沙特减压渣油临氮热反应过程中沥青质聚集体尺寸变化研究

将沙特轻质原油的减压渣油在395℃临氮条件下进行热反应,利用在线取样装置得到不同热反应时间的样品,借助小角X射线散射(SAXS)技术,测定了各液相残渣油中沥青质聚集体尺寸。结果表明,热反应生焦诱导期的初期沥青质聚集体的尺寸逐渐减小,为29～21 nm;在生焦诱导期后期,其尺寸急剧增大,在热反应进行到150 min时达到43 nm;达到生焦诱导期后,沥青质聚集体尺寸变化较小,在46～42 nm变化。在渣油热反应过程中沥青质聚集体的尺寸受沥青质热裂解、沥青质解缔和缔合等过程的共同影响,与沥青质含量无明显关系。

可提高载重轮胎耐磨性的窄聚集体尺寸分布炭黑

介绍新研发的窄聚集体尺寸分布(ASD)炭黑品种。这一新概念着眼于调整特定的炭黑形态,从而大幅度提高胎面耐磨性,同时保持滞后损失水平和加工性能,实现提高载重轮胎耐磨性与滚动阻力的综合平衡性能。本文将着重研讨新开发的EB262炭黑品种所实现的性能改善。

用于提高卡车轮胎耐磨性的窄聚集体尺寸分布炭黑

采用炭黑制备新技术制备了卡车轮胎用窄聚集体尺寸分布(ASD)炭黑,并与目前ASTM标准炭黑N134进行了对比。结果表明,与N134炭黑相比,含窄ASD炭黑胶料制备的轮胎胎面胶,在保持滚动阻力基本不变的情况下,耐磨性能提高了8%,它是滚动阻力和耐磨性能达到平衡的卡车轮胎用理想增强剂。

橡胶配合剂—炭黑—聚集体尺寸的测定—使用光跟踪盘式离心沉降仪法

长期以来，炭黑的形态特征以粒径，结构，比表面积来表述，随着对黑认识的深化，用粒径，结构描述炭黑是不确切的。炭黑的基本单元聚集体，聚集体“瘤节”便是传统概念中的粒子，确切表述炭黑的形态特征应用是聚集体，聚集体分布和比表面积。曾建议以ＡＳＴＭＤ１７６５的分类方法，用ＣＴＡＢ表面积的测定值对橡胶用炭黑进行分类，可得到与现行分类方法一致的效果，若以聚集体尺寸及其分布代替炭黑结构（一次的，二次的）。

从炭黑—水稀分散体消光曲线计算炭黑聚集体尺寸及其分布

应用Ｍｉｅ理论对炭黑水稀分散体消光曲线进行最小二乘拟合，得出各种炉法炭黑的聚集体尺寸及其分布，发现新工艺硬质炭黑的聚集体分布系数Ｄａ／Ｄｎ在１．２１４～１．２４５之间，明显小于其它炭黑，所得聚集体平均尺寸Ｘ与Ｍｅｄａｌｉａ实心球直径一致。

一种纳米粒子大尺寸聚集体FDTD模拟和评价方法

为了计算纳米粒子大尺寸聚集体的表面局域电磁场分布并快速对其增强效果进行评价,利用软件中脚本语言编写局部亚网格程序来实现对纳米粒子大尺寸聚集体模型的非均匀网格离散,并结合时域有限差分(FDTD)方法实现三种尺寸聚集体模型的电磁场仿真;使用K均值聚类算法对计算出的电场数据进行聚类分析,最终得到能够反映金纳米粒子大尺寸聚集体所有“热点”位置处电磁增强效果的平均增强因子。结果表明,使用亚网格离散的金纳米球二聚体仿真模型后的内存占用减少了81%且仿真速度提高1倍,有效提升FDTD的仿真效率;另外,通过K均值聚类算法并根据三种尺寸的金纳米粒子聚集体电磁数据,可以得到与传统积分法计算的平均增强因子(AEF 1)增减规律相同的增强因子AEF 2。

疏水缔合聚合物AP-P4在SZ36-1油田油藏储层条件下静吸附和解吸附规律研究

为进一步研究疏水缔合聚合物提高原油采收率的机理,以SZ36-1油田储层油砂、注入水和疏水缔合聚合物AP-P4为研究对象,开展了聚合物浓度、聚合物类型、调节剂浓度和油砂粒径对吸附和解吸附规律影响研究。研究结果表明,疏水缔合聚合物静吸附和解吸附量与聚合物分子间缔合程度、聚合物分子吸附方式以及油砂比表面积密切相关。当AP-P4浓度在500数2500 mg/L时,吸附量为0.758数1.278 mg/g,解吸附量为0.122数0.653mg/g,其中,当聚合物浓度高于1200 mg/L时,"多分子层"吸附量增加。与"单分子层"吸附相比,"多分子层"吸附时聚合物分子聚集体与油砂表面间结合力较弱,吸附稳定性较差,更容易发生脱附。加入β-环糊精可以抑制疏水缔合聚合物疏水基团间的缔合作用,导致聚合物分子聚集体尺寸减小。随着聚合物分子聚集体尺寸和油砂粒径减小,聚合物分子吸附量增大,以"单分子层"吸附方式附着于油砂颗粒表面的聚合物分子数增多,吸附稳定性增强。

萨中油田四种驱油体系对油藏适应性对比分析

为保证化学驱在大庆油田顺利实施,开展了相同条件下聚合物溶液、聚表二元体系、强碱三元复合体系和弱碱三元复合体系的黏度、分子聚集体尺寸(Dh)、分子聚集体形态和岩心渗透率极限及影响因素研究。结果表明,相同条件下体系的黏度和Dh大小顺序为聚表二元>聚合物溶液>弱碱三元>强碱三元;而岩心渗透率极限大小顺序为聚表二元>强碱三元>聚合物溶液>弱碱三元,这是因为Dh越大,驱油体系能通过的岩心渗透率越大,渗透率极限越大。但强碱三元与岩心中矿物反应,堵塞岩石孔道,导致其渗透率极限增大。四种驱油体系黏度和渗透率极限均随剪切强度增加而下降,但剪切作用使聚合物分子发生定向排列,从而使驱油体系中Dh受到剪切后变化规律不明显。

疏水单体含量对疏水缔合聚合物渗流特性的影响

利用串联平板夹砂渗流模型,研究了同粘度疏水缔合聚合物溶液在均质模型下的渗流特性。结果表明,在渗透率1.1~6.1μm2范围内,疏水缔合聚合物溶液在平板渗流模型中压力达到稳定的时间与疏水单体含量成正比;相同渗透率下,缔合聚合物在传播方向上的阻力系数和残余阻力系数呈增加趋势,且增加幅度与疏水单体含量成正比,而聚丙烯酰胺在介质中的渗流特性是不变的。采用微孔滤膜过滤方法,证明了疏水单体含量对渗流特性的影响在于其改变了溶液中聚集体尺寸。

高结构炭黑在不同并用胶内的性能评估

炭黑是橡胶工业的常用补强剂,该文评估了三种高结构炭黑(N339、N347、N375)分别在四种胶料(天然橡胶、溶聚丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶)中的补强性能及其对胶料性能的影响。

中低渗高盐油藏聚合物弱凝胶渗流特性及机理分析

聚合物弱凝胶具有耐盐性好、油藏适应性强和深部液流转向效果明显等优点,可用于中低渗高盐油藏,油田应用增油降水效果明显。通过室内模拟实验进行了聚合物溶液与聚合物弱凝胶渗流特性对比,结合稀释后分子聚集体尺寸变化规律分析了弱凝胶与聚合物溶液渗流特性差异及作用机制。结果表明:稀释作用对聚合物溶液和弱凝胶中分子聚集体尺寸影响存在不同变化趋势。对于聚合物溶液,随聚合物质量浓度降低,分子聚集体尺寸减小;与聚合物溶液相反,随聚合物质量浓度降低,弱凝胶中分子聚集体尺寸逐渐增加。在渗流特性实验中,聚合物弱凝胶阻力系数7.22,残余阻力系数18.89,二者绝对值较大且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特渗流特性;在后续水驱阶段,聚合物溶液压力呈现下降趋势,而聚合物弱凝胶压力却继续呈现上升趋势。

白炭黑填充胎面胶填料分散度定量分级系统

如果白炭黑在橡胶中的分散度能够达到炭黑的分散水平,那么使用沉淀法白炭黑替代炭黑在轿车轮胎胎面胶中应用,将能够改善轮胎的某些实际使用性能,包括提高湿滑路面的牵引性,降低滚动阻力,同时还能保持胎面胶的磨耗性能,使用寿命与炭黑补强轮胎相当。欧盟制定了强制性的轮胎标签法规,要求所有的轮胎必须加贴标签,标明轮胎的湿路面防滑性能级别、滚动阻力等级和滚动噪声水平,达不到法规限值要求的轮胎禁止销售。在这样的背景条件下,高分散性白炭黑在胎面胶中的应用比例有望进一步提高。ISO 11345标准规定了炭黑/白炭黑补强填充材料在橡胶中的分散度目测对比的快速评估方法,将填料分散度划分为10个等级。但是,这种分级方法完全依靠主观判断,而且在显微镜放大倍率为100X倍时,直径<~23μm的聚集体颗粒根本观察不到。在实际应用中,只有聚集体颗粒结构尺寸<~1μm的白炭黑才具有补强胎面胶的作用,能最大限度提高胎面胶的耐磨性。高分散性白炭黑Eecosil 350MG是一种专门为轿车轮胎胎面胶开发的产品。为了方便区分和评价高分散性白炭黑(HDS)和易分散性白炭黑的分散效果,开发了一种基于1000X倍放大倍率的扫描电子显微镜显微照相的填料分散度定量分级系统,分散度划分为10个等级,1级分散效果最差,10级分散最佳。我们研究了3种典型的轿车轮胎胎面胶配方试验胶料,选择了7种商业化生产的CTAB比表面积不同的HDS和易分散性白炭黑,混炼工艺分为3种,分别是三段、四段和五段混炼。用图像识别软件定量分析每一张显微照片的白色区域面积所占的百分比,依此建立白炭黑补强胎面胶填料分散度的定量分级系统。该系统能够同时生成填料颗粒尺寸分布图,很容易识别是否存在尺寸>~5μm的聚集体颗粒,据此区分高分散性白炭黑与易分散性白炭黑在轿车轮胎胎面胶中应用的差别。

生产炭黑的方法

本发明与生产一种炉法炭黑的新方法和装置有关。 炭黑作为着色剂广泛用于墨水成分、油漆等中，作为填料和补强色料用于橡胶复合材料和塑料复合材料的混配中，并被应用于众多的其它用途。炭黑一般基于但不限于包括表面积、表面化学性质、聚集体尺寸和粒径在内的性质来表征。炭黑的性质可用本行业人士熟知的试验进行分析和测定。