2021年国际石油十大科技进展入选项目( 三 )


现场试验表明 , 有缆供电钻杆具有可靠的供电和信号双向高速传输能力 , 其操作与普通钻杆相同 。 2021年3月 , 美国一家大型钻井公司采购了两套有缆供电钻杆 。 有缆供电钻杆代表钻杆技术和井下信息传输技术一个重要发展方向 。 基于向井下供电技术 , 未来将发展井下电动智能导向钻井系统 。
7大型低温液化氢运输船引领大容量液化氢运输趋势
2021年国际石油十大科技进展入选项目
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氢是未来燃料的首选材料 , 是燃料排放引发环境问题的主要解决方案 。 随着用氢量的扩大 , 建立液氢安全供应链的需求日益提升 。 船舶运输是液氢运输的最有效方式 , 当前以小型运输船为主 , 缺乏大型运输工具 。 川崎重工设计了一种万方级的大型液化氢运输船 。
主要技术进展:(1)研发了一种大型货物密封系统 , 采用独立的、自支撑的设计 , 其结构能够灵活应对装载低温液化氢时发生的热收缩 。 (2)采用新开发的高性能隔热系统 , 缓解因热而产生的蒸发气体 。 (3)有效利用蒸发气体作为燃料为船舶提供动力 , 有助于减少液化氢运输作业中的二氧化碳排放 。 (4)货物密封系统直径约43米 , 容量4万立方米级 , 与大型液化天然气运输船的储罐相当 , 能够大量运输低温液化氢 。 (5)货物密封系统可容纳-253摄氏度低温液化氢 , 液化体积降至初始体积的1/8 。
该液化氢运输船已获得日本ClassNK颁发的AIP证书 , 其可靠性与安全性得到认证 。
8高收率烯烃催化裂解技术取得新进展
2021年国际石油十大科技进展入选项目
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中国石化自主开发的高收率烯烃催化裂解技术(OCC)获得2021年度美国《烃加工》杂志最佳石油化工技术奖 。 这是我国石化技术首次获得这一国际奖项 , 标志着这项技术受到全球石油化工领域的高度关注和充分认可 , 对我国石化产业转型升级、助力“双碳”目标实现具有重要意义 。
主要技术进展:(1)将石油炼制、煤化工等过程中副产的C4/C5烯烃高效转化 , 大幅增加乙烯、丙烯等高价值化学品产量 , 同时显著降低能耗和碳排放 , 是增产烯烃的重要途径 。 (2)该技术每加工100万吨副产低价值烯烃 , 可产出乙烯、丙烯等高价值化学品81.3万吨 , 整体技术处于世界领先水平 , 经济价值巨大 。
高收率烯烃催化裂解技术于2009年在中原石化实现首次工业化应用 。 近年来 , 研究团队开发了新一代催化剂 , 创新了反应工艺 , 双烯(乙烯、丙烯)收率显著提高 。 2020年10月 , 新一代OCC技术成功实现工业转化 。 目前 , 该技术已许可国内外7家企业使用 , 其中4家已经工业化应用 。 该技术可为油品升级、提升乙烯装置烯烃收率等方面提供有效解决方案 , 对缓解行业供需矛盾、助力企业转型升级具有积极意义 。
9中国首次在实验室实现人工合成淀粉
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自然界的淀粉由植物通过光合作用 , 利用来自阳光的能量和空气中的二氧化碳合成 。 由中国科学院完成的国际上首次利用二氧化碳人工合成淀粉 , 为淀粉的工业生产和人类获取能量的方式提供了新的可能性 , 该成果发表在2021年9月的《科学》杂志 。
主要技术进展:该技术提出将化学和生物催化相耦合 , 利用计算辅助方法 , 从约7000个生化反应中 , 设计出一条有4个模块、11个主要步骤的全新淀粉合成路径 , 将高浓度二氧化碳和氢气还原成C1化合物 , 然后通过设计构建碳一聚合新酶 , 依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成C3化合物 , 最后通过生化反应途径优化 , 将C3化合物聚合为C6化合物 , 再进一步合成直链和支链淀粉(Cn化合物) 。 此项技术的创新性主要体现在C3和C6模块的8个反应步骤中 , 即提出了从甲醛到葡萄糖的合成途径 。 实验室测试显示 , 人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍 。 在充足能量供给的条件下 , 按照目前技术参数 , 理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩玉米地的年产淀粉量 。