膜法纯化液相沉淀法合成的纳米Fe_2O_3水合物

采用超滤膜分离技术纯化由液相沉淀法合成的纳米氧化铁水合物,考察超滤膜材质及截留分子量(MWCO)、膜分离过程操作参数对透过通量大小及稳定性的影响;并研究膜污染机制及相应的清洗方案。结果表明,纯化效果好、效率高,且污染膜易于清洗,可重复使用,膜法纯化不失为一有效的纯化新途径。

阿昔洛韦2/3水合物的制备和表征

目的:建立阿昔洛韦2/3水合物的制备方法和完整的晶型表征分析方法。方法:在水中重结晶制备阿昔洛韦2/3水合物,并采用衰减全反射红外和红外吸收光谱、差示扫描量热分析、热重分析、粉末和单晶X-射线衍射法对该晶型进行全面的表征。结果:获得了阿昔洛韦2/3水合物晶型制备和表征方法,得到了傅立叶衰减全反射红外光谱和热重分析谱图,通过热分析法探明了阿昔洛韦2/3水合物向无水晶型转化和无水晶型间转化的过程及其对应的热效应,5.18%的失重率对应于2/3结晶水。结论:所建立的晶型制备方法简便,阿昔洛韦2/3水合物晶型表征方法可靠,数据全面。

水平井高效开采Class 3天然气水合物研究

中国目前所发现的水合物藏缺乏下伏流动层,比较接近有上、下盖层的Class 3水合物,业内对其开采的经济性和能效比有质疑且相关研究成果鲜见。为此,采用HydrateResSim模拟水平井加热减压联合开采Class 3水合物,研究了其开采的能效比、气水比、采收率等参数。首先定义水合物开采所获得的天然气的热值和水合物开采过程输入物藏热量之比为水合物开采的能效比(EER),采用能效比对水合物开采过程进行评价;然后,设定开采井的温度为42℃,在0.2 p0(p0为水合物藏初始压力,1.383×107Pa)、0.5 p0、0.8 p03种压力条件下进行水平井加热减压联合开采模拟。结果发现:①开采前期能量消耗大,产水量多;②只有在0.2 p0、42℃条件下,气水比长期大于100,采收率在50%左右,同时,EER达到188;③而0.5 p0和0.8 p0条件下的开采指标较0.2 p0小很多。进一步分析0.2 p0、42℃条件下水合物开采过程中井内热流数据,得到加热只分解了5.28%的水合物,其他大量水合物由减压驱动力分解,因而能效比较高。结论认为:水平井加热减压联合的方法能够高效开采Class 3水合物。

管道CCl_3F水合物浆流动特性的数值模拟

为了研究CCl_3F(R11)水合物浆在水平管内的流动特性,建立了CFD/Fluent数值模型。对比模拟得到的压降与实验压降可知,相对误差均在20%以内,表明该模型可行。通过模拟分析管内水合物颗粒流动特性发现,控制流速可以有效防止水合物阻塞。同时,深入模拟研究了R11水合物颗粒在管内流动的沉积特性,结果表明:流速对R11水合物的沉积特性影响较大,当平均流速达到一定值时,水合物颗粒体积分数对其沉积特性影响不大,将该流速视为管道安全运行的最小流速。通过分析水合物浆的其他关键参数(颗粒密度、颗粒粒径及管径)对管道安全运行最小流速的影响,得出水合物颗粒粒径对管道安全运行最小流速的影响较大,水合物颗粒密度及管径对管道安全运行最小流速的影响较小。

固体除硫剂及其应用

不同脱硫工艺均有其适用的潜硫量范围。大规模脱硫时多采用吸收/再生型醇胺法工艺;中等规模脱硫时(硫产量200 kg/d～20 t/d)多采用液相氧化法(redox)工艺,如Lo-Cat法、Sulferox法和蒽醌法。但对于每天硫产量仅为数千克至数百千克的小规模装置而言,上述两类工艺皆不适用,原则上宜采用固体除硫剂或液体除硫剂法脱硫;工艺过程可以是非再生型的,也可以是再生型的。20世纪90年代中期开始,为加速川渝地区(潜硫量甚低的)边远分散气井的开发利用,中国石油西南油气田公司天然气研究院设计、建设了40余套氧化铁固体除硫剂法脱硫装置;并成功研制出了高效氧化铁固体除硫剂CT 8-6。以CT 8-6为代表,扼要介绍了氧化铁固体除硫剂的技术性能及其脱硫装置的工艺流程和设计要点,并总结得出:氧化铁固体除硫剂法脱硫工艺技术成熟可靠,工艺流程简单,易于操作维护,设备投资与操作成本相对较低,适用于小规模脱硫。该研究对潜硫量较低的含硫气井的开发有一定借鉴作用。

包埋法制备砷(Ⅲ)印迹聚合物及其吸附性能研究

将等温滴定量热技术与离子印迹技术相结合,筛选出与砷(Ⅲ)结合较好的2,3-二巯基丙磺酸钠盐一水合物(DMPS),并以其为功能单体,砷(Ⅲ)为模板,采用包埋法制备了砷(Ⅲ)印迹聚合物。后采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附实验对印迹聚合物进行表征。该法制备的印迹聚合物粒径约为1μm,比表面积可达1280 m^(2)/g。接着探究了印迹聚合物在最佳吸附条件下(温度为25℃、pH 7、初始浓度为60 mg/L、吸附时间1 h)的吸附容量为1.9095 mg/g,印迹因子为1.24,为砷(Ⅲ)的电化学或荧光光谱检测提供选择性材料,有助于环境中砷(Ⅲ)的检测及去除。