超临界CO2在有机液体中的分散

 针对近临界、超临界CO₂如何使有机液体及石油体积膨胀、与有机液体及石油混相和如何萃取等问题,从分子结构和分子间作用力层面简要介绍了CO₂在有机液体中的分散。近期研究结果表明,在(CO₂+有机液体)体系中,近临界、超临界CO₂并不是简单地溶解在有机液体中,而是形成了CO₂-CO₂分子聚集体、有机液体 有机液体分子聚集体和CO₂-有机液体分子聚集体共存的分散体系。随着压力的增加,由于这些分子聚集体的聚集度、尺寸或聚集体之间距离(空间)的增加,导致有机液体宏观体积增加,并进一步发展形成混相。在相同温度、压力下,有机液体的分子越小,分子间作用力越弱,CO₂越易于分散在其中,且溶解度更大,体积膨胀更明显,也更易于混相。同理,CO₂更易于萃取相对分子质量较小的物质。对CO₂与有机液体或石油混相机理和CO₂对某些物质萃取原理提出了更科学的解释。     

高效生物处理技术在碱渣处理装置的工业应用

分析对比传统碱渣处理和高效生物处理技术的工艺原理和技术特点。高效生物处理技术采用MERI-CON部分氧化和中和萃取工艺,将硫化物氧化成硫代硫酸盐,使硫化物以气态形式分离,回收碱渣中的酚和油;利用生物代谢氧化原理,将污水中有机物氧化分解成CO2和H2O,使硫化物转化成硫酸盐;利用微生物的分解、氧化和转化功能,将VOC,H2S和废气氧化分解成CO2,H2O,NO23-,SO24-等,去除醇、醛和酸等化学物质,完成无害化处理。该技术对碱渣中COD、硫化物和挥发酚等去除率高(>99%),处理后水质稳定(合格率100%),达到循环冷却用水要求,年节省用水600 dam3,累计节约环保处理费用1 000×104RMB$。     

基于响应曲面法的超临界CO2萃取油基钻屑油相工艺优化

目的对超临界CO₂萃取油基钻屑中油相工艺参数进行优化。 方法采用响应曲面法对影响超临界CO₂萃取工艺的重要参数进行具体实验并根据实验结果进行数值模拟,通过模拟得出萃取时间、压力、温度和超临界CO₂流量等参数的优化数据。 结果响应曲面分析了各变量之间对萃取效果的影响,基于萃取数据建立了二次多项式模型,能够较好地拟合实验结果,得出最佳萃取条件为萃取压力25 MPa、温度323.15 K、时间90 min和流量25.0 L/h。 结论通过具体实验数据结合响应曲面法得出了最佳萃取条件,在该条件下油类最大去除率为95.22%。利用气相色谱仪-质谱联用仪(GC-MS)分析萃取物前后性状未发生明显变化,该方法能够更好地实现固液分离和资源回收。      

NH3作为CO2置换CH4水合物促进剂的分子动力学模拟研究

针对天然气水合物开采中CO₂置换面临的渗透性差、置换效率低的问题,采用分子动力学模拟方法,将对水合物相具有强穿透能力的NH₃作为促进剂,分别模拟了CO₂单组分和CO₂/NH₃混合组分置换水合物过程。结果表明:在模拟设定的温度压力范围内,245 K和255 K条件下,NH₃对CO₂置换水合物过程起到正向促进作用,而当温度升高至265 K时,则会对置换过程起到抑制作用;温度相同时,升高压力可以提高置换效率,但不会改变NH₃对置换过程的促进/抑制作用。该研究结果可为提高CO₂置换法的置换效率提供新的思路。      

二氧化碳对稠油中沥青质分子聚集行为的影响

沥青质的聚沉行为对稠油黏度的影响显著,研究CO₂对稠油中沥青质的聚集行为可以进一步解析CO₂在驱 替过程中的作用机理。在不同CO₂压力及条件下,对稠油以及添加了CO₂增溶剂（苯或乙醇）的稠油进行CO₂溶 解实验,分离四组分后得到了经CO₂处理后的沥青质。通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等 对不同实验条件下提取的沥青质聚集体的层间距、表面形貌以及微观结构进行表征,分析了CO₂对稠油中沥青 质聚集行为的影响机理。结果表明,CO₂在稠油中溶解使沥青质聚集堆叠的层间距增大,沥青质分子的聚集行为 减缓;增溶剂增加了CO₂在稠油中的浓度,并发挥协同作用,进一步降低沥青质分子在稠油中的聚集概率,减缓 沥青质的聚集速率,降低其与胶质分子的作用,从而起到降低稠油黏度的作用。     

低压富气乙烷回收工艺改进

目的国内油田伴生气乙烷回收均采用液相过冷工艺(LSP),解决该工艺在乙烷回收运行工况中存在的能耗较高、回收率较低的问题。 方法基于LSP工艺流程和气相过冷、气液相混合过冷的原理,提出气液两相过冷改进工艺(GLSP)、原料气分流过冷工艺(FGSP),并进行工艺流程对比分析,重点研究改进工艺的特性和对原料气中CO₂的适应性。 结果①GLSP工艺适用于外输气压力低的油田伴生气乙烷回收,具有乙烷回收率高、CO₂适应性强(CO₂摩尔分数为0.5%~2.5%)等特点;②GLSP工艺流程最优增压压力范围为4.0~4.5 MPa,乙烷回收率不宜超过95%;③在原料气中CO₂含量相同的条件下,随着气质变富,脱甲烷塔控制CO₂冻堵的能力不断增强;④在同一气质条件下,装置总能耗随着原料气中CO₂含量的增加而增大。 结论提出的改进工艺提高了乙烷回收率,确定了最优增压范围,并提高了对原料气中CO₂的适应性,为实际低压富气乙烷回收装置设计提供参考。      

CO2捕集技术的研究现状与发展趋势

目的在全球节能减排的大背景以及我国“碳达峰、碳中和”的双碳战略目标指导下,有针对性地研究适用于不同工况的CO₂捕集技术成为极其重要的研究趋势。 方法结合碳捕集领域最新发展动态,针对燃烧过程中CO₂的排放,对比了吸收法、吸附法、深冷分离、膜吸收法、超重力法等技术的优缺点以及应用动态,分析总结了CO₂捕集技术的发展趋势。 结果阐明了几种CO₂燃烧后捕集技术的技术特点。明晰了当前吸收法中吸收剂的选择是核心,反应器与操作条件的优化是重点。对于吸附法,面向大规模工业应用,开发选择性高、吸附容量高、解吸能力强、价格便宜的吸附剂是关键。而对于膜技术,其特点是操作简便、灵活,但提高膜的性能依然是需要持续进行的研究。总体而言,阐明了几种捕集技术的特点、应用潜力和研究方向。 结论尽管当前已经有较多CO₂吸收与分离技术得到广泛的研究与应用,但在具体应用中仍存在诸多问题,针对CO₂吸收与分离的新材料、新溶剂的研究仍是碳捕集领域研究的前沿与热点课题。从碳捕集技术层面出发,今后的发展趋势很可能是两种或两种以上技术串联使用,以满足更多工况条件下的脱碳需求。      

氨基碳点/聚酰亚胺混合基质膜的制备及CO2分离性能研究

将水热合成法制备的氨基碳点与聚酰亚胺复合得到混合基质膜。通过SEM、FT-IR、XRD和DSC考查了氨基碳点掺杂质量分数对混合基质膜形貌和结构的影响。氨基碳点表面的氨基可以提供碱性环境,同时增加了膜内的自由体积,促进CO₂传递。当氨基碳点掺杂质量分数为0.3%时,混合基质膜的CO₂分离性能最佳,其CO₂、CH₄、N₂渗透通量分别为85.87 barrer、1.69 barrer、2.62 barrer,CO₂/CH₄、CO₂/N₂选择性分别为50.81和32.77。      

硫磺回收装置停工检修SO2达标排放技术研究

GB 39728-2020《陆上石油天然气开采工业大气污染物排放标准》发布后,硫磺回收装置在停工除硫期间的SO₂短期排放过量问题已成为石油天然气加工行业的环保隐患。分析了这一特殊情况下SO₂过量排放的原因,对多套硫磺回收装置除硫期间的排放情况进行了统计和研究。同时介绍了中石油安岳天然气净化有限公司在设备检修停工除硫操作时,利用现有尾气处理装置预洗涤单元作为碱洗系统的技术应用情况,为硫磺回收装置开停工或装置异常时的SO₂排放控制提供了一种新的思路。      

FCC再生低碳排放供氢工艺探索研究

 再生器是催化裂化（FCC）工艺中二氧化碳（CO₂）排放的主要单元。随着掺渣比的增加,再生单元热量过剩,CO₂排放随之增加。利用部分焦炭生产合成气或 H2,不仅可以供氢,而且能够收集 CO₂、硫等有害物,减少排放。实验数据显示,在700℃左右气化待生剂上的焦炭,气体产物有效组分（CO+H₂）体积分数大于55%。对于加工2.0 Mt/a 原料油的重油催化裂化装置（RFCCU）来说,如果焦炭产率为10%,气化反应65%的焦炭,则具有生产9.8 kt/a H₂的潜力,如果分离系统回收CO₂,则可减少碳排放约60%。     

炼油厂碱渣酚分析及钛硅分子筛对双氧水氧化苯酚的催化作用

对炼油厂碱渣中酚含量和组成进行了分析，结果表明，碱渣酚含量较高，且含多种不同结构的酚，其中苯酚含量相对最高，达到60%左右。采用双氧水氧化苯酚的试验结果表明：双氧水氧化效果较差，苯酚去除率仅为0.5%；使用钛硅分子筛作催化剂，可大幅提高双氧水氧化苯酚的效果，最佳氧化条件下苯酚去除率高达94.7%，显示出钛硅分子筛优异的催化氧化作用。     

电解氧化法深度处理炼油化工废水新技术的研究

在实验室进行了电解氧化法深度处理石油化工废水的研究。采用一种新型阳极材料作电极,在较佳试验条件下,对乙烯装置废水和炼油装置废水中的COD的去除率分别达到40.0％和54.2％,异氧菌的去除率均达到99.9％,对硫化物、色度等也有很好的去除效果。当以廉价的食盐为添加剂时,可进一步提高污水的处理速度和效率。     

汽油脱臭碱渣氧化碳化装置稳定抽提汽油质量的研究

炼油厂汽油脱硫精制过程会产生大量的恶臭有害碱渣。中国石化某分公司汽油碱渣采用氧化、碳化中和及汽油抽提脱酚LiFT-CR工艺进行处理,通过调整碱渣氧化时间、氧化温度和碳化中和时二氧化碳流量,控制氧化后碱渣中活性硫化物质量分数不超过100 μg/g、碳化后废水pH在8.5~9.5之间,碱渣处理后形成的废水能达到污水处理场排放要求,同时可保证抽提后汽油的各项质量指标合格。     

炼油废水中有机污染物的气相色谱分析

建立了采用液液萃取法对炼油废水进行预处理,然后用气相色谱法对处理后的含有苯系物、酚类化合物、直链烷烃、胺类化合物和多环芳烃类化合物等18种有机污染物的废水进行快速分析的方法,考察了萃取剂种类和萃取次数等条件对萃取效果的影响,同时得到了18种有机污染物的标准工作曲线。实验结果表明,最佳萃取剂为二氯甲烷;最佳萃取条件为:先在碱性条件下萃取3次,然后在酸性条件下萃取3次。该方法采用HP-5(30 m×320μm×0.25μm)毛细色谱柱,FID检测,外标法定量。各组分的检出限均在0.05～0.29 mg/L内,相对标准偏差小于10.8%;除苯酚外,其他组分的回收率为85.0%～104.9%,能满足炼油废水快速监测的需要。     

新型催化剂Mn-Sn-Ce/γ-Al_2O_3的制备及应用

采用溶胶-凝胶法制备出新型催化剂Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3,采用TG-DSC,XRD,XPS,SEM,BET等方法对其晶相结构、形貌结构、活性组分形态、比表面积和孔结构进行了表征,并研究了该催化剂对反渗透浓缩炼油废水中酚类的降解效果及其稳定性。实验结果表明,制备的Mn-Sn-Ce/γ-Al2O3催化剂保持了载体γ-Al2O3的结构特征,Mn主要以β-MnO2形式存在;与改性前相比,复合金属负载改性后的γ-Al2O3粒子分散状况明显改善,粒子具有良好的孔结构,孔分布和孔之间的连接形式得到了改善;表面负载的Mn-Sn-Ce复合金属成分使其活性提高,对酚类的去除率可达97.54%,且改性后的催化剂能重复多次使用,具有良好的稳定性。     

炼油厂碱液降解菌的选育和降解性能研究

针对炼油厂高浓度废碱液污染大、难处理的问题,从污泥中经过驯化分离,筛选出5株用于废碱液降解的优势菌,经过对5株菌降解化学耗氧量（COD）的比较,优势菌对废碱液的降解效果明显。对碱液生物处理中优势菌的降解条件进行初步研究,结果表明,菌种最适宜的处理条件为：温度35 ℃,pH值7,接种量为10%,玉米粉质量分数0.8%,MgSO4·7H2O 质量分数0.8%,玉米浆质量分数1.0%,菌株TK07-5在优化条件下进行碱液生物处理72h后,COD去除率可达81.2%。     

硫细菌生物固定床与A-O-O组合工艺处理炼油碱渣的工业应用

结合中国石油化工股份有限公司茂名分公司炼油分部的实际情况,提出了以"硫细菌固定床(TFB)"与"厌氧-好氧-好氧(A-0-0)"组合处理炼油碱渣的新型工艺路线.经该工艺路线处理后,出水CODcr去除率可达90%以上,石油类的去除率可达80%以上,挥发酚和硫化物去除率均在99%以上.该技术的成功应用,为炼油厂碱渣废水乃至...     

高含硫污水氯化物测定方法的改进和优化

炼油设备腐蚀程度及速度与氯化物含量关系密切,氯化物检测是炼油装置腐蚀监测的重要项目之一。炼油装置的污水中含有大量的硫化物和氨氮等干扰物质,给污水中氯化物的准确测定造成困难。对比了几种常见的前处理方法,发现对样品进行过滤、加热挥发、酸性条件下双氧水消解和碱性条件下煮沸等处理后可消除硫化物和氨氮的干扰。结合实际情况对硝酸银滴定法和硝酸汞滴定法的适用性进行了评选,评选结果表明,硝酸汞滴定法稳定性好,检出限更低,更贴近腐蚀监测的实际需要。采用改进后的新测定方法来测定高含硫污水样品,多次平行测定的相对标准偏差为0%～16.95%,加标回收率为93.85%～104.59%。     

炼油厂硫磺回收装置加氢尾气有机硫脱除溶剂研究

针对GB 31570-2015《石油炼制工业污染物排放标准》对炼油厂硫磺回收装置尾气中SO2排放的严格要求,通过室内实验,研发出了对COS及H2 S脱除性能良好的配方型脱硫溶剂.试验考察了MDEA质量分数、COS质量浓度等工艺条件对该溶剂脱除有机硫效果的影响.结果表明,所选配方型脱硫溶剂可使炼油厂硫磺回收装置加氢尾气C...     

裂解C5脱有机硫实验研究

针对炼油厂裂解C₅馏分脱除有机硫,对脱硫剂、最佳脱硫条件以及脱硫剂循环回收利用进行了研究。结果表明,质量分数5%复合胺溶液（TSC5）为最佳脱硫剂,在0.1 MPa、30℃、反应时间20 min和剂/油体积比0.3条件下,可使裂解C₅馏分的硫质量分数从106 μg/g降至8.7μg/g,脱硫率91.8%,收率99.4%。以洗涤水/油体积比1.5（其中循环再生水/油体积比1.3,去离子水/油体积比0.2）对脱硫后C₅馏分进行水洗,可将脱硫C₅馏分中的复合胺质量分数降至2 μg/g以下。在80℃、空速180 h^-1条件下,采用N₂汽提法对复合胺富液和洗涤水的混合液进行分离回收利用,其重新配制的TSC5脱硫剂的脱硫效果与新鲜剂相当。提出了裂解C₅深度脱有机硫的原则工艺流程。