张引弟 作品数:88 被引量:298 H指数:9 供职机构: 长江大学石油工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国石油科技创新基金 国家留学基金 更多>> 相关领域: 石油与天然气工程 化学工程 动力工程及工程热物理 文化科学 更多>>
石油石化行业CO_2捕集、利用和封存技术的研究进展 被引量:26 2017年 为了应对全球气候变暖这一国际性难题,CO_2捕集、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术应运而生,而石油石化行业作为高碳化行业,将面临更大的挑战。调研了全球石油石化行业在CCUS技术领域研究取得的最新进展,列举了我国开展的一系列相关技术研发和示范项目,进一步阐述了该行业所取得的技术成果。提出了一套针对石油石化行业CCUS的技术方案,利用燃气锅炉产生的烟气与天然气进行三重整反应,将产生的合成气用于回注或者合成二甲醚(DME,分离出的CO_2用于驱油),并对这两种利用方式进行了经济性比较。在此基础上,提出了一种环境风险评估方法——定性评估为主的风险矩阵法,制定了风险重要性等级二维矩阵表和风险重要性等级划分标准,并就中国石油石化行业在CCUS技术领域的未来发展提出了几点建议。 张引弟 胡多多 刘畅 刘捷 田磊 伍丽娟 沈秋婉 史宝成关键词:石油石化行业 DME 乙烯加湿燃烧特性与碳烟生成机理研究 被引量:2 2021年 碳氢燃料加湿燃烧可引起燃烧温度和中间产物的变化,继而影响碳烟的生成。基于有限速率化学反应模型,采用简化的23步乙烯气相反应机理、热力学及输运数据,数值研究了常压下乙烯层流扩散火焰中添加水蒸气对火焰和碳烟体积分数的影响,通过多种工况设计及构建非反应性物质FH_(2)O,探究了水蒸气的多种效应对碳烟的影响。结果表明:加湿燃烧可以降低火焰温度和碳烟体积分数,添加的水蒸气不仅通过稀释和热效应影响碳烟的形成和火焰形态,而且还通过化学效应影响关键物种H、OH的摩尔分数,继而影响碳烟的生成过程;水蒸气添加带来的多种效应重要程度依次为稀释效应、热效应、化学效应。 王城景 李智聪 刘冰 曾繁锦 梁博文 张引弟 娄春关键词:水蒸气 碳烟 煤炭地下气化采出气的脱碳工艺优化及能效分析 被引量:8 2022年 煤炭地下气化(underground coal gasification, UCG)产生的混合气由地下输送至地面进行集输和处理,为了以较低能耗脱除混合气中的CO_(2),使净化气中CO_(2)的摩尔分数低于3%,采用Aspen HYSYS软件对半贫液脱碳流程进行了敏感性分析、参数优化和流程优化,提出了一种节能降耗脱碳新工艺,并对新工艺进行了能效分析。流程模拟选用哌嗪活化的甲基二乙醇胺(PZ+MDEA+H_(2)O)作为吸收剂,在模拟半贫液脱碳流程的基础上,对吸收剂配比、再生塔进塔温度和吸收剂循环量等关键工艺参数进行了敏感性分析。进一步,以系统总等量功最小为目标,依次对半贫液脱碳工艺进行参数和流程优化,得到了脱碳新工艺,并对比分析了新工艺与相同条件下经典醇胺法脱碳工艺的能耗变化规律。研究结果表明:运用新工艺脱碳后,净化气中CO_(2)的摩尔分数为2.98%,满足《天然气》(GB 17820—2018)中一类天然气质量要求;新工艺消耗的系统等量功为15.03 MW,相比于同等条件下的半贫液脱碳工艺和经典醇胺法脱碳工艺分别降低了1.3%和5.5%。 李颖楠 张引弟 管奥成 黄纪琛 路达 陈一航关键词:煤炭地下气化 参数优化 N_(2)和CO_(2)稀释下的非预混甲烷燃烧特性 2022年 为研究N_(2)、CO_(2)稀释下的非预混甲烷燃烧特性,以工业锅炉常用的小型圆筒燃烧器为研究对象,基于数值模拟研究2种不同稀释气(CO_(2)、N_(2))在不同稀释比(0、5%、10%、15%、20%、25%)工况下对天然气燃烧温度场、组分、燃料燃烧效率及主要污染物排放的影响规律。结果表明:随着2种稀释气体的加入,燃烧速率、最高温度逐渐降低,NO_(x)和碳烟(soot)排放总量也随之降低;圆筒燃烧器在5 mm半径燃料入口下的CO_(2)和N_(2)稀释极限稀释比分别为23%和34%,综合考虑稀释技术的经济成本和减排结果,2种稀释气体稀释率应控制在5%~10%。 刘冰 王珂 王城景 张引弟关键词:燃烧特性 废气再循环 横置正弦型凹穴微通道中超临界LNG流动传热特性研究 2023年 为强化印刷电路板式换热器(PCHE)中超临界LNG强化换热特性,基于处理表面强化换热技术,提出一种正弦型凹穴矩阵微通道模型,并对超临界LNG在其内部流动换热特性进行数值模拟研究。研究了不同凹穴结构阵列微通道流动换热性能和入口质量流量、正弦型凹穴高度和重力对范宁摩阻系数、对流传热系数及综合换热评价因子的影响,最后引入壁面平均涡强对正弦型凹穴局部流动与换热机理分析。结果表明:正弦型凹穴能够强化超临界LNG换热特性,换热效果与入口质量流速成正比,且环向横置阵列优于环向竖置阵列;凹穴高度增加,微通道中流动传热系数也随之增大;通过对比施加不同方向的重力对通道的流动换热影响,施加逆流方向的重力可以强化正弦型凹穴微通道的流动换热特性;结合综合换热评价因子分析,正弦型凹穴能够显著强化通道流动换热性能,并且凹穴高度0.2 mm阵列微通道换热性能最佳;通过壁面平均涡强分析正弦型凹穴通道局部流动换热机理,其能够产生强力漩涡使边界层变薄,对主流区域恶化程度低,能够加速热量由壁面向主流区传递,实现微通道表面强化换热。 黄孝红 张引弟 陈一航 张海鹏 张昊宇 鲁宇涛 王城景应用于石油石化行业的CCUS系统及工艺方法 本发明公开了一种应用于石油石化行业的CCUS系统及工艺方法,该CCUS系统将空气分离得到氮气和富氧,富氧引入燃气蒸汽锅炉与燃料天然气混合燃烧,得到的烟气一部分作为循环气与富氧混合进入锅炉,另一部分与燃料天然气在三重整反应... 张引弟 胡多多 沈秋婉LNG冷能用于废气回流朗肯循环及CO_(2)液化新工艺 2025年 为了有效利用液化天然气(liquefied natural gas,LNG)的冷能并对燃气轮机废气中的CO_(2)进行液化处理,提出了一种利用LNG冷能液化CO_(2)及CO_(2)动力循环的新工艺,该工艺在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环并且设置了多流股换热器。利用化工过程模拟软件对工艺流程进行模拟并且对回流温度、级间冷却温度和循环的最高温度和压力进行敏感性分析,得到最佳运行参数。采用(火用)分析的方法,对系统的(火用)效率、比功和CO_(2)的液化率等系统评价指标进行分析计算,并与现有工艺进行对比分析,得到新工艺的(火用)效率为54.16%,比功为335.9 kJ/kg LNG,CO_(2)的液化率为0.6217 kg/kg LNG,可知新工艺的评价指标均优于现有工艺。并且以(火用)效率最高为目标,液化后的CO_(2)温度作为约束条件,采用Original优化模式对工艺流程的参数进行优化,优化后的(火用)效率为54.28%,比功为337.5 kJ/kg LNG,系统性能进一步提升。 何卫宏 张引弟 李颖楠 黄孝红 盛钲钦关键词:朗肯循环 MOOC和翻转课堂教学模式在工程流体力学教学中的实践研究 被引量:3 2020年 文章以真实教学经验为依托,通过实践检验MOOC在工程流体力学教学中的可行性,采用调查问卷、统计分析、成绩分析等方式客观地展现该模式比传统教学模式的优点,并挑选出适合用MOOC方式教学的内容真实展示教学过程,争取找到一条从传统教学模式通往MOOC教学模式的过渡之路,兼顾二者的优点,为MOOC在大学教学的推广中做出努力。 史宝成 张兴凯 张引弟 伍丽娟 邱伊婕微波辅助合成BaCo<Sub>1-x</Sub>Fe<Sub>x</Sub>O<Sub>3-δ</Sub>钙钛矿载氧体的制备方法 本发明公开了一种微波辅助合成BaCo<Sub>1‑</Sub><Sub>x</Sub>Fe<Sub>x</Sub>O<Sub>3‑δ</Sub>钙钛矿载氧体制备方法,该方法将Ba(NO<Sub>3</Sub>)<Sub>... 沈秋婉 张引弟文献传递 非金属PE管材氢气-甲烷渗透研究进展 2024年 采用非金属聚乙烯(PE)管道输送纯氢和掺氢天然气可有效避免金属管道的氢脆。但由于材料特性,PE管道在输送过程中存在一定程度的气体渗漏,造成能源浪费和引发安全问题。为选择合适的PE管材和确定输送条件,需深入揭示氢气/甲烷在PE材料中的渗透扩散机理和了解研究方法。本文以文献调研的方式,在微观角度从溶解和扩散两方面揭示了气体在PE材料中的渗透机理;综述了常用于研究氢气、甲烷和氢气/甲烷混合气体在PE材料中溶解、扩散和渗透性能的常用实验方法和数值模拟方法的研究进展,其中实验方法主要有膜渗透实验法和全尺寸渗透实验法,数值模拟方法主要有分子动力学模拟法和数学模型法。根据研究进展,讨论并指出了实验方法和数值模拟方法中存在的问题,并针对当前研究的不足指出了未来的研究重点和发展趋势。本文可为纯氢及掺氢天然气在PE管道中的安全输送提供参考。 郑度奎 李敬法 宇波 黄志强 张引弟 刘翠伟 赵杰 韩东旭关键词:氢气 聚乙烯管道 分子动力学模拟