精对苯二甲酸压力过滤滤饼比阻的理论分析及实验研究

为开发精对苯二甲酸(PTA)浆料一级压力过滤技术,以基本过滤理论为基础,对PTA浆料的压力过滤特性进行了理论分析和实验研究;对表征PTA浆料滤饼过滤特性的主要参数滤饼比阻的变化规律进行了分析。在PTA浆料压力过滤过程中,滤饼比阻的变化主要受过滤压差和浆料浓度的影响,滤饼比阻随过滤压差的增大而增大,随浆料浓度的增大而减小。结合实验数据建立了PTA浆料压力过滤过程中滤饼比阻变化规律的数学模型,根据该数学模型设计了15,45t/h工业化PTA压力过滤机系统,并投入PTA生产装置使用。生产过程中压力过滤机的实际产量与基于滤饼比阻模型的设计产量相比,最大误差仅为3.3%。     

溶剂洗涤法脱除粗对苯二甲酸中乙酸的研究

以水为溶剂,比较了置换抽滤、打浆抽滤和离心过滤等洗涤方法脱除粗对苯二甲酸(CTA)滤饼中乙酸的效果。实验结果表明,离心过滤洗涤效果优于置换抽滤和打浆抽滤效果。以对二甲苯(PX)为溶剂,考察了离心过滤洗涤的离心时间、PX用量、离心机转速、滤饼厚度等条件对洗涤效果的影响。实验结果表明,在离心机转速为2 000r/min、PX洗涤倍数(m(PX)∶m(CTA))1.2、离心时间7min、CTA滤饼厚度19.5mm的条件下,离心过滤洗涤可使CTA滤饼中乙酸质量分数从10.00%~15.00%降至0.06%。PX离心洗涤与水打浆分层工艺可使CTA浆料中PX的质量分数降至1.73%,乙酸质量分数降至0.07%。     

新型压力过滤机技术研发与工业应用

压力过滤机是一种集过滤、洗涤、干燥和卸料于一体的连续式多功能机组,用作间苯二甲酸(PIA)、精对苯二甲酸(PTA)、粗对苯二甲酸及芳香酸等化工产品生产领域的后处理过滤分离设备,为国外某厂商独家供应。研发出了集过滤、洗涤、干燥于一体的国产新型压力过滤机,对新型压力过滤机的结构、工作原理、工艺流程、设备设计、过滤过程的计算流程、模型假设、模型推导和过滤计算模型等研究内容作了介绍,对新型压力过滤机在燕山石化分公司PIA装置和上海石化分公司PTA装置中的工业应用做了评价,该技术已推广到其他领域使用,前景广阔。     

旋流器强化膜组件微滤试验研究

为了分析操作参数对强化过滤的影响并考察膜组件的性能,采用旋流器和PE膜组件结合的方式进行旋流强化研究。试验选用PE管式膜作为过滤元件,采用旋流强化错流过滤方式。影响过滤器过滤的因素主要包括操作参数、过滤物料、过滤环境、过滤介质特性等,通过试验考察了操作参数对过滤通量、过滤精度及过滤周期的影响。试验结果表明,旋流器无溢流管时的强化过滤效果优于有溢流管时的强化效果;随着底流率的增加,过滤的初始通量缓慢增加,过滤的稳定通量下降;随着悬浮液浓度的增加,过滤通量逐渐下降。     

除水型油水分离旋流器试验研究

对除水型油水分离族流器进行了从含有水分杂质的油中脱除水分的试验研究。用正交设计试验得出了这种旋流器的结构及操作参数的优化数据，并对底流率以及进口雷诺数与其分离性能指标之间的关系作了研究。结果表明，各结构参数与操作参数对不同性能指标的影响敏感程度是不同的，以不同指标参数作为目标函数时旋流器应具有不同的最优结构与操作参数组合；底流直圆管长度适当增大，可以使旋流器脱水过程各项分离指标得到改善；随着底流率的增大，使旋流器脱水率和油损率均增大，而脱水因子则减小；旋流器进口雷诺数对其脱水因子、除水率和油富集因子等分离性能指标没有显著的影响。     

天然气水合物和天然气脱水新工艺探讨

探讨了天然气水合物的发展过程、形成条件以及对天然气输送管道的腐蚀堵塞作用,对我国天然气脱水创新技术———膜法脱水、汽提脱水的原理与工艺过程进行了全面论述。考察了气体处理量及操作压力等对我国1.2×105m3/d天然气膜法脱水的工业试验装置的脱水过程的影响。     

筒式连续过滤机过滤特性研究

筒式连续过滤机采用了动态过滤技术，单位面积的过滤速率大大增加，处理能力大大提高，且具有薄滤饼过滤和连续出渣两大特点，整个过滤过程不仅满足过滤基本方程，而且实现物料平衡条件。着重阐述了过滤机的结构及工作原理，对其试验系统，即试验装置、过滤介质和主要技术参数作了详细介绍。对过滤机的过滤特性进行分析和试验的结果表明，过滤介质、料浆特性以及工艺和结构参数对过滤特性的影响很大。     

煤焦油原料脱水除盐过程研究及动力学模型验证

以陕西某厂中低温煤焦油为原料,考察了煤焦油脱水除盐过程中的注水洗涤温度、洗涤过程注水量、洗涤级数、洗涤停留时间、洗涤器结构、分水方式对脱水除盐效果的影响,结果表明当洗涤温度为80 ℃、洗涤工艺过程注水量为8%～15%、洗涤级数为2～4级、洗涤停留时间为0.8～1.6 min、采用高效注水洗涤构件、分水方式采用聚结分离方式时,能够取得最佳的脱水除盐效果。建立了煤焦油脱水除盐动力学模型,用Matlab软件拟合出煤焦油脱水除盐过程的动力学参数,并采用实验数据对模型进行了验证,结果表明高效聚结分离器分水的实测值与模型预测值拟合度较好,说明该方法更适合中低温煤焦油原料的脱水除盐,可为工业应用提供参考。     

羟丙基胍胶压裂液滤饼对岩心伤害试验研究

以有机硼羟丙基胍胶羟压裂液为试验介质,研究了不同羟丙基胍胶浓度、试验压力、温度、挤入时间、岩心渗透性等条件下,压裂液滤饼特征参数和岩心的伤害程度。试验结果表明,当提高聚合物浓度、试验压力、温度、时间、岩心渗透性时,均可使得压裂液滤饼质量、岩心端面滤饼单位质量、滤饼中固体含量等滤饼参数增加,滤饼伤害程度加剧;因滤失液造成的岩心内部伤害率除随着聚合物浓度的增加而降低外,其它条件值增加时均使得伤害率升高;并且在压裂液对岩心的总伤害中,各个试验条件下由滤饼产生的伤害程度远远高于滤失液对岩心内部产生的伤害程度。     

扬子石化PTA装置压力过滤工业试验装置试车成功

扬子石化PTA装置顺利实现15t／h（干料）压力过滤工业化试验装置试车，其PTA压力过滤技术跃居同行业领先水平。在PTA产业发展中，三井油化等专利商拥有多项专利技术。在PTA装置精制部分，主流程中的专利技术差别不大，都经过高温加氢、结晶、分离、母固回收和干燥单元，在分离单元均采用两级分离技术。扬子石化化工厂了解到PTA装置精制单元产品分离的最新技术是用压力过滤机一级分离取代传统工艺的二级分离，各大专利商正竞相研发。     

һ�ֶ������ѹ��Һ��˫�ؽ�������ʧģ�͵��Ƶ������

章建立了一种多参数计算压裂液在双重介质中滤失速度的模型。该模型不仅考虑了影响滤失量的多种实验参数(如滤饼实验压差、实验中压裂液的粘度、滤饼稳定前的滤失系数、稳定后的滤失系数等)，而且考虑了压裂液在实际地层中滤失的三个区域：即演饼区、侵入区和油藏区对滤失速度的影响，并推导了压裂液在油藏区为双重介质渗流机理控制下滤失速度方程。通过联立求解三个区域组成的滤失速度方程组，清楚的得到了压裂液在三个滤失区域的压力、滤失速度随时间的变化关系。对比分析了双重介质和均质油藏下各个滤失区域的压力变化、滤失速度的变化，为天然裂缝地层滤失速度的计算提供了理论依据。     

泥饼结构物理模型与数学模型研究

通过对泥饼结构的物理模型与数学模型进行研究，可以准确地定量分析出14项泥饼质量参数。将钻井液静态滤失形成的真实泥饼的针入度曲线归结为5种类型，各反映不同泥饼内在质量的差别。通过分析泥饼在纵向压力作用下发生破坏的过程中力学特征的变化，建立了泥饼层状结构物理模型，解释了虚泥饼以及泥饼的可压缩层、密实层和致密层间的差别及其物理意义。将各类泥饼针入度曲线视为由4段连续光滑的直线和曲线组成的同一种典型曲线演变而成，建立了其数学模型。用数字化仪读入实测泥饼针入度曲线后，用泥饼质量评价软件CSEFCP可定量求解涉及泥饼厚度、强度和弹塑性等的14项泥饼质量参数，以快速、准确、方便地对泥饼质量进行定量评价。     

泥饼形成预测模型及影响因素分析

在钻井完井过程中,工作液的滤失将会造成复杂的井下情况和油气层损害。泥饼的形成对井眼安全、快速钻进及储层保护起着重要作用。在分析泥饼形成机理的基础上,文中给出了预测泥饼厚度与工作液滤失量的数学模型,利用有限差分方法对模型进行了数值求解,实现了泥饼形成过程的数值模拟;同时,利用该模型分析了井眼与储层的压差、工作液固相质量分数、泥饼渗透率和环空流速对泥饼厚度及滤失速度的影响。研究认为:随着井眼与储层的压差、工作液中固相颗粒质量分数、泥饼渗透率的增加,泥饼厚度增大;随着环空流速的增加,泥饼厚度减小;在条件相同的情况下,随泥饼厚度的增加,工作液的滤失速度减小。     

干燥方式及老化条件对拟薄水铝石性质的影响

针对中国石化催化剂长岭分公司拟薄水铝石工业装置改造过程中使用带式过滤机替代板框-浆化罐过滤洗涤后闪蒸干燥得到的产品孔体积明显低于相应的板框-浆化罐过滤洗涤产品孔体积的情况。在实验室模拟工业拟薄水铝石制备过程,研究老化及干燥条件对拟薄水铝石性质的影响,采用XRD、N2吸附、DTA、IR、TEM等方法对所得拟薄水铝石样品进行分析表征。结果表明老化和干燥方式都对产品孔性质有重要影响。在快速洗涤、老化时间不足、物料结晶度低的情况下,采用烘箱慢速干燥可以得到具有较高结晶度的大孔拟薄水铝石,而采用快速干燥方式如喷雾干燥等得到的产品结晶度低、孔体积小。采取延长老化时间提高干燥前物料的结晶度后再喷雾干燥的方式,可获得大孔拟薄水铝石产品。根据研究结果在工业装置上采用将带式过滤机洗涤过滤后的滤饼重新加水浆化、继续延长老化时间的措施,解决了工业装置改造过程中大孔拟薄水铝石的生产问题。     

川西地区油基钻井液井壁强化技术

钻进川西地区深部地层时,井漏、井眼垮塌和卡钻问题频发,如采用油基钻井液钻进,则不易形成厚滤饼且滤饼致密性差,井筒压力穿透能力强.针对该问题,根据钻井液成膜机理,采用核壳结构设计,以苯乙烯、丙烯酸酯类等为原料,合成了一种适用于该地区深井钻井中地层温度≤150℃ 中部层位的致密膜护壁剂CQ-NFF;根据风险地层的地质特性、...     

应用数值模拟软件探究动滤失影响因素

利用数值模拟软件,模拟地层条件下钻井过程中的钻井液动滤失情况,研究了滤失时间、滤液黏度、压差、内泥饼渗透率、外泥饼渗透率对滤失量的影响。模拟结果表明,当地层渗透率为100 mD,外泥饼渗透率小于0.01 mD时,90%以上的压力被外泥饼消耗,外泥饼是控制滤失量的主要因素;当外泥饼渗透率大于0.1 mD时,外泥饼消耗的压力低于总压差的55%,内泥饼及原始地层的渗透率对钻井液的动滤失也有较大的影响。在模拟条件下,压力很快会传递到地层边界,随着时间的变化,地层中相同位置的地层压力逐渐增加,但增加的幅度很小,滤失速率基本为一定值。从模拟结果可以看出,滤失量与滤失时间、压差成正比,与钻井液滤液黏度成反比,同时,滤失量随着外泥饼渗透率的增加而增加,但2者不呈线性关系。      

动态滤失过程中泥饼形成的研究

提出了一个泥饼形成的新模式。该模式指出:泥饼形成的速率与泥浆中颗粒的分布、泥浆的流变性和剪切速率有直接的关系。大颗拉和小颗粒可以同时沉积到泥饼的底部,而只有小颗粒才能沉积到泥饼的上部,这样形成的泥饼具有非均质性。当泥浆中最小颗粒沉积到泥饼上后,泥饼的厚度即会达到动态平衡,从而使滤失速率也达到动态平衡。     

粗对苯二甲酸滤饼干燥机存在的问题及对策

简要介绍了精对苯二甲酸(PTA)装置中滤饼干燥机存在的问题,系统分析了产生这些问题的原因,并提出相应的对策。