二甲醚辅助CO_(2)驱提高页岩油采收率可行性实验——以四川盆地长宁地区奥陶系五峰组为例

为实现CO_(2)驱替过程中CO_(2)性能最大化,进一步提高CO_(2)驱替页岩油的采收率。提出了采用二甲醚(DME)辅助CO_(2)驱油方法,基于核磁共振(NMR)技术,通过开展助溶剂辅助CO_(2)驱替岩心实验,对比了丙烷、正己烷和DME辅助CO_(2)的驱油效果,明确了DME作用下CO_(2)对不同孔径孔隙原油的动用特征。结果表明:相比纯CO_(2),摩尔分数为20%的DME−CO_(2)混合溶剂能够将CO_(2)-原油的界面张力降低45百分点,混相压力降低33百分点,原油黏度降低80百分点,可动用孔隙孔径下限由7.7 nm降至3.2 nm,页岩油采收率提高35.9百分点;并可显著提高CO_(2)动用小孔隙(0.9 nm<r<101.0 nm)和大孔隙(101.0 nm≤r<7088.0 nm)的能力,动用程度分别提高了3.3倍和1.9倍;CO_(2)混合溶剂中DME最佳摩尔分数为20%,最大不超过30%。研究成果为探索页岩油藏新的开发方式和新策略提供了参考和借鉴。

二甲醚(DME)制冷性能的实验研究

在二甲醚热物理性质分析的基础上，对二甲醚的制冷性能进行了实验研究，并与常用制冷剂R134a的制冷性能进行对比，结果表明：在同一实验装置上，在相同冷凝温度、不同蒸发温度下的二甲醚的制冷量比R134a约低10％～15％，制冷系数（COP）比R134a低约3％～9％，DME可以直接充注用于R134a制冷系统，可以作为R134a的直接替代物。通过对不同种类的润滑油的实验测试表明：常用的脂类油和矿物油均可用作二甲醚制冷系统的润滑油，使用脂类油时二甲醚排气温度比使用矿物油时稍高，矿物油更适于应用于二甲醚制冷系统。

二甲醚(DME)汽车应用分析

这里主要介绍了作为柴油替代燃料二甲醚(DME)应用情况,并从排放、动力性、车内噪声三方面对柴油车和DME汽车进行了性能对比试验并分析了原因。

二甲醚(DME)的开发与应用

国内外研究表明,目前二甲醚是仅次于氢燃料的清洁燃料,有望成为主要石油替代产品。二甲醚常温常压下是气态,加压到5￣6个大气压可以变为液体,物理性质类似于液化石油气。二甲醚十六烷值大于55,高于柴油,可作为理想的柴油替代品。二甲醚低毒低腐蚀性,燃烧时有害气体排放量明显低于汽柴油,能显著缓解城市汽车尾气污染。

二甲醚(DME)应用前景瞻望

二甲醚(DME)是近几年被广泛看好的柴油及液化气替代燃料,文章论述了DME的用途及前景用途,阐述了二甲醚用作替代燃料的潜在优势。

二甲醚/甲醇均质压燃性能和排放特性的试验研究

在单缸发动机上进行了二甲醚/甲醇均质压燃(HCCI)的试验研究。结果表明,采用二甲醚/甲醇双燃料方式,HCCI的工况范围大幅拓宽,低转速平均指示压力接近0.8MPa。低负荷工况指示热效率随甲醇浓度的降低而升高;对于较高负荷,存在一个指示热效率较高的甲醇浓度区间。正常燃烧范围内,NOx排放一般低于20×10 6,即使在接近爆燃的工况,试验中测得的NOx排放也低于100×10 6;HC和CO排放明显高于柴油机。随甲醇浓度降低,HC和CO排放降低,NOx排放略有升高。

液滴蒸发一维数学模型及其在二甲醚喷雾中的应用

描述了液滴蒸发的一维数学模型及其数值求解方法,并且利用该模型首先对单液滴的蒸发过程和定容燃烧室内二甲醚(DME)的喷雾过程分别进行了模拟计算和分析,然后对二甲醚发动机的喷雾燃烧过程进行了数值模拟,并将模拟结果与KIVA程序中原有的Spalding蒸发模型及实验数据进行了对比.结果表明,一维蒸发模型对蒸发过程的描述较Spalding的零维蒸发模型更为真实.

EGR对二甲醚HCCI着火过程的数值模拟研究

从化学反应动力学的角度,应用单区燃烧模型和已建立的二甲醚(DME)化学反应机理,对DME均质充量压燃(HCCI)的着火过程进行了数值模拟,分析了不同EGR率对其着火过程的影响,并从热效应及化学效应两方面分析了内部热EGR对燃料着火过程的影响。研究结果表明:内部热EGR对DME的HCCI着火过程有着显著影响。

天然气掺混二甲醚扩散式燃烧性能与排放

调节二甲醚（DME）与天然气的体积比,在火焰筒试验台上测试了燃烧器的组分响应,在小型工业炉窑上测试了传热与燃烧性能.结果表明：与纯天然气相比,天然气掺混二甲醚时热效率变化不大,混合气相对于天然气具有较好的互换性;混合气燃烧时污染物的排放,与纯天然气相比也相差不大,NOx等污染物一直维持在较低水平.从经济性角度出发,为提高燃烧效率,建议掺混10％～30％体积分数的二甲醚为宜.

代用燃料二甲醚的研究现状与前景

从环保与节能的角度分析了柴油机采用新型清洁燃料的重要性,介绍了二甲醚(DME)和其他代用燃料的物理化学特性。总结了近年来对DME氧化和燃烧的化学动力学研究情况,论述了柴油机燃用DME实现无烟化、超低排放的机理。最后分析了柴油机采用DME作为代用燃料时燃油系统的选择和匹配所需要解决的关键性技术问题,讨论了DME发动机进一步研究和发展方向。

合成气直接制二甲醚的Cu基双功能催化剂研究

为对催化研究和二甲醚的实际生产提供参考,采用共沉淀沉积法制备了一系列CuO/ZnO/ZrO2/MnO2/HZSM-5比例不同的二甲醚合成催化剂,并在固定床高压流动反应装置上,以自制的含氮合成气(V(H2)∶V(CO)=2.13)为原料考察了催化剂制备条件和组分比例对催化剂性能的影响.结果表明,当共沉淀温度在75℃、pH值在10左右,n(CuO)∶n(ZnO)∶n(ZrO2)∶n(MnO2)=1∶1∶0.5∶0.01、m(MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)∶m(HZSM-5)=3∶1时,催化剂的活性和选择性最好,在反应压力为4.0 MPa,原料空速为1 000 h-1,反应温度为250℃时,CO转化率达到87.81%,二甲醚收率达到65.07%.TPR、XRD、XPS等测试结果表明,在MnO2-(CuO-ZnO-ZrO2)/HZSM-5催化剂中,ZnO能提高CuO组分的分散度,使活性中心增加,并与MnO2协同作用,促进电子传递,增强了催化剂的活性和选择性.

世界二甲醚应用开发现状

二甲醚因其对人体无毒、使用安全,对环境友好,并具有良好的燃料性能,可部分替代液化气民用燃料以及替代柴油作为清洁的汽车燃料,加之其原料来源丰富,生产成本低,因此其生产与应用技术的研发受到世界各国的关注。综述了当前世界及中国二甲醚应用技术的进展情况,对我国二甲醚应用技术的研发提出建议。

新液体燃料——二甲醚的热力学性质与传递性质研究

应用分子热力学理论计算了液体燃料二甲醚的热物理性质,包括pVT性质、蒸汽压和汽化潜热、粘度和表面张力等,所得计算结果与实验数据符合良好,表明本文所提出的方程能很好地反映二甲醚分子的热物理行为。本方法可应用于工程计算。

二甲醚蒸汽重整制氢PdZn系催化剂

采用沉积沉淀法制备了一系列PdZn/ZrO_2催化剂。将其与二甲醚水解催化剂ZSM-5/γ-Al_2O_3机械混合后用于二甲醚蒸汽重整制氢反应。考察了Pd前体、Zn/Pd摩尔比(n(Zn)/n(Pd))和还原温度对该催化剂催化性能的影响。结果表明,在以PdCl_2为前体、n(Zn)/n(Pd)=6时制备的并经400℃还原的PdZn/ZrO_2催化剂与ZSM-5/γ-Al_2O_3质量比为2的ZSM-5/γ-Al_2O_3水解催化剂组成的混合催化剂在二甲醚蒸汽重整中具有较高催化活性,二甲醚转化率和H_2产率分别为56.8%和55.7%,CO_2选择性可达81.1%。

二甲醚/氢气稀混合气的着火特性

利用激波管测量了二甲醚(DME)/氢气(H2)/氧气(O2)/氩气(Ar)稀混合气在宽广条件下的着火延迟期,并利用Chemkin软件对着火过程进行了模拟计算.实验结果表明,当混合气中H2的摩尔分数2HX<80%时,着火延迟期呈现出了典型的Arrhenius温度与压力依赖性;当80%<2HX<98%时,着火延迟期与温度仍呈现出Arrhenius关系,但是压力越高全局活化能越高;当2HX>98%时,着火延迟期与温度和压力都呈现出复杂的依赖关系.实验结果和计算结果均表明,随着H2混合比例增加,DME/H2混合气的着火延迟期呈现非线性的变化规律而且模型NUIG C4可以很好地预测出实验结果.通过自由基浓度分析和标准化H自由基消耗速率分析解释了上述现象.

蓖麻油与二甲醚临界互溶温度实验测量

为测定二甲醚与蓖麻油混合燃料的临界互溶温度,对互溶性实验装置进行了改进.利用改进后的装置,在蓖麻油的质量分数为2.01%-93.03%范围内,测量了16个状态点的蓖麻油与DME的临界互溶温度.结果表明：蓖麻油与DME临界互溶温度在221.46-256.62 K之间.临界互溶温度随着蓖麻油浓度的增加而增加,在蓖麻油的质量分数为0.5时,临界互溶温度为245 K（-28.15℃）,能够满足高寒地区的使用.将临界互溶温度拟合为蓖麻油质量分数的函数,可供选择合适的DME发动机燃料润滑改进剂时使用.

某艇用柴油机改二甲醚发动机性能与排放特性分析

以一台4缸艇用增压柴油机为研究对象,基于STAR-CD软件,计算了该柴油机燃用二甲醚(DME)时的缸内压力、温度与NOX排放的变化情况,并与其燃用柴油时情况进行了对比。分析了在不同负荷与不同喷孔直径下燃用DME时的NOX排放特性。结果表明,该柴油机燃用DME后,动力性能降低幅度甚微,基本在2%以内,其NOX的排放比燃用柴油要低15%左右,为艇用DME发动机的开发提供了依据。

柴油机燃用二甲醚的燃烧数值模拟研究

本文借助AMESim4.3仿真软件的发动机燃烧仿真平台IFP-Engine,建立了单缸直喷柴油机燃用二甲醚的燃烧仿真模型。在原机标定转速下,通过改变压缩比、供油提前角和喷油器喷孔数目及喷孔流通截面积等参数,进行了柴油机燃烧过程模拟计算和分析,模拟结果有望在柴油机燃用二甲醚的研究工作中得到广泛应用。

直列泵柴油机燃用二甲醚燃料的试验

依据GB 17691—2OO5中的方法,在一台增压直列泵柴油机上进行了燃用二甲醚(DME)的排放试验。对试验结果进行分析,结果表明:燃用二甲醚可以降低CO、THC以及NOx排放,烟度值几乎为零,二甲醚是柴油机理想的低排放代用燃料。

二甲醚制冷性能分析及其lgP-h图

文章将二甲醚作为制冷剂与R22、R134a、R600a在热力性质、安全性、对环境的影响和制冷循环性能等方面进行了对比分析,发现虽然DME可燃,但只要安全措施得当并减小泄漏的可能性,相对R600a更为安全,因此DME作为制冷剂具有环保、高效、无毒和与材料兼容的特点。文章还根据DME的物性方程及状态方程进行了热力学分析,绘制出DME的lgP h图。