负责人：彭学院 所在学院：能动学院 一、项目简介 油田伴生气是天然气资源的一种，由于油田伴生气的量一般较小，可利用的压能较低，在过去往往被误认为是没有价值的天然气，常采用直接燃烧的方法处理，这样造成极大浪费，同时也是温室气体排放的“贡献者”。近年来，清洁生产、节能降耗日益受到重视，伴生气回收利用已成为迫切的生产需求。油田伴生气回收为我国的油田节能事业开创了一个新思路，这既是一项前景广阔的新兴事业，也为实现我国总体节能目标创造了条件。 针对这一生产需求，凭借在压缩机领域的技术优势，该团队研发出一种新型专利产品—全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于低压小流量伴生气的增压。涡旋压缩机是目前可靠性最高的一种压缩机机型，广泛应用于制冷、空调及热泵系统中，其设计寿命一般超过10年，而且几乎免维护。美国 Emerson 公司已成功应用于油田伴生气、气井天然气、煤层气、LNG 储罐闪蒸气回收，仅 2003~2006 在北美用于油田伴生气回收的机组就有400多套，机组成本回收周期不超过2年。西安交大压缩机研究所针对油田伴生气及煤层气集气增压中的技术瓶颈，吸收国外先进技术，开发出具有自主知识产权的全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于要求可靠性高、免维护的油田伴生气、煤层气集气增压。 WX 系列天然气压缩机组主机采用全封闭结构涡旋压缩机，通过合理的油路设计，解决了压缩腔内部冷却和机械部件润滑的问题。考虑到油井现场的实际条件，全封闭喷油压缩机组已经实现了停开机、排液、排污、进排气超压、油气温度等全部自动控制，并且通过加入远程传输，进行实时监控，做到无人值守，免日常维护的目标。 图1 机组流程图 二、产品性能优势 1.技术优点 1）针对油田伴生气典型气量范围1120-3400m3/d，涡旋压缩机具有独特优势，采用全封闭喷油涡旋压缩机单机或多机并联机组，能够在很宽流量范围内高效可靠工作。 2）涡旋压缩机结构简单，体积小，基本无易损件，可保证机组具有较高可靠性，且易于撬装，以适应油井分散且长期无人职守的需要。 3）通过回收利用伴生气，可大幅提高油井产油量，尤其对于开采后期的油井，效果显著。 4）该技术与装备可推广应用于煤层气回收、油罐气回收、常规气田增产等领域，具有显著的节能效果和减排意义。 2.设备优点 1）可靠性高、寿命长 易损件少，异常工况的保护完善，可靠性远高于活塞式压缩机；涡旋压缩机设计寿命普遍超过10 年。 2）安全性高 全封闭的压缩机结构，不存在轴封泄漏，按照防爆要求设计；全流程完善的压力、温度、天然气浓度监控系统，杜绝隐患。 3）全自动化 采用西门子 PLC 机组自动化程度高，完全做到无人值守；用户只需执行开机操作，控制系统会自动完成其余工作；根据不同用户的实际需要，调整控制程序。 4）实时远程监控 数据中心随时能够收到各处机组运行中相关实时参数；远程记录和分析运行状态，远程启停机。 5）模块化设计 撬装外观，便于设备在不同场地转移；可根据实际需要，选择多机组串并联组合使用。 6）主要技术参数 吸气压力范围：-0.02~0.4MPaG，可提高到1.0MPaG。 排气压力范围：0.5~2.0MPaG，根据需要，排气压力可达3.0MpaG。 单台机组流量：进气压力为大气压力时，流量600~2000Nm3/d；进气压力为0.4MPa时，流量3000~10000Nm3/d。 工作环境：温度-30~50℃、湿度0~100%的环境下工作，不需要提供冷却水。 防爆等级：ExdIICT4 三、市场前景及应用 1. 油田伴生气回收 油田开采中的凝析气、套管气，通过简单油气水三相分离，除去液态水、油及固体杂质后，可直接进入涡旋压缩机机组增压，然后送入气体管网做进一步处理，也可注入油气混输管网送到处理站集中处理。 青西油田作业区窿103井日产油10.4吨，含水65％，原油由于乳化严重无法改入集输系统进行密闭混输，因此该并前期采取原油进罐，伴生气放空燃烧。该井日产伴生天然气1400m³-1600m³，井口有立式油气分离器，分离器之后带储藏罐，目前的伴生气从储气罐出来后被点火烧掉，造成极大的浪费。 项目实施后预计可回收油气伴生气156.2万Nm³/年，折合标煤为2077吨；设备运行消耗电能为40.93万kWh/年，折合吨标煤为140吨；由此可得出，每年可减少能源折合吨标煤约1937吨。目前设备运行正常，回收达到了预期效果。 2. 气井气回收 机组集气增压后，可送入附近管网，或者将多台机组回收的气体送入集中处理站，并根据流量大小，采用下列措施之一： 1）燃气发电； 2）供作业区采暖； 3）进行轻烃回收后用CNG 压缩，再送到CNG 加气站； 4）进行轻烃回收后液化成LNG，再作为商品销售。 3. 煤层气/页岩气回收 煤层气回收利用中需要用压缩机将气体收集增压到2MPa 以下，高可靠性、高安全性的涡旋压缩机是最合适的一种机型。 4. BOG压缩 BOG（闪蒸气）压缩机是LNG系统基本设备，用涡旋压缩机组压缩BOG气体在北美已有成功应用。 四、技术成熟度 □概念验证 □原理样机 £工程样机 R中试 £产业化 在多项国家自然科学基金以及国家“863”高技术研究项目等研究课题的资助下，已在能源高效利用领域开展了大量的基础研究工作和技术开发工作。 1)通过完成国家自然科学基金项目及 国家“863”高技术研究项目，研制了油田用两相混输泵，性能稳定； 2）与国内最大的压缩机制造企业沈鼓集团合作，完成了“863”高技术研究项目“加氢站用高压无油氢压缩机的研究与开发”，研制出压力高达40MPa的氢气压缩机，该压缩机也能用于包含天然气等在内的其它介质的压缩与输送。 五、合作方式：面议 （1）独占（设备+技术转让），设备费用50万左右、技术转让费在250万-500万； （2）设备+技术服务，费用在50万左右。

电驱井口气压缩机采用电机驱动形式。撬内集成撬内集成加热系统、分离系统、增压系统、干燥系统、计量充装系统等。配套发电机组功率250kw。 　　井口气回收撬，适用于煤层气、井口气、伴生气回收。撬内包含分离系统、增压系统、冷却系统、干燥系统、计量加注系统。整撬防爆设计，全部系统自动控制。将各零散气源接入回收撬入口处，启动设备后各种零散气源通过撬体分离、增压、计量后，通过加注系统将高压天然气加注到CNG槽车内。撬内自带减压供气系统，为发电机组提供天然气气源。   　　设备参数：                压缩机型号技术参数 CMP-25(2-25)-DQJK-CNG 外形尺寸(mm) 8000x2500x3000 适用场合 天然气井口回收 压缩介质 井口气、试采气 驱动型式 液压活塞式 防爆等级 Ex dII BT4 压缩级数 二级 进气压力（Mpa） 2—20.0 整撬设计压力（MPa） 27.5 最高工作压力（MPa） 25 排气温度(冷却后)（℃） ≤最高环境温度+15 排气量（Nm³/h） 2500@8MPa 冷却方式 风冷 润滑方式 无油润滑 压缩气含油量(mg/m³) 无油 传动方式 电机驱动，液压传动 总功率（KW） 140 配套供电功率（KW） 200 电机转速(r.p.m) 1465 电机电压（V）   380V/50Hz 噪音 ≤85dB（1米处） 控制方式器 PLC+触摸屏+软启动 安装方式 撬装式 进出口接口形式 42x5焊接管口（06Cr19Ni10）   　　产品优势： 　　1.（1）非对称压缩缸结构，换向冲击小，运行平稳。 　　（2）双系统设计，可以单独一套运行也可同时运行。 　　（3）无板式气阀，可带液压缩。 　　（4）特殊的表面处理，防腐性能高，耐磨性好，使用寿命长。 　　（5）压缩机做到完全无油润滑，避免油气混合 　　（6）缸体结构简单，易损件少 　　（7）配置液压缓冲装置，大幅减小液压换向冲击。 　　（8）保压阀设计，保证干燥效果，防止分子筛粉化损坏。 　　（9）再生时间控制，保证干燥器处于正常工作状态

燃驱井口气回收压缩机，适用各类井口气回收工况。撬内集成加热系统、分离系统、增压系统、干燥系统、计量充装系统等。现场无需配套大功率发电机组，接通燃气进气管线即可工作。 产品优势： 1 总能耗小，同等排量功耗仅为电驱动压缩机的60%。现场无需配套大功率发电机组，自用气节省50%以上。 2. 恒排量设计，不同井口压力自动调节功率，保证井口采气流速稳定，降低井口流速不稳导致的天然气带液、携沙情况。 3. 热量综合管理，将发动机余热用于气体预热、撬内升温，防止冬季撬内冰堵情况发生。 4. 七级脱水设计，大幅降低排气含水量，杜绝冬季充 装、卸车冰堵情况发生。 5. 大排量设计，井口压力低时仍能维持较高产量。

传统的电解工业（电解水、氯碱工业）阴、阳极会同时产生两种气体，一般采用离子交换膜防止两种气体的混合，避免爆炸性混合气体的产生。离子交换膜的使用增加了电解的成本，此外膜内阻也增加了电解的能耗。且由于阳极和阴极室的气体压力必须通过稳定的电源输入保持平衡，很难利用风能和太阳能等不稳定的可持续能源来直接为离子膜电解池供电。另一方面，电解池中的高压气体和阳极氧化过程的中间产物也会加剧膜的老化降解，近一步增加电解成本。基于电池电极的分步法无膜电解技术有望为电池电极反应推出一个新的研究方向，随着电池工业迅速发展，电池电极的制备已经非常成熟，分步法电解技术很容易利用现有的商业化电极实现产业化。

成果描述：采用化学法利用工业级三氧化二钒和五氧化二钒制备全钒氧化还原液流电池电解液，不引入其它金属离子杂质。本制备方法具有工艺流程短、设备简单、耗时短、原料利用率高、成本低、避免二次污染等优点。 用本方法制备的电解液中 V3+、V4+离子浓度比为 1:1，电解液可同时作为电池的正负极电解液，避免了采用硫酸氧钒溶液做电解液时正、负极电解液电荷不匹配问题，简化了电池初始化工序，降低了生产成本，提高了生产效率。市场前景分析：钒电池主要应用于太阳能和风能发电站的稳定供电、电网调峰、集中用电的重要企业和部门以及通讯设备的备用电源，医院、军事上的应急电源等领域。与同类成果相比的优势分析：反应温度75～95℃，反应时间10～20min，制备的电解液中V3+、V4+离子浓度比为1:1。 国际先进

1 成果简介本发明涉及一种聚合物电解质材料及其制备方法，尤其是涉及一种可应用于新型高性能固态电池的能量存储、燃料电池的能量转换、化学传感器、电化学电容器等领域的复合型聚合物电解质材料及其制备方法。2 应用说明本发明的目的是提供一种电导率高、机械性能和热稳定性能好的复合型聚合物电解质材料。同时，本发明还提供一种工艺简单，适宜于工业化生产的聚合物电解质材料的制备方法。3 效益分析建设年产复合型聚合物电介质材料 1500 吨， 项目总投资 5000 万元。

300Wh/kg，首次在马里亚纳海沟完成深海测试

（专利号：ZL 201410383939.0） 简介：本发明提供了一种微细凹凸结构的电解加工方法，属于电解加工领域。该方法利用一个带有贯穿孔和盲孔结构，且由金属层A、绝缘层和金属层B组成的模板；将工件阳极与金属层A分别与电解电源Ⅱ正、负极相连接，将工件阳极与金属层B分别与电解电源Ⅰ正、负极相连接；金属层B与工件阳极相隔一定距离，并经模板上的贯穿孔喷射电解液；接通上述两电解电源，模板向工件阳极适量进给，进行电解加工，在工件表面可得到微细凹凸

高砷锑金精矿矿浆电解新工艺及成套装置，一步制得 98%以上的金属锑，有效解决了锑、砷选择性分离难题；发明了 12 m 3 栅型网状电极矿浆电解槽，阳极面积由传统棒状石墨阳极的 20 m 2 提高至 110 m 2 ，电流强度提高到 12000 A，显著增加了单位槽体积的物料处理能力，并有效解决了传统火法工艺的“三废”污染问题，实现了锑的清洁冶金，是替代传统锑火法冶炼的优选技术。2015 年和有关企业合作建成的“年处理 5000t 高砷锑金精矿矿浆电解示范工程”，取得了锑浸出率>99% （回收率 98.5%），砷浸出率<0.5%，阴极锑含锑>98%、含砷<0.1%的优异指标， 金全部富集在矿浆电解渣中，消除了砷、硫污染。

化工、冶金、制药、印染、采油、热电、生物发酵等行业在生产过程都会产生大量的含盐废水。含盐废水直接排放不仅成严重的水体污染，而且浪费了大量可再利用的资源，也降低了企业的经济效益和资源的利用率。随着国家对三废排放要求越来越严格，以及日益凸显出来的环境污染问题，如何处理这一类型的废水一直是企业可持续发展面临的难题。 针对此难题，我们开发出高效的电脱盐器，不需要耗费大量蒸汽将其蒸发浓缩结晶制成低价值或无价值的固体盐，而是将回收的浓盐水直接通过离子膜电解生产出较高价值的液体酸和液体碱。实现含盐废水处理技术由单纯无效益投入转为有效益产出，让企业实现经济效益和社会效益双丰收，提高企业处理废水的积极性和主动性。 例如某冶炼企业原废水中含有约70g/L的Na2SO4和约20g/L的NaCl。我们首先除杂净化废水，净化水进入电脱盐器，脱盐后淡水中盐含量小于5g/L返还车间再用，富集浓水中盐含量达到200g/L后送入电解槽制备的25%硫酸和25%烧碱，硫酸和烧碱产品质量达到工业级指标。