WO3/TiO2光催化剂的制备及光催化产氢性能研究

针对催化剂TiO_2禁带宽度较宽、光响应范围较窄的问题,对TiO_2进行改性,采用溶胶凝胶法制备了不同复合比例的WO_3/TiO_2催化剂以提高TiO_2的光催化活性。应用SEM,BET,XRD,UV-Vis,FT-IR等方法对催化剂进行表征,分析了不同复合比对WO_3/TiO_2样品形貌、晶型、比表面积和产氢速率的影响。当入射波长为300~600 nm,2%WO_3/TiO_2的吸光度大于TiO_2的吸光度,吸收带边红移。通过300 W氙灯照射进行光解水制氢的测试,评价了不同WO_3/TiO_2样品的光催化分解水产氢活性。结果表明:复合比为2%时,WO_3/TiO_2的光解水产氢活性最佳,最高可达14 445.3μmol/(h·g),其产氢速率是TiO_2的10倍,同时探讨分析了光催化反应机理。这将在太阳能光解水产氢领域有着广泛的应用前景。     

电絮凝技术对水包油型乳化液破乳的实验研究

采用电絮凝技术对模拟乳液进行破乳,考察初始温度、电流密度、搅拌速率对除油效果的影响,以除油率均匀性指数,评价破乳效率,并修正成本消耗公式。结果表明,电流密度增大时,除油均匀性指数先显著上升后变化缓慢,但成本消耗先增长缓慢而后显著上升。不搅拌时,初始温度25℃下,电流密度100 A/m~2,18 min的破乳效果最优;除油率均匀指数99.1%,Al的消耗量0.09 g/g,能量消耗量1.03 k Wh/kg。     

中空纤维膜接触器中N,N-二甲基乙醇胺吸收CO2的特性

N,N-二甲基乙醇胺（DMEA）是一种很有前途的吸收剂,具有较快的反应速率和较高的CO₂捕集能力。在本研究中,DMEA作为一种新型吸收剂被应用于中空纤维膜接触器,用于从CO₂/CH₄气体混合物中分离CO₂。通过建立二维稳态数学模型,模拟了MEA、DEA、MDEA和DMEA四种吸收剂在不同操作条件下对CO₂吸收性能的影响。结果表明,脱碳性能大小为MEA>DMEA>DEA>MDEA;气相参数对脱碳率的影响比液相参数更显著;提高气体流速和CO₂浓度,脱碳率均会下降;提高液速和吸收剂浓度,脱碳率均增大,适当提高吸收剂流速和吸收剂浓度可以提高CO₂去除效率。此外,CO₂吸收通量将随着气体速度的增加而增加,随着液相中CO₂负荷的增加而减少。最后,通过两种影响因素共同作用确定了膜接触器分离酸性气体的最佳操作条件。因此,膜吸收法在天然气脱碳方面有良好的潜力。     

海水开架式气化器运行工况研究

阐述了应用动态模拟软件建立开架式气化器(ORV)系统动态模型,研究LNG流量、天然气管网压力、海水温度等因素扰动变化时,天然气出口温度、海水出口温度、海水进出口温差、ORV换热量、换热器平均温差等主要操作参数的动态响应趋势。分析表明,动态模拟能够准确模拟ORV主要工艺参数随相关扰动因素的变化特性,可指导设计人员的选型设计和操作人员的安全运行实践。     

油气管道防腐补口装备集成化研究

为解决管道工程现场防腐补口单功能设备简单组合的机组构成庞大、人员配置较多、施工组织复杂及施工成本难以降低等突出问题,结合热收缩带防腐补口施工工序特点,通过相邻工序所需功能的优化整合,研发了以具有无遗漏除锈与全覆盖加热功能的除锈&中频一体式设备,以及具有内外协同加热功能的中频&红外一体式设备为核心的集成化防腐补口装备,制定了配套的补口工艺。模拟试验与工程测试结果表明,集成化防腐补口装备与工艺实现了管道待补口区域表面处理与预热的工序整合及同步作业、底漆加热与热收缩带收缩熔胶的工序整合及协同作业,以及机械化防腐补口施工方式由四工位向三工位的重大转变,在施工方式、设备构成、人员配置、施工效率、机械化程度和施工成本等方面优势明显。且自主开发的数据采集与无线传输功能模块与控制系统的嵌入融合,实现了防腐补口关键施工数据的实时采集、存储及与数据终端的无线传输,可为智能管道数字化移交及完整性管理提供数据支撑。针对管道工程连续口、连头口及返修口等不同类型焊口的防腐补口,提出了集成化防腐补口装备的优化组合建议,可为工程单位优化配置防腐补口机组提供参考依据。     

超声波处理含油污泥室内实验分析

随着国家环保力度的不断加大,油田含油污泥已列入《国家危险废物名录》,大部分油田和石油相关企业对含油污泥只是进行简单的露天堆放和填埋,对环境造成了严重的影响。针对这一问题,对储油罐罐底污泥进行超声波处理,通过正交实验得到了不同因素的影响大小分别为:超声波频率、超声波功率、反应温度、反应时间,随后进行了单因素影响实验对正交实验进行细化和验证,得到了在超声波功率45 W,超声波频率40 kHz、反应温度55℃、反应时间15 min的条件下除油率最佳,证明超声波可有效回收含油污泥中的油组分,工艺可行。     

深井阳极阴极保护技术优化设计研究

深井阳极技术具有性能稳定、电流分布均匀等优点,广泛应用于储罐底板阴极保护工程。基于深井阳极技术施工难度和经济性因素,提出了研究确定合理的深井阳极埋深的需求。根据经典带电圆盘电流密度分布假设,考虑土壤和沥青砂基础的不均匀性,提出了求解储罐底板阴极保护电位的新方法。研究了不同深井阳极埋深对应的储罐底板保护电位分布情况,得出结论:针对单个储罐和单支深井阳极的情形,合理的深井阳极埋深范围是25~45 m,储罐电位分布较均匀,可有效避免电流流失和储罐欠保护问题。     

网格划分对喷雾造粒塔数值模拟精度的影响

为了研究网格模型简化形式和网格分块策略对模拟精度的影响,对喷雾造粒塔进行了多组网格划分并将数值模拟结果与实验结果进行了对比。结果表明：采用简化的网格模型得到的模拟结果无论是数值大小还是变化趋势与实验结果偏差较大;采用无简化喷嘴网格模型(喷嘴出口网格垂直映射)得到的模拟结果有所改善,而建模时考虑了射流方向和物理耗散的无简化喷嘴网格模型得到的模拟结果效果最佳。因此在网格模型简化后需要对模拟结果进行对比验证,而且不能忽视网格分块策略对模拟精度的影响。     

基于CFD的埋地天然气管道泄漏扩散数值分析

受地质灾害、腐蚀缺陷、第三方破坏等因素的影响,油气管道在安全运输方面存在诸多隐患,因此研究埋地天然气管道泄漏扩散规律对泄漏点预测定位、应急预案制定具有重要的现实意义。通过对埋地天然气管道泄漏扩散过程进行数值模拟,分析了泄漏速度、风速以及环境温度对CH4体积分数的影响,总结了扩散规律。研究结果可为埋地天然气管道泄漏点准确定位及应急预案提供理论支撑。     

大型石油储罐检测周期确定方法研究

储罐作为石油行业重要基础设施,保证其安全、高效和经济运行具有重要意义。实施罐底板检测是确定储罐系统性能和可靠性的有效手段。根据工程经验或相似案例的特定时间周期可能造成储罐失修或过修。提出基于风险的检验技术（Risk Based Inspection,RBI）,根据罐底板厚度、腐蚀速率、最小允许厚度和可接受风险确定储罐检测周期,更适用于我国储罐实际情况,有利于油库企业降本增效、预防腐蚀穿孔和油品泄漏事故。