液化气脱硫工艺现状探讨

从现状结合目前我国对于液化气脱硫的客观要求,讨论了几种常见的硫化物的形态和对其相应的脱硫工艺。

MTBE中硫化物形态分布及工艺条件对硫醚化反应的影响

采用GC-SCD（气相色谱-硫化学发光检测器联用）分析技术对LPG和MTBE产品中的硫化物形态分布进行了表征。研究发现,MTBE产品中的硫化物除常见的硫醇、硫醚外,还存在一种含量较高的甲基叔丁基硫醚（TBMS）;探讨了MTBE硫醚化反应过程中TBMS的产生机理,考察了反应温度、压力、醇烯比、空速和催化剂洗脱液水含量对MTBE硫醚化反应的影响,发现催化剂洗脱液水含量对硫醚化反应有较大影响,随催化剂洗脱液水含量的上升,反应产物中TBMS含量明显增大;其他条件对硫醚化反应影响不大。

基于数据流分析的单链表可达性自动化验证

程序验证中的常见情景是判断某个用户指定的性质在程序执行之后或执行过程中的某个程序点上是否成立。人工的形式化验证过程繁琐且容易出错,因此形式化验证的自动化是提高代码验证效率的重要方法。数据流分析技术是一种能够自动发现程序中某类性质的技术。研究了将一种数据流分析技术(单链表形状分析)和基于Scope Logic的代码验证过程相结合的方法。通过数据流分析获得所有程序点上的单链表可达性性质,将结果表达为带有递归函数的一阶逻辑公式,并将其插入到相应程序点中。分析程序还根据Scope Logic的证明法则设定了这些公式之间的逻辑依赖关系。实例测试表明所提方法可以分析得到单链表可达性性质,并且分析结果能够被基于Scope Logic的代码形式化验证过程有效利用,提高了代码形式化证明的效率。

中基性岩系火山地层、架构和储层:松辽盆地埋藏古火山与长白山现代火山对比研究

松辽盆地白垩纪埋藏古火山是深层天然气的主要储集体,储层岩性既有酸性岩又有中基性岩系;长白山是第四纪形成的以中基性岩类为主的现代火山。对二者的岩性、岩相、地球化学和火山学的对比研究发现,孔隙度大于60%的浮岩类在长白山现代火山广泛发育,而在松辽盆地埋藏古火山中迄今没有发现,这是盆地火山岩埋深成岩作用对原生孔隙改造的结果。长白山火山各个喷发期次之间普遍发育砂砾质堆积物形成的夹层,通常称之为"松散层",它们是火山喷发间歇期火山地貌受外动力地质作用改造、各种粒度和成分的沉积物近源堆积的结果。松辽盆地火山岩油气勘探中,"界面控储"是储层发育的普遍规律,意即优质储层多出现在火山地层界面附近。二者对比研究表明,界面控储与松散层密切相关。松辽盆地白垩纪火山岩系在长期的形成演化过程中,各喷发期次之间不仅有松散层,还发育有一系列风化剥蚀面。因此推断,松散层及其附近的风化面是火山地层界面控储的地质成因。这些层段具有多种孔隙-裂缝组合,容易形成连通的储集空间网络系统,是高孔、高渗型火山岩有效储层的有利发育部位。

长白山天池火山千年大喷发期后火山泥石流沉积特征及其源-汇响应关系

源于长白山天池地区的火山泥石流沉积可分为粗碎屑岩块(岩屑)泥石流和细碎屑浮岩泥石流,它们沿二道白河和松花江水系搬运的路径为从距天池火山口40km的三合水电站经过丰满大坝(360km)和吉林市(380km)到小白旗屯(450km),形成广泛的沉积区域。这两类火山泥石流的沉积成因有两种解释:一是形成于千年大喷发同期,是由一次性洪水事件搬运和沉积形成的;二是形成于千年大喷发期后经过多次搬运和沉积的产物。两个模式的共同问题是都没有考虑天池当时是否有水及其蓄水过程。后一模式在某种程度上,还回避了导致岩屑与浮岩两类泥石流频繁互层的沉积物源和水动力条件以及二者的转换机制,而这恰恰是关于泥石流沉积成因的基本要素。通过重新研究火山泥石流经典剖面(位于天池西北57.73km的水田村),作者发现本区火山泥石流沉积存在明显的物源剥蚀区与沉积堆积区的反剖面关系。即无论是粒径32~500mm的粗碎屑还是0.0625~16mm的细碎屑,成分自下而上(或沉积早期到晚期)呈现规律性变化:剖面下部的碎屑成分以浮岩为主(浮岩在物源区位于顶部),向上粗面岩和玄武岩明显增多(在源区它们位于浮岩之下),而沉积序列上部的碎屑成分是在物源区处于较深层位的岩脉辉绿岩和基底流纹岩。整个序列碎屑成分的沉积分异特征明显。沉积构造和岩相组合特征显示,该火山泥石流剖面的下部和上部碎屑粒度细、分选较好、成层性好、水平状层理发育,主要表现为环境较为稳定的以地面径流为主的河流相和末端扇相背景沉积;中部粒度粗、成层性差、主要表现为突发性洪水作用导致的洪积相事件沉积。沉积序列中频繁出现的冲刷面构造指示水流强度曾出现周期性的快速增加。自下而上冲刷面规模由小变大再变小,指示水流强度由弱变强再变弱。为了探讨天池的积水条件和蓄水过程,作者基于达西定律和质量守恒原理,模拟计算降水量、蒸发量、地表径流量、火山机构整体的平均渗透率和天池积水速率之间的关系。结果显示,当天池火山机构平均渗透率高于6m D(毫达西)时,天池地区降水量减蒸发量即使高达2000mm/y,水亦会全部渗流而出,因此天池不存在积水环境。当降水量减蒸发量小于1500mm/y时,则天池火山体平均渗透率需要小于4m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。当天池降水量减蒸发量小于1000mm/y时,天池火山体平均渗透率需要小于2.5m D,天池才可能在200年之内集满现今的水量。将水田村火山泥石流沉积序列与天池蓄水过程计算结果加以对比,我们提出本区火山泥石流沉积序列的另一种成因解释:(1)这是形成于千年大喷发之后的以地面径流或河流为主的背景沉积与洪水导致的突发性事件沉积互层的序列;上部和下部的细碎屑层主要表现为背景沉积,中部的粗碎屑岩块泥石流主要表现为洪流事件沉积。(2)下部的背景沉积可能对应于天池千年大喷发之后的持续积水过程,时间可能不少于200年;而上部的背景沉积则对应于本区的水系和地貌逐渐稳定并接近于现今条件的稳定型河流沉积。结合天池北坡和西坡古老树木年轮指示的沙松冷杉生长年代(公元1749-1768)同时考虑松柏类植物对水系和地貌稳定性较为敏感等因素,推测上部沉积环境趋于稳定的时间应该不晚于公元十八世纪初。

长白山天池及邻区次生火山灾害类型、分布及其与火山地质的关系

基于对长白山天池及邻区火山地质和次生火山灾害的编图结果,从岩性、断裂、地形地貌和水系等方面,分析火山喷出物的地质特征与这些火山物质所导致的次生火山灾害之间的相关性。研究表明,崩塌发生在柱状节理发育的硬质岩中,多期火山喷发以及伴生的地震活动剥蚀掏空坚硬岩层间的松散堆积体,使岩体失稳发生崩塌,局部陡崖地貌在地震影响下亦会发生崩塌灾害。软质岩和松散堆积体受流水侵蚀,河谷下切,河流两岸斜坡前缘形成开阔的滑动空间,火山地震引起山体变形,斜坡岩体结构遭到破坏发生滑坡灾害。火山先期喷出的碎屑物和崩塌滑坡产生的碎石是火山泥石流的重要物质来源,火山喷发或强地震引发的洪水灾害以及地形地貌对火山泥石流的形成、搬运和分布范围起关键性作用。

长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积相特征

发生于公元946年的长白山天池火山千年大喷发(Millennium Eruption,ME)形成的火山碎屑堆积物体积高达100~172km3,并可分为大规模的ME-Ⅰ和小规模的ME-Ⅱ两个喷发阶段。通过对围绕长白山天池火山53个典型露头剖面进行火山地质测量(单元构成、垂向堆积序列和堆积特征),结合筛析法粒度分析、偏光显微镜成分分析,刻画了长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物特征,探讨了相和亚相划分,并建立了火山碎屑流搬运和堆积模式。根据火山碎屑的堆积特征,将长白山千年大喷发火山碎屑流堆积分为峡谷充填火山碎屑流相(包括块状峡谷充填亚相和层状峡谷充填亚相)和火山碎屑流冲击扇相(包括扇头亚相和扇体亚相)等两相四亚相。峡谷充填火山碎屑流相主要发育在天池火山锥体周缘距离喷发中心8~23km左右范围内(坡度在15°~60°之间)的火山U型谷中;火山碎屑流冲积扇相主要发育在距离喷发中心23~45km左右范围内,地形相对平缓的熔岩台地处(坡度在5°~15°之间),火山碎屑流的搬运不受地形限制,一般形成较大纵横比扇状堆积。块状峡谷充填亚相和扇体亚相以块状混杂堆积为主要特征,而层状峡谷充填亚相和扇头亚相则以多火山碎屑流单元垂向叠加为主要特征。多单元叠加现象是由搬运过程中火山碎屑流单元发生分离增生作用形成。根据火山碎屑流的最大分布范围和厚度,如果再次发生与长白山千年大喷发类似规模的普林尼式喷发,至少距长白山天池火山喷发中心45km范围内具有巨大的火山碎屑流灾害风险。该研究有利于进一步深入认识长白山千年大喷发火山碎屑流堆积物的空间分布特征和相变规律,对火山碎屑喷发灾害的预防具有指导作用。

长白山火山碎屑喷出物和熔岩地球化学特征及其对构造环境的指示意义

选取长白山火山碎屑喷出物(火山灰)和熔岩(浮岩、碱流岩、黑曜岩),对其进行岩石地球化学分析以确定其源区、演化过程和构造环境。研究表明,长白山火山碎屑喷出物和熔岩属于钾玄岩系列和高钾钙碱性系列,富K2O+Na2O,并具有高K2O以及较高的Fe2O3含量,低CaO、MgO、TiO2、P2O5和MnO含量,Mg#值变化范围为0.02~0.10,A/CNK的平均值为0.82,属于偏铝质岩石,稀土元素(REE)相对富集,轻重稀土分异强烈、轻稀土(LREE)相对富集、重稀土(HREE)亏损,铕负异常[δ(Eu)=0.04~0.15],大离子亲石元素(LILE)K、Sr、Ba等相对亏损,高场强元素(HFSE)Th、U、Ta、Nb、Hf相对富集,P、Ti等强烈亏损,Rb/Sr比值为3.23~93.33,在岩浆岩成因类型判别图上,所有样品均落在A型花岗岩区域内,说明其具有A型花岗岩成分特征。根据前人研究成果和本文所述的地球化学分析结果,可以说明长白山火山碎屑喷出物和熔岩可能起源于幔源岩浆的分异演化,在上侵时混染了地壳组分。长白山火山碎屑喷出物和熔岩形成于非造山板内拉张环境。

水下喷发火山碎屑岩储层特征及主控因素:以新西兰Taranaki盆地中新世Kora火山为例

新西兰Taranaki盆地中新世Kora火山是海底喷发形成的碎屑岩型火山,可代表浅埋藏火山岩的储层特征。本文根据5口钻井的孔隙度、渗透率、孔隙孔径和铸体薄片开展Kora火山的储层特征、储集空间组成、缝宽以及原生和次生孔隙之间关系的分析。研究结果如下:(1)储集空间主要为次生孔隙,然后是裂缝和原生孔隙;Kora火山具有高孔隙度和高渗透率特征,孔径具有双峰到单峰的分布特征。(2)炸裂缝、淬火缝和粒间孔形成于岩浆破碎和/或喷发期间;在晚Tortonian期间产生了网状构造裂缝,在Tortonian晚期至Messinian早期产生规则构造裂缝,二者形成时间均早于原油充注;筛状孔和铸模孔应由风化阶段和/或埋藏阶段的溶蚀作用形成,晶间微孔应由埋藏阶段的蚀变和/或重结晶作用形成。(3)原生孔隙控制次生孔隙的分布,特别是原生的裂缝;在Kora火山中控制筛状孔和铸模孔形成的缝宽的阈值约为9μm,较宽的裂缝可优先促成筛状孔和铸模孔的形成。(4)再搬运火山颗粒含量的增加会显著降低高孔隙度岩石的总孔隙度;近源相带的孔隙度和渗透率高于远源相带,海底喷发火山远源相带发生的强烈钙质胶结可显著减少孔隙度和渗透率。相关认识可为火山岩储层形成、演化和分布规律研究提供依据。

新西兰Taranaki盆地中新世Kora火山高精度地层格架

建立埋藏火山的高精度地层格架对了解火山系统的演化、储层成因和资源潜力等具有重要意义.以新西兰Taranaki盆地中新世Kora火山为例,利用小波变换和井震联合对比等方法,开展火山地层高精度格架分析.在Kora火山识别出20个堆积单元,主要为火山碎屑堆积单元以及再搬运碎屑堆积单元,可合并为5个部分(相当于5个火山机构);整体上火山地层的建造与喷发中心的形成和迁移有关.利用井和常规三维地震数据可以较为准确地识别出喷发间断不整合界面系统、可建立堆积单元尺度的高精度地层格架,利用常规三维地震数据只能识别出部分喷发间断不整合界面、只能建立火山机构尺度的地层格架.相对年代的高精度地层格架是埋藏火山的更好选择.