MoO3-WO3/TiO2-SiO2催化剂对正庚烷异构化的催化性能

 采用溶胶-凝胶法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物载体,浸渍法制备了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂,通过XRD、BET表征了催化剂的物化性质,并在连续流动固定床反应器上考察了MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化正庚烷临氢异构化反应性能,讨论了催化剂制备条件和反应条件对其正庚烷异构化催化性能的影响。结果表明,当 w(MoO₃)=5%、w(WO₃)=15%、w(TiO₂)=80%、w(SiO₂)=20%、焙烧温度773 K、还原温度723 K、反应温度553 K、还原时间6 h 时,MoO₃-WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂对正庚烷异构化反应表现出最高催化活性,此时正庚烷转化率可达23.12%, 异庚烷选择性可达77.32%。     

超声法制备介孔TiO2及组合技术脱硫

 以钛酸丁酯为钛源、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,在超声波强化作用下制备介孔TiO₂,并采用XRD、FT-IR、TG-DTA、UV-Vis、TEM和EDX分析手段对所得样品进行表征,以苯并噻吩为模型化合物,考察其光催化氧化脱硫性能。结果表明,在450℃下焙烧2 h、n(TiO₂)/n(CTAB)=1/0.04的条件下,可得到球形粒子状、颗粒分布均匀、紫外光吸收边为387 nm、禁带宽度为3.32 eV、晶粒粒径6.93 nm、平均孔径3.21 nm、比表面积147.134 m²/g、孔容0.259 cm³/g的锐钛矿型介孔TiO₂。在催化剂用量15 mg、H₂O₂作为氧化剂、n_S/n_O=1/200、萃取剂甲醇5 mL、吸附时间40 min、20℃反应3 h的条件下,对5 mL苯并噻吩石油醚溶液的脱硫率为98.62%。     

纳米TiO2改性MES黏弹性胶束溶液的性能

 以可生物降解表面活性剂脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)为原料,借助纳米TiO₂与MES胶束的拟交联作用改善MES黏弹性胶束溶液的耐温性与降滤失性,并采用流变测试方法优化了纳米TiO₂改性MES黏弹性胶束溶液各组分的质量分数,考察了纳米TiO₂对MES黏弹性胶束溶液热稳定性、降滤失性、悬砂性、破胶性能以及岩心渗透率的影响,分析了纳米TiO₂对MES黏弹性胶束溶液耐温性与降滤失性的影响机制。结果表明,纳米TiO2改性MES黏弹性胶束溶液的热稳定性明显增强,在70℃、170s?1条件下,其表观黏度达50mPa?s;支撑剂沉降速率明显降低,幅度达30%以上;通过纳米TiO2对MES胶束的拟交联作用,较大幅度地提高了MES胶束溶液的高温降滤失性能,且不影响MES清洁压裂液的破胶性能;纳米TiO₂改性MES黏弹性胶束溶液的破胶滤液对地层伤害小,岩心渗透率恢复率约为85%。     

溶胶-凝胶（水热）法制备TiO2-SiO2及期对Co/TiO2-SiO2的F-T反应催化性能的影响

 分别采用溶胶-凝胶法和溶胶-凝胶水热法制备了TiO₂-SiO₂复合氧化物,采用等体积浸渍法制备了Co/TiO₂-SiO₂催化剂。采用N₂吸脱附、XRD、Raman、XPS、TPR等手段考察了载体制备方法对催化剂结构的影响,考察了载体制备方法对催化剂费-托合成反应性能的影响。结果表明,溶胶-凝胶水热法制备的TiO₂-SiO₂复合氧化物具有较高的比表面积,在提高Co物种还原度的同时,有利于更多的Co物种在载体表面分散,进而提高了催化剂对费-托合成反应的催化活性,降低了甲烷的选择性,并提高了C⁺₅烃的选择性。     

应用于脱硫体系的FeCl4离子液体腐蚀行为研究

目的解决1-丁基-3-甲基咪唑四氯化铁(FeCl₄)离子液体在天然气脱硫过程中存在的腐蚀问题。 方法基于失重法,在不同温度、水含量、再生温度下研究了FeCl₄对304不锈钢的腐蚀行为,并通过SEM、XRD、XPS等表征手段分析了其腐蚀机理。 结果FeCl₄对304不锈钢的腐蚀速率随着浸泡温度、水含量的升高而增大,随着再生温度的升高呈现先增大后减小的趋势,且在70 ℃时腐蚀速率最低(0.380 mm/a)。 结论FeCl₄电离出的Cl-通过穿透腐蚀产物膜对金属基体造成的腐蚀是FeCl₄水溶液中304不锈钢腐蚀的主要原因,提高再生温度可有效抑制Cl-的电离,进而减缓腐蚀的进行。      

ZrO2对Cu/Al2O3-ZrO2催化剂糠醛选择加氢活性的影响

 采用共沉淀法制备了Al₂O₃-ZrO₂复合氧化物,并以它为载体,浸渍法制备Cu 质量分数为24%的负载型Cu 基催化剂。运用X射线衍射(XRD)、H₂程序升温还原(H₂-TPR)、X射线能谱(XPS)对载体和催化剂进行表征,并考察了ZrO₂对Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂糠醛选择加氢活性的影响。结果表明,载体中ZrO₂质量分数20%的Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂对糠醛的选择加氢活性最高。与Cu/Al₂O₃催化剂相比,添加ZrO₂可以提高Cu/Al₂O₃-ZrO₂催化剂加氢活性,并有效提高较高反应温度下的糠醇选择性。     

Fe 3+x-TiO2/Shell光催化剂的制备及其对石油的光催化降解

 以自制的贝壳基规整吸附体为载体,采用浸渍煅烧法制备了Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂。采用XRD、SEM-EDS和UV-Vis等技术对制备的Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂进行表征。以石油为降解对象,考察了Fe³⁺掺杂量、Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell的负载次数及光照时间对Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化活性的影响。结果表明,Fe³⁺掺杂量为0.7%(m(Fe³⁺ )/m(TiO₂)×100%)、Fe ³⁺_0.7-TiO₂负载次数为4次时,制备的Fe ³⁺_0.7-TiO₂/Shell光催化剂的光催化活性最高,300 W碘钨灯照射16 h,石油的光催化降解率达76%。     

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。     

气井套损修复用纳米SiO2 /环氧树脂复合体系的研制与应用

长庆油田气井套损严重,使用水泥封固时存在气密性差、注入困难等问题。为了提高套损修复用环氧树脂 固化后的气密性和强度,通过纳米SiO₂掺杂环氧树脂制备了纳米SiO₂/环氧树脂复合体系用于修复气井破损,考 察了该复合体系固化前的流变性、固化后的力学强度和封堵能力,并采用扫描电镜研究复合体系固化作用机 理。研究表明,该纳米SiO₂/环氧树脂复合体系具有剪切稀释性和黏弹性,不同温度时复合体系的固化时间均在 3 h 以上,保证充足的注入时间;与常规环氧树脂相比,引入纳米 SiO₂后复合体系固化体的抗压强度达 106.8 MPa、拉伸强度达72.1 MPa,对孔隙的封堵强度达37.7 MPa,能有效阻止地层流体进入井筒并满足重复压裂时井 筒承压要求。纳米SiO₂能修复树脂固化后的微裂隙,提升力学强度。长庆油田气井施工表明,该堵剂体系具有 较强的密封和承压能力,为套损井修复和重复压裂重建井筒提供支撑。     

水溶性纳米CaCO3的制备及其摩擦学性能

 以 CaCl₂和 Na₂CO₃为原料,采用沉淀法制备了纳米 CaCO₃,在制备过程中加入聚乙二醇表面修饰剂和聚丙烯酸钠分散剂,使纳米 CaCO₃稳定地分散于水中。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)表征水溶性纳米 CaCO₃;利用四球试验机考察了水溶性纳米 CaCO₃及其同辛丁基二硫代磷酸双 β-羟乙基十八胺盐(简称 DDPN)组成的2种水基润滑液的摩擦性能,探讨了纳米 CaCO₃同 DDPN 的协同作用,并通过扫描电子显微镜(SEM)和俄歇电子能谱仪(AES)分析了钢球磨斑表面。结果表明,纳米 CaCO₃的粒径在20~30 nm 范围,无明显团聚现象;水溶性纳米 CaCO₃具有良好的摩擦学性能,与 DDPN 复合使用时具有较好的抗磨减摩协同作用,比单独使用水溶性纳米 CaCO₃或 DDPN 的抗磨减摩性能均有所提高;当纳米CaCO₃质量分数为0.15%、 DDPN 质量分数为5.0%时,复合水基润滑液的摩擦学性能达到最佳,最大无卡咬负荷(PB)为1029 N,钢球磨斑直径(WSD)为0.61 mm。     

负载型 Co/BiVO4催化剂的制备及其光催化脱氮性能

 采用水热法制备 BiVO₄,再采用浸渍水热法和浸渍焙烧法制备负载型 Co/BiVO₄。考察了 Co 负载量、焙烧温度和焙烧时间对 Co/BiVO₄晶体结构的影响,并采用X射线衍射、紫外-可见吸收光谱、热重-差热分析等方法对 BiVO₄和 Co/BiVO₄进行表征。将 Co/BiVO₄催化剂用于可见光催化模拟油脱除有机碱性氮,考察催化剂制备条件对 Co/BiVO₄光催化脱氮活性的影响。结果表明,在 Co 负载量为5%、400℃下焙烧1 h 的浸渍焙烧法得到的 Co/BiVO₄催化剂的光催化脱氮活性最高,含吡啶氮模拟油的光催化脱氮率达到83.59%。     

复合SiO2-WO3催化剂的制备、表征及氧化脱除苯并噻吩性能

 采用溶胶-凝胶法制备了SiO₂-WO₃催化剂,并采用XRD、FT-IR、BET、TG-DTA等方法对催化剂进行表征。以苯并噻吩(BT)为模型化合物,H₂O₂为氧化剂,考察了催化剂的活性元素、制备方法、n(W)/n(Si)和焙烧温度对其催化氧化脱硫活性的影响。结果表明,W的引入降低了SiO₂的比表面积,SiO₂-WO₃催化剂中W的主物相为WO₃。在以W为活性组元,且n(W)/n(Si)为0.1时,500℃焙烧得到的SiO₂-0.1WO₃催化剂具有最好的催化脱硫活性。在模拟油20 mL、催化剂SiO₂-0.1WO₃用量0.04 g、n(H₂O₂)/n(S)为15.9、乙腈/模拟油体积比0.3、65℃反应60 min的条件下,苯并噻吩模拟油脱硫率可达99.3%。     

硫酸铝法制备的ZrO2-Al2O3的孔结构和表面性质

 在NaAlO₂-Al₂(SO₄)₃法制备拟薄水铝石成胶过程中加入氧氯化锆, 得到ZrO₂-Al₂O₃样品。采用XRD、BET、SEM、Py-IR、NH₃-TPD方法对ZrO₂-Al₂O₃样品进行了表征。结果表明,ZrO₂质量分数小于5.6%时, ZrO₂-Al₂O₃样品的晶相为γ-Al₂O₃,当ZrO₂质量分数大于5.6%时,出现了t-ZrO₂的晶相;随着ZrO₂含量的增加_,样品的比表面积逐渐减小;ZrO₂质量分数从0增至6.6%,孔容从1.12cm³/g到1.17cm³/g,变化不大,随ZrO₂质量分数的增加,孔容开始下降;平均孔径随着ZrO₂质量分数的增加而逐渐增加,ZrO₂质量分数达到7.4%以后,随着ZrO₂质量分数的增加,孔径减小。ZrO₂的加入对γ-Al₂O₃的孔型结构没有影响。ZrO₂-Al₂O₃样品主要以L酸为主,有少量的B酸;随着ZrO₂含量的增加,总酸量略有增加,其中弱酸比例降低,而强酸和中强酸的比例提高。     

微量TiO2对Ni/SiO2催化剂催化顺酐加氢制γ-丁内酯的促进作用

 采用等体积浸渍法分别制备了Ni/SiO₂和含TiO₂的Ni/SiO₂催化剂,采用XRD、TPR、XPS、N₂吸附-脱附技术对催化剂进行了表征,并将催化剂应用于顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应中,考察了Ni含量、TiO₂添加量、催化剂还原温度对催化剂活性的影响。结果表明,Ni/SiO₂催化剂对顺酐液相加氢制γ-丁内酯反应具有很高的催化活性, γ-丁内酯选择性很高;Ni/SiO₂添加微量助剂TiO₂,可以提高该反应的γ-丁内酯选择性。推测可能是由于TiO₂促进了催化剂的还原,产生更多的活性中心,并且在400℃还原时,Ni和TiO₂之间产生了强金属-载体相互作用（SMSI效应）,TiO₂富集到Ni的表面,将电子转移到Ni上,产生了更多有利于吸附羰基的活性中心,从而提高了γ-丁内酯选择性。     

特低/超低渗油藏纳米驱油剂的制备与性能

特低/超低渗油藏具有渗透率低、毛细阻力大等特点,因常规注水困难,水驱难以有效波及,仍有大量剩余油存在。本文以自制的纳米SiO_2硅溶胶为载体,创新建立了SiO_2的亲水/亲油改性方法,研发出分别具有长链烷基、羟基、短链烷基结构的亲油、亲水、憎水改性纳米SiO_2系列样品。采用光散射、红外表征了改性SiO_2的尺寸与基本结构。通过自主研发的毛细作用分析系统考察了不同类型SiO_2样品的注入性能并分析了纳米颗粒改善水注入性能、扩大注水波及体积机理。结果表明:纳米SiO_2可以有效改善水的注入性能,纳米SiO_2的粒径对水注入能力影响不大。亲水改性的纳米SiO_2能够进一步提高水的注入能力,具有提高水驱波及体积、进一步提高采收率的潜力。通常情况下水是以分子团簇结构存在,水分子间依靠氢键形成团簇结构,相互水团簇之间存在动态结合可能是造成特低/超低渗油藏常规注水困难的主要原因。改性纳米SiO_2硅溶胶具有胶体溶液的典型特征,硅溶胶中的纳米粒子不断地做不规则布朗运动,改变水分子的运动状态,影响氢键网络的重排机理,从而实现水分子团簇结构的改变,增加了水的注入能力,使纳米驱替液能够进入常规水难以注入的特低/超低渗油藏,扩大了波及体积。     

NaAlO2溶液中铝酸根离子的微观结构

 应用IR、²⁷Al NMR 和UV3种波谱方法对不同方式配制的Al₂O₃浓度和苛性系数基本相同的四种NaAlO₂溶液进行了详细的表征。结果表明IR、²⁷Al NMR和UV3种光谱方法给出的信息可以相互补充支持,共同给出NaAlO₂溶液中铝酸根离子的微观结构。溶液配制方式对NaAlO₂溶液中铝酸根离子的微观结构具有显著影响,4种NaAlO₂溶液中铝酸根均以四配位[Al(OH)₄]^-为主体离子,可以排除六配位[Al(OH)₆]^3-的存在; 二聚[Al₂O(OH)₆]^2-含量因配制方式不同存在显著差别,在方式Ⅰ配制的溶液中二聚[Al₂O(OH)₆]^2-含量很少或不存在,在方式Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ配制的溶液中显著存在二聚[Al₂O(OH)₆]^2-,在溶液Ⅱ、Ⅲ中还存在尚未确定结构的离子。     

纳米SiO2改善纤维复合防砂体的制备及性能研究

为了提高纤维复合防砂体的力学性能,采用在树脂涂覆砂中加入纳米SiO_2的方法对纤维复合体进行改性,通过超声波分散溶液共混法将纳米SiO_2(树脂质量分数的3%)均匀分散到水溶性酚醛树脂中,制备出纳米SiO_2改性树脂涂覆砂体,并加入纤维制备出纤维复合体。研究了不同防砂体的性能。结果表明,纳米SiO_2可以提高酚醛树脂涂覆防砂体的力学性能,几乎不影响纤维复合防砂体的渗透率,能使纤维复合体的强度提高;纤维可使树脂涂覆防砂体的渗透率提高11.13%。     

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在获取大量地质地化资料的基础上，重点对CO₂成因及运聚成藏的主要控制因素进行了深入的剖析与探讨。研究表明，莺歌海盆地壳源型及壳幔混合型CO₂形成及富集成藏，主要受控于泥底辟热流体晚期分层分块多期的局部上侵活动与沉积巨厚的上新统—中新统海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用，且其运聚分布规律亦具多期和分层分区的特点；琼东南盆地东部及珠江口盆地火山幔源型成因CO₂则主要受控于幔源型火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育展布程度,其运聚富集规律与幔源型火山活动及深大断裂的发育展布密切相关，CO₂气源主要来自地壳深部幔源火山活动所伴生的大量CO₂。因此,根据壳源型岩化成因CO₂与火山幔源型成因CO₂不同成因及成藏条件，可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO₂运聚分布规律,为天然气勘探部署及决策提供依据，减少和降低勘探风险。     

CO2气体非常规储存方法

随着《京都议定书》的实施，如何经济有效地控制CO₂的排放量，减缓温室效应对我国已显得越来越迫切。非常规储存是将排放到大气中的CO₂，通过采集回注到地下煤气层、废油气储层或深海盐水储层中储存的方法，主要有CO₂水合物法、煤层气置换法、CO₂驱替甲烷水合物、注CO₂提高原油或凝析油的采收率、深海盐水储层储存法等。从储存的机理方面介绍了各种非常规储存CO₂的方法，并从技术和经济的角度对各种方法进行了评价。指出对于具有相同烃类孔隙体积的油气藏来说，由于气体更容易压缩，地质构造封闭性好，气藏、凝析气藏在储存CO₂方面具有更大的优势。     

莺歌海盆地CO2成因及与国内外典型CO2气藏的类比

本文重点阐述了莺歌海盆地浅层CO₂气藏的成因及地质地化特征,并与中国东部、东南亚地区和其它地区典型CO₂气藏进行了类比,找出了其差异性和相同点。在此基础上,指出了本区烃类天然气的勘探方向。