液氨/甲醇/成品油顺序输送技术研究进展 被引量：5

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作者 黄鑫 滕霖 +5 位作者 聂超飞 刘罗茜 闫锋 邱姝娟 罗宇 江莉龙 《油气储运》 CAS 北大核心 2023年第12期1337-1351,共15页

伴随着能源革命和能源转型的持续推进,中国成品油消费即将达峰,成品油管道低输量趋势愈发明显,给成品油管道企业带来巨大压力。同时,随着“氨-氢”绿色能源技术路线和“液态阳光”碳中和技术路线的火热推进以及相关产业的蓬勃发展,未来... 伴随着能源革命和能源转型的持续推进,中国成品油消费即将达峰,成品油管道低输量趋势愈发明显,给成品油管道企业带来巨大压力。同时,随着“氨-氢”绿色能源技术路线和“液态阳光”碳中和技术路线的火热推进以及相关产业的蓬勃发展,未来液氨、甲醇的产量必将大规模增长。为此,提出利用现有成品油管道系统大规模顺序输送液氨、甲醇等液态新能源的技术路线,以期助力成品油管道企业打造新的增长极。通过对成品油管道顺序输送液氨/甲醇技术进行系统梳理,阐述了顺序输送所面临的水力热力特性、混油发展预测、批次编制与混油切割处理、管材及设备适用性、泄漏扩散与安全防护5大主要技术难题,可为液氨/甲醇/成品油顺序输送的现场应用提供合理建议和参考方向。 展开更多

关键词 液氨 甲醇 成品油 管道 顺序输送 氢能储运

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中国水泥行业点源层面CCUS技术减排潜力与优化部署

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作者 刘罗茜 雷涯邻 +5 位作者 支树洁 陈文会 柴冲 邵振权 刘志晓 刘传望 《北京理工大学学报（社会科学版）》 北大核心 2024年第4期56-67,共12页

高能耗、高排放的水泥行业是中国减碳工作中重点关注的行业。目前水泥行业总CO_(2)排放约13.75亿吨,占全国总排放的12%,面临巨大的减排压力。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术能对水泥行业深度减排,是实现“碳达峰与碳中和”目标不可或缺... 高能耗、高排放的水泥行业是中国减碳工作中重点关注的行业。目前水泥行业总CO_(2)排放约13.75亿吨,占全国总排放的12%,面临巨大的减排压力。碳捕集、利用与封存(CCUS)技术能对水泥行业深度减排,是实现“碳达峰与碳中和”目标不可或缺的关键性技术。为精准测算水泥行业开展CCUS的减排潜力和优化部署方案,基于生产线尺度数据测算水泥生产过程各个环节的CO_(2)排放量以及适合开展CO_(2)捕集的规模。构建全流程成本核算模型和CCUS源汇匹配模型,得到水泥行业开展CCUS技术各环节的成本、源汇匹配优化方案和减排潜力。研究结果表明:中国水泥行业与过程相关的CO_(2)排放约占60%,该环节的捕集规模为6.18亿吨CO_(2)/年。华北地区的河北、华东地区的山东和中南地区的湖北、河南的水泥熟料生产线CO_(2)捕集潜力大并且成本低,与渤海湾盆地、江汉—洞庭盆地和临汾盆地形成良好的源汇匹配关系,适合优先开展CCUS技术减排,形成示范效应。 展开更多

关键词 水泥行业 二氧化碳捕集、利用与封存 源汇匹配模型 技术经济分析 减排潜力

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适用于超临界CO_(2)管道瞬态过程模拟的软件评价

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作者 马馨苑 欧阳欣 +4 位作者 朱建鲁 陈俊文 刘罗茜 杨腾 宋光春 《油气储运》 CAS 北大核心 2024年第5期590-599,共10页

[目的]CO_(2)管道运行过程中涉及泄漏、投产等瞬态过程,由于CO_(2)具有特殊的物性和相特性,使得CO_(2)管道瞬态过程模拟难度较大,目前尚缺乏CO_(2)管道瞬态过程数值模拟软件的适应性评价。[方法]选取OLGA与Leda Flow两款主流瞬态模拟软... [目的]CO_(2)管道运行过程中涉及泄漏、投产等瞬态过程,由于CO_(2)具有特殊的物性和相特性,使得CO_(2)管道瞬态过程模拟难度较大,目前尚缺乏CO_(2)管道瞬态过程数值模拟软件的适应性评价。[方法]选取OLGA与Leda Flow两款主流瞬态模拟软件建立CO_(2)瞬态泄漏数值仿真模型,并利用自行搭建的DN200高压CO_(2)管道泄漏实验装置,开展不同相态CO_(2)瞬态泄漏实验,从压力变化、温度变化、相特性等多个角度评价软件的适应性;以中国某长输CO_(2)管道为例,将该CO_(2)管道瞬态投产现场数据与软件模拟结果进行对比,从工程角度验证两款软件的适应性。[结果]通过对比泄漏实验结果与软件模拟结果发现,对于两个设定的泄漏工况,OLGA软件泄漏压力计算的平均误差分别为15.3%、14.7%,而Leda Flow软件则为16.7%、18.0%,故OLGA软件与Leda Flow软件压力求解准确度相近。OLGA、Leda Flow软件分别存在低估、高估泄漏过程管内最低温度的情况,OLGA软件预测两个测点处最低温度的平均相对误差分别为21.2%、24.5%,而Leda Flow软件平均相对误差分别为13.1%、11.1%。对于某CO_(2)管道投产过程中的压力、温度,OLGA软件模拟的结果平均相对误差分别为1.2%、6.1%,而Leda Flow软件则分别为1.3%、5.2%,可见两款软件模拟结果与现场数据均较为接近。[结论]在CO_(2)管道泄漏过程中,OLGA软件低估泄漏过程最低温度可保证管道低温安全性,且OLGA软件更适用于CO_(2)泄漏过程中管内压力、温度及相特性的预测;在CO_(2)管道投产过程中,OLGA、Leda Flow两款软件均适用于管内的压力、温度模拟研究。 展开更多

关键词 CO_(2)管道 瞬态过程 OLGA LedaFlow 泄漏 投产 适应性评价

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高含水原油干线管道低温集输理论基础及现场试验

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作者 吕杨 张瀚文 +1 位作者 刘罗茜 张富强 《油气储运》 CAS 北大核心 2024年第8期916-925,共10页

【目的】目前中国大部分内陆油田已进入高含水开采阶段,含水率达90%以上甚至有个别区块的含水率大于95%,导致油田地面集输系统的加热能耗较高。为解决这一问题,部分高含水油田开展了高含水原油低温集输的现场试验,但仍存在“能否降温、... 【目的】目前中国大部分内陆油田已进入高含水开采阶段,含水率达90%以上甚至有个别区块的含水率大于95%,导致油田地面集输系统的加热能耗较高。为解决这一问题,部分高含水油田开展了高含水原油低温集输的现场试验,但仍存在“能否降温、降到多少温度以及是否发生粘壁现象”的工程技术问题。【方法】利用室内实验与数值模拟相结合的方法对高含水原油低温集输粘壁温度(最低进站温度)进行了测试与模拟,得到了输送温度、析蜡特性对粘壁现象的影响规律,发现了析蜡点、析蜡高峰与粘壁温度的相关性。利用Pipesim软件对集输管道的水力热力特性进行了模拟计算,探究了不同进站温度下管道沿线的温度与压降。【结果】集输干线实现了外输温度从原本的55℃降至39℃的低温集输,在外输温度降低16℃的工况下,低温集输管道可安全运行。同时热力中转站W5的加热炉单日可节省天然气2032 m^(3),取得了良好的经济效益,并在此基础上制定了高含水原油的低温集输方案与流动保障措施。【结论】研究成果可保障集输管道在降温过程中的安全运行与风险预测预警,未来可通过引入修正系数或优化水力热力计算模型算法来提升高含水原油地面集输管网的水力热力计算精度。该集输干线低温集输现场试验可为高含水油田开展低温集输工作提供经验参考与工程应用实例。 展开更多

关键词 高含水原油 低温集输 粘壁现象 粘壁温度 工程应用

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适用于超临界CO_(2)管道的稳态输送水力热力计算模型

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作者 彭世垚 贾启运 +6 位作者 李其抚 路建鑫 谢乃雅 王武昌 钱昊楠 刘罗茜 胡其会 《天然气与石油》 2024年第2期1-7,共7页

超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热... 超临界CO_(2)管道输送是碳捕集、利用与封存(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)中的重要环节,由于超临界CO_(2)水力热力特性与气液有明显差异,为满足实际CO_(2)管道工艺方案设计要求,需要建立适用于超临界CO_(2)的水力热力计算模型,为CO_(2)管道工艺设计参数选择及方案优选提供理论支撑。基于此,以考虑高程差的管道稳态连续性方程、运动方程、能量方程三大守恒方程为基础,结合相平衡实验选择适宜状态方程计算纯CO_(2)或含杂质CO_(2)的物性参数,采用四阶龙格—库塔法迭代数值求解,通过C++语言采用自适应步长设置来满足实际高程变化影响,自主编程得到了一维非等温考虑地形起伏的超临界CO_(2)管输稳态水力热力计算模型,并分别通过实验和OLGA软件从多个方面验证了模型具有较高的精度。利用建立的模型研究杂质含量及种类对CO_(2)管道稳态输送过程的压降和温降的影响,得到杂质种类对压降和温降的影响规律:O_(2)、N_(2)、H_(2)O、CO、Ar、H_(2)、CH_(4)等杂质对温降数据有相同的趋势,几乎不存在影响;在压降数据上发现H_(2)O杂质会导致压降减少,其余杂质均会造成不同程度的压降增加,影响程度体现为H_(2)>CO>N_(2)>CH_(4)>O_(2)>Ar。结合CO_(2)的独特性质,针对超临界CO_(2)管道稳态运输的计算不应当忽略高程差的影响,同时也应注意杂质导致的温降和压降的变化。 展开更多

关键词 超临界CO_(2)管道 稳态 水力热力 数值模拟

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掺氢天然气高压管道小孔泄漏及扩散特性

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作者 支树洁 徐海峰 +3 位作者 刘罗茜 薛仕龙 彭士垚 张小斌 《石油化工高等学校学报》 CAS 2024年第4期25-32,共8页

通过现有的天然气管道运输掺氢天然气,可大幅降低氢气运输成本。为了评估掺氢天然气管道泄漏的风险,综合高压管道小孔泄漏模型和高斯羽流模型,考虑射流初始动量导致的抬升高度,将高斯羽流模型计算结果与已有实验数据进行对比,并分析了... 通过现有的天然气管道运输掺氢天然气,可大幅降低氢气运输成本。为了评估掺氢天然气管道泄漏的风险,综合高压管道小孔泄漏模型和高斯羽流模型,考虑射流初始动量导致的抬升高度,将高斯羽流模型计算结果与已有实验数据进行对比,并分析了掺氢天然气管道发生单个小孔竖直向上喷射泄漏后,掺氢比、管道压力、风速和泄漏孔直径对泄漏气体导致的爆炸危险区域范围的影响规律。结果表明,高斯羽流模型计算结果与实验数据比较吻合;甲烷危险区域最大距离与掺氢比近似呈线性负相关,氢气危险区域最大距离与掺氢比近似呈线性正相关;甲烷和氢气危险区域最大距离与管道压力近似呈线性正相关,与风速近似呈抛物线型负相关,与泄漏孔直径近似呈正相关。 展开更多

关键词 掺氢天然气 高压管道 泄漏 扩散 高斯羽流模型 危险区域

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甲醇管道输送技术发展现状及挑战

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作者 聂超飞 姜子涛 +5 位作者 刘罗茜 左丽丽 苗青 李博生 苏怀 黄梓耕 《油气储运》 CAS 北大核心 2024年第2期153-162,共10页

【目的】甲醇作为一种可再生、绿色的燃料,具有广阔的应用前景,但甲醇长距离管道输送技术在实际应用中还较为少见。【方法】对甲醇管道长距离输送技术的可行性及其面临的挑战开展了相关调研,收集了国内外甲醇输送管道的案例,梳理了甲醇... 【目的】甲醇作为一种可再生、绿色的燃料,具有广阔的应用前景,但甲醇长距离管道输送技术在实际应用中还较为少见。【方法】对甲醇管道长距离输送技术的可行性及其面临的挑战开展了相关调研,收集了国内外甲醇输送管道的案例,梳理了甲醇长距离输送的工艺和设备要求,分析了甲醇输送过程中可能存在的安全风险,总结了工业甲醇管道规范标准建设的现状,厘清了甲醇长输管道目前存在的问题,并展望了其未来的发展方向。【结果】甲醇作为一种绿色燃料,在长距离管道输送方面展现出显著的应用前景。然而,实际技术实施过程中面临多项挑战,包括甲醇的物理化学特性对系统设计的特殊要求,如输送流速控制、设备选型等。同时,需要重点关注腐蚀、溶胀、泄漏及爆炸等安全风险。当前关于甲醇输送的实践案例有限,其整体技术的标准化和规范化水平有待提高。【结论】要实现甲醇管道输送技术的商业化和规模化应用,需系统性地解决技术和安全方面的各项挑战,包括提高甲醇纯度、优化输送工艺、选择适宜的耐腐蚀与抗溶胀材料,同时制定全面的安全标准和紧急响应策略。未来应加强基础科学研究和技术创新,建立完善的管理体制、政策支持框架,以确保甲醇管道输送的安全运行、经济效益及环境可持续性。 展开更多

关键词 甲醇 长输管道 绿色阳光 安全 腐蚀 溶胀

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LNG接收站管道弯头穿孔的失效机理及影响规律

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作者 孙博 阳小平 +3 位作者 张云卫 李振 彭世垚 刘罗茜 《油气储运》 CAS 北大核心 2024年第4期423-431,共9页

【目的】LNG具有易燃、易爆、超低温的显著特点,且LNG接收站通常建在沿海地带,站内管道的弯头因工艺流程特殊性易处于高腐蚀、高压差环境,具有较高的穿孔失效风险。【方法】基于某LNG接收站管道弯头穿孔失效情况,采用无损检测与扫描电... 【目的】LNG具有易燃、易爆、超低温的显著特点,且LNG接收站通常建在沿海地带,站内管道的弯头因工艺流程特殊性易处于高腐蚀、高压差环境,具有较高的穿孔失效风险。【方法】基于某LNG接收站管道弯头穿孔失效情况,采用无损检测与扫描电镜方法,对弯头、直管段、环焊缝进行宏观形貌与理化性能分析:宏观形貌分析表明,管道直管段与弯头的几何尺寸、壁厚均满足国内外标准要求;上游直管段、法兰连接环焊缝沿LNG流动方向存在明显冲刷磨损缺陷,与弯头缺陷相似。在理化性能分析中,发现环焊缝处缺陷表面、弯头缺陷表面微观形貌均为蜂窝状形貌,表明均存在冲刷磨损。利用ANSYS Fluent软件建立数值模型,模拟弯头处LNG的流动状态,发现在LNG流动情况下,焊缝余高影响管内流动,产生了节流效应及涡旋。【结果】通过宏观形貌、理化性能分析及数值模拟相结合的方法,揭示了LNG接收站管道弯头失效机理及影响规律:流体在孔板后形成气相夹带液滴的高速射流,对弯头壁面产生冲蚀。弯头内侧形成低压区、外侧为高压区,气泡破裂产生激波与空化溃灭,最终引发了弯头的穿孔失效。【结论】研究成果可为LNG接收站改善流体流动的稳定性、优化孔板设计、制定弯头失效解决方案提供理论参考,能够降低站内管道弯头穿孔失效的风险,提高管道系统运行的安全性与可靠性。(图15,表3,参23) 展开更多

关键词 LNG接收站 管道 弯头 穿孔失效 理化性能试验 气蚀 冲蚀

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输油管道改输液氨的设备设施适应性分析

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作者 聂超飞 曾培琰 +4 位作者 刘罗茜 李康 周芮 尹鹏博 滕霖 《油气与新能源》 2024年第3期36-43,共8页

长距离输油管道改输液氨具有非常可观的经济性。但液氨相较于传统油品,在理化性质和安全要求方面存在一定差异,因此开展输油管道改输液氨适应性分析对保障改输管道的安全稳定运行具有重要意义。分析了输油管道改输液氨设备设施的适应性... 长距离输油管道改输液氨具有非常可观的经济性。但液氨相较于传统油品,在理化性质和安全要求方面存在一定差异,因此开展输油管道改输液氨适应性分析对保障改输管道的安全稳定运行具有重要意义。分析了输油管道改输液氨设备设施的适应性问题:①在管径、管材、标准及输送工艺方面,输油管道改输液氨的适应性较好,可稍加改造用于液氨输送,但仍需注意输油管材的腐蚀风险及工艺的温度适用性问题。传统输油管道以离心泵为主,但因其固有缺陷,并不完全适用液氨输送,可对其进行改良或选用新型磁力泵、屏蔽泵;为避免改输液氨导致的汽蚀现象需采取预防措施。②油品与液氨流量计型号大致相同,但液氨受高饱和蒸气压影响,易出现气穴现象,需采用计量前适度冷却、选择合理安装位置等措施。③输油管道改输液氨可能出现阀门材质不兼容问题,需特别注意密封件的材质选择;法兰需要综合考虑改输液氨后的工艺要求、安装条件、温度压力波动及介质特性等因素,并考虑法兰的密封失效问题。长距离输油管道改输液氨技术虽具有较好的应用前景,但实际改造也存在诸多挑战,因此未来应加强相关技术创新,建立完善的改输液氨管道法规体系,以确保改输管道的安全运行。 展开更多

关键词 液氨管道 输油管道 设备设施 适应性

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界面特性与粘附对探究凝油粘壁机理的启示 被引量：5

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作者 吕杨 柴德民 +4 位作者 李晓宇 张富强 刘罗茜 张瀚文 黄启玉 《油气储运》 CAS 北大核心 2021年第12期1338-1348,共11页

凝油粘壁现象常会对地面集输管道的安全流动保障造成影响。目前凝油粘壁的研究方法与粘附作用机理尚不明确,为此系统调研了国内外原油界面特性与粘附作用的研究进展,对现阶段较为成熟的粘附作用理论与模型进行了梳理与对比,讨论了原油... 凝油粘壁现象常会对地面集输管道的安全流动保障造成影响。目前凝油粘壁的研究方法与粘附作用机理尚不明确,为此系统调研了国内外原油界面特性与粘附作用的研究进展,对现阶段较为成熟的粘附作用理论与模型进行了梳理与对比,讨论了原油界面特性与粘附作用的影响因素,并总结了当下较为适用的界面特性实验设备与测试分析方法,特别就目前较为新颖的分子动力学模拟在原油界面特性与粘附的研究展开了探讨。最后给出开展原油管壁粘附作用机理研究的几点思考与启示,这将对进一步揭示低温集输凝油粘壁机理具有指导意义。 展开更多

关键词 低温集输 凝油粘壁 界面特性 粘附作用 分子动力学模拟 流动保障

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《新加坡幼儿园课程框架》的内容、特色及启示 被引量：1

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作者 刘罗茜 《广西教育》 2021年第37期16-20,共5页

本文介绍《新加坡幼儿园课程框架》,重点对其中的幼儿园课程目标与内容、课程特色等进行探究,了解新加坡幼儿园课程改革特色,为我国幼儿园教师开展差异性教学提供借鉴,以期促进我国幼儿园课程的改革与发展。

关键词 新加坡 幼儿园课程 学习领域

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