抗高温抑制型钻井液降滤失剂的合成与评价

以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,(NH_4)_2S_2O_8-Na HSO_3为引发剂,采用自由基水溶液聚合方式合成了一种抗高温钻井液降滤失剂。通过合成条件的单因素实验评价了聚合物的降滤失性能,用红外光谱法对共聚物的结构进行了表征。实验结果表明,聚合物质量分数为2%时,淡水、饱和盐水以及复合盐水钻井液的FL_(API)分别为5.2、7.4 m L和6.8 m L,淡水钻井液经200℃老化16 h后的FL_(API)为10.6 m L,饱和盐水钻井液经180℃老化16 h后的FL_(API)为16.4 m L。聚合物质量分数为1%的淡水钻井液经100℃老化16 h后的页岩相对回收率为97.1%。     

硅溶胶结合碳化硅质浇注料的研制及其热修应用

以98碳化硅(粒径为3～5 mm、1～3 mm及0～1 mm)为骨料,以98碳化硅粉(≤0.043 mm),活性α-Al2 O3微粉为细粉;研制了采用硅溶胶作结合剂的碳化硅质浇注料.该浇注料具有较高的中温和高温强度,实验测得经800℃×3h和1400℃×3h处理后的其试样抗折强度和耐压强度都分别达到了15.0 MPa和80.0 MPa以上;试样具有良好的抗渣侵蚀性、热震稳定性(采用1100℃(≒)水冷抗热震循环实验＞ 100次),和较好的导热性能,实验测得110℃导热系数为26.81 W/m·K,200℃导热系数为23.42 W/m·K,500℃导热系数为21.75W/m·K,1000℃导热系数为18.91 W/m · K;同时该浇注料还具有较好的高温施工性能和可快速烘烤性,有效的简化了干燥和烘烤工艺,缩短了高炉的休整时间,提高了高炉生产效率.     

重金属尾矿与陶瓷浆制备发泡陶瓷的工艺研究

拟利用铅锌尾矿、废陶瓷浆为原料,生产高附加值发泡陶瓷材料,实现尾矿资源的综合利用。通过设计实验,确定制备发泡陶瓷的尾矿、废陶瓷浆及各化工原料的配方,并通过显微硬度、密度测试、导热系数、吸水率、抗折抗压、耐酸碱腐蚀等分析方法,研究发泡陶瓷产品的体形貌特征及性能等。结果表明:铅锌尾矿制备发泡陶瓷的最佳配方为:废玻璃60%、尾矿20%、废陶瓷浆20%、碳化硅0.6%,其发泡均匀,能达到良好的效果。经优化的烧结制度为25~800℃,2h;800~900℃,1h;900~950℃,0.5h;950~960℃,0.5h;960℃,保温1.5h。制备的发泡陶瓷产品的平均显微硬度为10.05GPa,密度达到445kg/m3,导热系数为0.078W/(m·K),吸水率为1.25%,试样抗折强度为0.49MPa、抗压强度为1.24MPa,耐酸碱腐蚀性良好,经腐蚀后,质量变化分别为0.21%、0.59%。     

ZrO_2加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉颗粒(6～3、3～1和≤1 mm)为骨料,电熔白刚玉粉(≤0.088和≤0.044 mm)、电熔尖晶石细粉(≤0.044mm)、α-Al2O3微粉(≤5μm,d50=1.2μm)、纯铝酸钙水泥、单斜氧化锆(≤15μm,d50=6.2 μm)为基质,按骨料与基质质量比为70:30配料,基质中纯铝酸钙水泥的加入量(质量分数,下同)为3%、α-Al2O3微粉为6%、电熔尖晶石细粉为10%,用单斜氧化锆等量替代电熔白刚玉细粉,其加入量分别为0、2%、4%、6%和8%,加水混匀后振动浇注成25 mm×25 mm×125 mm的试样,于室温下养护24 h后脱模,经110℃24 h烘干后,分别经1 100、1 500、1 600℃热处理3 h.对各温度热处理后试样进行了常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性能检测,并利用SEM对部分试样于1 400℃高温抗折强度试验后的断口形貌进行了分析.结果表明:(1)随ZrO2加入量的增加.刚玉-尖晶石浇注料于1 500和1 600℃处理后的常温抗折强度降低,显气孔率升高,故ZrO2的加入对材料的烧结性略有负面影响.(2)随zrO2加入量的增加,1 600℃处理后试样的热态抗折强度下降,但热态抗折强度在1 000℃以前变化较小,1 000℃以后明显降低.(3)ZrO2的加入改善了试样的抗热震性能,其质量分数为2%时,1 100℃水冷1次和3次后的强度保持率和残余强度最大.(4)本试验范围内ZrO2的最佳加入量为2%.     

加氢尾油光氯化法合成氯化石蜡的新工艺

叙述了氯化石蜡国内外合成技术状况及各合成路线的对比,介绍了以加氢尾油、氯气为原料,浓硫酸为酸洗剂,白土为吸附剂,通过光氯化法合成氯化石蜡-52。取物料配比为m(硫酸)∶m(白土)∶m(加氢尾油)=8∶6∶100,酸洗处理的温度取100℃,酸洗时间为2h,静置时间为1h。白土吸附的温度为120℃,吸附时间为2h,静置时间为2h。氯化反应温度控制在70～80℃,氯化石蜡产品含量≥52%。     

羟丙基淀粉的合成及其降滤失性能研究

摘要：探讨半干法、溶剂法制备羟丙基淀粉（HPS）的工艺条件,并分析比较了其降滤失性能。实验发现,半干法制备工艺是一种理想的工艺,适宜的反应条件是：反应温度55 ℃,反应时间8 h,m(NaOH)/m(淀粉)为0.014,m(环氧丙烷)/m(淀粉)为0.30,体系水含量31%,该条件下得到摩尔取代度（MS）为0.33的产品。半干法产品用量为1%在4%（均为质量分数）盐水泥浆中可抗温至150 ℃,而溶剂法产品仅抗温至140 ℃。在抗盐抗钙镁能力方面,半干法产品也表现出较大的优势,在140℃下抗盐至饱和,比溶剂法产品提高20%,抗钙至930 mg/L、抗镁至360 mg/L。进一步探讨了HPS的摩尔取代度与其降滤失性能的关系,当产品的摩尔取代度高于0.2时,产品具有较好的降滤失性能,产品的降滤失性能与其摩尔取代度以及合成工艺有关。     

一种抗高温的有机硼交联剂的研究及应用

以丙三醇和水为溶剂,硼砂为主剂,KST-1和甘露醇为配体,氢氧化钠为催化剂,B-26为延缓助剂,制备了一种抗高温的有机硼交联剂OS-150。通过对添加剂的优选,得到了一种抗高温硼交联压裂液配方。实验表明,当交联比为100∶0.3~100∶0.4,p H为11~13,反应温度为75~80℃时,该有机硼交联剂的交联性能最佳,交联时间在3~8 min之内可控。压裂液具有良好的抗温抗剪切能力,在172℃、170 s~(-1)下连续剪切90 min,黏度能保持在370 m Pa·s左右,在172℃、511 s~(-1)剪切5 min再在170 s~(-1)下剪切85 min,黏度仍能达到260 m Pa·s以上;压裂液滤失量低,172℃下滤失系数为4.1×10~(-4)m/min1/2;破胶速度快,172℃下2 h破胶,破胶液黏度小于5 m Pa·s;破胶液对地层伤害小,伤害率为18.4%。现场施工表明,该压裂液在170℃储层中,日增天然气可高达30 000 m~3。     

羟丙基淀粉的合成及其降滤失性能

探讨半干法、溶剂法制备羟丙基淀粉(HPS)的工艺条件,并分析比较了其降滤失性能。实验发现,半干法制备工艺是一种理想的工艺,适宜的反应条件是:反应温度55℃,反应时间8 h,m(Na OH)/m(淀粉)=0.014,m(环氧丙烷)/m(淀粉)=0.30,体系水含量31%,该条件下得到摩尔取代度(MS)为0.33的产品。半干法产品用量为1%在4%(均为质量分数)盐水泥浆中可抗温至150℃,而溶剂法产品仅抗温至140℃。在抗盐抗钙镁能力方面,半干法产品也表现出较大的优势,在140℃下抗盐至饱和,比溶剂法产品提高20%,抗钙至930 mg/L、抗镁至360 mg/L。进一步探讨了HPS的摩尔取代度与其降滤失性能的关系,当产品的摩尔取代度高于0.2时,产品具有较好的降滤失性能,产品的降滤失性能与其摩尔取代度以及合成工艺有关。     

等离子体荷电干式喷钙脱硫工艺实验研究

将等离子体技术与传统干式喷钙脱硫技术相结合,利用脉冲电晕放电技术产生等离子体,对脱硫剂颗粒进行处理,脉冲放电脱硫反应器电极结构采用线筒式电极,正极性窄脉冲高电压供电,实验烟气流量为100m3/h~300m3/h.主要研究了脉冲放电脱硫的运行参数对脱硫效果的影响,目的是为脉冲放电烟气脱硫工业应用提供科学依据.实验结果表明:烟气中SO2浓度在1000mL/m3~2000mL/m3范围内,烟气温度在60℃~80℃范围内,氧化钙加入量按摩尔比CaO∶SO2=2∶1加入,能耗3(W·h)/m3~5(W·h)/m3,SO2脱除率达到85%以上.     

表面涂覆型低温脱硝催化剂的开发与中试应用

采用分步浸渍法制备4%V2O5-4%Mo O3-5%WO3/Ti O2低温粉末脱硝催化剂,将其打浆分散、添加粘结剂制备催化剂浆料,以黏土所制载体为基质制备表面涂覆型蜂窝催化剂.结果表明,涂层厚度达到110?m时,可获得与100%成型蜂窝体相近的脱硝活性,250℃下抗硫抗水中毒稳定性超过100 h,且耐磨性达到应用要求,活性粉末催化剂用量仅为挤出型催化剂的12.8%,显著降低了催化剂成本.该涂覆型催化剂在10000 Nm3/h烟气量的玻璃窑炉脱硝性能中试中,在入口烟气NOx浓度2800mg/Nm3、温度240?300℃、空速7150 h-1条件下稳定运行超过1100 h,脱硝率达80%,NH3逃逸量小于3?10-6(?).     

黄磷尾气净化脱除磷化氢、硫化氢中试试验

采用自制的催化剂JC-4,设计出碱洗-催化氧化工艺对黄磷尾气进行深度净化处理。中试试验结果表明:常压、100℃、尾气流量为36~50 m3/h、氧气体积分数为1.2%~1.5%时,PH3的脱除率接近100%,出口质量浓度低于1.0 mg/m3;碱洗单元可以除去90%的H2S,经过催化氧化单元可以进一步脱除H2S,净化效率接近100%,出口质量浓度低于1.0 mg/m3;催化剂经100~200 h需要再生,400 h后需要活化,再生和活化处理后的催化剂性能良好。     

四官能团环氧/聚酯型环氧改性环氧体系的性能研究

采用四官能团环氧A、聚酯型环氧B、酸酐类固化剂C和咪唑类固化促进剂D开发新型耐高温环氧体系,改性体系的最佳配方为m(A)∶m(B)∶m(C)∶m(D)=20∶80∶130∶50,固化反应条件为80℃/2 h+100℃/1 h+155℃/4 h。研究结果表明,新型环氧体系同时具有四官能团环氧的耐高温性以及聚酯型环氧的高韧性,其固化度为95.08%,玻璃化转变温度为156.9℃,弯曲强度为98.47 MPa。     

碳化硅-氧化铝多孔陶瓷的制备研究

本文以氧化铝粉(44μm)为主要原料,碳化硅粉(0.3μm)作添加剂,磷酸二氢铝作为粘接剂。在300MPa的压力下将粉料模压成多孔陶瓷胚体,试样中碳化硅的添加量分别为5%、10%、15%,粘接剂的含量为6%。将试样在600℃、800℃、1000℃三个温度下烧结,保温1 h后随炉冷却,测试试样的抗折强度、孔隙率及线收缩率,分析不同烧结温度和碳化硅的添加量对多孔陶瓷的力学性能的影响。实验结果表明:随温度逐渐升高,碳化硅添加量的增多,试样的抗折强度逐渐升高,当温度为1000℃,碳化硅添加量为15%时,试样的抗折强度高达48 MPa。在三个温度下,试样的线收缩率整体变化不大,添加剂含量为5%,在600℃烧结后,线收缩仅为13%。孔隙率一方面随着温度的升高而下降,另一方面却随添加剂的含量的增加呈上升趋势。     

聚丙烯酸酯乳液的合成及其絮凝性能研究

以甲基丙烯酸(MA)、丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,通过乳液聚合,合成聚丙烯酸酯乳液。通过单因素实验考察各因素对聚合物除油效果的影响,实验结果表明:单体质量分数为35%,引发剂KPS加量为总单体质量分数的0.7%,乳化剂SDS加量为2%,反应温度为80℃,单体滴加速度为40 m L/h,反应时间为6h下制备的聚合物,针对海上某油田的含油污水,具有较好的清水效果,其用量为100mg/L时除油率为88%。     

轶纶~聚酰亚胺短纤维的性能及其应用

轶纶短纤维是国内首个工业化生产的聚酰亚胺纤维,其具有多方面的优良性能：热分解温度〉500℃;280℃热空气处理100 h后抗拉伸强度保持率〉80%;热导率4.58 W/（K m2）,低温保暖性能优越;耐化学酸碱性优于其他同类产品,极限氧指数〉38%,阻燃性能好;耐高温过滤性绝佳。因此,轶纶短纤维可于苛刻的高温环境中应用。     

一种动物蛋白发泡剂的研究及应用

研究以牛毛为原料生产发泡剂的工艺条件。实验得出牛毛的最佳水解条件为牛毛2g,氢氧化钙30%,水400%,水解温度90℃,水解时间12h。氢氧化钙水解皮革的最佳条件为:皮革2.00g,氢氧化钙18%,水600%,水解温度100℃,水解时间8h。此外,对牛毛水解液进行了复配实验,结果表明复配后水解液的泡沫稳定性有所提高。     

硅溶胶对刚玉浇注料性能的影响

以5～8、3～5、1～3及≤1 mm的电熔刚玉为骨料,致密刚玉粉(≤0.074 mm)、白刚玉粉(≤0.043mm)及α-Al2O3微粉为细粉,矾土水泥和硅溶胶为结合剂,按骨料、粉料质量比为64∶36配料制成试样,自然养护后于110℃24 h烘干,然后分别于815℃3 h、1 100℃3 h和1 400℃3 h热处理。对处理后试样进行了常温抗折强度、耐压强度、体积密度、线变化率和抗热震性能的检测及显微结构分析。结果表明:硅溶胶结合浇注料于1 100℃3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到27.1和178 MPa,远高于相同温度下水泥结合浇注料的;硅溶胶结合浇注料在20～1 100℃水冷热震循坏100次后基本没有出现裂纹,其耐压强度损失率仅为24.4%,而水泥结合的浇注料热震循坏49次后就完全开裂。     

尿素包合法富集鱼油乙酯中的EPA和DHA

采用尿素包合法富集鱼油乙酯中的二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),通过单因素实验和正交实验确定最优富集工艺为:m(尿素)∶m(鱼油乙酯)为1.5∶1、V(乙醇)∶m(鱼油乙酯)为3∶1、包合时间1h、包合温度75℃、结晶温度25℃,一次包合的EPA+DHA含量可达85%以上,收率60%。     

异佛尔酮二胺的合成及工艺优化

以异佛尔酮为原料,经氰化、亚胺化和氢化三步反应合成了异佛尔酮二胺,并对反应工艺条件进行了优化。中间产物异佛尔酮腈合成的优化实验条件:NH4Cl为酸化试剂、DMF为反应介质、0.0669 mol异佛尔酮和0.048 mol Na CN与5 m L浓度为6 mol·L-1的NH4Cl水溶液在70℃下反应4 h,得异佛尔酮腈,收率为94.9%。中间产物异佛尔酮亚胺合成的优化实验条件为:以Ca O为催化剂、氨压0.2 MPa、70℃反应4 h,异佛尔酮腈转化率为97.4%,异佛尔酮亚胺收率为87.6%。异佛尔酮二胺合成的优化实验条件为:温度120℃、氢压6 MPa、氨压0.2 MPa、催化剂为2.0 g Raney Co,反应8 h后,异佛尔酮亚胺的转化率为100%,异佛尔酮二胺的收率为95.6%。另外,对中间产物和终产物分别进行了IR、MS、1H-NMR等分析,确认其结构无误。     

辅酶Q_0的合成

采用3,4,5 三甲氧基甲苯为原料,w(H2O2)=27 8%为氧化剂合成辅酶Q0,考察了催化剂、反应温度、原料配比、溶剂等因素对反应的影响,得到最佳反应条件为:n(3,4,5 三甲氧基甲苯)∶n(H2O2)=0 28∶1,m(磷钼酸)∶m(3,4,5 三甲氧基甲苯)=0 5∶100,反应温度40℃,反应时间2h。采用正交实验对反应条件进行优化并进行了重复实验,得到稳定的收率为49%。