科技动态

中国石油建成全球最大超深层凝析油气生产基地

截至3月25日，由中国石油在塔里木油田成功开发的迪那、塔中1号等14个超深超高压复杂凝析气田，建成了全球最大超深层凝析油气生产基地，已累计生产天然气1 066亿立方米、凝析油及轻烃等石油液体2 477万吨，成为世界深层复杂凝析气田开发的引领者。

凝析油气富含芳烃、轻烃等稀缺烃类组分，是国家急需的高端石化原料。全球凝析油气资源主要分布在中亚、俄罗斯及北美等地区，埋深多在1 500米至4 000米，属中浅层常压气藏。我国多为深层凝析气藏，其探明储量80%以上集中在塔里木盆地。因此，加快开发埋藏于地壳深处的凝析油气、向深层进军具有重要战略意义。

超深超高压复杂凝析油气藏高效开发在国内外无成功经验可循，一直被认为是世界难题。中国石油从2008年以来持续攻关，创新了超高压凝析气非平衡相态渗流理论，解决了注气重力超覆预测和气窜控制的难题，实现凝析油持续稳产；揭示了强地应力、强非均质气藏高产区分布规律，创新超深超高压复杂凝析气藏高效开发技术及模式，实现5.9亿吨难采储量有效动用；突破了超深超高压凝析气田开发“清洁完井、井完整性、高压长距离混输”等关键工程技术瓶颈，支撑了工业化规模应用。

目前，这一理论技术已在中国石化、中国海油凝析气田开发中推广，支撑了海外哈萨克斯坦阿克塞凝析气藏、北美地区都沃内凝析气藏开发及阿联酋乌姆沙依夫海上项目的高端技术合作，奠定了我国在世界深层复杂凝析气田开发领域的领军地位。

据悉，该成果获省部级一等奖4项、授权发明专利32件、软件著作权16项、专著11部、论文121篇。目前，此项成果推动了塔里木油田凝析气田开发技术的升级换代，形成凝析油、轻烃、液化气等稀缺资源年产超200万吨、天然气超100亿立方米生产规模。

（摘自中国石油报第7313期）

世界最大沸腾床渣油加氢装置开车成功

3月31日，由中国石油工程建设有限公司（CPECC）一建公司承建的恒力集团年320万吨沸腾床渣油加氢裂化A装置一次开车成功。

恒力集团年2 000万吨炼化一体化项目是国家核准的首个大型民营炼化项目，也是我国一次性建设规模最大、技术工艺最复杂、业务一体化程度最高、产业配套最齐全的石油炼化项目。项目采用世界领先的沸腾床渣油加氢裂化和溶剂脱沥青组合工艺技术，石脑油收率比传统炼油工艺高32%，省去了催化裂化装置、延迟焦化装置。恒力集团规划A、B两套年320万吨沸腾床渣油加氢裂化装置，单套规模世界最大，总体加工能力为年640万吨。

（摘自中国石油报第7316期）

二氧化碳选择性转化为甲烷或乙烷的光催化剂

能源科学与工程系教授Su-I1 In领导的研究小组成功开发出将二氧化碳转化为可用能源（如甲烷或乙烷）的光催化剂。随着二氧化碳排放量的增加，地球温度上升，二氧化碳是全球变暖的罪魁祸首，因此减少二氧化碳的兴趣一直在增加。此外，因能源枯竭而转向可重复使用的现有资源的燃料也引起了关注。为了解决跨境环境问题，对二氧化碳和水转化为烃类燃料至关重要的光催化剂的研究正在受到重视。

许多带隙较大的半导体材料常用于光催化剂，但它们吸收各区域的太阳能有限。因此，光催化剂的研究重点是改进光催化剂结构和表面以扩大太阳能吸收区域或利用具有优异电子传输性能的二维材料。In教授的研究团队开发了一种高效光催化剂，通过将石墨烯以稳定有效的方式置于还原的二氧化钛上，可将二氧化碳转化为甲烷或乙烷。

研究团队开发的光催化剂可选择性将二氧化碳气体转化为甲烷或乙烷。结果表明，甲烷和乙烷生成量分别为259 μmol/g和77 μmol/g，转化率比传统还原二氧化钛光催化剂提高了5.2%和2.7%。在相似实验条件下乙烷的生成效率是世界最高的。此外，通过与英国伦敦帝国理工学院（ICL）化学系James R.Durrant领导的研究小组用光电子能谱进行国际联合研究，研究团队首次证明，由于可见的带弯曲现象，孔隙从二氧化钛和石墨烯界面向石墨烯移动。

孔隙向石墨烯移动通过电子聚集在还原的二氧化钛表面，并且当多电子参与反应时形成大量甲烷自由基（CH3）来激活反应。研究小组确定了当形成的这种甲烷自由基与氢离子反应时生成甲烷；当甲烷自由基相互反应时则生成乙烷的机制。研究团队开发的催化剂材料预计将应用于各种领域，如未来的高附加值材料生产，并通过用阳光选择性生产更高水平的烃类材料，用于解决全球变暖问题和能源资源枯竭问题。In教授说：“开发的带有石墨烯的还原二氧化钛光催化剂具有选择性将二氧化碳作为可用化学元素生成甲烷或乙烷等的优势。通过后续的提高转化率研究可实现商业化生产，我们为开发减少二氧化碳并将其转化为资源的技术做出了贡献。”

（摘自中外能源2019年第2期）

二氧化碳工业应用的突破

慕尼黑工业大学（TUM）的Arne Skerra教授首次成功用气态二氧化碳作为基本原料通过生物技术反应生产化学产品。该产品是甲硫氨酸，它大规模用作必须的氨基酸，特别用于动物饲料中。这种新开发的酶法生产可以替代当前的石化生产。其研究结果发表在《Nature Catalysis》杂志。

目前，石化原料生产甲硫氨酸的工业生产有6个化学过程，而且需要高毒性的氰化氢等。2013年，全球最大蛋氨酸生产商之一的Evonik工业公司邀请大学研究人员提出更安全的蛋氨酸生产新工艺。作为甲硫氨酸自然降解产物的甲硫基丙醛在常规方法中是很容易形成的中间体。TUM生物化学系Arne Skerra教授说：“基于微生物中蛋氨酸被酶降解为甲硫基丙醛并释放出二氧化碳，我们试图逆转这一过程，因为原则上每个化学反应都是可逆的，通常只要用大量能源和压力。”

Skerra参与了有关此想法的提案征集，Evonik对其概念进行了评判并支持该项目。在博士后研究员Lukas Eisoldt的支持下，Skerra开始确定生产工艺参数和生产必须的生物催化剂（酶）。科学家们进行了初步实验，并确定了在生物催化过程中从甲硫基丙醛生产蛋氨酸所需的二氧化碳压力。令人惊讶的是，即使在相对低的压力（约2 bar）下也产生了意想不到的高产率。仅一年后就获得了成果，Evonik增加了资金，继续研究反应的生化背景，并优化蛋白质工程所涉及的酶。

经过几年努力，不仅实验室规模反应的产率提高到40%，而且还阐明了生化过程的理论背景。Skerra称，与自然界也通过生物催化将二氧化碳作为结构单元引入生物分子的复杂光合作用相比，该工艺非常精炼和简单，光合作用要用14种酶，产率仅为20%，而该方法只需两种酶。将来这种新型生物催化反应的基本原理可作为其他有价值的氨基酸或者或药物前体的模型。同时，Skerra教授的团队将用蛋白质工程改进已获得专利的该工艺，使其能大规模生产应用。这可能是首次使用气态二氧化碳作为直接化学前体实现工业生产的生物技术制造工艺。

（摘自中外能源2019年第2期）

大港油田破解甜点优选难题初步形成陆相页岩油勘探理论技术体系

据国际能源署评价，我国页岩油可采资源量约45亿吨，居世界第三位，但以陆相沉积为主，面临甜点层富集机理不清、缺乏评价优选方法的世界级难题。成功开发的北美页岩油属于海相沉积，要想实现陆相页岩油的工业开发利用，亟须在这一新领域取得理论和技术突破。

大港油田沧东凹陷孔二段陆相页岩油资源丰富，开发前景广阔。2013年以来，大港油田页岩油勘探开发研究团队加快推进理论认识与核心技术原始创新，首次开展泥页岩层系全井段取心，从宏观和微观尺度揭示了泥岩具有丰富的岩石矿物组成，彻底颠覆了传统生油层只生油、不储油、不是找油对象的传统理念，创新形成了陆相页岩油“优势组构相—滞留烃超越效应”富集理论，解决了陆相页岩油勘探甜点优选的核心技术难题。

大港油田勘探开发研究院基础地质研究所所长姜文亚介绍说：“陆相页岩油勘探开发有形化成果的取得，标志着中国石油陆相页岩油勘探评价技术的新颖性、创造性和实用性得到国内和国际认可。下一步，科研人员将继续加强关键理论技术攻关，形成完整的理论技术体系与规范标准。”

（摘自中国石油报第7311期）