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刘琦 副研究员(副教授)/主任 化学工程与技术/化学工程

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刘琦

副教授(副研究员),博士生导师/硕士生导师(化学工程与技术/化学工程)

博士/博士后,校青年拔尖人才

中国石油大学(北京)碳捕集利用与封存(CCUS)研究中心 副主任

非常规油气科学技术研究院提高采收率研究所 所长

北京市温室气体封存与石油开采利用重点实验室 副主任

办公室:新综合楼A301

办公室电话/传真: 010-89734612 手机:13520693196

E-mail: liuqi@cup.edu.cn


个人简介

刘琦,副教授(副研究员),博士/博士后,博士生导师/硕士生导师。现为中国石油大学(北京)碳捕集利用与封存(CCUS)研究中心副主任,非常规油气科学技术研究院提高采收率研究所所长,北京市温室气体封存与石油开采利用重点实验室副主任。中国石油大学(北京)2019-2021年优秀共产党员。20127月获英国诺丁汉大学(全球排名前70)化学工程博士学位,20127月至20159月就职于英国赫瑞瓦特大学任助理研究员(Research Fellow),归国后即入选2015年中国石油大学(北京)青年拔尖人才(享受四级教授待遇)20166月至201811月任科学技术研究院工会主席、校工会委员会委员,201811月至20196月任非常规院工会主席。

长期从事碳中和技术-二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)与提高原油采收率(EOR)等方向的研究,主持完成国家自然科学基金1项、省部级项目1项、校级项目2项,参与国家科技重大专项/国家重点研发计划(子课题)3项、省部级项目3项、国际合作项目1项。近年来发表英文学术专著一章,高水平论文70多篇,中科院SCI 二区以上论文30余篇。现为CCUS产业技术创新战略联盟(中国石油、中国石化、国能集团、中国华能为联盟理事长单位)青年工作委员会委员兼二氧化碳驱油与封存工作组组长,国家自然资源部油气中心碳达峰碳中和目标下油气高质量发展项目评审专家,亚洲开发银行(ADB48453-009:延长CO2驱油与封存项目评估专家,北京市科委2021CCUS课题立项评审专家,中石油集团公司 “CCUS作为集团公司战略性替代业务研究研究项目评审专家;教育部学位中心博士/硕士研究生学位论文通信评审专家;同时作为中国正式代表,参与国际标准委ISO/TC265二氧化碳捕集与封存技术国际标准的制定;作为主要完成人,参与中国工程院中国油气行业CCUS产业化发展战略研究项目;参与编写国家科技部主持的《2019CCUS技术发展路线图》、《中国碳捕集利用与封存技术评估报告》、生态环境部主持的《2021CCUS年度报告》。在国家双碳战略目标提出后,作为二氧化碳驱油与封存领域专家,参与多地碳中和路径规划,如《上海市工业碳中和技术和CCUS技术发展路线图研究》等。同时,现为英国皇家化学学会会员(MRSC)、国际石油工程师学会会员(SPE)和英国化学工程师协会会员(IChemE)Chemical Engineering Journal(一区), Renewable & Sustainable Energy Reviews(一区), Applied Energy(一区)等国际高水平SCI学术期刊审稿人。


教育背景

2008.11-2012.07英国诺丁汉大学,化学工程, 博士学位

2007.09-2008.11英国诺丁汉大学,化学工程, 硕士学位(一等荣誉)

2003.09-2007.07,中国矿业大学(北京),化学工程与工艺,学士学位


工作经历

2016.06至今,中国石油大学(北京),副研究员(副教授)

2015.09-2016.06,中国石油大学(北京),助理研究员(讲师)

2012.07-2015.09,英国赫瑞瓦特大学,助理研究员(博士后)

2012.03-2012.07,英国诺丁汉大学,研究助理


研究方向

中和技术:碳捕集、利用与封存(CCUS)主要包括:

1. 二氧化碳地质封存

2. 二氧化碳驱油技术(CO2-EOR)

3. 二氧化碳强化地热开采(CO2-EGS)

4. 二氧化碳矿化封存利用技术 (Mineral Carbonation)

5. 二氧化碳地质封存安全与风险评估

油气田化学与工程: 提高原油采收率(EOR)技术主要包括:

1. 智能纳米驱油(包括纳米颗粒稳定泡沫驱)

2. 微生物驱油-生物表面活性剂/生化降粘

3. CO2响应型凝胶封窜体系

4. 纳米沥青质沉积抑制剂

5. 耐高温抗CO2油井水泥


科研项目

1) 国家自然科学基金委员会, 51604288, CCUS地质封存中CO2-咸水-地层岩-油井水泥相互作用机理的研究, 2017.01-2019.12

2) 中国石油大学(北京), 2462020YXZZ049, CCUS地质封存中固井水泥智能响应封窜体系协同调控机制研究, 2020.09-2023.09

3) 中国石油安全环保技术研究院, PPC2019017, CO2/CH4致密砂岩介质反应规律研究, 2020.06-2022.05

4) 中国建筑材料科学研究总院, 国家重点实验室开放基金, 2019GBM10, CO2CCUS地质封存下的油井水泥侵蚀机理, 2019.09-2021.09

5) 北京市科委, Z191100004619002, 二氧化碳捕集与驱油技术研发, 2019.09-2021.08

6) 国家科技部, 国家重点研发计划(专题), ZX20180050, 低渗透油藏CO2封存与驱油一体化技术规范,2018.05 2021.05

7) OGCI油气应对气候变化组织, 国际合作项目, C00499, 中国CCUS商业化白皮书, 2019.05-2021.02

8) 国家科技部, 国家科技重大专项(专题), 2016ZX05016-005-003, 我国CCUS政策法规和标准体系的构建研究, 2016.01-2021.01

9) 国家科技部, 国家科技重大专项(专题), 2016ZX05040-001-009, 页岩气等非常规油气开发环境影响及效益评价, 2016.01-2021.01

10) 中国工程院, , ZX20190211, 中国油气行业CCUS产业化发展战略研究, 2020.01–2021.01

11) 吉林省生态环境厅, X20190620-1569, 吉林省低碳试点示范区试点方案编制项目, 2019.01-2019.06

12) 中国石油安全环保技术研究院, 2016E-1209, CCS-EOR工艺过程模拟研究, 2017.11-2018.12

13) 中国石油大学(北京), 校基金-拔尖人才启动基金, 2462015YJRC024, 二氧化碳地质封存中泄漏风险的研究, 2015.10-2018.12

14) 中国石化胜利油田技术检测中心, 30200022-17-ZC0699-0021, 碳捕获与封存全链条理论评估研究, 2017.12-2018.10

15) 国家发改委应对气候司, 2014069, CCUS量化与验证国际标准及方法学标准化研究, 2017.06- 2018.01

16) 英国工程和自然科学研究委员会, EP/K035967/1, CO2 injection and storage: short and long-term behaviour, 2013.11-2017.08


代表性成果

高水平论文

1) A. Azzi, A. Al-Attiyah, Qi Liu, W. Cheema, B.J. Azzopardi*, 2010. Gas–liquid two-phase flow division at a micro-T-junction. Chemical Engineering Science, 65(13),3986-3993.

2) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2010. Investigation of the pH effect of a typical host rock and buffer solution on CO2 sequestration in synthetic brines, Fuel Processing Technology, 91(10),1321-1329.

3) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2011. Parameters affecting mineral trapping of CO2 sequestration in brines. Greenhouse Gases: Science and Technology, 1 (3), 211-222.

4) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2011. Investigation of the effect of brine composition and pH buffer on CO2-Brine Sequestration. Energy Procedia, Volume 4, 4503-4507.

5) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2012. Studies of pH buffer systems to promote carbonates formation for CO2 sequestration in brines. Fuel Processing Technology, 98(6), 6-13.

6) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2013. Experimental studies on mineral sequestration of CO2 with buffer solution and fly ash in brines. Energy Procedia. Volume 37, 5870-5874.

7) Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2014. Study of Mineral Trapping of CO2 and Seal Leakage Mitigation. Energy Procedia. Volume 63, 5490-5494.

8) Susana Garcia, Qi Liu*, M. Mercedes Maroto-Valer, 2014. A novel high pressure-high temperature experimental apparatus to study sequestration of CO2-SO2 mixtures in geological formations. Greenhouse Gases: Science and Technology, 4 (4), 544-554.

9) Susana Garcia, Qi Liu*, D. H. Bacon, M. Mercedes Maroto-Valer, 2014. An investigation of reaction parameters on geochemical storage of non-pure CO2 streams in iron oxides-bearing formations. Fuel Processing Technology, 128 (12), 402-411.

10) Luc Steel*, Qi Liu, Eric Mackay and M. Mercedes Maroto-Valer*, 2016. CO2 solubility measurements in brine under reservoir conditions: A comparison of experimental and geochemical modeling methods. Greenhouse Gases: Science and Technology, 6 (1), 1-21.

11) Patricia Córdoba*, Qi Liu, Susana Garcia, M. Mercedes Maroto-Valer, 2016. Understanding the importance of iron speciation in oil-field brine pH for CO2 mineral sequestration. Journal of CO2 Utilization, 16,78–85.

12) Nazia Farooqui, Qi Liu, M. Mercedes Maroto-Valer*, Mojgan Mosleh, Anna Korre and Sevket Durucan, 2017. Understanding CO2-brine-wellbore Cement-rock Interactions for CO2 Storage. Energy Procedia, Volume 114, 5205-5211.

13) Wei Yang, Bo Peng*, Qi Liu, Shuai Wang, Yongfa Dong, Yingying Lai, 2017. Evaluation of CO2 enhanced oil recovery and CO2 storage potential in oil reservoirs of Bohai Bay Basin, China. International Journal of Greenhouse Gas Control,65,86–98.

14) Qi Liu, Shuangxing Liu, Dan Luo and Bo Peng*, 2019. Ultra-Low Interfacial Tension Foam System for Enhanced Oil Recovery. Applied Science, 9, 2155.

15)曲海莹, 刘琦*,彭勃, 罗聃, 刘双星, 刘柬葳, 2019. 纳米颗粒对CO2泡沫体系稳定性的影响,油气地质与采收率, 26 (5):925-932.

16) Shuangxing Liu, Bo Peng*, Qi Liu* and Chao Fan, 2019. Economic-related CO2 emissions analysis of Ordos Basin based on a refined STIRPAT model. Greenhouse Gases: Science and Technology, 3:1-17.

17)王晨伊,刘琦*,彭勃,吕静,2019.Surfactin生物表面活性剂及其驱油研究进展,化工进展,38(9):4012-4019.

18)张玉松,刘琦*,彭勃,罗聃,2020.智能纳米化学驱油剂研究现状,现代化工,40(6):19-23.

19)赵莉,刘琦*,马忠诚,彭勃,2020.用于CO2地质封存的pH响应型智能凝胶封窜剂研究进展,油田化学,37(2):374-380.

20) Jianjie Niu, Qi Liu*, Jing Lv, Bo Peng, 2020. Review on microbial enhanced oil recovery: Mechanisms, modeling and field trials. Journal of Petroleum Science and Engineering, 192, 107350.

21)刘双星*,彭勃,刘琦,李兴春,薛明, 2020.驱油用CO2泡沫体系粒径对其性能影响研究, 油气藏评价与开发,10(3):33-38.

22) Qi Liu*, Haiying Qu, Shuangxing Liu, Yusong Zhang, Shengwei Zhang, Jianwei Liu, Bo Peng, Dan Luo, 2020. Modified Fe3O4 nanoparticle used for stabilizing foam flooding for enhanced oil recovery. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects,605, 125383.

23)牛建杰,刘琦*,彭勃,2020.油藏地质封存中CO2生物转化CH4的资源化利用技术研究现状,现代化工.40(9):30-34.

24)叶航,刘琦*,彭勃,罗聃,2020.纳米颗粒抑制CO2驱过程中沥青质沉积的研究进展,油气地质与采收率,27(5):86-96.

25) Yusong Zhang, Qi Liu*, Hang Ye, Leilei Yang, Dan Luo, Bo Peng, 2021. Nanoparticles as foam stabilizer: Mechanism, control parameters and application in foam flooding for enhanced oil recovery. Journal of Petroleum Science and Engineering,202, 108561.

26)牛建杰,刘琦*,张声威,吕静,彭勃,罗聃,2021.碳酸酐酶在功能化Fe3O4-SiO2核壳纳米颗粒上的固定及其性能表征研究,热力发电.50(1):110-114.

27) Shengwei Zhang, Bo Peng*, Qi Liu, Zhen Liu, 2021. The effect of sodium carbonate on reducing the interfacial tension of petroleum sulfonate. Journal of Petroleum Science and Engineering,200, 108255.

28)王伟杰,彭勃*,李顺,刘琦,贾冀辉,2021.氢能与碳捕集、利用与封存产业协同发展研究,热力发电.50(1):18-23.

29)Amir Jahanbakhsh, Qi Liu, Mojgan Hadi Mosleh, Harshit Agrawal, Nazia Mubeen Farooqui, Jim Buckman, Montserrat Recasens, M Mercedes Maroto-Valer*, Anna Korre and Sevket Durucan*, 2021. An Investigation into CO2-Brine-Cement-Reservoir Rock Interactions for Wellbore Integrity in CO2 Geological Storage. Energies, 14(16), 5033.

30)荣佳,彭勃*,刘琦,贾冀辉,2021.碳市场对碳捕集、利用与封存产业化发展的影响,热力发电.50(1):43-46.

31)叶航,刘琦*,彭勃,罗聃,2021.纳米颗粒强化胺法吸收CO2研究进展,热力发电.50(1)74-81.

32) Qi Liu*, Jianjie Niu, Yang Yu, Chenyi Wang, Shijian Lu, Shengwei Zhang, Jing Lv, Bo Peng, 2021.Production, characterization and application of biosurfactant produced by Bacillus licheniformis L20 for microbial enhanced oil recovery. Journal of Cleaner Production, 307, 127931.

33)李林坤,刘琦*,马忠诚,彭勃,2021.二氧化碳矿化强化混凝土再生骨料性能研究进展,热力发电.50(1):194-103.

34)于洋,刘琦*,吕静,罗聃,彭勃,2021.碳酸酐酶固定及在二氧化碳捕集应用研究进展,洁净煤技术.2021,27(2):69-78.

35)牛建杰,刘琦*,吕静,杨磊磊,彭勃,2021.微生物降粘技术及其研究进展,应用化工.50(1):144-151.

36)叶航,刘琦*,彭勃,2021.基于二氧化碳驱油技术的碳封存潜力评估研究进展,洁净煤技术. 27(2):107-116.

37)于洋,刘琦*,吕静,彭勃,2021.微生物降解稠油中沥青质的研究进展,化工进展.40(3):1574-1585.

38) Leilei Yang*, Linjiao Yu, Keyu Liu, Jihui Jia, Guangyou Zhu, Qi Liu, 2022. Coupled effects of temperature and solution compositions on metasomatic dolomitization: Significance and implication for the formation mechanism of carbonate reservoir. Journal of Hydrology,604, 127199

39) 李林坤, 刘琦*,黄天勇,李扬, 彭勃, 2022. 基于水泥基材料的CO2矿化封存利用技术综述, 材料导报.网络首发

40) Qi Liu*, Jianjie Niu, Yajia Liu, Linkun Li, Jing Lv, 2022. Optimization of lipopeptide biosurfactant production by Bacillus licheniformis L20 and performance evaluation of biosurfactant mixed system for enhanced oil recovery. Journal of Petroleum Science and Engineering,208, 109678.

41) Shuangxing Liu, Xingchun Li, YanmingChen, Qi Liu*, Bo Peng, Jianwei Liu, 2022. An experimental study on the structure and surface distribution of hydrophobic nanoparticles stabilized liquid foam. Journal of Petroleum Science and Engineering,208, 109706.

42) Qi Liu*, Yusong Zhang, Xuesong Zhao, Hang Ye, Dan Luo, 2022. Enhanced oil recovery by foam flooding using foam stabilized with modified Fe3O4 nanoparticles. Journal of Petroleum Science and Engineering,209, 109850.

43)赵学松, 刘琦*, 2022. 煤基固体废弃物制备压裂支撑剂研究进展, 洁净煤技术.网络首发


英文学术专著

Qi Liu*, Aimaro Sanna, M. Mercedes Maroto-Valer, Chapter 1 Mineral Carbonation Technology of Overview CO2 Sequestration by Ex-situ Mineral Carbonation, World Scientific, 2017.


国家发明专利

1) 刘琦, 张玉松, 张声威, 叶航, 罗聃, 彭勃, 杨磊磊, 贾冀辉. 一种疏水改性磁性纳米颗粒及其制备与应用, 2021-10-26,中国, ZL202010088244.5.

2) 刘琦, 牛建杰, 张声威,彭勃, 吕静, 杨磊磊. 一种硫酸盐型双烃链表面活性剂及其制备方法和应用, 2019-10-18,中国, 201910991591.6.

3)王肇嘉, 黄天勇, 刘琦, 李林坤, 王吉祥, 李扬, 房桂明, 彭勃, 陈旭峰. 一种利用并封存二氧化碳制备再生混凝土制品的方法, 2021-3-19, 中国, 202110298301.7.

4) 杨磊磊, 刘琦, 于林娇, 刘可禹, 许天福, 张声威, 来颖颖, 范超, 刘双星, 曹鑫, 彭勃. 一种定量评价储层成岩演化过程中孔隙度时空演变的方法, 2018-4-20,中国, ZL201710629491.X.


国际标准

Bo Peng, Olivier d'Erceville, Mei Liu, Qi Liu, Xingchun Li, Greg Leamon, George Koperna, et al., Carbon dioxide capture, transportation and geological storage-Quantification and Verification, ISO/TR 27915:2017(E), ISO, 2017-8.


参与重要技术报告

1) 中国碳捕集利用与封存技术发展路线图(2019), 2019,科学技术部社会发展科技司

2) 通过CCUS(碳捕集、利用与封存)技术改造实现中国煤电碳减排,2019,国家能源集团

3) 中国二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)年度报告(2021)-中国CCUS路径研究,2021,生态环境部环境规划院

4) 中国碳捕集利用与封存技术评估报告,2021,科学技术部中国21世纪议程管理中心

5) 2021年中国碳捕集利用与封存(CCUS)商业化白皮书,2021,中国石油