小分子烷烃在TON沸石上吸附性能

 采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟计算了甲烷、乙烷和丙烷在TON沸石上的吸附等温线,计算结果与实验结果吻合较好。在此基础上,模拟了甲烷、乙烷和丙烷在TON中的吸附位、吸附能以及混合气体的吸附等温线。结果表明,3种短链烷烃在TON沸石的吸附位均在TON沸石的10-元氧环中。在273K时,丙烷在TON上的吸附能绝对值远大于甲烷和乙烷;在773K时,3种气体的吸附能绝对值相同。3种气体吸附能绝对值几乎均小于100 kJ/mol,说明它们在TON上的吸附是物理吸附。了解单组分气体以及混合气体在TON沸石上的吸附特性,对应用TON沸石分离气体的技术提供了有益参考。     

气体混合物吸附平衡模型与检验

混合气体吸附不仅与温度、压力有关。而且随气体组成而变化、存在所谓竞争吸附现象。 混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线,可计算在给定温度和压力下混合气体中每- 组分的平衡吸附量。应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了吸附相与自由气相之间的两相相平衡计算模型.针对二个二元气体混合物吸附平衡例子.在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后。完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结果表明。空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡。不仅能用于烃类气体混合物吸附平衡模拟计算.而且能用于非烃类气体混合物吸附平衡模拟计算。     

气体混合物吸附平衡模型与检验

混合气体吸附不仅与温度、压力有关。而且随气体组成而变化、存在所谓竞争吸附现象。 混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线,可计算在给定温度和压力下混合气体中每- 组分的平衡吸附量。应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了吸附相与自由气相之间的两相相平衡计算模型.针对二个二元气体混合物吸附平衡例子.在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后。完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结果表明。空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡。不仅能用于烃类气体混合物吸附平衡模拟计算.而且能用于非烃类气体混合物吸附平衡模拟计算。     

TON分子筛上丁烷异构体吸附行为的分子模拟

利用巨正则蒙特卡洛方法,对正丁烷和异丁烷在TON分子筛上的吸附行为进行模拟研究。模拟273,303,373 K下,正丁烷、异丁烷分子在TON分子筛上的单组分吸附等温线,并进行Langmuir,Langmuir-Freundlich,Toth吸附等温线模型拟合,分析其吸附势能、密度分布、吸附热等性质;然后对等物质的量比的正丁烷/异丁烷混合物的吸附进行模拟,考察丁烷异构体的吸附选择性。结果表明：正丁烷、异丁烷在TON分子筛上的吸附更符合Toth吸附模型;与异丁烷相比,正丁烷在TON分子筛上有更高的吸附量;当正丁烷/异丁烷混合组分在TON分子筛上发生竞争吸附时,正丁烷的吸附量远大于异丁烷的吸附量,可判断TON分子筛对正丁烷相比异丁烷有更好的吸附分离效果。     

混合气一风城特稠油体系的相平衡研究

在６０～１３５℃，０～１０ＭＰａ范围内测定了甲烷－乙烷，甲烷－丙烷混合气体在新疆风城特稠油中的溶解度及溶解气体后稠油的粘度和密度，结果表明，气体的溶解度随温度的升高而降低，随压力的升高而增大；在一定的温度和压力下，溶解度从大小到的顺序为：丙烷〉乙烷〉甲烷，对于一种二元混合气体，其溶解度介于两种纯气体溶解度之间；气体的溶解使稠油的粘度大大降低；对于不同的气体；使稠油粘度降低幅度从大到小的顺序与溶解度     

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混合气体吸附不仅与温度、压力有关，而且随气体组成而变化，存在所谓竞争吸附现象。混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线，计算在给定温度和压力下混合气体中每一组分的平衡吸附量。文章应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型，针对二个二元气体混合物吸附平衡例子，在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后，完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结论表明，空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡；在分子筛上的吸附量相当可观，且吸附相的组成与在自由相的组成存在明显的差异。     

页岩对甲烷的等温吸附特性研究

为了研究甲烷在页岩上的吸附特性,选取四川盆地下寒武统牛蹄塘组黑色页岩进行高温高压等温吸附实验,通过容积法测定了35、50、65℃下甲烷在黑色页岩上的吸附等温线,研究甲烷气体在页岩上的等温吸附行为。结果表明,甲烷在页岩上的吸附等温线具有Ⅰ型等温线特征,反映甲烷在页岩表面可能为单分子层吸附机理;采用Langmuir吸附模型很好地拟合了吸附数据,平均相对误差小于2.4%;根据吸附等温线计算的等量吸附热为12.74～17.47kJ/mol,平均为15.54kJ/mol,说明页岩对甲烷的吸附为物理吸附,且等量吸附热随甲烷吸附量的增大而降低,表明页岩表面能量分布具有不均匀性。     

FAU型沸石吸附CO_2的蒙特卡罗模拟研究

使用巨正则系综的蒙特卡罗(GCMC)方法计算了CO2在NaY沸石上的吸附等温线,通过拟合实验数据进行力场参数的优化。对NaY沸石吸附CO2的模拟结果进行分析发现:CO2在NaY沸石上的吸附首先发生在八面沸石超笼的孔口区域,当压力增加时,CO2分子向超笼中心方向扩散。SII是第一优先吸附位,其次是SIII位。随着吸附量的增加,SII位Na+与CO2之间的距离越来越短,但是在Na+离子附近CO2与Na+之间的作用均呈现近似直线的构型。基于优化力场参数计算了NaX沸石的CO2吸附等温线并与实验值进行比较,结果表明计算和实验值比较吻合,说明优化力场适合不同硅铝比的FAU型沸石。     

硅沸石Silicalite－1吸附与脱附性质的研究Ⅰ．若干气体及小分子烃类的吸附与脱附

用微量真空电子吸附天平于室温下测定氟里昂－１２（二氟二氯甲烷），ＳＯ＿２、ＣＯ＿２、ＮＨ＿３、ＣＯ、Ｎ＿２／Ｏ＿２、丙烯、丙烷、正己烷、环己烷、异己烷、苯、对位、间位与邻位二甲苯在结构完美的疏水硅沸石Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１上的吸附等温线与脱附速率曲线，以及甲烷在不同温度下的吸附等温线。结果表明氟里昂－１２、ＳＯ＿２、ＣＯ＿２、ＮＨ３的吸附量随压力增加而加大，ＣＯ、Ｎ＿２／Ｏ＿２却基本上不为硅沸石吸附。硅沸石Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１对饱和烃吸附的亲和性强于不饱和烃。它选择吸附分子尺寸小于０．６０ｎｍ的正己烷、环己烷、苯与对二甲苯，而不吸附分子尺寸大子０．６０ｎｍ的异己烷，间位及邻位二甲苯。     

水合物法分离甲烷-乙烷体系相关相平衡的研究

开发了一种水合物法分离甲烷-乙烷混合气体的新技术，考察了在阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS，C22H25OSO3Na）存在下，甲烷-乙烷体系的气-水合物相平衡。在一定范围内改变体系的初始压力、温度和气／液体积比，得到了乙烷在气-水合物两相的摩尔分率和分配系数，以及体系达到平衡时的压力。结果表明，在初始压力为4．0MPa、温度为274．15K、气／液体积比为185．1的条件下，甲、乙烷分离效果达到最佳。还考察了甲烷-乙烷体系水合物生成速率与SDS质量浓度的关系。实验发现SDS的质量浓度为300mg／1时，水合物能快速生成。在SDS存在下，采用水合物分离技术，能成功地使甲烷、乙烷气体分离。     

CH4/N2在活性炭上吸附性能的研究

变压吸附是分离油田伴生气中N_2和CH_4的可行性方法,采用质量法测定了N_2、CH_4在活性炭WHXR-LB20上的吸附等温线,分离系数为2.87,满足工业应用要求且再生效果好;同时测定了油田伴生气中C_2H_6、C_3H_8,n-C_4H_(10)等对WHXR-LB20的影响,结果表明,C_2H_6、C_3H_8在WHXR-LB20上再生效果很好,而n-C_4H_(10)在WHXR-LB20上有积累,该积累量使N_2和CH_4在WHXR-LB20上的饱和吸附量降低。     

储层孔隙介质单组分气体吸附理论模型研究

储层孔隙介质气体吸附理论模型的研究是以单组分气体吸附模型的研究为基础的。在对 9个化工领域常见的单组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上 ,利用储层孔隙介质单组分气体等温吸附数据 ,采用Leven berg Marquardt非线性最小二乘法 ,针对每个模型进行回归拟合计算 ,得到每个模型的模型参数值 ,再将这些模型参数代回到该模型中进行吸附预测。获得的结果是 :单组分气体吸附WilsonVSM模型和FHVSM模型计算值比其它模型更接近实验数据。这表明空穴溶液模型在一定程度上反映了储层孔隙介质单组分气体吸附体系的吸附特征     

天然气中微量组分对吸附剂性能的影响

考察了天然气吸附剂LXC对天然气中微量组分C2H6,C3H8,CO2,N2的吸附和脱附特性及其对CH4吸附能力的影响。实验结果表明,天然气吸附剂LXC吸附CH4,C2H6,C3H8的吸附量依次增大,滞留比依次减小,不可逆吸附性增强;CO2在吸附剂上的吸附量和滞留量较大;N2的可逆吸附与脱附性能较好;天然气中C2H6,C3H8,CO2均能导致吸附剂LXC吸附CH4的能力降低。在20℃、充气压力3.5M Pa、放气压力0.1M Pa的条件下,吸附剂LXC对配制的混合气体经12次连续吸脱附后,其吸附能力下降27.5%。     

催化裂化干气组分在沸石Y上吸附的分子模拟

Adsorption of catalytic cracking dry gas components, hydrogen (H2), nitrogen (N2), methane (CH4), ethane (C2H6) and ethylene (C2H4) in zeolite Y was studied by performing the Grant Canonical Monte Carlo (GCMC) simulations at 298 and 823K and a pressure range up to 10MPa. Simulation results were analyzed using Langmuir model and it presented fitting of dry gas components adsorption suggesting monolayer adsorption. C2H4 presented most single adsorption amount, which reached 7.63mol/kg at 298K under 200kPa. Thermodynamic parameters of Gibbs free energy change, enthalpy change and entropy change were analyzed based on adsorption equilibrium constant obtained from the GCMC simulations. The results suggested that it was more favorable for C2H4 to adsorb in zeolite Y. Adsorption molecules were in ordered arrangement in zeolite, and C2H4 exhibited more orderly arrangement than other components. Additionally, it was found that there was a competition between dry gas components for mixture adsorption, supercages were prior adsorption space. The competition was favorable to CH4 and C2H6, and competitive power was affected by temperature.     

FCC干气在ZSM-5分子筛中吸附的分子模拟及热力学分析

应用巨正则蒙特卡罗（GCMC）模拟方法研究了干气中的氢气、氮气、甲烷、乙烷和乙烯5种主要组分在ZSM-5分子筛中的吸附行为,得到了0~1 000 kPa压力范围内,温度分别为298 K和823 K下的纯组分吸附时的吸附等温线和吸附质分布。结果表明：与其它组分相比,乙烯在ZSM-5中的吸附量最大,在298 K、10 kPa下饱和吸附量达到3.05 mol/kg;各组分优先吸附在分子筛的直线型孔道中。由热力学计算结果可知,吸附过程中各组分的ΔG0（标准吸附吉布斯自由能变）<0,ΔH0（标准吸附焓变）<0,且ΔS0（标准吸附熵变）<0,表明模拟条件下的吸附是一个自发、放热且有序度增加的过程,低温有利于吸附,并且乙烯在ZSM-5分子筛上最容易吸附。对混合气吸附性质计算的结果表明,组分之间存在竞争吸附,竞争能力受温度影响,并且乙烯吸附不再占优势。在总压500 kPa下,298 K和823 K时竞争吸附能力最强的组分分别是甲烷和乙烷,与乙烯的吸附量之比分别为1.5:1和2.3:1。     

苯在活性炭纤维上吸附等温线的测定及分析

 采用质量法在Cahn-2000高真空电子天平上测定了温度298～328K和压力0～1.5kPa条件下苯在活性炭纤维上的吸附等温线。用Langmuir方程处理实验数据，得到的吸附模型符合Langmuir模型，并根据吸附等温线用Clausius-Clapeyron方程计算出苯的等量吸附热。结果表明，苯的等量吸附热随着吸附量的增加而减小，由vant Hoff方程计算苯在活性炭纤维上的平均吸附热为39.79kJ/mol。     

黄骅坳陷孔店南区低熟油伴生气地球化学特征与成因

对黄骅坳陷孔店南区低熟原油及其伴生气进行了饱和烃色-质分析、天然气组分分析和气体组分的碳、氢同位素分析,结果表明:天然气甲、乙、丙烷的组分含量分别在37.99%~68.89%、1.82%~6.01%和0.83%~3.43%之间,甲、乙、丙烷和正丁烷的1δ3C值分别在-45.8‰~-40.8‰-、27.6‰~-25.3‰-、29.2‰~-26.9‰和-28.9‰~-27.7‰之间,甲、乙、丙烷的δD值分别在-254‰~-202‰-、204‰~-180‰-、208‰~-178‰之间;3个样品乙烷、丙烷和正丁烷的1δ3C值均发生了倒转,即1δ3C2>1δ3C3>1δ3CnC4,1个样品甲、乙、丙烷氢同位素组成也发生了倒转,原油生物标志物特征表明其为低成熟油[OEP>1.22,T s/(Ts+Tm)<0.30,20S/(20S+20R)C29甾烷<0.28]。结合该区油气生成的地质背景特征,认为所研究低熟油伴生气为本区低成熟烃源岩(下第三系孔店组二段)所生天然气与成熟烃源岩(上古生界石炭-二叠系)所生天然气的混合气。