Ni-MgO复合改性对HZSM-5分子筛催化性能的影响

采用等体积浸渍法制备了Ni和MgO改性的HZSM-5催化剂,考察Ni和MgO含量对甲醇制备丙烯的影响,并利用XRD、SEM、BET、NH 3-TPD等方法考察了Ni和MgO对HZSM-5分子筛的酸强度和结构的影响,结果表明,少量的Ni-Mg复合改性的HZSM-5分子筛MFI结构没有改变,但有效改变了催化剂的酸强度和孔径结构,显著降低催化剂中强酸含量,微孔孔径由0.5105 nm降为0.5016 nm,0.5%Ni-0.5%Mg/HZSM-5分子筛表现出较佳的丙烯选择性,丙烯的选择性提高了11.5%。

纳米ZSM-5分子筛的合成与表征

水热法合成常规微米 ZSM- 5分子筛并使用其作为基准物 ,以中孔碳纳米管为惰性基体 ,限定空间尺寸法合成了 Si O2 /Al2 O3 =1 0 0的纳米 ZSM- 5分子筛。 X射线粉末衍射测定结果表明该合成产品具有典型的 ZSM- 5骨架结构和纳米尺寸。红外光谱显示所合成产品具有典型的 ZSM- 5型沸石分子筛的骨架振动 ,但与基准物相比较同时出现了蓝移和红移现象。透射电镜显示纯化后的碳纳米管具有 2 0— 30 nm的内径并已多处开口 ,晶粒度在 30— 6 0 nm之间。扫描电镜表明纳米沸石的存在 ,同时由于小尺寸效应该样品呈球形聚集态。该方法可用于合成不同晶粒大小的产品 ,且沸石的分离较容易。

多维气相色谱在线分析轻烃芳构化产物的研究

对多维气相色谱(MDGC)法在轻质烃芳构化反应产物中烷烃、烯烃、芳香烃等组分的在线全组分分析方法进行了研究。根据待测产物中的典型组分选择了3根选择性不同的石英毛细管气相色谱柱(PE-1,PEG-20M,KCl/Al2O3-PLOT柱)组成多维分离。通过大量实验,优化了分析过程的色谱最佳条件,找准了六通阀的切换时间;系统采用1台气相色谱仪,双检测器,在线一次进样,通过六通阀切换技术,使待测组分经过3根不同选择性的毛细管色谱柱进行分离分析,得到三维色谱信息,结果令人满意;提出了对轻质烃芳构化反应产物进行在线全组分分析的方法,具有分离效果好、操作简便、稳定性好、全自动分析且速度快的优点,克服了传统的由两台仪器、两次单独进样分析气液相产物的操作繁琐的缺点。

导流锥式超声速旋流分离装置流动特性

采用二维轴对称模型,以理想空气为介质对超声速旋流分离装置内的流场特性进行了数值模拟。同时搭建实验平台,对小压比条件下影响流场特性和分离性能的结构和操作参数进行了研究。研究结果表明:进出口压比为1.4同时排液通道外壁张角小于12°时,超声速喷管扩张段内在面积比达1.27的情形下仍不存在气动激波,同时对扩张段内存在激波产生的情况进行分析,得出其原因为在排液口内产生反向压缩波,并向喷管上游移动。通过实验研究得出,压比为1.4,面积比为1.27时超声速旋流分离器分离效率最高,达到20.5%。

纳米ZSM-5分子筛受限空间合成

采用中孔碳纳料管为惰性基体,通过限定空间尺寸法合成n(SiO2)/n(Al2O3)=100,平均晶粒度为27nm的纳米ZSM-5分子筛。合成产物分别采用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)进行表征,并对水解时间、碳源等影响因素进行了研究。结果表明,合成的分子筛具有典型的ZSM-5骨架结构和纳米尺寸,并且由于小尺寸效应该样品呈球形聚集态。采用碳纳米管的纯化方法,较长的水解时间、合适的中孔碳源和铝源均有利于纳米分子筛的合成。

大型低压、低产气田地面集输工艺技术研究

非常规气田如致密气和煤层气由于其储量巨大和作为常规天然气良好的替代性得到人们广泛的关注。苏里格气田属非均质性极强的致密岩性的低孔(8.95%)、低渗(0.73md)、低产(1~3万m3/d)、低丰度(1.3×108m^3/km^2)、低饱和度(50~60%)、低压(28MPa)"的"六低"气田,经济有效开发的难度较大。现以苏里格气田苏10井区为载体,以"单井投资最低、能耗最低"的苏里格气田开发先进指标要求,研究出了一个更先进合理的适应"低压、低产"气田的枝上枝地面集输工艺技术。该技术的成功开发与应用,为煤层气田等非常规气田的成功开发提供了一定的技术支持。

天然气水合物勘探和开采方法研究进展

天然气水合物是水和天然气在低温和高压条件作用下形成的一种固态可燃物质,其优点为清洁无污染、燃烧热值高、使用便捷。分析了我国天然气水合物的研究现状,叙述了天然气水合物勘探和开采方法研究进展,并在此基础上,提出了天然气水合物开采对环境的影响。天然气水合物的勘探和开采发是一项复杂而艰巨的工作,建立清洁安全的天然气水合物勘探、开采工艺是最具前景的开发方式。

异丁烯-co-对甲基苯乙烯的合成研究

以二枯基氯(DCC)、四氯化钛(Ti Cl4)、2,6-二叔丁基吡啶(Dt BP)为合成原料,通过活性正离子聚合成功地合成了不同异丁烯和对甲基苯乙烯进料比、不同聚合时间下的聚(异丁烯-co-对甲基苯乙烯)无规共聚物。通过TG以及DSC对产物进行表征。结果表明,无规共聚物的单体转化率与分子量呈线性关系,分子量分布窄,具有活性聚合的特征。

三氧化钨直接催化氧化四氢苯酐合成丁烷四羧酸

以三氧化钨为催化剂,无需有机溶剂、酸性配体及相转移剂,用30%H2O2为氧化剂氧化四氢苯酐(THPA)直接合成1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)即可达到较高的产率和纯度,反应结束后通过简单的过滤分离方法即可实现产物与催化剂分离目的。当(WO3)∶(环己烯)∶(H2O2)的摩尔比为1∶80∶352时,在回流温度下反应6h,己二酸分离产率为85%,产品纯度可达到98%。生产工艺简单,无污染,操作成本低。

Ni_2P加氢脱硫催化剂的制备与表征

采用低温中和法制备负载型Ni2P/TiO2-Al2 O3催化剂和水热合成法制备Ni2P催化剂,采用XRD技术对两种催化剂进行表征.在小型连续固定床反应器上,以二苯并噻吩和正十二烷的混合液为模型化合物,考察Ni2 P/TiO2-Al2O3和Ni2P催化剂的加氢脱硫性能.实验结果表明,制备Ni2P/TiO2-Al2O3催化剂的适宜条件为：合成次磷酸镍的反应温度50～55℃、n（P）∶n（Ni） =2.2、溶液pH=2.5、载体n（Ti）∶n（Al） =1∶4、Ni2P的负载量为25％（w）,在此条件下制备的Ni2P/TiO2-A12O3催化剂的加氢脱硫活性可达97.1％;利用乙二醇-水混合溶液为溶剂,制备非负载型Ni2P催化剂,加氢脱硫活性较高,达到97.9％;综合对比两种催化剂,负载型Ni2P/TiO2-A12O3催化剂的性价比更高.

Ni-Mo/TiO_2-Al_2O_3催化剂的催化裂化轻汽油选择性加氢

制备了以TiO2/Al2O3为载体的镍基双金属选择性加氢催化剂,并用于催化裂化轻汽油的选择性加氢反应。考察了反应工艺条件对催化剂性能的影响,得出最佳的反应条件为:压力为2.0 MPa,反应温度为80℃,氢油比为40(体积比),空速为5 h-1。催化裂化轻汽油中二烯烃转化率达到98%以上。制备的选择性加氢催化剂具有良好的活性和选择性,其可以在选择性加氢领域获得应用。

煤层气田地面管网的在线模拟与预测系统

为提高煤层气田地面管网的数字化与自动化,实现地面设施监控及管理的智能化和无人化,研发了煤层气田地面管网的在线模拟与预测系统。该系统通过在线网络即时地接收现场测量设备所测得的实时数据,并将数据存入历史数据库和实时数据库中,经过处理和分析,实时地在线反馈实际信息和模拟结果。该系统可实现虑拟计量、确定输气管道清管周期等功能,对气田生产运行起到很好的辅助作用,有助于提高煤层气田精细化管理水平。

苏里格气田集输管线清管过程瞬态模拟

对清管过程中的两相流流体特征的研究有助于管线及上下游设备的设计及操作。为此,采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的TACITE编码瞬态模型对苏里格气田集气管线清管操作中两相流瞬时流动规律进行了研究,重点分析了通球过程中流型、液体流量、压力、清管速率及天然气水合物堵塞等工况的变化规律。结果表明:由于清管过程中地形起伏较大,流体出现了多种流型,液体流量与压力沿程波动较大;清管器速度在上升管段和下降管段的凹凸结合处由于前后压差的明显变化会发生较大的改变。通过对管道总持液量变化的分析,获取了清管后各阀组管线恢复稳态的时间。采用瞬态分析方法对清管器运行中温度变化研究的结论表明:各阀组在清管过程中没有天然气水合物的形成。进一步验证了清管节流理论的正确性。

苏里格气田苏10井区地面建设优化方案

苏里格气田苏10井区属于克拉通盆地的岩性气藏,有着"低孔(8.95%)、低渗透(0.73×10-3μm2)、低产(1×104～3×104m3/d)、低丰度(1.3×108m3/km2)、低饱和度(50%～60%)、低压(28 MPa)"的"六低"特征,经济有效开发的难度非常大,该气田的开发曾因此陷入停顿。为了实现在满足技术要求前提下低成本开发的目标,打破常规,围绕总体布站方案开展了大量的创新、研究、比选,制定出一个更先进合理的适应"六低"气田的集中增压"枝上枝"阀组布站工艺技术方案。与传统分散增压集气站技术、集中增压集气站技术相比,该技术方案大大简化了集气设施,降低了能耗,从而大幅度降低投资。实践证明,这些优化方案不仅适用于苏里格气田的开发和建设,也为类似"六低"气田的开发和建设提供了借鉴作用。

苏里格气田井下节流综合预测

传统井下节流工艺通常采用图版法、简化模型或焓熵图图解法来求解节流降温过程,这些算法都缺乏通用性和计算的连续性。为此,应用TACITE稳态模型分别结合Perkins和Fortunati节流模型对苏里格气田井下节流过程的温度、压力变化进行模拟,并采用NETOPT网络优化模型对井下节流器的内径进行预测优化,同时采用多种模型对井下节流过程进行井下节流敏感性分析、天然气水合物抑制效果预测和流体临界状态判断。模拟结果与现场实测数据比较表明:多种预测模型的综合运用可较好地对井下节流过程的压力、温度、节流器内径等节流参数进行预测模拟,为该气田井下节流工艺提供了可靠的预测手段;井下节流可较好地简化井口流程并改善井筒天然气水合物的形成条件;马赫数临界判定方法对井下节流流体临界状态的判定要比理论临界压力比判定方法更严格、准确。

低压、低产煤层气田井口集输工艺技术

我国煤层气田开发具有一定规模的地区主要分布在山西沁水盆地和陕西韩城等地。煤层气田由于具有低产、低压、低渗等特点,因此开发投入高、产出低、风险大。文章通过对国内外典型煤层气田的井口集输工艺技术,包括井口气水分离系统、井口计量系统、水处理系统等较为系统的综述、分析和对比,指出简化井口流程、合理选择材质、优化井口布局及总体开发是做到"满足技术要求下的最低成本"开发的有效方法。

格瑞克柿庄南枣园煤层气集输管网优化的PIPEPHASE数值模拟研究

格瑞克柿庄南枣园煤层气田具有典型的低产、低压、低渗的特征,由于目前国内既没有煤层气田设计的相关规范,又没有更多的经验可以借鉴,若采用传统的集输工艺必将造成工程投资的增加,降低整体经济效益。文章结合该气田集输管网的现状,运用PIPEPHASE数值模拟软件,研究出了一套经济适用的"集中增压‘枝上枝’阀组布站"的环形集输工艺技术。该技术具有投资省、见效快、便于管理维护、节省人员、建设灵活、节能、环保和占地少等优点,对国内今后大型低压、低产煤层气田的地面开发建设具有推广意义。

苏里格气田苏10井区清管工艺的研究与应用

对清管过程中的两相流流体特征的研究有利于管道及上下游设备的操作与设计。现采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的动态分析TACITE编码对苏里格气田苏10井区的"枝上枝"布站中集气管道清管操作中两相流瞬时流动规律进行研究。对两种模型的模拟结果进行了对比分析,并重点分析了通球过程中清管压力、压差及清管速率等工况变化规律的计算结果。通过现场实践表明该方法得到的结果较保守,现场可将稳态模型与动态模拟结合使用,可起到较好的指导作用。

气液两相分离器计算方法的优化

分离器是最常见的工艺设备之一。目前计算分离器大小的方法主要是根据规范标准,但标准规范具有一定的局限性。同时许多技术文献也已对分离器的设计进行了论述,大量的技术信息在许多公司的内部设计手册中也被涉及,而公开发表的文献却少见报道。此外,对于分离器尺寸设计的基本方程已众所周知,但对方程中参数的选择还有许多需要考虑和慎重的地方。因此,着力介绍了不同的分离器设计方法和分离器的设计基础理论,并提供了分离器逐步计算的新方法和计算对比实例,为分离器的设计计算提供相应的指导。

辽河油田100万m^3/d天然气轻烃回收装置的方案优化

辽河油田200万m3/d天然气轻烃回收装置,目前由于设计规模与实际处理量不匹配,设备老化严重,装置已不能满足生产运行要求,拟新建一套处理规模为100万m3/d的轻烃回收装置。通过大量模拟计算,分析了C2、C3收率与制冷温度和总能耗之间的关系,确定了制冷温度为-114℃,C2收率为85%、C3收率为98%的最优工艺参数。针对工程特点对轻烃回收方案进行了优选,最终确定了膨胀机制冷加丙烷辅助制冷的同轴前增压的轻烃回收方案。该方案采用丙烷辅助制冷系统,增强了装置对组分波动的适应性,避免了目前装置氨系统的腐蚀问题;再生气取自分子筛出口并返回压缩机三级入口,利用原料气压缩机三级增压,增加装置运行的平稳性,同时取消再生气分离器,减少了投资;增设再生气换热器,回收再生气余热590kW,减少燃料气消耗40万m3/a以上;冷量和热量梯级利用,能量利用率高,单位综合能耗低于国内和国际能耗水平。