改性碱木质素产品作为牺牲剂在三次采油中的应用研究

研究了改性碱木质素 HML 和各种石油磺酸钠的吸附特性 ,以及作为三次采油牺牲剂减少石油磺酸钠吸附损失的作用规律 ,获得了改性碱木质素与大庆四厂原油产生超低界面张力的条件 .结果表明 :HML作为牺牲剂可以显著地减少主表面活性剂石油磺酸钠 ORS- 41的吸附损失 (减少量 >5 0 % ) ,HML能和石油磺酸钠、碱、聚合物配合将油水界面张力降至超低范围 .

生物表面活性剂作为牺牲剂在三元复合驱中的应用研究

界面活性研究表明,在一定NaOH浓度下,鼠李糖脂发酵液和表面活性剂按不同比例复配后,可以改善界面活性,界面张力低于以表面活性剂为主剂形成的三元复合体系与原油的界面张力。说明生物表面活性剂与表面活性剂复配后存在着明显的协同效应。生物表面活性剂作为牺牲剂,用其对油砂预吸附后可以降低表面活性剂吸附损失30％左右。在用生物表面活性剂的三元复合驱矿场试验中,表面活性剂用量减少一半情况下,采出井流出物中表百活性剂相对浓度高于未使用生物表面活性剂的三元复合驱矿场试验中流出物表面活性剂的相对浓度。化学驱原油采收率平均提高16.64％以上。图5参7（李道山摘）

牺牲剂降低表面活性剂吸附损失研究

针对三元复合体系 ,应用牺牲剂对油砂预吸附后 ,测定表面活性剂在油砂上吸附等温线 ,结果可降低表面活性剂吸附损失 4 0 %～ 60 %。界面张力和粘度测量表明 ,牺牲剂加入对复合体系性质影响较小。牺牲剂无论是以前置段塞还是以混合方式注入都可以提高三元复合体系驱油效率 。

小分子表面活性剂作为牺牲剂降低聚合物吸附损失的研究

研究了利用小分子表面活性剂作为牺牲剂来降低聚合物在近井地带吸附量的方法,考察了小分子阳离子CA-1、小分子醇PEG10000和小分子阴离子木质素磺酸钠作为牺牲剂在石英砂上的吸附规律及其对聚合物静态吸附量的影响;利用岩心驱替实验研究了牺牲剂注入方式对聚合物动态吸附滞留量、注入压力及阻力系数的影响。实验结果表明,CA-1、PEG10000及木质素磺酸钠分别可以在50mg·L^(-1)、1 500 mg·L^(-1)、5 000mg·L^(-1)的浓度下使聚合物的静态吸附量分别降低40.5%,36.2%及30.5%。CA-1作为前置段塞注入后能够使聚合物动态吸附量降低30.1%,阻力系数降低了69.7%,能够满足降低聚合物在近井地带吸附滞留量及降低近井地带注入压力的要求,为确保配注量、使聚合物能够进入地层深部发挥驱油效果提供了一种便捷低成本方的方法。

牺牲剂对大庆油田三元复合体系驱油效果影响的物理模拟研究

在两维纵向非均质正韵律物理模型上开展了牺牲剂对大庆油田三元复合驱油效果影响的物理模拟研究；探讨了牺牲剂六偏磷酸钠、聚磷酸钠和木质素磺酸盐在不同注入方式下对三元复合驱油效果的影响。物理模拟研究表明，六偏磷酸钠价格低、货源广，可成为现场应用的牺牲剂；三元复合体系注入之前，注入少量牺牲剂六偏磷酸钠，可使三元复合驱采收率进一步提高３０％；用等量的牺牲剂代替部分表面活性剂在三元复合体系注入之前注入，对三元复合驱油效果影响很小，但可大大降低三元复合驱成本。

需要牺牲剂可见光下分解水的光催化材料

介绍了需要牺牲剂在可见光下光催化材料分解水的原理 ,以及典型的几类该种催化剂 。

醇分子作为牺牲剂对Pt/TiO_2光催化水解产氢效率的影响

鉴于太阳光催化分解水获取氢能源反应中,产氢效率受到牺牲剂组成和结构的影响,以Pt/TiO_2为模型催化剂,125 W高压汞灯为光源,在常压环境下,比较不同一元醇(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇)和多元醇(乙二醇、丙三醇、丁四醇、聚乙二醇)的反应性能.实验结果发现,乙二醇作为牺牲剂时产氢效率最高,可达到17.62 mmol·(g·h)-1.研究还发现,反应不仅生成了H2和CO_2,还生成了CO、CH_4、C_2H_6、C_2H_4等产物.基于产物分布,进一步对醇分子作为牺牲剂时,光解水的产氢机理进行了探讨.

木质素基表面活性剂在碳酸钙表面的吸附特性及用作3次采油牺牲剂

研究几种木质素基表面活性剂在碳酸钙表面的吸附特性,发现静电作用和氢键作用不是主要的吸附驱动力,木质素基表面活性剂分子中的羧酸基与碳酸钙表面的螯合吸附作用是控制其吸附的主要驱动力。研究几种木质素基表面活性剂与十二烷基苯磺酸钠(LAS)的复配效果,发现几种木质素基表面活性剂都使LAS溶液的表面张力降低,但是只有木质素磺酸钠(SL)和木质素羧酸钠(CMWAL)能够降低LAS在碳酸钙表面的吸附量,起到牺牲效果,尤其是CMWAL在较低浓度下即具有显著的牺牲效果,在质量分数为20%时(占LAS),最大牺牲效果可达95.2%。

鼠李糖脂作为牺牲剂对大庆油田三元复合体系抗吸附性能及驱油效果的评价

强碱三元复合驱技术广泛应用于大庆油田,随着国际原油价格持续走低,降低开采成本成为迫在眉睫的技术难题。为此,研究在三元复合体系中加入适量的廉价牺牲剂,以减少高成本表面活性剂在地层油砂中的吸附损失,进一步提高驱油效率。以生物表面活性剂鼠李糖脂为研究对象,分别采用复配及预吸附的方法,对其改变岩石润湿性、抗吸附及驱油性能进行评价。实验结果表明,鼠李糖脂与烷基苯磺酸盐复配后,二者之间存在着明显的协同效应;鼠李糖脂及其代谢产物可以有效地改变岩石的润湿性,相对润湿指数均由弱亲油性向弱亲水性方向移动;鼠李糖脂可有效降低表面活性剂和碱的吸附损失,可降低表面活性剂吸附损失9.4个百分点,Na OH可减少吸附损失9.8个百分点;在等黏度的驱油条件下,前置段塞注入方式优于复配混合注入方式,前者可使总采收率提高近5个百分点。

玉米秸秆牺牲剂对TiO_(2)/Pt/生物炭光催化水制氢性能的影响

采用光沉积法、水热合成法制备出TiO_(2)/Pt/生物炭复合光催化剂,以玉米秸秆悬浮液作为牺牲剂,考察了不同质量分数玉米秸秆对光催化分解水制氢性能的影响。通过X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning ElectronMicroscopy,SEM)、透射电子显微镜(TransmissionElectronMicroscopy,TEM)、X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-Visible diffuse reflectance spectra,UV-Vis DRS)等表征手段进一步论证了复合催化剂结构特征。结果表明,随着玉米秸秆质量分数的增大,光催化体系的制氢量展现出先增大后降低的变化趋势。当玉米秸秆质量分数为30%时,TiO_(2)/Pt/生物炭复合材料制氢性能最佳,制氢速率达到225μmol/(g·h),是单纯TiO_(2)/Pt的11.2倍。其原因在于玉米秸秆分子组成中含有大量的醛基自由基,在光催化过程中被激发,与空穴发生氧化反应,提高了光催化制氢效率。此外,TiO_(2)/Pt/生物炭光催化制经过5次重复利用后,制氢量仍为900μmol/g,具有较高的光稳定性。

CuO-SiO_(2)气凝胶@TiO_(2)纳米纤维无牺牲剂光催化还原CO_(2)

采用溶胶-凝胶法制备CuO-SiO_(2)复合气凝胶,通过在气凝胶孔道内填充TiCl4,然后将其气相水解,得到了在CuO-SiO_(2)气凝胶表面生长了高结晶度的TiO_(2)纳米纤维(CuO-SiO_(2)@TiO_(2)),纤维直径~16 nm。通过XPS、UPS、UV-Vis DRS、荧光光谱(PL)等表征了材料的结构及光电性能。结果表明,制备的CuO-SiO_(2)@TiO_(2)对可见光有明显吸收,且荧光强度较商用Ti O_(2)(P25)大幅降低,光生电子-空穴对更加稳定。再在纳米纤维上负载CuO,所得CuO-SiO_(2)@TiO_(2)/CuO在可见光区的荧光强度进一步增强。以300W氙灯为光源,分别以CuO-SiO_(2)@TiO_(2)及CuO-SiO_(2)@Ti O_(2)/CuO为催化剂,无牺牲剂条件下光催化还原CO_(2),4 h后甲醇产率分别为1304.0及1589.0μmol/g-cat,转换频率(TOF)分别为0.038及0.046 h^(–1)。循环实验表明,纳米纤维具有较好的光催化稳定性,经过4次光催化循环实验后,CuO-SiO_(2)@TiO_(2)/CuO的保留率~94%,甲醇产率可达1472.0μmol/g-cat,TOF为0.042 h^(–1)。

木素磺酸盐用作表面活性剂驱油牺牲剂的研究

表面活性剂驱油是提高石油采收率最具潜力的技术之一。该技术成本昂贵的主要原因是地层岩石对表面活性剂的吸附而造成损失。使用牺牲剂来减少表面活性剂的吸附损失已有报道。本文研究了价格低廉的木素磺酸盐(LS)作为表面活性剂驱油牺牲剂的可行性。在同玉门油田表面活性剂体系配伍时,研究了改性 LS 的吸附特性,抗吸附损失作用及其对表面活性剂体系相行为的影响。结果表明,改性 LS 的吸附符合 Langmuir 方程;使用改性 LS 的水溶液对地层岩石进行预冲洗,可显著地减少表面活性剂的吸附损失(减少量>60%)。因为改性 LS 与阴离子表面活性剂有较好的协同作用,并可以提高其耐盐性。因此,改性 LS 作为表面活性剂驱油时的牺牲剂具有广阔的前景。

在表面活性剂驱中木质素磺酸盐作为吸附牺牲剂的评价

对在表面活性剂驱过程中木质素磺酸盐作为牺牲剂的可行性进行了研究。该技术是基于高效液相色谱 (HPLC)分析 ,来测定木质素磺酸盐和石油磺酸盐的浓度。建立木质素磺酸盐和石油磺酸盐的吸附等温线来评价木质素磺酸盐的牺牲效果。开发了一个用来描述在木质素磺酸盐存在下的离子交换的简单模型 ,这个模型中包含了阳离子与木质素磺酸盐的联系。本项研究的主要结果有四个方面。第一 ,用木质素磺酸盐预冲洗处理孔隙介质 ,可以显著地降低表面活性剂的损失 (降低量大于 50 % ) ,然而 ,当木质素磺酸盐与表面活性剂段塞混合在一起时 ,表面活性剂损失的降低就很少。第二 ,在木质素磺酸盐存在时有更多的阳离子从岩石上进行交换 ,这种阳离子交换的增强是二价阳离子与木质素磺酸盐结合的结果。第三 ,与盐水和石油磺酸盐相比 ,木质素磺酸盐会导致可溶性矿石的更大程度的溶解 ,产生了不需要的二价阳离子。第四 ,木质素磺酸盐对石油磺酸盐的耐盐度和最优矿化度的影响并不大。从这些实验室结果 。

牺牲剂对含泥砂浆性能的影响研究

选取表面活性剂作为泥土"牺牲剂",通过将其与聚羧酸系减水剂复合使用,研究了"牺牲剂"对含泥砂浆流动性、凝结时间及力学性能的影响。研究结果表明:"牺牲剂"与聚羧酸系减水剂复合使用时可明显改善含泥砂浆的初始流动性及流动性保持性能,当"牺牲剂"达到饱和掺量0.4%时,砂浆流动性最大且流动性保持性能最佳;二者复合后的相容性好;"牺牲剂"掺量不宜大于饱和掺量,否则会造成体系缓凝及力学性能的劣化。分子量和红外光谱的结果表明"牺牲剂"不具有聚氧乙烯长侧链结构且分子量较小,更易优先被粘土吸附从而提高含泥砂浆的流动性。

不同牺牲剂在混凝土中的辅助抗泥效应

通过试验发现,侧链M=2400和2800摩尔比例为2:1时,制备减水剂PC-21达到最佳减水效果。本研究分别选择聚乙二醇、丙烯酸类聚合物、小分子络合物和阳离子型聚合物作为牺牲剂。试验发现,随着牺牲剂掺量的提高,其辅助减水效果会提高。四类牺牲剂的抗泥能力大小为:阳离子型聚合物≈有机膦酸类小分子络合物>有机羧酸类小分子络合物>丙烯酸类聚合物>聚乙二醇。将PC-21与EDTMPA和CS进行混凝土试验,EDTMPA和CS的掺入可有效减少聚羧酸减水剂的掺量,其抗粘土效果较明显。

电解水阳极析氧替代反应及高效催化剂研究进展

开发先进的电解水制氢技术,推动制氢产业规模化发展,是缓解当前能源危机和环境污染的有效途径.当前发展的电解水制氢技术存在析氧反应(OER)动力学缓慢、能耗高、O2附加值低、活性氧物种降解隔膜等问题,限制了电解水制氢的大规模应用.对电解水系统进行反应设计,以热力学上更易发生的阳极反应替代能垒较高的OER,降低过程能耗的同时,得到高附加值的氧化产品,具有显著的经济效益和发展潜力.本文系统综述了牺牲剂氧化反应(Sacrificial agent oxidation reaction,SAOR)和电化学合成反应(Electrochemical synthesis reaction,ESR)在OER替代研究中的最新进展,对这两大类替代反应进行了分类,重点讨论了它们的氧化机制、适用的非贵金属基催化剂及相应的调制策略.此外,对开发高性能催化剂助力低能耗混合电解水制氢系统可能面临的挑战和未来的发展方向进行了展望.

木质素衍生物的吸附特性及三次采油牺牲效果

研究了p H值、尿素、无机盐对木质素磺酸钠(SL)在碳酸钙表面的吸附特性的影响,发现静电作用和氢键作用不是SL在碳酸钙表面吸附的主要驱动力,而具有较强络合能力的盐类能显著降低SL的吸附量,采用氯化锂封闭SL的部分羧基也能使其吸附量有所降低,说明SL的羧基与碳酸钙之间的络合作用是控制其吸附的主要驱动力.文中还制备了高羧基含量(2.59 mmol/g)的木质素羧酸钠(CAL),发现CAL用作三次采油牺牲剂时,在较低含量下即具有显著的牺牲效果,最大牺牲值可达95.15%;同时CAL和SL都与十二烷基苯磺酸钠具有较好的协同效果.

光催化“全”分解水制H_2与牺牲体系产H_2的关系

多相光催化"全"分解水制H_2的研究已走过约40年路程,至今未获得真正的突破,目前国内、外发表的许多可见光催化牺牲体系放H_2的文章,虽然它在氢离子还原机理方面有一定的参考意义,但它不能解决光催化"全"分解水制H_2问题,本文提醒我国光催化界:勿把可见光牺牲体系产H_2研究的结果,当成我们在分解水制H,方面取得的进展,应认真总结过去失败的经验教训,兼顾热力学和动力学两方面的要求,制订出正确的"全"分解水制H_2催化剂的研究策略。

抗泥型聚羧酸系减水剂的合成与研究进展

随着我国经济飞速发展,基建步伐的加快,优质的砂石资源越来越少,导致大量含泥量高的砂石被应用到工程建设中。骨料中的含泥量不仅影响聚羧酸高性能减水剂(PCE)的减水效果还降低了PCE对泥土的分散性能。因此提升PCE的抗泥性能已成为今后聚羧酸减水剂发展的关键。本文主要综述了近几年国内外学者对抗泥型聚羧酸减水剂的研究进展,介绍了PCE与粘土的作用机理。从优化分子结构、引入抗泥官能团和复配牺牲剂等方面进行总结,分析了目前存在的问题,并对该研究领域今后的发展方向进行了展望。

氧化钛负载脱硝催化剂的碱中毒过程:氧化钒的保留和氧化钨的牺牲（英文）

V2O5-WO3/TiO2催化剂目前已广泛用于电厂和工业锅炉燃烧废气脱硝,但燃烧原料煤及石油中含有的杂质元素碱金属与碱土金属元素可吸附在催化剂上,不仅会减少催化剂酸性位的数量,还会与催化活性元素结合生成惰性物种,导致催化剂失活.因此,已有许多有关钒钨钛催化剂碱中毒的研究,从催化剂的氧化还原能力、酸性位损失及表面孔结构等方面进行了讨论.但这些研究大多集中在碱中毒对活性组分V2O5的影响及中毒催化剂的活性变化,很少涉及催化剂中WO3的作用,也缺乏有关不同活性元素与钾盐反应的实验证据.本文采用过量浸渍法制备了不同钒和钨含量的钒钨钛催化剂,研究了氯化钾对其氨法选择性催化还原(NH3-SCR)活性的失活效应.利用感应耦合等离子体、N2吸附、拉曼光谱、H2程序升温还原、NH3吸附红外光谱和NH3氧化活性等手段对新鲜和中毒催化剂的性质进行了表征,特别探讨了V2O5和WO3对催化剂抗碱中毒能力的贡献.催化剂活性测试结果表明,V2O5含量越高,活性温度窗口越宽,而且含有WO3的三元催化剂活性高于V2O5/Ti O2二元催化剂.催化剂的BET比表面积和孔结构取决于TiO2载体,随活性组分配比变化不大,说明催化剂物理结构性质并非影响活性的主要因素.原位红外光谱及H2程序升温还原测试结果表明,随V2O5含量提高,催化剂表面Brnsted酸性位数量及氧化还原能力提高.作为反应的主要活性物种,V2O5在碱中毒处理后变成惰性的偏钒酸钾KVO3,使催化剂中Brnsted酸性位减少,热稳定性下降,并削弱了催化剂的氧化还原能力,因此低钒含量的催化剂容易严重中毒失活.在高钒负载量(3%)时,部分V2O5在碱中毒后得以保留,从而使催化剂保持了一定的脱硝催化活性.另外,WO3能给催化剂表面提供热稳定的酸性位,虽然WO3自身的氧化还原能力差,但其能改善V2O5的分散性,从而提高V2O5-WO3/TiO2催化剂的活性.除此之外,WO3在催化剂碱中毒过程中还能扮演牺牲剂,与钾反应生成钨酸钾(K2WO4),即在V2O5与钾离子结合形成KVO3的同时,部分WO3也会与钾反应形成K2WO4,可以使三元催化剂保留更多的活性V物种.因此,在所研究的催化剂中,高钒负载量的V2O5-WO3/Ti O2催化剂表现出最好的抗碱中毒能力.活性影响因素分析表明,对于新鲜催化剂,其表面吸附的NH3量足够多,催化剂活性与表面酸性相关度不大,脱硝效率主要取决于催化剂的氧化还原能力.但是,对于碱中毒处理后的催化剂,其表面吸附NH3的能力大大削弱,这时脱硝效率除了受催化剂氧化还原能力影响,在很大程度上也依赖于催化剂的表面酸性.