科技動態(tài)

新型石墨烯材料有望替代碳纖維

中美科學(xué)家組成的國際團隊開發(fā)出一種超強韌、高導(dǎo)電的石墨烯復(fù)合薄膜，可在室溫條件下以較低成本制備，有望替代目前廣泛使用的碳纖維材料。

發(fā)表在最新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上的研究顯示，北京航空航天大學(xué)程群峰教授課題組和美國得克薩斯大學(xué)達拉斯分校雷·鮑曼團隊受到天然珍珠母力學(xué)結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，制備出微觀結(jié)構(gòu)類似于珍珠母的有序?qū)訝钍┙Y(jié)構(gòu)。

程群峰介紹，此前將石墨烯單片機械堆疊成較厚的宏觀材料耗時費力。例如制備人頭發(fā)厚度的石墨烯薄膜，需要堆疊15萬層單片石墨烯，且片層間界面作用較弱，力學(xué)性能較差。

珍珠母具有高強度、高韌性的力學(xué)性能，主要得益于內(nèi)部規(guī)整的層狀結(jié)構(gòu)和離子鍵、共價鍵、氫鍵等豐富的界面作用。研究人員采用化學(xué)制備法而非機械堆疊制備出這種材料。他們借鑒了珍珠母的層狀連接方式，通過在氧化石墨烯層間引入共價鍵、共軛鍵等不同鍵連的交聯(lián)分子，將石墨烯納米片牢固地“縫合”在一起，制造出強韌一體化的高導(dǎo)電石墨烯薄膜。

程群峰說，這種薄膜材料的拉伸斷裂強度是普通石墨烯薄膜的4.5倍，韌性是后者的7.9倍。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)碳纖維材料的制備條件需超過2 500攝氏度，但新材料可在45攝氏度以下的室溫進行制備，強度與碳纖維復(fù)合材料相當(dāng)，成本更加低廉，易實現(xiàn)商業(yè)規(guī)?；苽?。這種廉價、低溫的高性能多功能石墨烯納米復(fù)合材料在航空航天、汽車、柔性電子器件等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。

（摘自寧夏日報第21510期）

微氣泡技術(shù)助力提高石油采收率

盡管國內(nèi)在CO2驅(qū)油方面已經(jīng)有所進展，然而，如何解決CO2氣源和降低成本是應(yīng)用和普及CO2-EOR，提高低滲透油田采收率的當(dāng)務(wù)之急。儲油層的地質(zhì)條件、地層流體性質(zhì)以及注氣方式都會影響CO2驅(qū)油效果。注入的氣泡直徑越大，浮力作用越明顯，氣體突破的時間（CO2從注入井到達生產(chǎn)井所需時間）就越短，CO2波及面積大大下降，導(dǎo)致采收率就大幅下降。因此，可利用微氣泡（直徑 10 μm～50 μm 的氣泡）浮力小、移動速度小的特性來延長氣體突破的時間，從而加大CO2波及面積來提高原油采收率。

20世紀(jì)90年代，微氣泡生成技術(shù)得到突破。研究人員發(fā)現(xiàn)微氣泡具有許多獨特的物理特性：一是單位體積比表面積大。直徑10 μm的微氣泡與1 mm的大氣泡相比較，其單位體積比表面積是后者的100倍，在與原油接觸時，接觸面積增加了100倍。二是內(nèi)壓大。在流體中微氣泡的內(nèi)部壓力大于流體壓力，促進氣泡在上升過程中收縮且有增壓效應(yīng)，同時促進微氣泡快速溶解，這保證了在驅(qū)油過程中CO2能快速溶于原油。三是上浮速度小。通常，氣泡直徑越小，上浮速度越小，滯留時間越長，這使得CO2能與原油保持長時間的接觸。四是穩(wěn)定性強。微氣泡表面帶有負電荷，負電荷間的同性相斥作用能防止微氣泡結(jié)合成大氣泡，有利于維持氣泡穩(wěn)定性。

日本地球環(huán)境產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機構(gòu)（RITE）自2007年起著手CO2微氣泡技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。現(xiàn)有設(shè)備主要在常溫和低壓條件下生成微氣泡，而RITE成功開發(fā)了適合地下深部高溫高壓條件、耐腐蝕、易保修的微氣泡專利技術(shù)，并首次提出了利用CO2微氣泡提高石油采收率的新概念。利用帶有微孔的篩片產(chǎn)生CO2微氣泡，根據(jù)儲油層的孔隙大小及分布狀況優(yōu)化微孔的直徑，即產(chǎn)生最適合儲油層孔徑的微氣泡，以最終增加原油產(chǎn)量。RITE研究人員利用油田的低滲透（約1 mD）巖心，在模擬地下深部的溫度壓力條件下，定量地評估了通常的CO2注氣與注入CO2微氣泡時的模擬石油采收率的差異。實驗結(jié)果顯示，注入CO2微氣泡時的采收率提高了16%，充分證明了CO2微氣泡驅(qū)油的有效性。研究人員還通過比較實驗過程中的X線CT圖像，探尋采收率提高的原理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對于低滲透領(lǐng)域，微氣泡通過進入微小孔隙，驅(qū)替小孔隙內(nèi)的原油而增加石油采收率，驅(qū)替能力大約是通常CO2注氣的2倍。研究人員還利用高滲透率的Berea砂巖證明了注入CO2微氣泡能延遲CO2的突破時間，這個結(jié)果和泡沫阻塞作用共同減緩了CO2向生產(chǎn)井的推進。RITE研究人員已經(jīng)完成了設(shè)置在井內(nèi)產(chǎn)生CO2微氣泡的裝置，并通過一系列的現(xiàn)場試驗成功地驗證了實用化方案。下一步的工作是尋找能提供油田現(xiàn)場的合作伙伴，共同完善CO2微氣泡驅(qū)油技術(shù)，推進該技術(shù)的商業(yè)化。

大量的實驗結(jié)果證實了注入CO2微氣泡提高石油采收率的能力，也顯示了CO2微氣泡驅(qū)油技術(shù)實用化的應(yīng)用前景。CO2微氣泡驅(qū)油技術(shù)不僅能為高效開發(fā)低滲透油田生產(chǎn)更多的綠色石油，也能為實現(xiàn)CO2減排做出重要貢獻。針對中國的滲透率低、非均質(zhì)性強、開發(fā)難度大的油田，分析、總結(jié)、吸收北美先進技術(shù)，采用CO2微氣泡驅(qū)油提高原油采收率大有可為。

（摘自中國化工信息2018年第9期）

大慶外圍首次開展壓裂增能吞吐試驗

大慶外圍油田已完成7個井組的壓裂施工，對比其中四個井組的試驗效果，實現(xiàn)日增油30.2噸，累計產(chǎn)油416.3噸，取得了良好的增產(chǎn)效果。這是大慶外圍油田首次開展壓裂增能吞吐技術(shù)試驗，將為大慶外圍“三低”油田剩余油有效挖潛探索出一項新的適用技術(shù)。

大慶外圍油田油層砂體窄小，斷層發(fā)育復(fù)雜，儲層物性差，平面矛盾突出，由此導(dǎo)致油田開發(fā)中出現(xiàn)了一類特殊井——有采無注井。這類井沒有有效的地層能量補充來源，產(chǎn)量遞減快，難以長期穩(wěn)定生產(chǎn)。

僅在大慶采油七廠，這類井就達到123口。一方面，常規(guī)壓裂技術(shù)、酸化技術(shù)等改造技術(shù)只能改善地層滲透性，不能補充地層能量，不適用于這類井的治理；另一方面，有采無注井有著巨大的開發(fā)價值，以該廠主力產(chǎn)區(qū)葡北地區(qū)為例，目前采出程度為31.9%，而該地區(qū)有采無注井的平均采出程度僅為18.4%，剩余儲量十分豐富。

為解決這一開發(fā)矛盾，探索有效的治理技術(shù)，大慶采油七廠科研人員在葡北地區(qū)優(yōu)選了葡63-斜922井，開展壓裂增能吞吐試驗。

“壓裂增能吞吐技術(shù)在老區(qū)油田應(yīng)用過，但在大慶外圍油田是首次嘗試。壓裂增能吞吐技術(shù)與常規(guī)壓裂相比，更加注重地層能量的補充。試驗中，我們通過向地層大量注入高效驅(qū)油劑來有效恢復(fù)地層能量。同時，利用高效驅(qū)油劑的驅(qū)替和置換作用來挖潛剩余油，提高儲層的動用程度?！痹搹S工程技術(shù)大隊工藝室主任李波說。

據(jù)李波介紹，本次試驗的葡63-斜922井油層有效厚度6.1米，采出程度僅為4.47%，試驗將壓裂改造三個層段，注入高效驅(qū)油劑7 575立方米、石英砂121立方米，預(yù)計累計增油可達800噸以上。“我們對藥劑配方及注入濃度進行優(yōu)化，選擇了高效無堿驅(qū)油劑，與地層配伍性更好，更加適應(yīng)我廠的儲層條件，這樣可以進一步提高驅(qū)替效果?！崩畈ㄑa充道。

今年，這個廠將開展10口井的壓裂增能吞吐技術(shù)試驗。下一步，科研人員將根據(jù)葡63-斜922井的試驗效果和監(jiān)測資料結(jié)果，進一步優(yōu)化完善試驗工藝設(shè)計，提升試驗效果，為大慶外圍油田儲層剩余油的有效挖潛提供行之有效的技術(shù)支持。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-21）

碳酸鹽巖和深水油氣儲層成全球增儲上產(chǎn)重點

5月9日至11日，以“碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究最新進展”為主題的海相海洋沉積儲層學(xué)術(shù)研討會在杭州召開。與會專家普遍認為，海相碳酸鹽巖和海洋深水油氣儲層是全球油氣增儲上產(chǎn)的重點領(lǐng)域，是我國油氣勘探開發(fā)的重要目標(biāo)。加強碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究，對我國石油工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

此外，本次論壇還就塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地等碳酸鹽巖儲層的儲量接替層系做出了預(yù)測。

據(jù)悉，碳酸鹽巖和深水油氣儲層是我國油氣勘探最具前景的領(lǐng)域。本次論壇圍繞白云巖儲層成因模式、微生物巖的油氣意義、巴哈馬鮞粒灘形成與水動力關(guān)系、碳酸鹽巖深部儲層成因機制及實驗分析技術(shù)，研討塔里木、四川和鄂爾多斯盆地碳酸鹽巖儲層新認識及油氣勘探最新進展。對于海域盆地油氣勘探及面臨的關(guān)鍵地質(zhì)問題，研討南海孤立碳酸鹽巖臺地與生物礁發(fā)育、深水源—匯沉積體系研究新進展及巴西深水鹽下巨型碳酸鹽巖油氣藏勘探與發(fā)現(xiàn)，并進一步梳理了碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究未來發(fā)展方向和前景。

在我國已發(fā)現(xiàn)的油氣田中，碳酸鹽巖儲層孔隙總體表現(xiàn)為“淺表成孔，中深保存、調(diào)整”的特征。塔里木盆地古老海相碳酸鹽巖有效儲層主控因素是巖溶和斷裂，寒武系鹽下白云巖、奧陶系蓬萊壩組發(fā)育區(qū)域有望成為儲量接替的新層系。鄂爾多斯盆地下古生界主要發(fā)育風(fēng)化殼型、白云巖型、巖溶縫洞型、臺緣礁灘型四種儲集體類型，未來主要勘探領(lǐng)域包括奧陶系深層，盆地西、南部臺緣帶和泥質(zhì)碳酸鹽巖氣。四川盆地海相碳酸鹽巖儲層以丘灘相、礁灘相白云巖為主，臺地（裂陷）邊緣、古隆起、侵蝕面是控制盆地優(yōu)質(zhì)儲層形成的關(guān)鍵，未來有利儲層主要分布區(qū)包括德陽—安岳裂陷槽邊緣、川中古隆起、川東達州—開江古隆起、川西臺緣帶等。

本次會議由中國石油勘探開發(fā)研究院杭州地質(zhì)研究院主辦，中國科學(xué)院、塔里木油田、美國堪薩斯大學(xué)、北京大學(xué)等單位專家學(xué)者共計100余人參加會議。此次研討會的舉辦，將有力推動碳酸鹽巖和深水沉積學(xué)地質(zhì)理論認識，拓展碳酸鹽巖和深水油氣儲層研究思路，對加快我國碳酸鹽巖和深水油氣勘探具有重要意義。

（摘自中國石油報第7097期）

我國首次自主集成的世界級“海上油氣處理廠”成功交付

記者16日從中國海洋石油集團有限公司獲悉，首次由我國自主集成的世界級FPSO（海上浮式生產(chǎn)儲卸油裝置）P67在青島成功交付巴西。這是目前我國為國外交付的工程量最大、最復(fù)雜、技術(shù)要求最高的FPSO項目。

FPSO是當(dāng)今海上油氣田開發(fā)的主流生產(chǎn)裝置，能夠?qū)Ｉ显吞烊粴膺M行初步加工、儲存和外輸，是集人員居住與生產(chǎn)指揮系統(tǒng)于一體的綜合性大型海上油氣生產(chǎn)基地，被稱為“海上油氣處理廠”。P67的成功交付，將進一步加強能源國際合作，同時助推“中國制造”走出去。

據(jù)介紹，P67總長超過300米，總寬約74米，甲板面積相當(dāng)于3個標(biāo)準(zhǔn)足球場。作業(yè)水深2 200米，最大產(chǎn)油量15萬桶／天，儲油量160萬桶，天然氣處理能力600萬方／天，配有可供158人作業(yè)的生活樓及直升機平臺。它的最大排水量達35萬噸，排水量及生產(chǎn)能力均達到世界級水平，堪稱海上“巨無霸”。

在P67的建造過程中，海油工程進行了120多項技術(shù)和工藝創(chuàng)新，以焊接檢驗為例，技術(shù)團隊成功克服了PAUT（超聲相控陣檢測）技術(shù)在小徑管和不銹鋼材料上的應(yīng)用難題，將該技術(shù)應(yīng)用到1寸不銹鋼小管焊口的質(zhì)量檢測中，實現(xiàn)了在國內(nèi)海洋船舶工程領(lǐng)域的首次應(yīng)用，提升檢驗效率近十倍。

（摘自寧夏日報第21516期）

長慶油田致密油水平井壓裂改造創(chuàng)紀(jì)錄

長慶油田隴東地區(qū)西233致密油示范區(qū)一口重點水平井，近期順利完成大型壓裂改造。這口井采用油氣工藝研究院研發(fā)的新技術(shù)，是長慶油田首次實施小井距高密度完井體積壓裂改造試驗，共壓裂40段，最小段間距僅17米，一天最多施工3段。在長慶去年保持國內(nèi)致密油水平井單井分段壓裂改造段數(shù)最多30段的基礎(chǔ)上，再創(chuàng)國內(nèi)新紀(jì)錄。

鄂爾多斯盆地致密油資源豐富，是長慶油田年5 000萬噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要支撐，其開發(fā)難度也較大。為探索致密油開發(fā)，在集團公司、股份公司的統(tǒng)籌部署下，長慶油田積極組織致密油攻關(guān)試驗。水平井分段壓裂技術(shù)取得突破并不斷進步，助推了致密油資源的有效動用。但仍面臨采油速度低、單井采收率低等難題。

為進一步探索致密油水平井降遞減、提高采油速度和最終采收率的新技術(shù)，科研人員積極借鑒北美非常規(guī)體積壓裂新理念，以提高縫控儲量為攻關(guān)目標(biāo)，創(chuàng)新開展小井距高密度完井體積壓裂技術(shù)試驗。一是建立了以提高水平段優(yōu)質(zhì)儲層改造程度為目標(biāo)的裂縫布放模式，實現(xiàn)非均質(zhì)儲層條件下的非均勻高密度布縫。二是針對小井距部署，強化工藝參數(shù)與裂縫形態(tài)適配性研究，優(yōu)化了壓裂關(guān)鍵參數(shù)。三是優(yōu)選連續(xù)油管分段壓裂工藝，利用其精準(zhǔn)壓裂的特點大幅提升裂縫有效控制程度。

為確保此次新工藝試驗成功，這個院堅持工程地質(zhì)一體化，積極與勘探開發(fā)研究院地質(zhì)人員溝通交流，對儲層改造工程方案進行多次討論，精雕細刻優(yōu)化方案設(shè)計；增強現(xiàn)場技術(shù)支撐力量，安排技術(shù)負責(zé)人重點支撐，技術(shù)骨干堅守現(xiàn)場；與第二采油廠產(chǎn)能建設(shè)項目組、長慶井下等單位緊密配合，協(xié)調(diào)解決生產(chǎn)技術(shù)問題，項目組強化外協(xié)，提前準(zhǔn)備，加強施工全過程組織協(xié)調(diào)，施工單位按照方案設(shè)計，秉承“安全第一、質(zhì)量至上”的原則，規(guī)范現(xiàn)場管理，嚴(yán)細施工，提升作業(yè)質(zhì)量；施工過程中，這個院技術(shù)支撐人員全程到井，嚴(yán)把入井產(chǎn)品檢測關(guān)，做好技術(shù)指導(dǎo)，天天有人上、段段有人盯，確保了小井距高密度完井改造首次試驗順利實施。

此次壓裂的成功實施，標(biāo)志著長慶油田壓裂技術(shù)水平再上新臺階，對長慶油田全面加快致密油效益開發(fā)的戰(zhàn)略步伐具有重要意義。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-20）

寧東基地位列中國化工園區(qū)三十強第八位

日前在珠海召開的2018中國化工園區(qū)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇發(fā)布了“2018中國化工園區(qū)三十強”榜單，寧東能源化工基地位列第八位，其中“累積固定資產(chǎn)”單項排名第一。

由中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會主辦的中國化工園區(qū)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇自2013年開辦以來，每年都吸引數(shù)百家園區(qū)和企業(yè)高層代表參加，成為化工園區(qū)的業(yè)界盛會。中國化工園區(qū)三十強的評選包含化工園區(qū)的綜合經(jīng)濟實力、基礎(chǔ)設(shè)施配套、綠色生態(tài)化發(fā)展、安全與公眾認知、園區(qū)創(chuàng)新發(fā)展等多項指標(biāo)，是石化工業(yè)園區(qū)綜合實力的反映。

據(jù)最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2017年年底，全國重點化工園區(qū)或以石油和化工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)共有601家，其中國家級（包括經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、高新區(qū)）61家、省級315家、地市級225家，產(chǎn)值達千億元的園區(qū)已增至十余家。

自2003年開發(fā)建設(shè)以來，寧東能源化工基地緊緊圍繞“打造技術(shù)領(lǐng)先、行業(yè)領(lǐng)軍、世界一流的國家級現(xiàn)代煤化工基地”的目標(biāo)加速發(fā)展，成為寧夏工業(yè)經(jīng)濟的動力源和穩(wěn)定器。截至2017年年底，累計完成固定資產(chǎn)投資4 750億元，工業(yè)總產(chǎn)值突破千億元大關(guān)，達到1 175億元。

（摘自寧夏日報第21526期）

新技術(shù)攻克油氣勘探難題火山巖高精度成像和氣藏精細刻畫技術(shù)國際領(lǐng)先

火山巖油氣藏一直存在發(fā)現(xiàn)難、控制難、開發(fā)更難的被動局面。如今，經(jīng)過新疆油田公司和東方地球物理勘探公司兩家單位10多年聯(lián)合攻關(guān)，火山巖地震勘探技術(shù)獲得重大突破。這是5月23日，記者從“火山巖油氣藏地震勘探關(guān)鍵技術(shù)及準(zhǔn)噶爾盆地高效實踐”成果鑒定會上獲悉的。

由3名院士和4名專家組成的鑒定委員會，聽取了成果匯報、查新報告和應(yīng)用報告，審查了技術(shù)文件并進行質(zhì)詢。鑒定委員會認為，火山巖高精度成像和氣藏精細刻畫技術(shù)居國際領(lǐng)先水平，一致同意通過鑒定。

國內(nèi)外火山巖油氣勘探面臨成像難、識別難、雕刻難、認識難四大世界性共性難題。準(zhǔn)噶爾盆地火山巖埋藏深、構(gòu)造變動復(fù)雜、剝蝕嚴(yán)重，相對于東部中新生代盆地保存完好的火山巖建造地層來說，火山巖地震資料更差，地震勘探難度更大。

2005年，新疆油田通過對準(zhǔn)噶爾盆地基底的深入研究，提出石炭系火山巖具有巨大油氣勘探潛力。為此，東方物探與新疆油田于2006年組成聯(lián)合研究團隊，針對準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油氣地震勘探技術(shù)難點和目標(biāo)，經(jīng)過連續(xù)10多年的技術(shù)攻關(guān)，創(chuàng)新形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)地震成像技術(shù)及軟件系統(tǒng)（CVPS和ACQA）、火山巖油氣藏精細雕刻技術(shù)、火山巖油氣藏地質(zhì)新理念3項關(guān)鍵技術(shù)，突破了傳統(tǒng)理念上火山巖找油找氣的禁區(qū)。

火山巖地震勘探技術(shù)的重大突破，有力推動了準(zhǔn)噶爾盆地油氣高效勘探開發(fā)進程，在近幾年高效探明了一批具有規(guī)模儲量的火山巖油氣藏；對已開發(fā)的氣藏，通過新的地震技術(shù)，準(zhǔn)確預(yù)測“富含氣甜點”，使30%的開發(fā)低效井通過側(cè)鉆變成高效井；擴大了火山巖油氣勘探領(lǐng)域，為準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油氣藏規(guī)模增儲和建產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)做出貢獻，同時對我國東部和西部火山巖油氣藏勘探開發(fā)具有重要指導(dǎo)意義。

目前，這一成果已在松遼盆地等推廣應(yīng)用。近3年，準(zhǔn)噶爾盆地火山巖新增探明石油地質(zhì)儲量1.7億噸、天然氣地質(zhì)儲量416億立方米，為克拉美麗火山巖氣田穩(wěn)產(chǎn)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

（摘自中國石油報第7102期）

膜產(chǎn)業(yè)亟待抓機遇謀轉(zhuǎn)型

5月8～9日，由中國膜工業(yè)協(xié)會主辦的“2018中國膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會”在京舉行。與會專家表示，當(dāng)前，國內(nèi)膜行業(yè)正處于產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，亟待在創(chuàng)新驅(qū)動、綠色發(fā)展、質(zhì)量效益方面實現(xiàn)突破。會議同期舉行高端對話，業(yè)界專家及與會嘉賓共同探討了目前我國對新材料發(fā)展的政策，以及一帶一路政策引導(dǎo)下，膜企業(yè)應(yīng)該如何抓住機遇走出去謀發(fā)展。

中國工程院院士高從堦指出，實現(xiàn)我國膜領(lǐng)域跨越式發(fā)展我國家的重大需求。盡管在國家發(fā)改委、科技部、國家自然科學(xué)基金等的大力支持下，我國分離膜科技和產(chǎn)業(yè)取得了較大進步，然而，整體上與國外先進水平相比還有一定差距，仍存在以下問題：基礎(chǔ)研究有待加強，原創(chuàng)技術(shù)有待強化，材料、關(guān)鍵器件和裝備有待進一步提高，依賴進口局面亟待扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈完整性有待完善。

據(jù)悉，2017年我國分離膜產(chǎn)值達1 940億元，預(yù)計到2022年末，膜工業(yè)產(chǎn)值規(guī)模將實現(xiàn)翻番，達到3 610億元。中國工程院院士侯立安表示，膜材料的國家重點發(fā)展的先進功能材料，國家大力支持膜科學(xué)的發(fā)展，中國膜產(chǎn)業(yè)即將進入輝煌時期。侯立安指出，我國目前在新型膜產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化上還存在不足，標(biāo)準(zhǔn)化也顯不夠，尤其是強制性標(biāo)準(zhǔn)還相對較少。

與會專家指出，一帶一路沿線國家水資源較為緊缺，對水需求量大，因此，膜企業(yè)在這些國家布局時，應(yīng)以海水淡化為契機，對其提供一站式解決方案，將自身品牌強大做強，做好專利保護措施，以先進技術(shù)作為保障，讓中國從膜產(chǎn)業(yè)大國向強國邁進。

（摘自中國化工信息2018年第10期）

靖安油田措施增油累計超萬噸

5月17日記者獲悉，長慶靖安油田已完成措施355口井，日增油383.5噸，措施增油效果顯著。

今年年初以來，以油田公司萬口井評價挖潛工程及低產(chǎn)治理示范單元建設(shè)為契機，靖安油田突出控水增油、效益增油，精細措施管理，優(yōu)化選井選層、措施結(jié)構(gòu)、措施方式、措施方向，強化技術(shù)攻關(guān)研究，不斷提高措施有效率和單井增油量。

靖安油田積極調(diào)整措施結(jié)構(gòu)，針對酸化工藝技術(shù)，優(yōu)化酸液體系配方，有效控制油井酸化后含水上升的問題。按照“變濃度、大劑量、小酸量”思路，科技人員改變暫堵劑注入方式，優(yōu)化完善暫堵酸化工藝，提高在吳433和虎狼峁油藏的適應(yīng)性。靖安油田立足油藏開發(fā)矛盾，按照先試驗后擴大應(yīng)用的技術(shù)思路，在五里灣、吳433、盤古梁等油藏全面開展暫堵壓裂工藝，通過不斷優(yōu)化調(diào)整暫堵劑在加砂過程中的加入時機、加入速度及加入量，進一步提高實施效果。

截至目前，靖安油田實施暫堵壓裂79口井，單井日增油1.29噸，有效率達98.7%。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-12）

低溫冷凝技術(shù)助力大氣污染防治

近日舉辦的第十九屆中國環(huán)博會上，林德集團（Linde）展示了其采用低溫冷凝技術(shù)的CIRRUS有機揮發(fā)氣控制模塊化系統(tǒng)。

CIRRUS系統(tǒng)采用液氮對氣流中的VOCs進行冷凝，具有安全無害、高性價比、技術(shù)簡單可靠等優(yōu)勢，是一種能量大程度降低VOCs排放的全面綜合性方法。首先，CIRRUS系統(tǒng)冷凝產(chǎn)生的VOCs與熱氮氣可循環(huán)使用，且在冷凝過程中無廢水產(chǎn)生，更不會產(chǎn)生其他種類的次級污染，具有良好的環(huán)境安全無害性；其次，CIRRUS系統(tǒng)的投資成本也低于熱氧化或吸附工藝，具有極高的性價比；此外，CIRRUS系統(tǒng)采用易用型面板，實現(xiàn)全自動化系統(tǒng)運行控制，能快速靈活匹配變工況運行，大大降低操作和維護的難度。

（摘自中國化工信息2018年第10期）

蘭州石化乙烯重油摻投獲突破

5月2日，記者從蘭州石化獲悉，這個公司乙烯重油進延遲焦化裝置摻投工作再次取得突破，經(jīng)過加劑處理的乙烯重油首次按照每小時10噸的投加量摻入，達到設(shè)計值指標(biāo)，對實現(xiàn)黑色產(chǎn)品回收利用具有里程碑意義。

據(jù)了解，乙烯裂解重油作為乙烯裝置高溫裂解縮合下的副產(chǎn)物，加工利用困難，一般作為燃料油低價銷售。

為了進一步優(yōu)化資源保障，推進綜合利用，提升產(chǎn)品附加值，蘭州石化成立技術(shù)攻關(guān)組，研究優(yōu)化加工工藝路線，確立乙烯重油進焦化加工建設(shè)項目，去年進入工業(yè)試生產(chǎn)階段，按照每小時3噸的投加量摻混。在運行過程中，生產(chǎn)裝置管理技術(shù)和操作人員精心精細操作，對換熱器壓差、分餾塔壓降、加熱爐結(jié)焦、柴油加氫裝置加氫反應(yīng)器壓降變化等情況進行動態(tài)監(jiān)控，有力保障了裝置正常穩(wěn)定運行，使乙烯重油的摻煉量一直處于穩(wěn)步提升的狀態(tài)，乙烯裂解重油基本實現(xiàn)連續(xù)加工。

此次乙烯裂解重油進延遲焦化裝置加工處理量大幅提升，將極大提升黑色產(chǎn)品綜合利用率，為促進蘭州石化整體效益提升再添有力砝碼。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-08）

亞洲最深大陸科學(xué)鉆井完井松科2井創(chuàng)多項世界紀(jì)錄

歷經(jīng)4年、入地7 018米、鉆穿白堊紀(jì)地層——5月28日，位于黑龍江省安達市的松遼盆地科學(xué)鉆探2號井（簡稱松科2井）成為全國矚目的焦點——這口井不僅成為亞洲國家實施的最深大陸科學(xué)鉆井和國際大陸科學(xué)鉆探計劃（ICDP）成立22年來實施的最深鉆井，也是全球首個鉆穿白堊紀(jì)陸相地層的科學(xué)鉆探井，創(chuàng)出311毫米大口徑連續(xù)取心1 651米、3種不同口徑單回次取心最長4項世界紀(jì)錄。

松科2井從2014年4月13日開鉆到2018年完鉆和完井，大慶錄井全程參與其中，依靠自主研發(fā)的DQL綜合錄井儀器和精湛的錄井技術(shù)，為松科2井順利鉆進提供優(yōu)質(zhì)高效保障。大慶錄井先后克服與鉆井設(shè)備不匹配、取心量大等困難，準(zhǔn)確預(yù)報工程異常6次，全井取心進尺共計4 279米，獲取巖心4 135米，巖心采收率達96.61%。世界首創(chuàng)不同直徑巖心的切割、澆筑定型、打磨拋光、制樣技術(shù)，實現(xiàn)了巖心出筒原樣和本井完整地質(zhì)剖面的永久保存。

松科2井工程是自然資源部中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施的科技創(chuàng)新重大工程，也是國際大陸科學(xué)鉆探計劃的重要組成部分，已通過專家鑒定。

有關(guān)專家認為，這項成果實現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程、裝備的重大突破，對拓展我國深部能源勘查開發(fā)新空間、引領(lǐng)白堊紀(jì)古氣候研究具有重要意義。

（摘自中國石油報第7106期）

吐哈油田壓裂改造新體系帶來新效果

吐哈油田在牛東平12井首次采用清水＋超低濃度胍膠復(fù)合壓裂液體系，實施暫堵轉(zhuǎn)向壓裂試驗成功。

牛東平12井是三塘湖油田牛東區(qū)塊的一口開發(fā)井。為挖潛老井剩余油，使儲層水平段每段每簇都能得到充分改造，提高壓后每段每簇對產(chǎn)量的貢獻，技術(shù)人員決定對兩個層系分兩次暫堵使液體分流轉(zhuǎn)向，依次進行充分重復(fù)壓裂改造，從而提高整個水平段儲層動用程度。

這次壓裂試驗設(shè)計首次采用清水取代滑溜水造縫、清水蓄能階段段塞式加砂新工藝。本次施工累計入井凈液量4 059.1立方米，累計加砂97.7立方米，注水蓄能階段最高砂比10%，暫堵轉(zhuǎn)向壓裂最高砂比40%，各項工藝參數(shù)均達到設(shè)計要求。

牛東平12井試驗成功，將低成本壓裂與技術(shù)創(chuàng)新有機結(jié)合，為水平井暫堵轉(zhuǎn)向重復(fù)壓裂工藝?yán)霞夹g(shù)注入了新活力。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-09）

中國未來電力需求將達10萬億千瓦時

國際水電協(xié)會首席執(zhí)行官理查德·泰勒在5月21日在“水電與未來能源系統(tǒng)北京論壇”上表示，2017年全球水電裝機容量為1 267吉瓦，水電總發(fā)電量4 185億千瓦時，水電占全球電力總發(fā)電量的16.6%。

中國水力發(fā)電工程學(xué)會理事長張野表示，要兌現(xiàn)中國在巴黎氣候大會上做出的承諾，水電作為可開發(fā)程度最高、技術(shù)相對成熟的清潔可再生能源，在今后很長一段時間內(nèi)將是中國推動能源生產(chǎn)和利用方式變革、應(yīng)對氣候變化的重要手段。作為中國水電的標(biāo)志性工程，三峽水電站2017年3月累計發(fā)電量突破1萬億千瓦時，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3.19億噸，減排二氧化碳8.58億噸、二氧化硫899萬噸、氮氧化物257萬噸。

據(jù)悉，中國水電經(jīng)過近40年的發(fā)展，取得了巨大成績。截至2017年年底，水電總裝機容量達3.4億千瓦，約占全球水電裝機容量的30%，年發(fā)電量約1.2萬億千瓦時,占中國清潔能源發(fā)電量的70%。2017年，水電占全國發(fā)電量的19%左右。據(jù)預(yù)測，中國未來電力需求約10萬億千瓦時，其中水電2.5萬億千瓦時，將占1/4左右。

張野認為，常規(guī)的流域梯級水電站一般具有多年調(diào)節(jié)水庫，具有天然的儲能作用；抽水蓄能電站在電網(wǎng)中具有啟動靈活、調(diào)峰填谷的作用，是電力系統(tǒng)中的“充電寶”。因此，水電作為未來能源體系中的調(diào)節(jié)器，發(fā)揮巨大的儲能作用，可以為太陽能、風(fēng)能和其他可再生能源的大規(guī)模開發(fā)利用提供保障?？梢灶A(yù)見，在世界未來能源體系中，水電必將發(fā)揮越來越重要的作用。

（摘自中國石油報第7106期）

哈工大油水分離取得新突破可用于原油開采等

5月24日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)發(fā)布消息，該校機電學(xué)院趙學(xué)增教授、潘昀路副教授團隊在利用選擇潤濕性功能材料實現(xiàn)油水分離和液滴可控驅(qū)動方面取得新進展。

油水分離在許多領(lǐng)域有重要意義，其中利用網(wǎng)膜過濾方式進行油水分離具有速度快和能耗低等優(yōu)點。然而，由于水的表面能相對較高，現(xiàn)有的油水過濾分離技術(shù)都是采用“阻水通油”的過濾方式，因而存在網(wǎng)孔容易被高黏度油堵住或被高密度的水膜封住使得油液無法通過等先天缺陷，極大地限制了其應(yīng)用。

潘昀路等人提出了一個制備超疏油超親水涂層的高效方法，利用該涂層可實現(xiàn)油水分離、油中吸水和油滴的可控運輸，同時他們提出的類混凝土結(jié)構(gòu)大幅提高了涂層的機械強度。

該研究團隊通過構(gòu)造一種特殊的微納復(fù)合結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)表面能理論的限制，制備出一種完全不沾油卻同時完全親水的超浸潤功能涂層。將這種涂層涂覆在網(wǎng)狀基底上即可實現(xiàn)“阻油通水”式的油水分離，徹底解決了“阻水通油”式過濾存在的問題，擁有非常廣闊的應(yīng)用前景，特別是在工業(yè)污水處理、原油開采和海洋油污回收等方面具有非常重要的實用價值。

（摘自中國石油報第7106期）

寧夏石化環(huán)保透水磚暢銷西北市場

5月16日，記者在寧夏石化新型建材廠制磚車間看到，筆直的產(chǎn)品躺在子母車上，在電腦程序控制下，磚塊順著軌道進入蒸養(yǎng)室，等待發(fā)往銀川及周邊青海、內(nèi)蒙古等區(qū)域市場。

寧夏石化地處大西北，生態(tài)相對脆弱。廠區(qū)所在地銀川，環(huán)境敏感度高。為減少固廢排放，實現(xiàn)固體廢棄物的綜合利用，年產(chǎn)5 000萬塊粉煤灰蒸壓磚項目應(yīng)運而生。

項目投產(chǎn)后，利用生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉煤灰和鍋爐爐渣，通過燒制、傳送、碼垛、打包……流水線作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化控制，經(jīng)過多年磨合和反復(fù)技術(shù)改造，制磚生產(chǎn)線日趨成熟，成為寧夏生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)量最大、技術(shù)水平最高的混凝土制品成套生產(chǎn)設(shè)備。近年來，公司又緊盯市場需求，不斷進行技術(shù)創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)。去年，公司經(jīng)過充分考察調(diào)研后，及時調(diào)整研發(fā)思路，把目光轉(zhuǎn)向了更有創(chuàng)效價值的透水磚產(chǎn)品。

透水磚又稱海綿磚，主要用于市政、重要工程和住宅小區(qū)的人行步道、廣場、停車場等場地的鋪裝，還可以拼出各種藝術(shù)圖形和彩色線條，美化城市面貌。用這種磚鋪設(shè)的路面，可將地面積水滲透到地下補充地下水，還可以通過配套的管路系統(tǒng)收集雨水，需要時將蓄存的雨水“釋放”出來并加以利用，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境的保護。

高性能的透水磚對質(zhì)量指標(biāo)、原材料、生產(chǎn)工藝、技術(shù)要求很高，同時抗壓強度要大，還要兼顧外觀好看。為了這“才貌雙全”的“寶貝磚”，新型建材廠制磚生產(chǎn)線上的技術(shù)人員幾乎到了茶飯不思的程度，一門心思只為新品出爐：科研課題確定、項目申請、市場調(diào)研、設(shè)計比對、上線調(diào)試……

研制過程中最大的難題就是透水性能和磚體強度要同時給予保證，其關(guān)鍵就在于各種原料的科學(xué)配比。沒有任何成熟經(jīng)驗可借鑒，大家一方面請教設(shè)備廠家技術(shù)服務(wù)人員，共同探討研究合適的原料和工藝，一方面反復(fù)開展現(xiàn)場實驗進行實踐摸索。為了找到最佳水灰比，大家輪番在攪拌機上目不轉(zhuǎn)睛地蹲守，一刻不停地觀察水量變化，熬紅了雙眼，及時解決了數(shù)個原本需要等待生產(chǎn)線供貨商德國海斯提供服務(wù)的技術(shù)難題。最終，找到了合適的配比，確保產(chǎn)品外觀和強度“雙達標(biāo)”。

去年5月中旬，新型透水磚各項指標(biāo)全部合格，達到國家標(biāo)準(zhǔn)，順利取得產(chǎn)品合格證書，打開了新產(chǎn)品通向市場的大門，填補了寧夏地區(qū)路面磚生產(chǎn)的空白。廢渣廢灰變廢為寶，不僅減少了排放，實現(xiàn)了固體廢物綜合利用，而且成為創(chuàng)效增盈的新亮點。僅2017年，寧夏石化建材廠銷售各種道磚的收入達到近800萬元。

（摘自中國石油新聞中心2018-05-18）

中國石油最長頁巖氣管線首次生產(chǎn)清管成功

5月18日18時47分，機械清管器在經(jīng)歷12個監(jiān)測點約9個小時的運行后到達納溪西站，標(biāo)志著西南油氣田公司長寧區(qū)塊頁巖氣外輸干線寧納線首次生產(chǎn)清管通球成功，為后期的清管準(zhǔn)備、清管器選型、清管過程監(jiān)控及應(yīng)急保障積累了寶貴經(jīng)驗。

寧納線作為中國石油最長、管徑最大的頁巖氣外輸通道，途經(jīng)地貌復(fù)雜的盆地區(qū)域，翻越多處高陡坡，高差起伏大，最大高差達900多米，坡度達80度。這條管線起于寧209井區(qū)中心站，止于納溪西站，管道外徑為813毫米，設(shè)計壓力6.3兆帕，線路總長110.4千米。管線于2017年12月投運，目前日輸氣量在360萬立方米至450萬立方米，輸氣壓力在3.6兆帕至4.2兆帕。

面對復(fù)雜的地形地貌及管道內(nèi)諸多不確定因素，為確保清管工作安全完成，西南油氣田編制清管方案及應(yīng)急預(yù)案，多次組織方案審查和討論，明確清管器在不同工況下的氣量、壓力和控制措施。同時，成立現(xiàn)場指揮組、技術(shù)組、作業(yè)組、安全監(jiān)督組、管線巡查組及通球監(jiān)聽組等6個小組。

本次清管涉及西南油氣田長寧公司、浙江油田、西南油氣田輸氣管理處3家單位，通過積極銜接，建立溝通機制，保證管網(wǎng)和清管器平穩(wěn)運行。根據(jù)管道沿線地形特點，在重點穿越、高陡坡、進出站及閥室等關(guān)鍵點設(shè)置監(jiān)聽點12個。結(jié)合管道沿線高程圖，通過流量、壓力監(jiān)控、科學(xué)計算及各監(jiān)聽點的實時反饋，精確定位和跟蹤清管器的運行距離。

（摘自中國石油報第7103期）

天然氣或成為中美能源合作重要一環(huán)

5月19日，中美兩國就雙邊經(jīng)貿(mào)磋商發(fā)表聯(lián)合聲明，雙方同意將采取有效措施實質(zhì)性減少美對華貨物貿(mào)易逆差，同意有意義地增加美國能源和農(nóng)產(chǎn)品出口，美方將派團赴華討論具體事項。能源和農(nóng)產(chǎn)品出口能否影響中美貿(mào)易摩擦走向？聲明將對中美能源合作產(chǎn)生哪些影響？

眾所周知，貿(mào)易摩擦的目的是改變貿(mào)易順差。據(jù)彭博社報道，美國商務(wù)部長羅斯曾直言：“中國減少對美國貿(mào)易順差的‘最簡單’方法，是增加美國對中國天然氣出口。”由此可見，天然氣合作日后或?qū)⒊蔀橹忻滥茉春献魃踔临Q(mào)易合作的重要一環(huán)。

目前，中國已是美國液化天然氣第三大進口國，僅次于墨西哥和韓國。美國明顯想要將這種合作繼續(xù)加深。今年，美國晉升為天然氣凈出口國。據(jù)中國石油勘探開發(fā)研究院預(yù)測，未來3年美國天然氣理論出口能力（理論出口能力=年度產(chǎn)量-年度消費量）還將增加近3倍。屆時，作為全球第二大液化天然氣進口國、經(jīng)濟穩(wěn)步增長的中國，自然成為最佳選擇。數(shù)據(jù)顯示，目前我國液化天然氣進口主要來自澳大利亞、卡塔爾、馬來西亞、印度尼西亞，過去8年這4個國家的總占比基本保持在80%左右。隨著中美能源合作升級，這種長期性、大規(guī)模的LNG貿(mào)易，究竟會對我國LNG進口格局產(chǎn)生何種影響？國內(nèi)能源企業(yè)該如何應(yīng)對？

“中國從美國進口LNG能保證能源多元化供應(yīng)，提升我國能源供應(yīng)安全水平。”中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院天然氣所所長陳蕊對此持樂觀態(tài)度。他認為，通過中美能源合作，我國對國外資源的獲取空間和能力都將進一步增強，有助于滿足我國快速增長的天然氣需求。

“中美能源合作看似是市場機遇，也有演化成爭議領(lǐng)域的可能?！北本┐髮W(xué)國際關(guān)系學(xué)院教授查道炯對此持謹慎態(tài)度。

毋庸置疑，中美能源合作縱深化發(fā)展會對我國能源行業(yè)和企業(yè)發(fā)展產(chǎn)生多方面影響。然而，作為最早一批“走出去”的國內(nèi)企業(yè)，我國能源企業(yè)擁有豐富的海外合作經(jīng)驗。僅以中國石油為例，在全球30多個國家和地區(qū)，參與管理和運作著90多個油氣合作項目，從競爭實力和技術(shù)水平等方面看，都具有相對較強的抗風(fēng)險能力。

“與美能源合作深化或許會對我國能源行業(yè)和企業(yè)發(fā)揮‘鲇魚效應(yīng)’。”陳蕊提到，未來我國能源企業(yè)或?qū)⑴c美國石油天然氣公司簽訂長期貿(mào)易供應(yīng)的協(xié)議和合同，甚至參與到美國LNG產(chǎn)業(yè)鏈的合資合作。這對國內(nèi)能源企業(yè)提升市場地位和競爭力都將起到積極作用。

考慮到機遇的同時，能源專家陸如泉建議，國內(nèi)能源企業(yè)還應(yīng)提前做好預(yù)案和充足準(zhǔn)備，以防日后美國對華貿(mào)易政策收緊，包括限制中國企業(yè)特別是我國央企在美國從事大規(guī)模的投資與運營等。

（摘自中國石油報第7103期）

不產(chǎn)生二氧化碳的低成本甲烷制氫技術(shù)

當(dāng)人們致力于以更可持續(xù)的方式為我們的生活提供能源動力時,我們需要縮小滿足人類最基本需求所依賴的排放二氧化碳的化石燃料與更清潔但尚未經(jīng)濟可行的替代技術(shù)之間的差距。為此,美國圣巴巴拉加州大學(xué)（UCSB）的一個研究小組探索了將目前廉價而豐富的甲烷（CH4）還原為清潔燃料氫氣（H2）的方法,該方法還同時阻止了溫室氣體二氧化碳（CO2）的形成。其研究報告“甲烷直接轉(zhuǎn)化氫氣和分離出碳的熔融金屬催化劑”發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

UCSB化學(xué)工程教授Eric McFarland說：“在美國的今后四五十年中甲烷將成為我們經(jīng)濟的核心，找出可持續(xù)使用甲烷的方法是激勵我們的動力。這篇論文對我們長期以來一直考慮的問題提出了一個有趣的研究角度?！奔淄槭翘烊粴獾闹饕煞趾突瘜W(xué)合成工藝的產(chǎn)物，它是家庭烹飪、取暖和供電的重要燃料來源，并且還可用于制造業(yè)和運輸業(yè)。但是作為廢棄產(chǎn)物，甲烷是比二氧化碳更強的溫室氣體，捕集和減少這種廢棄甲烷的排放是許多人努力的目標(biāo)。

甲烷蒸汽重整（SMR）工藝已經(jīng)商業(yè)化推廣幾十年，是生產(chǎn)商業(yè)用氫氣的最普通的方法。然而，研究人員指出，SMR工藝要消耗大量的能量，并且必定會產(chǎn)生二氧化碳，而二氧化碳通常會被釋放到大氣中。當(dāng)時引進這個工藝時，二氧化碳還沒被認為是個問題。但是，隨著我們對溫室氣體的關(guān)注越來越強烈時，它已成為全球關(guān)注的焦點。SMR工藝的運行成本以及潛在的碳稅和碳封存的額外成本使SMR工藝生產(chǎn)的氫氣生產(chǎn)成本大幅上升，尤其是那些可為燃料電池汽車提供氫氣的較小規(guī)模的生產(chǎn)。

UCSB研究團隊中的理論化學(xué)家Horia Metiu和McFarland教授就天然氣轉(zhuǎn)化催化劑途徑進行了長期的合作。他們與化學(xué)工程教授Michael Gordon一起，開始研究采用熔融金屬和熔融鹽作為尚未開發(fā)的有意義的催化劑體系。Metiu的理論研究工作表明，蓉蓉合金不同的金屬組合可以使將甲烷轉(zhuǎn)化成氫氣和固體碳的催化劑的活性增加。研究人員已經(jīng)開發(fā)出甲烷轉(zhuǎn)化為氫氣的一步法工藝，這種方法不僅比傳統(tǒng)的SMR工藝方法更簡單，而且還可以使生產(chǎn)成本降低，并且可以生產(chǎn)既可方便運輸，又可無限期儲存的固體形式的碳。

McFarland解釋說：“將甲烷氣體的氣泡通入裝有這種催化活性的熔融金屬的反應(yīng)器的底部。隨著通入氣泡的增加，甲烷分子撞擊到氣泡的壁上，它們就反應(yīng)生成碳和氫?！彼f，最后，當(dāng)甲烷氣泡到達表面時，它已經(jīng)分解成氫氣，在反應(yīng)器頂部釋放出氫氣，漂浮在液態(tài)金屬上面的固體碳可以被撇去。與依靠在固體表面發(fā)生反應(yīng)的常規(guī)方法相比，在熔融金屬合金表面反應(yīng)不會因碳的積聚而失活，并且可以無限期地重復(fù)使用。

活性的液態(tài)金屬及其對氫氣的可溶解性相結(jié)合使得熔體可吸收比氣泡中存在的更多的氫和碳。這使得該方法在極高壓力下的甲烷能有效地產(chǎn)生高壓氫氣。McFarland說：“你真的可以把所有的產(chǎn)品從反應(yīng)物中分離出來，這樣就使反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)向產(chǎn)品，原則上這個過程可在高壓下進行，而且還可獲得很高的甲烷轉(zhuǎn)化率?！睋?jù)McFarland說，部署這種現(xiàn)有技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)，要求加工煤炭和天然氣（目前豐富的甲烷）等碳氫化合物的基礎(chǔ)設(shè)施、立法部門和工業(yè)界要共同致力于加強對這種不易收集的排放物的捕集。

他說，這項研究得到了荷蘭皇家殼牌公司的關(guān)注和支持。由這種二氧化碳零排放工藝所產(chǎn)生的氫氣所發(fā)的電將比現(xiàn)在的太陽能電價更便宜，而這種工藝最終將更具可持續(xù)性，但與目前的化石燃料比并不具有成本競爭力。McFarland說：“如果整個世界都很富裕，此外，風(fēng)能和太陽能的成本降低到足以廣泛部署，就可以推廣應(yīng)用這種工藝。但對于我們今天這個世界來說，它還不夠便宜?！彼赋觯瑥呐欧诺慕嵌葋砜?，在中國這樣目前世界最大的溫室氣體排放國部署低成本、低排放技術(shù)尤為重要。烴消費量巨大且不斷增長的印度和非洲，也將成為這種技術(shù)的受益國，因他們尚未富裕到能享受太陽能電池板。

（摘自中外能源2018年第4期）

碳捕集與儲存技術(shù)的進一步研究

石油行業(yè)激勵發(fā)展碳捕集技術(shù)，但研究人員認為，這樣做并不會使碳排放量降低到足夠低的水平。二氧化碳可以用來抽提石油，加速發(fā)展碳捕集技術(shù)可抑制氣候變化。然而，在一項新的分析中，研究人員認為這不足以使排放降低到氣候科學(xué)家所建議的水平。碳捕集與封存（CCS）是從化石燃料發(fā)電廠捕集二氧化碳并將其安全地埋在地下的過程。通過阻止二氧化碳進入大氣，CCS可有助于減緩全球變暖，并認為該技術(shù)是實現(xiàn)巴黎氣候協(xié)議的關(guān)鍵技術(shù)。

CCS有可能延緩全球變暖的危險程度，但該技術(shù)的部署尚未普及。然而，倫敦帝國理工學(xué)院和斯坦福大學(xué)的研究人員在《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項新研究認為，石油工業(yè)在加速CCS發(fā)展方面可能會起到驚人的作用。提高石油采收率，即將二氧化碳注入油井，從周圍的巖石中驅(qū)趕出石油，使石油儲層產(chǎn)生更多的石油的過程?；剂习l(fā)電裝置是這個工藝過程的二氧化碳來源地。

事實上，世界上許多最大的CCS項目都是與提高石油采收率操作相連接的。這項投資可能有助于加速CCS的發(fā)展，但新研究報告的作者認為CCS本身尚不足以實現(xiàn)目的。該團隊開發(fā)了一個稱為“帶有CO2提高原油采收率的CCS重復(fù)投資模型（MIICE）”，用于測試截至2050年不同因素對CCS技術(shù)發(fā)展的影響。3個主要驅(qū)動因素是油價，這將推動采用提高原油采收率的積極性；碳稅水平，這會激勵二氧化碳的捕集；獲得有關(guān)技術(shù)知識的速度，創(chuàng)新可推動降低投資成本。

他們認為，雖然油價和碳稅有促進作用，但他們尚未使CCS部署達到2050年避免危險氣候變化所需的水平。但在這個早期階段，石油工業(yè)的投入可能仍然是至關(guān)重要的。格蘭瑟姆皇家學(xué)院的主要作者和博士生Clea Kolster表示：“石油收入的確使CCS的部署在短期內(nèi)更具吸引力，但要在二氧化碳稅激勵增加到足以超過石油收入之前，早期就要提供大部分投資。這表明，技術(shù)的掌握會大幅降低成本，此外，用于提高石油采收率的二氧化碳儲存在關(guān)鍵的早期發(fā)展中能夠發(fā)揮至關(guān)重要的作用?！?/p>

單獨考慮各因素，研究小組發(fā)現(xiàn)，CCS只有在下列條件之一下才有必要配置：油價大于85美元/桶；到2050年，碳稅激勵大幅增加至每噸二氧化碳75美元以上；或技術(shù)部署的掌握率保持在較高水平，這樣每兩個CCS的部署成本可降低14%。斯坦福大學(xué)能源資源工程系A(chǔ)dam Brandt教授，這篇論文的資深作者說：“這些條件超過了目前的能源和環(huán)境市場狀況，表明需要進一步干預(yù)，例如政府需要進一步促進CCS部署以達到與避免危險氣候變化的建議途徑相一致?！盡IICE是一個開放源代碼模型，它可以用來測試一系列可能的未來情景，但前提是要求深刻掌握將導(dǎo)致2050年CCS按比例增加的各種必要條件的最佳組合。

（摘自中外能源2018年第4期）

甲烷直接轉(zhuǎn)化為甲醇工藝的突破

天然氣中的甲烷在低溫條件下直接氧化成甲醇的技術(shù)一直是一個成熟的工藝。根據(jù)美國塔夫茨大學(xué)化學(xué)工程師領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組在《自然》雜志上發(fā)表的一篇論文，塔夫茨大學(xué)的研究人員現(xiàn)已經(jīng)找到了使用非均相催化劑和廉價的分子氧來突破該項工藝的方法。甲醇是生產(chǎn)化學(xué)品的關(guān)鍵原料，其中有一些可用于制造塑料、膠合板和涂料等產(chǎn)品。甲醇還可以用作車輛燃料或通過轉(zhuǎn)化生產(chǎn)用于燃料電池的高品位氫氣。

然而，目前從甲烷或煤衍生的合成氣生產(chǎn)甲醇的方法是涉及多個步驟的工藝，在小規(guī)模應(yīng)用中效率不高也不經(jīng)濟。因此，據(jù)美國能源信息署（EIA）透露，從油井排放的甲烷（每年2 100×108ft3天然氣）被放空和燃燒掉。同時，隨著水力壓裂技術(shù)的發(fā)展，以后頁巖氣（主要成分為甲烷）的產(chǎn)量將不斷增加，這會大大增加美國天然氣的供應(yīng)量，并推動了將甲烷升級轉(zhuǎn)化為更有價值的化學(xué)品（例如通過甲烷氧化生成甲醇或通過甲烷羰基化生成乙酸）的更加強烈的愿望。

因此，科學(xué)家們一直在尋求更高效和成本更低的甲烷轉(zhuǎn)化工藝。塔夫茨大學(xué)研究的工藝使用廉價的分子氧，在相對低的溫度和較低壓力的溫和條件下進行反應(yīng)，該工藝潛在的優(yōu)點是顯著的。2000年廉價頁巖氣的供應(yīng)量僅占美國天然氣供應(yīng)量的1%，而今天已超過60%。塔夫茨大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)，他們可以使用分子氧和一氧化碳將甲烷直接轉(zhuǎn)化為甲醇，把承載單核銠二羰基物種的催化劑固定在沸石的內(nèi)孔壁上或固定在懸浮在水中的二氧化鈦載體表面，在溫和的壓力（20 bar～30 bar）和溫度（110℃～150℃）下進行催化反應(yīng)。

采用相同的催化劑，甲烷通過不同的反應(yīng)方案也可產(chǎn)生乙酸，而且反應(yīng)不涉及作為中間體的甲醇。但一氧化碳對甲烷非均相的催化反應(yīng)是必不可少的。通過適當(dāng)?shù)乜刂撇僮鳁l件，特別是通過調(diào)整載體的酸度，人們可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)生成甲醇或乙酸的反應(yīng)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，即使經(jīng)過數(shù)小時的反應(yīng)后，催化劑在水中也不會浸出。

該論文資深作者、著名教授Maria Flytzani-Stephanopoulos博士，塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院能源可持續(xù)性首席教授Robert和Marcy Haber表示，研究人員非常驚奇地發(fā)現(xiàn)要產(chǎn)生甲醇的甲烷氣體混合物中必須要有一氧化碳。Flytzani-Stephanopoulos說：“我們把這歸功于活性中心實現(xiàn)了羰基化。有趣的是，我們的催化劑不會是甲醇羰基化，而是能使甲烷直接羰基化為乙酸，這是一個最令人興奮的發(fā)現(xiàn)。雖然還需要更多的研究，但是我們對這個過程的進一步的發(fā)展前景感到鼓舞，它不僅能直接從甲烷生產(chǎn)甲醇和乙酸，而且還能以比目前的傳統(tǒng)工藝更節(jié)能、更環(huán)保的方式進行反應(yīng)?！?/p>

本論文第一作者、博士后研究員JunJun Shan和博士生Mengwei Li通過相當(dāng)簡單的合成工藝制備了負載型Rh催化劑。其主要重點是原子級地分散銠物種，這一過程是通過在分子篩載體上的特殊熱處理方案以及用紫外線輻射輔助錨定在還原二氧化鈦上的銠前體物種。Shan說，原子態(tài)的銠是該反應(yīng)發(fā)生的必要條件。橡樹嶺國家實驗室著名研究員、本論文共同作者Lawrence F.Allard博士認為，像差校正電子顯微鏡是支持這項研究的關(guān)鍵。Allard說：“單原子分散體的直接成像與更規(guī)范的間接化學(xué)和光譜方法相結(jié)合，已經(jīng)成為使這些研究取得如此成功的強大的功能組合?！盕lytzani-Stephanopoulos指導(dǎo)化學(xué)和生物工程系的塔夫茨納米催化和能源實驗室工作，實驗室負責(zé)研究生產(chǎn)氫氣和“綠色”化學(xué)品的新型催化劑材料。實驗室的開創(chuàng)性工作已證明，反應(yīng)所采用的多項單金屬原子催化劑有利于燃料加工、有利于商品和增值化學(xué)品生產(chǎn)，可提高產(chǎn)率和減少碳足跡，同時實現(xiàn)了可持續(xù)和更高效地使用貴金屬。

（摘自中外能源2018年第4期）