石油类高校非化学专业基础化学教学方法的探讨

以基础化学课堂教学方法作为出发点,从石油石化企业的特点出发,对基础化学的教学方法进行了探讨。重视教学内容设计和传统板书教学,合理利用多媒体辅助教学,增强课堂教学效果,务实的教学理念和手段,突出石油、石化的特色,提升学生学习的主动性和能动性,激发学生的学习兴趣,提高教学质量。实现了立体化、信息化和现代化的"基础化学"教学。

富含CO_2天然气净化技术现状及研究方向

富含CO2天然气净化技术面临天然气气质和尾气排放标准的双重挑战,故在综述国内外富含CO2天然气脱除CO2技术现状的基础上,分析了现有净化技术存在的问题,即活化甲基二乙醇胺(aMDEA)法CO2吸收剂循环量大、装置能耗高,变压吸附法和膜分离集成法工艺不成熟等。进而提出了活化剂、工艺流程及其操作参数优化、变压吸附和膜分离集成技术等新的研究方向,以期形成适用于富含CO2天然气净化的系列配套技术,助推我国富含CO2天然气的高效开发。

天然气脱硫脱碳方法的研究进展

综述了甲基二乙醇胺(MDEA)法、砜胺法、LO-CAT法及CT8-5法等天然气脱硫脱碳方法的应用状况,对脱硫脱碳方法的适用范围、溶剂的变质过程、脱除效果进行了比较和分析,并展望了天然气脱硫脱碳方法未来的发展方向。通过对比分析得出,当原料气压力较高且硫含量高时,适宜采用LO-CAT法处理;若原料气中硫含量低时,应采用砜胺Ⅲ法;当原料气压力较低时,采用MDEA法和CT8-5法均适宜,但使用CT8-5法时溶剂更稳定,不易变质。若需要从原料气中选择性脱除H2S和有机硫、可适当保留CO2的工况,应选用砜胺Ⅲ法。

驱油剂石油磺酸盐对原油乳液破乳的影响

驱油剂石油磺酸盐（Sa）在采出液中的浓度随其注入时间的延长而增大，对采出液破乳的影响也加大。作者详细研究了ρ（Sa）对含油质量分数30％的原油乳液破乳的影响规律，分析了4种不同分子结构破乳剂的效果。结果表明，不加破乳剂条件下，乳状液的脱水率随p（Sa）增大而下降，当乳液中加入ρ（Sa）=0～300mg／L时，沉降2h脱水率由59．55％降至50．74％。从乳液粘度、油水界面张力等方面分析了原因。加破乳剂后，破乳初期脱水率随ρ（Sa）增大而降低，破乳后期ρ（Sa）影响减弱。破乳剂SP169分子结构与石蜡基原油、及乳化剂sa分子有较好相似相容性，因此破乳效果最好。

缓蚀剂对天然气脱水系统的防腐蚀阻垢作用

针对天然气浅冷装置乙二醇脱水系统存在的腐蚀结垢现象,对四种缓蚀剂单独和复配使用时用量、腐蚀时间、溶液pH值、配比等因素对缓蚀效果的影响进行了研究,获得了最佳的复配缓蚀剂,该缓蚀剂在试验条件下的缓蚀效率可达93.82%。通过天然气浅冷站脱水系统的现场应用,该最佳复配缓蚀剂的平均缓蚀效率达到74%。

大孔碱性阴离子交换树脂法测定石油磺酸盐含量

实验以碱性阴离子交换树脂测定石油磺酸盐中有效物含量。通过紫外分光光度法绘制了石油磺酸盐标准工作曲线,并从D201,D290,D262,D301,D380树脂中进行了筛选,考察了优选树脂对石油磺酸盐的静态吸附条件。结果表明:D290优于其他树脂,在吸附平衡时间1～1.5h、pH=2、t=20℃条件下树脂最大交换容量为1.5mg/g,在此条件下,用树脂装柱法测得石油磺酸盐质量分数为16.43%,与萃取法和两相滴定法相比,树脂吸附法测定结果与两相滴定法接近,准确度高。

天然气水合物表征技术研究进展

天然气水合物是目前最具发展前景的绿色新型可替代能源。研究水合物的基础科学问题,对认识和了解水合物结构特征、相转变、形成及分解机理等具有重要意义。重点对X射线衍射、核磁共振波谱、拉曼光谱技术在天然气水合物的结构鉴定、晶胞参数信息、动力学性质等方面的研究进行了综述,并简单讨论了各项表征技术存在的问题与挑战,指出了表征技术在天然气水合物研究方面的发展趋势与研究热点。

应用索氏浸提技术分析工业石油磺酸盐组成

将梯度索氏浸提技术用于测定工业品石油磺酸盐中挥发份、未磺化油、无机盐及纯石油磺酸盐(PS)的含量,同时将纯化石油磺酸盐分为若干级份。主要考察了受热时间、萃取剂体积比(正戊烷:50%异丙醇水溶液)、梯度溶剂类型、提取时间和循环次数对各组分分离效果的影响。利用红外光谱法、电喷雾质谱法分别对分离出的未磺化油和纯石油磺酸盐各级份进行了表征。实验结果表明:在130℃加热3.5 h后,粗品石油磺酸盐干燥完全;正戊烷1∶50%异丙醇-水溶液为1∶1(V)时,经多次萃取和反萃取,所萃未磺化油中不含石油磺酸盐;选择合适梯度的系列有机溶剂可以将纯品PS与无机盐有效分离,同时纯PS被分成具有不同平均当量的多种级分,可用于石油磺酸盐进一步结构分析。该方法优于传统液-液萃取方法,步骤简单,石油磺酸盐提纯与分级同时完成,可以有效分离工业石油磺酸盐各组分及类似混合物。

驱油用石油磺酸盐中无机盐含量分析新方法——梯度索氏浸提法

根据＂相似相溶＂原理,采用梯度索氏浸提法定量分析了石油磺酸盐工业品中无机盐含量。主要讨论了梯度浸提所需溶剂种类和用量、溶剂对各组分浸提效果、以及各组分浸提完全时所需浸提时间和循环次数,并与直接滴定法和SY/T6424-2000行业标准方法进行了比较。实验结果表明,应按照极性递增顺序选用系列有机溶剂在其沸点对石油磺酸盐进行索式浸提;未磺化油经2次浸提后总回收率可达100%;石油磺酸盐经4次浸提后总回收率可达99.86%,无机盐不被有机溶剂浸提,回收率100%。溶剂用量应确保提取管中样品被浸没。分析时间取决于样品用量,约6~7 h可浸提完全。无机盐含量分析结果小于上述2种方法,无机盐纯净,准确度高。该方法具有操作简单、不需昂贵的分析试剂和仪器、溶剂可重复回收利用等优点。

基于HYSYS模拟的有机醇胺吸收天然气中CO_2气体性能评价

本文以N_2和CO_2的混合气为模拟天然气,利用Aspen Hysys软件对醇胺溶液中的CO_2溶解性能和脱除工艺进行了优化,研究了吸收剂种类、吸收液浓度和吸收温度的影响,并优选出了最佳的CO_2脱除工艺条件。模拟结果表明,醇胺法吸收CO_2适宜的吸收剂为MDEA,在吸收剂MDEA浓度为2.5 mol·L^(-1)、吸收温度25℃、通气气速40 mL·min^(-1)的条件下,MDEA对CO_2的溶解吸收性能和脱除效果最佳。

富含CO_2天然气脱碳操作条件对能耗影响的模拟研究

用Aspen HYSYS软件模拟分析了富含CO_2天然气脱CO_2方法和工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱CO_2能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱CO_2能耗的影响力大小。结果表明,富含CO_2天然气中CO_2浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,由此带动公用工程消耗增加,脱CO_2能耗比常规天然气脱CO_2情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱CO_2能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱CO_2能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱CO_2总能耗绝大部分,在制定节能措施应重点考虑了再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。

二苯亚甲基桥联吡啶亚胺双中心Ni催化剂的制备及催化乙烯齐聚

以4,4′-二氨基二苯甲烷、吡啶-2-甲醛和六水合氯化镍为原料制备用于乙烯齐聚的双中心Ni催化剂,利用红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV-vis)、核磁共振氢谱(1H NMR)及电喷雾电离质谱(ESI-MS)等对配体和催化剂结构进行分析,并通过乙烯齐聚实验对催化剂催化性能进行评价。结果表明,聚合反应条件对二苯亚甲基桥联双中心Ni催化剂催化乙烯齐聚性能具有较大影响,以环己烷为溶剂、改性甲基铝氧烷(MMAO)为助催化剂,t=25℃、n(Al)∶n(Ni)=1000、p(乙烯)=0.5 MPa、n(主催化剂)=3μmol、t=45 min,二苯亚甲基桥联双中心Ni催化剂催化活性最高为7.61×10^(4) g/(mol Ni·h),丁烯选择性为72.58%。此外,对二苯亚甲基桥联吡啶亚胺双中心Ni催化剂催化乙烯齐聚机理进行了推断。

乙烷-丙烷混合裂解不同维度的数值模拟

随着乙烯原料向着轻质化发展,乙烷、丙烷成为重要的裂解原料,乙烷-丙烷混合裂解自由基反应机理的研究对乙烯原料优化具有重要意义。利用FLUENT模拟软件对乙烷-丙烷混合裂解自由基反应机理进行一维和二维模拟,根据一维、二维模型轴向和径向的流速、温度、原料及产物浓度分布,分析其混合裂解规律。径向的传递过程会降低裂解温度,所需供热量减少,同时径向自由基的返混促进了管中心原料的裂解,因此二维模型中乙烯和甲烷的浓度高于一维模型。乙烷-丙烷混合裂解的链引发阶段只有丙烷参与,乙烷参与了链传递过程,反应体系内自由基需要一定量的积累后才生成乙烯和丙烯。

电化学合成氨研究进展

氨是世界上产量最大的化工产品之一,在全球经济中占有重要地位。传统的Haber-Bosch合成氨工艺需要在高温高压下进行,并且氢的平衡转化率低、能耗高、污染严重。电化学方法因可实现氨的常温常压合成而成为备受关注的研究领域。电化学合成氨的关键在于选择合适的电解质、制备电极及电催化剂,并将其有机组合在一起构建成高效稳定的电解池体系。综述了液体电解质、质子导体陶瓷膜电解质、熔盐电解质、陶瓷膜-熔盐复合电解质和有机质子交换膜电解质5类电解质体系的电化学合成氨的研究进展,介绍了相应的电化学合成氨原理,分析了技术发展现状和存在的问题,展望了未来研究的发展方向。

稠油污水回用热采锅炉深度除硅实验研究

对辽河曙光采油厂稠油污水进行除硅处理研究。提出用全硅法测定ρ(硅)作为稠油污水除硅剂研究的评价方法,并与活性硅法测定值进行了对比。优选除硅剂单剂,考察复配除硅效果,研究了不同复配比及加剂量对除硅效果的影响。用显微镜观察了聚合氯化铝(PAC)除硅前后沉积物的形态并分析了除硅机理。实验证明,采用活性硅法测定ρ(硅)时MgO与PAC除硅效果好,常用熟石灰及氯化钙无明显除硅效果。采用全硅法测水中的ρ(硅)证明氧化镁对水中溶解硅去除效果好,对不溶性硅聚沉去除效果差,而PAC对水中不溶性硅有较好的聚沉去除作用;最佳m(MgO)∶m(PAC)=3∶1,ρ(除硅剂)=400mg/L时,2种方法测得的ρ(硅)均低于50mg/L,复配强化了除硅效果,满足现场除硅指标。氧化镁主要是表面水化层与SiO23-结合生成MgSiO3而去除硅,PAC可吸附SiO23-并破坏胶体硅稳定性,将溶解硅与不溶硅聚集沉降去除。

耐高温天然类水溶性聚合物钻井液处理剂研究进展

深井、超深井下的高温条件严重影响钻井液的性能和钻井工程的安全运行。耐高温水溶性聚合物水基钻井液处理剂是深井钻探成败的关键。文章综述了国内外水基钻井液中耐高温天然类水溶性聚合物的研究与应用情况。天然改性类的耐高温水溶性聚合物,广泛用于钻井液的降滤失剂、增粘剂、降粘剂和防塌剂等。

大庆油田化学防垢剂优选

油田注入水中含有大量成垢离子,在采油过程中由于温度、压力、pH值等因素的变化,导致管道设备中出现结垢现象。针对大庆油田油井结垢的现象,选取了大庆油田某区块的三个油井垢样进行化学分析,得到垢样中各组分的含量,选取其中一个油井的垢样进行扫描电镜能谱分析和X射线衍射光谱分析,并对油田采出水成分进行分析,得出垢样的主要组成为碳酸钙。针对垢样复配出五种防垢剂,在ρ(Ca^(2+))=50mg/L,碱度(以CaCO_3计)2.5g/L,反应温度70℃,反应时间24h,复配防垢剂总投加量5mg/L的实验条件下筛选出性能最佳的防垢剂,然后对其进行性能评价。

噻吩/异辛烷模拟汽油体系气液平衡实验

以噻吩/异辛烷模拟汽油为原料,采用自制的小型气液平衡装置,考察了萃取剂、剂油比对体系气液相平衡的影响,确定了噻吩/异辛烷相对挥发度。采用PRO/II和Aspen两大化工工艺流程模拟软件进行模拟计算,发现实验结果与模拟计算结果相吻合。以N,N-二甲基甲酰胺作萃取剂,剂油比为4∶1时模拟体系噻吩/异辛烷相对挥发度为1.466。

蒙脱石伊利石化的水热实验模拟

以蒙脱石为初始材料,通过水热实验模拟在不同温度压力条件下蒙脱石的伊利石化过程。利用X射线粉末衍射及X射线荧光光谱、红外光谱和扫描电镜等方法对样品的矿物物相、化学成分、晶体结构与微观形貌等进行分析,其结果表明:(1)蒙脱石至伊利石的转化受温度和压力条件的控制;(2)随着温度和压力的增高,蒙脱石伊利石化沿着蒙脱石-无序伊蒙混层-有序伊蒙混层-伊利石的转化序列进行转化;(3)水热实验模拟表明蒙脱石至伊利石的转化以溶解重结晶机制为主。实验结果不仅有助于了解埋藏与低级变质作用中的蒙脱石伊利石化过程,同时为研究断层活动所致断层泥中黏土矿物的转化及反演断层形成时温度压力条件提供基本参数。

过氧磷钨酸催化氧化柴油深度脱硫实验研究

采用十六烷基三甲基溴化铵和磷钨酸反应制得过氧磷钨酸Q3+{PO4[W(O)O4]3[W(O)O4]}3-(Q3+为RH4+),以其为催化剂,H2O2为氧化剂,考察了该体系对柴油中含硫化合物的氧化脱除效果。结果表明,过氧磷钨酸具有较高的催化活性,在反应时间为60min,反应温度为60℃,V(H2O)∶V(柴油)=0.2,w(催化剂)=1.16%的条件下,柴油可脱硫率可达92.23%,动力学研究结果表明,催化氧化反应为表观一级反应。