石油中硫化物的分子结构对其物性的影响

烃分子的基础物性是炼油工艺开发、催化材料研究、过程模拟、优化控制等所必需的基础数据。通过构建石油中硫化物分子库,系统梳理了硫化物的分子结构对基础物性的影响及对应关系。研究结果表明:在分子骨架结构相似时,硫化物的密度、沸点和折射率等物性均大于对应烃类化合物。不同类型硫化物的基础物性差异较大,随着分子结构中环状成分的增加,硫化物的密度、沸点和折射率等增大。相同类型硫化物的基础物性受到分子中烷基碳数、异构情况以及硫原子位置的影响。随着分子中烷基碳数增多,链状硫化物的密度和折射率逐渐增大,含环状结构的硫化物的密度和折射率逐渐减小,而链状和环状硫化物的沸点均随分子中碳数的增多而升高。当烷基碳数增加到一定数量时,烷基取代环状硫化物与链状硫化物的基础物性趋于相同。烷基异构、硫原子位置对硫化物同分异构体密度和折射率的影响较小,但对沸点的影响较大。烷基异构使硫化物分子的沸点降低,而硫原子处于分子结构端位时,其沸点相对更高。

基于碳/MOFs及其衍生物复合材料在锂硫电池阴极中的应用

锂硫电池(lithium-sulfur batteries,LSBs)因其理论能量密度高、价格低廉而被认为是一种最具前景的新型电池体系之一。然而,实际应用中存在导电性差、体积易膨胀,以及循环稳定性差等问题。金属有机框架(metal organic frameworks,MOFs)因其高比表面积与孔隙率特性在LSBs中有效抑制硫溶解,提升硫利用率,实现高循环稳定性,而结合导电性优异的碳材料则进一步优化了整体导电性能。因此,基于碳/MOFs及其衍生物的复合物材料在LSBs阴极中的应用成为当前LSBs的研究热点。综述了近年来有关碳/MOFs及其衍生物的复合物材料在LSBs正极材料方面取得的一些研究进展,并对MOFs及其衍生物在LSBs电极中的应用进行了总结和展望。

响应面优化HS-SPME-GC-MS法分析美味牛肝菌挥发性风味物质

通过响应面法优化出HS-SPME-GC-MS法检测美味牛肝菌中挥发性风味物质的方法,并对恒温干燥、真空干燥及真空冷冻干燥得到的美味牛肝菌伞部、柄部干制品中挥发性风味物质进行比较分析。结果表明,影响美味牛肝菌挥发性风味物质萃取效果的因素主次顺序依次为萃取时间>萃取温度>平衡时间;在萃取温度79℃、萃取时间28 min、平衡时间23 min的最佳萃取条件下,检测出挥发性风味物质共31种。通过对不同干燥方法下美味牛肝菌伞部及柄部挥发性风味物质的检测分析,共鉴定出挥发性风味物质51种,其中醇类10种,醛类13种,酮类13种,酸类1种,酯类5种,含硫、含氮及杂环类化合物8种,烯类1种。真空冷冻干燥后美味牛肝菌伞部及柄部的总挥发性风味物质、八碳化合物及含硫化合物的种类及峰面积均高于恒温干燥及真空干燥方式。该研究结果为美味牛肝菌风味品质的调控及精深加工提供了一定的理论依据。

气相色谱-场电离飞行时间质谱测定柴油馏分中含硫化合物的形态分布

采用气相色谱-场电离飞行时间质谱(GC-FI TOF HRMS)建立了柴油中含硫化合物形态分布的测定方法。该方法无需对样品中的含硫化合物进行分离富集,可直接进样分析,能够提供7类含硫化合物的类型和碳数分布的信息。

负载硫氯化合物的活性炭去除单质汞的研究

文章在模拟含汞气体条件下研究了高温下负载氯化硫的活性炭对单质汞的去除效果及反应条件对去除率的影响。实验发现,140℃时负载氯化硫的活性炭在接近实际烟气汞浓度条件下能在长时间内保持较高的单质汞去除率;单质汞去除率与氯化硫负载率成正比,与反应温度和模拟含汞气体进口汞浓度成反比。

吸附分离含硫化合物的进展

从烃料流、合成气或废气中脱除含硫化合物是石油化工的重要分离过程，也是环境保护的一项重要措施。本文根据近年来的文献资料，综述了吸附分离含硫化合物，包括二氧化硫、硫化氢、二硫化碳、硫醇和硫醚等的方法。活性碳纤维作为新型碳材料，在这方面的应用具有广阔的前景。

高含硫气藏元素硫沉积研究

四川气区 70 %的井生产的天然气都含有硫化氢和二氧化碳。由于产层压力高 ,H2 S和CO2 的分压也高 ,一般均达到酸性天然气界线。因此 ,含硫气井一般也为酸性天然气井。酸气中的硫 ,既可以元素的形式存在 ,也可以多硫化合物 (H2 SX + 1)的形式存在 ,这就不可避免的要考虑酸性气体开发中硫沉积问题。了解含硫气体中元素硫的性质是研究硫沉积的前提 ,与硫磺沉积有关的参数包括天然气组成、温度、压力、产量等。发生硫磺沉积决定性的因素 ,是含硫天然气中硫磺含量超过一定温度压力条件下的溶解度 ,流体携带的固体小颗粒硫磺低于硫磺析出量。这使得析出的硫磺晶体 ,在短时间内即可堵塞通道 ,甚至造成关井停产。因此 。

海水和大气中挥发性硫化物分析方法的研究

建立了大气和海水中挥发性硫化物的气相色谱分析方法,确定了最佳实验条件。为了适应不同的基质和保存方式,大气和海水样品采用了不同的分析方法。测定大气样品时,采用大气采样罐及三级冷阱预浓缩气相色谱-质谱联用技术,而海水样品采用吹扫捕集-气相色谱测定。本方法测定大气挥发性硫化物的线性范围较好,精密度为7.7%~15.1%,检出限为0.23~4.7 ng;海水中挥发性硫化物的精密度为3.5%~5.3%,检出限为2.5~3.5 ng。将本方法用于青岛近海海水和大气中硫化物的测定,测得海水中羰基硫、二甲基硫和二硫化碳的平均浓度分别为(268±58)pmol/L、(1264±0.2)pmol/L、(19±2)pmol/L,大气中的平均浓度为543±39、39±9和56±20(×10^(-12),V/V)。本方法可准确测定海洋环境中的挥发性硫化物。

氯化锌硫酸复配制备污泥活性炭及其表征

以污泥为原料,氯化锌与硫酸进行复配为活化剂,制备污泥活性炭。通过对Zn Cl2与H2SO4体积比、热解温度、保温时间和固液比4个因素进行正交试验,测定污泥活性炭碘吸附值,确定最佳制备工艺,并对污泥活性炭进行红外光谱、比表面及孔径、表面形貌等表征。结果表明:污泥活性炭的最佳制备条件为:Zn Cl2与H2SO4的体积比2∶1,加热温度为550℃,保温时间为40 min,固液比为1∶2.5,该条件下制得的污泥活性炭比表面积为198.32 m2/g,平均孔径为4.759 4 nm,碘吸附值为552 mg/g。

硫及硫化物对镍基合金碳蚀的抑制作用与机理

通过小单管燃烧试验 ,证实了燃油中适量的硫及硫化物对镍基高温合金碳蚀的抑制作用 ,并根据碳蚀机理和催化剂中毒原理 ,探讨了硫及硫化物对镍基高温合金碳蚀的抑制机理。为了防止镍基合金的碳腐蚀 。

济阳坳陷渤南洼陷湖相碳酸盐岩成烃特征

在济阳坳陷渤南洼陷沙河街组下部发育了一类以泥质灰岩、泥灰岩和泥质白云岩为主的富含有机质的湖相碳酸盐岩。其有机显微组分以矿物沥青基质和沥青质体为主;可溶有机质中饱和烃/芳烃值低,非烃和沥青质含量高;分子标志物的原始生物骨架结构保存好,重排类化合物含量低,有机含硫化合物丰富,并发育诸多特殊类型的标志物。湖相碳酸盐岩所表现出的这些特征与其特殊的沉积环境密切相关,硫酸盐还原菌、绿硫菌、蓝细菌等微生物是该类烃源岩形成的重要物质基础。综合考虑沉积相差异和成熟度的影响,可将二苯并噻吩与菲的比值大于1、重排甾烷及C30重排藿烷极不发育、富含2-甲基藿烷和30-降藿烷系列等条件作为判识湖相碳酸盐岩生油的标志。渤南洼陷湖相碳酸盐岩至少出现过两期生烃高峰,具备形成大规模商业性油藏的能力,可以成为我国陆相湖盆下一步优选的勘探目标。

改性木素磺酸盐高效减水剂对水泥水化及混凝土耐久性的影响

为了研究由木素磺酸钙改性缓凝高效减水剂GCL1-3A对混凝土耐久性的影响,测定了掺加GCL1-3A的水泥净浆水化参数,包括水化温升、硬化水泥的化学结合水量以及微观结构、孔隙结构。同时测定了GCL1-3A对混凝土抗渗性及碳钢腐蚀情况的影响。结果表明:GCL1-3A能显著延缓水泥水化的放热,掺量为0.35%时使水化过程的最高温度降低13℃,减少混凝土温度裂缝产生。掺加GCL1-3A可使硬化水泥石中10nm以下的小孔明显增加,平均孔径减小;同时促使水泥水化生成大量晶型细小的钙矾石,混凝土填充得更密实。综合作用使得掺加GCL1-3A的混凝土渗水性降低,28天抗渗标号达S27;碳钢挂片实验还证明GCL1-3A能减缓混凝土钢筋表面的锈蚀。结果表明GCL1-3A能有效提高混凝土的耐久性。

滇池西园隧洞工程腐蚀碳化原因探析

西园隧洞原设计为水工隧洞,选用的混凝土材料不具有抗酸性,在增加了排污功能以后,洞体内含有大密度的硫的氧化物和二氧化碳。这些有害物质与衬砌混凝土发生化学反应,是混凝土发生腐蚀碳化的最根本和最直接的原因。

有机硫化合物组成特征与热稳定性研究——以约旦油页岩和页岩油为例

约旦油页岩和页岩油的芳烃组分中检测到的主要有机硫化合物包括烷基四氢噻吩系列、烷基噻吩系列、烷基苯并噻吩系列、烷基二苯并噻吩系列和烷基苯并萘噻吩系列等。其中烷基四氢噻吩和烷基噻吩是两个主要系列。在油页岩中这两个系列丰度相当,而页岩油中烷基噻吩系列含量远远高于烷基四氢噻吩系列。此外,油页岩中各系列低碳数成员含量较少,且具有明显的偶碳优势;而页岩油中则特别富含低碳数成员,偶碳优势消失或明显减弱。显然,样品的热演化程度控制了有机硫化合物的组成特征。受热前后烷基四氢噻吩与烷基噻吩两系列的消长关系,说明在热演化过程中,烷基四氢噻吩会向烷基噻吩转化。

气相色谱-场电离高分辨飞行时间质谱在柴油详细组成分析中的应用

气相色谱-场电离飞行时间质谱联用方法(GC-FI TOF MS)结合了气相色谱在线分离、场电离软电离技术和高分辨飞行时间质谱技术,采用该技术表征了不同柴油样品的详细组成。结果表明,与现有的ASTM D2425方法相比,样品无需预分离,可直接进样分析,且提供的样品信息更加丰富,能够同时得到柴油的烃类化合物和含硫、含氮化合物类型分布和碳数分布。

香菇挥发性风味物质的研究进展

香菇因独特的"香"气而深受消费者喜爱,这种气味来自于内源产生的多种挥发性风味物质。笔者对香菇主要挥发性物质的化学成分、在子实体中的时空分布和加工过程对风味物质产生的影响进行了系统综述,详细总结了干、鲜香菇风味差异的化学基础,推测了两类主要风味物质——八碳化合物和含硫化合物可能的生物合成途径,反映了目前对于香菇挥发性风味物质的最新研究进展。此外,笔者还从产业发展角度出发,对香菇风味物质研究存在的问题和今后的发展方向进行了展望。

富燃料条件下CH_(4)对H_(2)S氧化及COS和CS_(2)生成的影响

研究了H_(2)S/CH_(4)的富燃料燃烧过程,考察了三种燃气比例(H_(2)S与CH_(4)体积比为4:1,1:1,1:4)下,CH_(4)对H_(2)S氧化及COS和CS_(2)生成过程的影响。实验过程中,采用同轴双通道烧嘴,H_(2)S与CH_(4)经烧嘴中心通道进入射流反应器,空气经烧嘴环隙通道进入反应器,形成扩散火焰,测定了稳定后反应器中心轴向各位置的温度和气体浓度。结果表明:靠近烧嘴区域,H_(2)S在与CH_(4)的竞争氧化中处于优势,产物主要有S_(2)和H_(2)O,CO与CO_(2)的生成受到抑制;生成的S_(2)能与未氧化的CH_(4)进行反应生成CS_(2),可以观察到CS_(2)浓度明显高于CO_(2),由此推断此时CH_(4)与S_(2)的反应速率可能快于其与O_(2)的反应速率。在温度峰值区域大量生成H_(2),CO和C_(2)H_(4),并在反应器中下游被氧化消耗,开始大量生成SO_(2)。此外,由于CO浓度低,难以与S_(2)和SH等含硫物质反应生成COS,因而COS浓度较低。

高硫重馏分油对碳钢的腐蚀

结合化学反应机理分析,采用电位滴定法和质谱法分别测定了高硫重馏分油中的总活性硫含量、硫化物的类型和分布,并模拟高温侧线实际工况,开展了20^#钢和16MnR钢等2种典型碳钢材质在重馏分油中的腐蚀行为研究,利用挂片法、扫描电镜和XRD等手段对腐蚀试样进行了腐蚀速率分析、腐蚀形貌观察和腐蚀产物组成分析。结果表明,高硫重馏分油中硫化物以噻吩类的非活性硫为主,活性硫所占总硫的比例均不足1%。在实验环境下,20^#钢和16MnR钢发生高温硫腐蚀,生成的FeS腐蚀产物膜松散,附着力较差,对基体不能起到良好的保护作用。20^#钢和16MnR钢的耐蚀性相近,随着介质中硫含量增加,腐蚀速率随之增加,但实验腐蚀速率均明显低于采用修正的McConomy曲线估算的理论腐蚀速率。根据研究结果,将McConomy方法获得的理论腐蚀速率进行校正,为指导企业合理选材,制定检维修计划提供支持。

高能点火药点燃性能的研究

以 Co2 激光为能源对 Al+KCl O4 高能点火药的点火特性进行了研究。结果表明 :Al和KCl O4 的质量比各为 50 %时 ,点火延迟时间最小。点火药中掺入少量硫粉能大大减少点火延迟时间。点火延迟时间随点火药的初温的升高而减小。点火延迟时间随点火热流密度的增大而减小。存在一个最小点火热流密度 ,小于此值点火药将不能被点着。在实验观察和理论分析的基础上 ,提出一个Al+KCl O4 高能点火药的点火模型 ,并对由此模型而导出的控制方程进行了数值求解 ,计算结果与实验值相符。

不同复水条件对香菇特征香味物质的影响

目的研究干香菇经不同复水条件处理后其特征香味物质含量的变化,实现干香菇的科学复水.方法新鲜香菇经热风干燥后进行复水处理,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)的方法对复水香菇中的挥发性含硫化合物和八碳化合物进行分析,以环己酮为内标物,采用内标法进行定量分析,分别考察不同复水时间、不同复水温度和不同复水pH值下香菇中特征香味物质的含量.结果经不同复水时间处理后,香菇中含硫化合物含量为38.30~79.84μg/g,八碳化合物含量为4.33~10.97μg/g;经不同复水温度处理后,香菇中含硫化合物含量为12.82~44.45μg/g,八碳化合物含量为2.50~9.84μg/g;不同pH值条件下复水处理后,香菇中含硫化合物含量为6.10~72.52μg/g,八碳化合物含量为0.86~7.61μg/g.结论结果表明,干香菇在温度为40℃、pH值为9时,复水处理40 min,其挥发性含硫化合物的含量较高,复水香菇表现为浓郁的“香菇味”;干香菇在温度为40℃、pH值为7时,复水处理20 min,其挥发性八碳化合物的含量较高,复水香菇表现为明显的“蘑菇味”,应根据实际情况选择合适的复水条件.