力可使水蒸汽重新变为液态。
但是,当压力>22.14MPa 时,水由液相向汽相的转化没有液、汽两相共存过程,而是在温度升到374℃时,水由液相全部转变为汽相,并且超过此温度后不管再加多大的压力也不能将它变为液相。
此时的压力22.14MPa 称为临界压力,此时的温度374℃称为临界温度。
凡超过此压力、温度的状态,称为超临界状态[1]。
气体超临界技术的研究及推广应用
气体超临界技术的研究及推广应用一、引言在工业生产和科学研究领域,气体是常见的反应媒介和溶剂,但常规的气体状态下,其存在着一些局限性,例如反应速度慢,溶解性差等问题。
为了克服这些问题,气体超临界技术应运而生。
本文将从气体超临界技术的原理、研究进展及其在不同领域中的推广应用等方面进行阐述。
二、气体超临界技术的原理及特点气体超临界技术是指在超过其临界温度和压力的条件下,气体呈现出介于气态和液态之间的状态。
在这种状态下,气体的密度和介质微观溶解度大大增加,因此具备了许多比普通气体更优越的性质。
具体特点如下:(1)媒介温度高,反应速率快。
由于媒介处于超临界状态,其温度高于常温,因此反应速率得到了极大的提高。
同时,由于系统处在超临界状态,媒介有足够高的温度来促进化学反应等。
(2)溶解能力强。
在超临界状态下,媒介密度大大提高,这也将使其溶解能力得到显著提高,进而有利于固体或液体反应物的溶解。
由此可见,气体超临界技术在化学反应、催化剂制备和不同物质的环境中的处理等方面具有独特的优势。
(3)温度和压力灵活可控。
与其他反应体系相比,气体超临界反应温度较高且压力高,但这并不意味着其不可控制。
事实上,相对于传统的物理和化学反应体系,其温度和压力可以更好地在更大的范围内灵活可控。
三、气体超临界技术在化学反应中的应用在化学反应中,气体超临界技术已经被广泛应用,其主要优点是:(1)提高反应速度。
在超临界条件下,气体的密度迅速增加,反应速度也得到了极大的提高。
这一特点可以应用于用于生产维生素C或某些成分的制造过程中。
这些反应通常需要在1000摄氏度左右的高温下进行,而这样的高温会造成许多质量缺陷。
而气体超临界技术可以使这些反应在更低的温度下,即在600至700摄氏度之间进行,从而提高了产品质量。
(2)实现溶解反应物。
在气体超临界状态下,气体密度显著增加,进而使其溶解能力也得到了提高。
因此,气体超临界技术被广泛应用于涉及固体和液体的化学反应以及气态物质的环境处理中。
超临界注汽配套工艺研究与应用
3000
2000
1000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1.80
1.60 1.40
单10块EdS1分周期油汽比柱状图
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
一、前 言
开发形势分析
(2)稠油后备资源品位差,开发难度大
新区储层品位低
采油厂
稠油区块 热采时间
油藏 特征
胜利
T82和T11南东二段
2003
非均质性强(渗透率变异系数0.6-2.3);强水敏;油稠、差 异大(4935-76098mPa·s);层薄(平均4.25m)、夹层多
陈373
2004 各小层砂体厚度较薄(2-6m);易出砂;中等偏强水敏
沿着热损失逐渐增大
三、超临界压力注汽参数优化
➢超临界注汽井筒参数变化规律
热损失(% ) 2 0
0.8 4% 0.7
0.6 0.5
接箍隔热 接箍未隔热
8%
0 300 600 900 1200 井深(m)
0.4 0
300 600 900 1200 井深(m)
隔热油管接箍等注汽管柱热点对井筒热损失 影响很大。
2. 油层埋藏深、井筒热损失大,影响后备稠油资 源的热采效果。
一、前 言
超临界注汽应用的意义
湿蒸汽发生器主要参数对比
生产 厂家
工作 压力 MPa
胜利亚临 界湿蒸汽 发生器
21.0
美国 热力 公司
超临界压力注汽锅炉技术方案
YZF9-26/395-D型超临界油田专用注汽锅炉设计方案中国石油天然气第八建设有限公司2 0 0 6 年 6 月目录一、概述二、主要技术参数三、工作原理及流程简介四、控制系统简介五、主要技术关键、特殊材料和配件六、其它一、概述随着我国稠油开采的不断深入,超深稠油的开采已提上议事日程,现有的常规锅炉已不能满足稠油开采向更深领域发展的需要。
据资料介绍:胜利、辽河等油田都有相当储量的超深稠油,但由于缺少稠油开采中的核心设备--超临界压力注汽锅炉,这部分储量一直无法有效的开发利用。
我公司在二十世纪八十年代初期就试制生产了我国第一台油田专用注汽锅炉,现已形成了7.0t/h、9.0t/h、11.2t/h、22.5t/h,额定压力17.2MPa、18.2MPa、21.0MPa系列化生产规模,到目前为止累计生产数量已近300台。
特别是2001年,公司根据胜利油田开发的需要,研制开发了11.2t/h、21.0MPa注汽锅炉,在压力等级上达到了国际、国内同类产品的最高水平,缓解了深井区块、超稠油区块开采难的矛盾。
在油田投入使用后,效果良好,2002年6月份通过了省级新产品技术鉴定,整体技术达到了国际先进水平,目前已在全国各个油田广泛使用。
近三年,公司围绕超临界压力注汽锅炉的研制开发,连续对胜利油田、辽河油田、哈尔滨锅炉厂、哈尔滨工业大学、西安交通大学、长春锅炉仪表厂等用户和院所进行了广泛的调研,吸取并接纳了各方面知名专家、教授的指导,使我们进一步掌握了超临界压力注汽锅炉设计中应注意的几个关键问题,为超临界压力注汽锅炉的设计奠定了理论基础。
二、主要技术参数针对目前各油田超深稠油的试开采情况,初步确定超临界压力锅炉主要技术参数如下:额定蒸发量: 9.0 t/h额定蒸汽压力: 26.0 MPa额定蒸汽温度: 395 ℃额定热功率: 5.6 MW额定热效率: 88 %负荷调节: 70-100 %控制方式: PLC+触摸屏+工控机装载方式:拖车三、工作原理及流程简介超临界压力锅炉的工作原理,不同于亚临界压力以下的注汽锅炉,其水汽系统的流动形态发生了根本性的改变,工质系单相介质,没有汽液两相同时存在的沸腾状态,只有两个单≤1.2范围内,温度处于拟临界温度附近时,工质的某些物相流体之间的相变。
超临界汽轮机关键技术探讨
超临界汽轮机关键技术探讨摘要:超超临界机组是火力发电未来的发展趋势,本文在介绍国外超超临界机组的运行情况的基础上,总结分析了超超临界汽轮机发展的关键技术,主要是蒸汽温度和压力升高对汽轮机可靠性的影响。
关键词:超超临界汽轮机关键技术可靠性0 引言目前,我国电力生产仍然以火电为主。
采用先进的设计、制造、运行技术以提高燃煤机组的效率,实现节能降耗,减少环境污染是我国电力工业发展的首要任务。
当代火力发电技术以大容量、高参数作为发展方向。
经过几十年的发展,超临界技术日臻成熟,在经济发达国家中广泛应用并得到了显著效果,并进一步向超超临界技术迈进。
资料显示,超超临界技术以其更高的压力、温度参数能够把超临界机组45-46%的发电效率提高到48%[1],把超临界机组(一次再热)40%以上的热效率提高到超超临界机组(二次再热)的45%左右[2]。
由于高效、节能和环保的明显优势,超超临界机组将成为我国21世纪很具竞争力的燃煤火电机组。
2004年11月23日,沁北电厂1号机组——我国首台600MW国产化超临界燃煤机组通过168小时试运行,标志着我国电站设备制造和电力工业装备水平迈上了新台阶。
同超临界汽轮机的蒸汽参数相比,超超临界汽轮机的主蒸汽压力大幅度升高、主蒸汽温度明显升高,并且再热蒸汽的压力和温度均有明显升高。
所以,超超临界汽轮机在可靠性等方面面临着重要的技术问题,下面就分别以蒸汽温度和压力升高的影响来进行探讨。
1 超超临界汽轮机概述在国际上,超超临界汽轮机(Ultra Supercritical Steam Turbine)与超临界汽轮机的蒸汽参数划分尚未有统一看法。
有些学者把蒸汽参数为超临界压力与蒸汽温度大于或等于593℃称为超超临界汽轮机,蒸汽温度593℃可以是主蒸汽温度,也可以是再热蒸汽温度;有些学者把主蒸汽压力大于27.5MPa且蒸汽温度大于580℃称为超超临界汽轮机。
在传统的超临界蒸汽参数的基础上,通过提高主蒸汽温度、再热蒸汽温度或主蒸汽压力改善热效率。
超超临界机组新技术应用应用
锅炉采用日本三菱公司的PM(Pollution Minimum)主燃烧器和MACT (Mitsubishi Advanced Combustion Technology)型低NOx分级送风燃烧系 统,炉膛采用内螺纹管垂直上升膜式水冷壁、循环泵启动系统,调温方式除煤/ 水比外,还采用烟气调节挡板、燃烧器摆动、喷水等方式。
锅炉设内置式启动系统,由启动循环泵、启动分离器、贮水箱、疏水扩容 器、水位控制阀(WDC阀)、凝结水疏水泵等设备组成。
2.2 汽轮机及其系统
玉环电厂汽轮机是上海汽轮机有限公司引进德国西门子技术生产的1000MW 超超临界汽轮发电机组。型号为(TC4F)。汽轮机型式是 超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式、采用八级回热 抽汽。
四台机组目前设备运行状况良好,一期两台机组在投产一年后顺利进行 了一次B级检修,二期两台机组在投产后半年了各完成一次C级检修。四台机 组运行技术指标达到了国内领先、国际优秀,在2008年相继获得节约环保型 示范电厂、国家环境友好工程和电力行业优质工程金奖的荣誉。
二、 机组主要设备概况
2.1 锅炉及其系统
华能玉环电厂工程是国家“十五”863“超超临界燃煤发电技术”课题的 依托工程和超超临界国产化示范项目,装机容量为4台100万千瓦超超临界燃煤机 组,机组采用“技术引进,联合设计,国内制造”的方式,锅炉、汽轮机、发电机 分别由哈尔滨锅炉厂有限责任公司、上海汽轮机有限公司和上海汽轮发电机有限公
玉环工程设计主蒸汽压力达到,主蒸汽和再热蒸汽温度达到 600℃,热效率高达45%。发电煤耗设计值为,达到了国际先进水 平;机组配置了效率达99.7%的电气除尘器,同步建设了石灰石—石膏湿法脱 硫装置,脱硫率不低于95%;锅炉设计采用低氮燃烧技术,氮氧化物排放量仅 为360mg/Nm3。
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建立了能描述超 临界压力、亚临界压 力及饱和水三种状态 下的注汽井筒流动与 传热模型。
二、超临界蒸汽热力参数变化规律
超临界注汽井筒流动与传热的精细描述
注汽管 绝热层 环形空间 水泥层 地层
二、超临界蒸汽热力参数变化规律
超临界压力注汽热焓分析
不同状态下注汽的比焓、总焓对比
井口
压力 MPa
26 24 21 17
比焓 kJ/kg
1820 1856 2209 2294
燃烧同样燃油时不同压力下产生 的蒸汽质量倍数(压力17MPa、
干度0.7蒸汽的热焓为1)
1.26 1.24 1.04
目录
一、前言 二、超临界蒸汽热力参数变化规律 三、超临界压力注汽参数优化 四、超临界井下注汽工具优化设计 五、现场应用情况 六、认识
二、超临界蒸汽热力参数变化规律
超临界注汽井筒流动与传热的精细描述
dp dz )t
g m sin
1 1.17
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河口
沾18
2007
边底水稠油油藏,边水体积为油层体积的10-15倍; 油层胶结疏松易出砂;具有强水敏
桩西
桩斜139
2003
东部砂体为底水油藏,西部砂体为边水油藏; 具有强水敏
东辛
营27、营8-24东二、 营8-63、营47-8
2005
以断块油藏为主;边底水较为活跃;主力油层有效厚度薄, 净总比低
草104、草4S2+3、
一、前 言
开发形势分析
(2)稠油后备资源品位差,开发难度大
未动用储量开发难度大
强水敏 3.5%
底水油藏 6.2%
薄层、44.7%
特超稠油、45.6%
未动用储量1.15亿吨
一、前 言
超临界注汽应用的意义
后备资源热采难点
1.特超稠油、薄互层、深层稠油油藏的注汽压力 高,约为22MPa-26MPa,目前的注汽工艺(最高工作 压力21MPa)不能满足超临界压力安全注汽的要求;
热采开发3.55×108t 水驱开发9.13×108t 特超稠油及薄层稠油油藏
蒸汽吞吐及水驱是稠油油藏的主要开发方式
一、前 言
开发形势分析
(1)已动用稠油老区进入高轮次、高含水开发阶段, 开发效果变差
老区已进入高轮次吞吐阶段,吞吐效果越来越差
6000
5000
单10块EdS1分周期产油量柱状图
4000
3000
2000
1000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1.80
1.60 1.40
单10块EdS1分周期油汽比柱状图
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
利油田已具有注汽压力为26MPa的超临界蒸汽发生器。
但常规的注汽配套工艺不能满足超临界注汽热采的要
求。
一、前 言
超临界注汽应用的意义
通过研究,建立一套超临界注汽热力参数计算 数学模型,在此基础上,对超临界压力注汽参数进 行优化设计;通过对超临界注汽条件下的井下工具 进行优化设计,以形成超临界压力注汽工艺配套技 术,实现特超稠油、薄互层、深层稠油的注汽热采, 为胜利油田后备稠油储量的开发提供技术储备。
温度(℃)
超临界压力蒸汽参数变化规律
井筒蒸汽温度(℃)
420 410 400 390 380 370 360 350 340
0
1100 井深(m)
T=374℃ T=394℃ T=414℃
2200
超临界压力注汽井筒温度变化规律
超过临界点后, 蒸汽的比容急剧上 升,压力越低,比 容越大;在超临界 状态,井筒内蒸汽 压力升高,焓下降, 而温度既可能升高 也可能降低 。
储层厚度平均不到8m;油藏埋藏浅,一般在950-1400m;胶
开发中心 草4S44、郑411、 2003
结疏松,出砂严重;大部分具有较强的边底水;
草109、草128
储层具有较强的敏感性;油稠,以特、超稠油为主
近几年新投入热采开发的稠油区块多为难动用储量,储层 物性较差:一是油层有效厚度薄;二是储层敏感性强;三是原 油粘度高,多为特超稠油油藏;四是具有大量的边底水。
超临界注汽配套工艺研究与应用
目录
一、前言 二、超临界蒸汽热力参数变化规律 三、超临界压力注汽参数优化 四、超临界井下注汽工具优化设计 五、现场应用情况 六、认识
一、前 言
◆胜利油田稠油储量概况
胜利油田稠油热采产量
探明储量 13.83×108t
已动用 12.68×108t
未动用 1.15×108t
0.007
0.006 0.005 0.004
25 MPa 30MPa 40MPa
0.003
0.002
0.001
0 200 240 280 320 360 400 温度(℃)
比焓(kJ/kg)
3000
2500
2000
1500
1000 500
25 MPa 30MPa
40MPa 0
200 240 280 320 360 接箍
L
局部高温热点
温度 T1
表面积 A1
长度 l1
di do
环空外壁 温度 Tc
表面积 A2
研究了注汽井筒油套环空几何尺寸、隔热油管 接箍等注汽管柱热点对井筒流动与传热的影响。
二、超临界蒸汽热力参数变化规律
超临界压力蒸汽热力参数变化规律
比容(m3/kg)
一、前 言
开发形势分析
(2)稠油后备资源品位差,开发难度大
新区储层品位低
采油厂
稠油区块 热采时间
油藏 特征
胜利
T82和T11南东二段
2003
非均质性强(渗透率变异系数0.6-2.3);强水敏;油稠、差 异大(4935-76098mPa·s);层薄(平均4.25m)、夹层多
陈373
2004 各小层砂体厚度较薄(2-6m);易出砂;中等偏强水敏
2. 油层埋藏深、井筒热损失大,影响后备稠油 资源的热采效果。
一、前 言
超临界注汽应用的意义
湿蒸汽发生器主要参数对比
生产 厂家
胜利亚临 界湿蒸汽 发生器
美国 热力 公司
美国 HSMC 公司
日本 川崎 重工
美国 丹尼尔
公司
工作 压力 MPa
21.0
18.2
18.2 17.5
18.3
为了开发特超稠油、薄互层、深层稠油油藏,胜