新能源技术

• 弱电网型风光制氢合成氨系统容量配置优化分析

  刘进涛;林涛;朱佳娟;章文扬;

  为应对可再生能源的间歇性与波动性对绿色氨系统稳定运行的制约,提出一种弱电网型风光互补制氢-合成氨系统的全系统优化仿真模型。该模型以最小化单位氨生产成本为目标,综合考虑风光资源时变特性、多储能单元协同作用、关键设备运行约束及全生命周期投资成本。通过对比弱电网与纯离网2种配置方案,表明弱电网方案在综合经济性上展现出显著优越性,其核心优势在于巧妙利用少量电网作为备用电力(年电量占比仅0.12%),从而大幅降低系统对储能容量的依赖,显著减少初始投资。研究结果为偏远弱电网地区实施风光氢氨一体化项目提供了可行性基础,同时为未来示范项目的建设提供参考。

  2025年05期 v.46;No.263 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1235K]
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• NiFe-LDHs的制备及其在水系锌离子电池中的性能研究

  熊艳;潘东;周倩;杨春花;葛源;

  层状双金属氢氧化物(LDHs)因丰富的活性位点、良好的离子交换能力和可调节的层间距,在电极材料领域引起广泛关注。采用水热法成功制备出NiFe-LDHs材料,并将其作为正极材料组装了水系锌离子电池。电化学性能测试发现,当电流密度为0.05 A/g时,电池的充电比容量可达50.32 mAh/g,放电比容量可达49.36 mAh/g,库伦效率为98.09%。经过100次的循环后,容量保持率接近100%。

  2025年05期 v.46;No.263 8-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 779K]
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CCUS技术

• CO₂碳还原工艺流程模拟

  王训强;

  随着人类对能源需求的不断加大,大量CO_2被排放至大气中,导致地球气候和生态系统平衡遭到严重破坏。用煤焦将CO_2还原为CO,对于实现CO_2的大规模利用具有重要价值,也是当前CO_2化学利用最有价值的途径之一。基于试验测试数据,采用软件对碳还原工艺及主体设备进行仿真模拟和全生命周期评价。结果表明,采用碳还原工艺,每消耗1 t煤可减排1.05 t CO_2。

  2025年05期 v.46;No.263 12-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 731K]
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• 基于天然巴沙木的木质气凝胶的二氧化碳捕集方法研究

  张秀涛;

  针对传统CO_2捕集技术中吸附剂稳定性不足、易受水分影响等问题,研究以巴沙木为原料,通过亚氯酸钠/冰醋酸脱除木质素制备木质气凝胶,真空浸渍负载奥斯陆大学66号材料(University of Oslo 66,UiO-66)颗粒,结合聚乙烯亚胺和分子筛咪唑酯骨架结构材料-8(Zeolitic Imidazolate Framework-8,ZIF-8)优化孔隙结构。并通过氮气吸附和热重分析表征多孔结构及热稳定性,并在298K、0.1 MPa条件下测试CO_2吸附性能。结果显示,改性后气凝胶(UiO-66@WA)细胞壁形成微孔体系(孔径100～200 nm),UiO-66均匀附着于骨架表面。CO_2吸附测试表明,UiO-66@WA吸附量达3.52 mmol/g,是WA的23倍和原始木材的88倍。热重分析显示,UiO-66@WA残炭率为17.6%,较WA提高1.9个百分点,热分解温度达343.6℃,表明其热稳定性满足工业需求。研究为绿色二氧化碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage,CCUS)技术提供新思路,拓展了木质基气凝胶可使用的功能维度。

  2025年05期 v.46;No.263 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1110K]
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催化技术

• MnX/CeP两段串联式催化剂的制备和脱硝性能研究

  祁炜竣;鲁思汝;宋磊;

  氨选择性催化还原(NH_3-SCR)是目前较有效的脱硝方法之一,移动源车辆运行条件的变化要求脱硝催化剂具有宽的反应活性温区,同时还应具有良好的水热稳定性。通过将锰基脱硝催化剂的低温性能与铈基脱硝催化剂的高温活性进行复合,形成两段串联式催化剂,实现了催化剂的宽温区性能。为制备出具有良好低温活性和水热稳定性的MnX催化剂,对MnO_x进行金属共掺杂改性,优选的MnCu催化剂具有最宽的脱硝窗口(125～325℃)和良好的水热稳定性。通过将MnCu与Ce-P催化剂组合,制备出MnCu/CeP两段式催化剂,在125～525℃温段内实现了80%以上氮氧化物的脱除,满足移动源脱硝对SCR催化剂的性能要求,具有替代现有商业脱硝催化剂的潜力。

  2025年05期 v.46;No.263 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K]
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低碳技术

• 基于IGWO的天然气锅炉供热系统能效-排放协同优化方法

  袁新晔;王胜强;袁涛;

  在天然气锅炉供热系统能效-排放协同优化的过程中,遵循能量守恒理论来分析烟气排放传质规律,并在能效优化平衡点下计算静态损失。然而,由于动态损失的影响,能效平衡被打破,导致电功率、热功率的优化值与期望值的偏差显著增大,进而使得能效-排放协同优化效果不佳。因此,设计了基于IGWO的天然气锅炉供热系统能效-排放协同优化方法。根据质量、动量、能量守恒理论,重置了天然气锅炉供热系统烟气排放传质模型。基于IGWO算法的狼群分工,定位了供热系统能效高、污染排放低的平衡点区域,并调整了供热系统能效-排放模型的平衡约束。基于供热系统污染物排放和天然气燃烧能效的平衡理论,对锅炉供热系统能效-排放约束的静态和动态损失进行了协同优化,以实现供热系统能效-排放的整体协同优化。试验结果显示,电功率优化值与期望值之间存在±5 MW的差异,热功率优化值与期望值之间存在±10 MW的差异,能够满足能效-排放协同优化需求,对于提升天然气锅炉供热系统能效-排放的经济效益与环境效益具有重要作用。

  2025年05期 v.46;No.263 29-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1101K]
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专论与综述

• 碳点缓蚀剂及其在石油工业中的应用研究进展

  马向;李瑞善;蔡雄;周正鹏;周成;

  石油管道的腐蚀问题严重威胁能源输送安全与生态环境,传统缓蚀剂因热稳定性差、环境毒性高及多介质防护效率低等问题亟待改进。碳点(CDs)是一种环境友好,表面官能团丰富的绿色材料,在油气田的金属缓蚀方面展现出良好的应用前景。详细介绍了CDs结构特性、制备及改性方法,系统综述了CDs在金属防腐中的应用潜力,旨在为CDs缓蚀剂在油气防腐领域的技术革新与工程应用提供理论指导和技术支撑。

  2025年05期 v.46;No.263 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
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研究与开发

• 基于煤-油共炼轻质馏分油的环保型溶剂油研究

  李琦;黄传峰;汪亚斌;高伟;韩智发;

  以煤-油共炼轻质馏分油为原料,在由两段串联加氢反应器组成的固定床小试装置进行加氢处理,制取环保型溶剂油。重点研究了煤-油共炼轻质馏分油加氢处理工艺中温度、压力、体积空速对脱硫、脱氮、芳烃饱和、产物组成及收率的影响。结果表明,在反应温度370℃、反应压力18MPa、体积空速0.5 h~(-1)、氢油比1 000 L/kg的条件下,在加氢精制催化剂HT-300、加氢裂化催化剂HC8.0作用下制取得到溶剂油,其硫、氮和芳烃质量分数分别为1.8μg/g、1.6μg/g和0.08%,140～200℃馏分段目标产物油的收率达到33.43%,同时环烷烃的质量分数达到57.41%,可满足多产环烷基型环保型溶剂油的生产要求。

  2025年05期 v.46;No.263 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 749K]
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• 基于HSWMA和回归模型的甲醇精馏产品质量预测

  户传豪;王磊;崔润兴;杨晓博;黄欢;王安;肖瑞;刘东;

  针对甲醇精馏产品质量多目标预测问题,提出了一种改进鲸鱼迁徙算法与回归模型结合的多目标预测方法。针对回归模型中的参数优化问题,提出了一种混合策略鲸鱼迁徙算法。引入了拉丁超立方抽样、个体寿命机制、协作进化机制,对鲸鱼迁徙算法进行优化。将算法应用于CEC 2017测试集进行测试,验证了所提算法的有效性。最后,基于某化工厂甲醇精馏工艺数据进行仿真实验,融合所提算法与多种回归预测模型进行比较分析。结果表明,建立的回归模型具有较高的预测精度和良好的泛化性能,能够有效预测甲醇产品质量,从而指导甲醇精馏的实际生产。

  2025年05期 v.46;No.263 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1335K]
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• 耐高温绝缘c-PEI/PEEK复合包覆材料的制备及性能分析

  陈文选;满建越;郝光军;张光儒;鲁旭庆;

  通过缩聚反应制备了含有苯乙炔交联基团的交联聚醚酰亚胺(c-PEI),再以聚醚醚酮(PEEK)为基体,通过共混改性制备了耐高温绝缘c-PEI/PEEK复合包覆材料,对c-PEI的微观结构以及基团结构进行分析,考察了不同PEI含量对c-PEI/PEEK复合包覆材料流动性能、热学性能、机械性能以及电学性能的影响。结果表明,交联结构的存在能够改善c-PEI中的内部微观结构,c-PEI与PEEK之间的界面张力较小。随着c-PEI含量的增加,复合材料的熔融指数降低,剪切黏度增大,流动性变差,c-PEI的引入会使复合材料的玻璃化转变温度升高、结晶度下降,高温条件下的复合材料储能模量增加、膨胀系数减小、尺寸稳定性提高。c-PEI/PEEK复合包覆材料的杨氏模量降低、拉伸强度及断裂伸长率均下降,但机械性能提升明显,随着c-PEI添加量的增加,c-PEI/PEEK复合材料的介电常数及介电损耗降低、击穿场强增大。在满足加工条件基础下,质量分数20%的c-PEI@1/PEEK复合包覆材料玻璃化转变温度为172.28℃,膨胀系数为0.49μm/℃,介电常数和介电损耗分别为3.21和0.001 8,击穿场强达到最大值320 kV/mm,耐高温性能及绝缘性能最佳。

  2025年05期 v.46;No.263 54-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K]
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• 能量桩尺寸-相变材料匹配优化研究

  贾永英;刘金卓;

  聚焦于双螺旋形相变能量桩的性能优化,探讨不同相变材料(PCMs)及桩径对热响应、能量存储和换热效率的影响。对比分析了纳米复合PCMs与石蜡在不同直径桩中的应用效果,试验结果表明,在小直径桩中,纳米复合PCMs可显著缩短热响应时间；而在大直径桩中,石蜡在单位成本储能密度方面表现出更优的性能。此外,螺旋结构的直径与螺距比对相变材料的熔融均匀性具有显著影响。通过数值模拟与试验数据验证,建立的数值模型可预测双螺旋形能量桩的热性能,为实际工程设计与应用提供了可靠的理论依据。

  2025年05期 v.46;No.263 63-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1046K]
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油田化学

• 疏水缔合型减阻剂的合成与性能评价

  袁哲;陆伟;朱明山;宫大军;武晓通;郑子锋;

  针对目前常规乳液型减阻剂无法应用于地层水、返排液等高矿化度水质条件的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为主要单体,以白油为连续相,Span-80/OP-10为复合乳化剂体系,过硫酸铵/亚硫酸氢钠和偶氮类引发剂为复合引发剂体系,采用反相乳液聚合法合成疏水缔合型减阻剂。通过核磁共振确定减阻剂分子结构,并评价了减阻剂的溶解速率、减阻效果和耐盐能力等。结果表明,合成的疏水缔合型减阻剂溶解时间短,能在60 s内达到最佳减阻效果；具有更好的耐盐效果,在30 000 mg/L矿化度水质中黏度保持率高；减阻效果较好,在清水中降阻率在75%以上,盐水中降阻率在70%以上。该减阻剂可在返排液处理后直接配制,应用范围更加广泛。

  2025年05期 v.46;No.263 70-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 751K]
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净化与分离技术

• 醇胺法脱碳在油气净化处理中的应用研究

  刘爱臣;

  页岩油气作为非常规油气资源的重要组成部分,是我国实现能源结构转型的关键资源之一。以醇胺法脱碳技术为切入点,通过开展吸收性能、解吸性能及负载能力评价试验对吸收剂进行优选,最终形成了“主吸收剂+吸收促进剂”的高效CO_2吸收体系。研究结果显示,“30%AEP+5%[Bmim]PF_6”高效CO_2吸收体系的综合性能较佳,其CO_2吸收量大且吸收速率快,具有工业化应用潜力。

  2025年05期 v.46;No.263 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 763K]
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工业技术

• 泄漏检测与修复(LDAR)的质量控制

  全小莉;

  深入探讨了泄漏检测与修复(LDAR)技术在国内工业排放控制中的应用及其质量控制方法,综述了LDAR技术的起源以及在我国的发展历程,分析了近年来我国政府在推动LDAR技术方面的政策与标准。尽管LDAR技术在标准中得到了推广,但在实际操作中仍面临挑战,尤其是标准的可操作性和质量管控问题。为解决这些问题,提出了无线射频识别(RFID)挂牌建档、全程视频监控以及AI审核等技术手段,以提升LDAR技术的效率与准确性。通过实际案例,展示了这些技术手段在石化企业中的应用效果,并总结了LDAR技术在国内的发展历程,展望了未来的发展方向。

  2025年05期 v.46;No.263 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K]
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• 中国石化集团南京化学工业有限公司

  <正>中国石化集团南京化学工业有限公司(简称南化公司),坐落于南京市江北新区,占地面积4.29平方公里,是隶属于中国石油化工集团有限公司的大型化工公司,由原南化公司与南京化工厂于2005年5月重组成立。原南化公司前身是近代著名爱国实业家范旭东先生于1934年创办的永利化学工业公司铔厂,是中国化工的摇篮。中国的第一袋化肥、第一包催化剂、第一台高压容器以及第一套合成氨、硫酸和硝酸等装置都是在这里诞生。原南京化工厂前身是始建于1947年的国民政府资源委员会中央化工厂筹备处京厂,是中国精细化工的发祥地。原南化公司、南京化工厂分别于1998年、1999年进入中国石化集团公司。

  2025年05期 v.46;No.263 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K]
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• 中石化南京化工研究院有限公司气体净化研发中心

  <正>现有从事气体净化科研开发人员27人,其中集团公司高级专家1人,公司首席专家1人,教授级高工2人,高级工程师16人,博士5人,硕士10人。拥有低分压二氧化碳捕集等多项技术,广泛应用于国内合成氨厂、甲醇厂、天然气净化厂、石油化工和有机化工行业的净化单元。其中回收低分压二氧化碳的复合胺溶剂、NCMA法脱碳溶剂等被列为国家重点科技新产品。

  2025年05期 v.46;No.263 83页 [查看摘要][在线阅读][下载 720K]
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• 中石化南京化工研究院有限公司

  <正>中石化南京化工研究院有限公司,其前身是化工部南京化工研究院。在甲醇合成催化剂、低温变换催化剂、各种小产品化工催化剂等多个研究领域取得了多项成果,先后获得过部、省级以上科研成果奖五十多次。依托科学的管理、高新的技术、优质的产品、周到的服务开拓了广阔的市场,具有两套铜系催化剂生产线(4000t/a)。主要产品:C307型中低压甲醇合成催化剂:该催化剂具有高活性、热稳定性和选择性等特点,广泛应用于以煤、焦炉气、天然气及油田气等为原料的中低压甲醇合成装置,已在国内外一百多套甲醇装置应用,工业最高时空产率1.75t(精甲醇)/m~3(催化剂)·h,;催化剂生产强度达4.5万吨(精甲醇)/m~3(催化剂)。

  2025年05期 v.46;No.263 84页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K]
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