不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷甲醇共芳构化反应性能的影响

通过浸渍法对ZSM-5分子筛进行改性,得到不同金属、不同负载量改性的分子筛,采用XRD和Py-IR方法对催化剂进行表征。在固定床微型反应装置上,系统探究了不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷和甲醇共芳构化反应性能的影响。结果表明：Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均能提高共芳构化反应的芳烃选择性,Ni、Ag改性ZSM-5分子筛表现出更优的芳构化效果,在最优金属负载量下,共芳构化反应中正戊烷和甲醇转化率保持在100%,芳烃选择性高达37.69%;Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均有新的L酸位形成,B酸量减少,L酸量增加,促进了脱氢反应,反应过程中有更多的烯烃中间体转化为芳烃,提高了芳烃选择性;不同金属改性ZSM-5分子筛,产物芳烃组成中有不同组分含量的提高。     

Zn-Ga/HZSM-5分子筛芳构化催化剂

以硝酸锌或硝酸镓为改性剂,纳米HZSM-5分子筛为原料,采用浸渍法可制备单（双）金属改性HZSM-5分子筛催化剂（负载Zn,Ga质量分数分别为6.0%,0.1%）。以正丁烷或异丁烷为原料,在反应温度为400～550 ℃,反应压力为0.8 MPa,质量空速为0.60 h-1的条件下,研究了不同金属离子负载顺序对所制备催化剂芳构化反应性能的影响。结果表明:在反应温度为550 ℃的条件下,以异丁烷为研究对象,采用Zn-Ga/HZSM-5分子筛催化剂,转化率达到93.75%,芳烃选择性达到46.54%;以正丁烷为研究对象,选用Ga-Zn/HZSM-5分子筛催化剂,上述各值依次为62.18%,49.52%;与单金属改性HZSM-5分子筛催化剂相比,双金属改性不仅可以提高异丁烷和正丁烷芳构化反应性能,还能够降低干气收率,抑制小分子烃的生成。     

不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷和甲醇共芳构化反应性能的影响

通过浸渍法对ZSM-5分子筛进行改性,得到不同金属、不同负载量改性的分子筛,采用XRD和Py-IR方法对催化剂进行表征。在固定床微型反应装置上,系统探究了不同金属改性对ZSM-5分子筛催化正戊烷和甲醇共芳构化反应性能的影响。结果表明:Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均能提高共芳构化反应的芳烃选择性,Ni、Ag改性ZSM-5分子筛表现出更优的芳构化效果,在最优金属负载量下,共芳构化反应中正戊烷和甲醇转化率保持在100%,芳烃选择性高达37.69%;Zn,Ag,Ni,Cu改性ZSM-5分子筛均有新的L酸位形成,B酸量减少,L酸量增加,促进了脱氢反应,反应过程中有更多的烯烃中间体转化为芳烃,提高了芳烃选择性;在不同金属改性ZSM-5分子筛作用下,产物芳烃组成中有不同组分含量的提高。     

正戊烷与甲醇制芳烃工艺条件的优化

以负载ZnO的ZSM-5为催化剂,利用固定床微型反应装置系统地考察了反应温度、反应空速、投料摩尔比对甲醇与正戊烷共芳构化反应的影响。结果表明：与单独芳构化相比,正戊烷与甲醇共芳构化可提高芳烃的选择性,抑制干气的生成;随着甲醇与正戊烷摩尔比的增大,正戊烷的转化率下降;正戊烷与甲醇在ZSM-5分子筛上进行芳构化反应的适宜反应条件为：温度475℃,烃基质量空速2 h^-1,甲醇与正戊烷摩尔比3∶1;在优化工艺条件下,正戊烷与甲醇共芳构化反应中芳烃的选择性可达31.68%。     

正戊烷芳构化生成丙烷反应路径及其工艺条件

选取3种不同硅/铝摩尔比的HZSM-5分子筛为正戊烷芳构化反应的催化剂,并对硅/铝摩尔比为90的分子筛进行锌改性制备改性催化剂,对几种催化剂进行吡啶-红外表征和NH3程序升温脱附表征,考察了正戊烷在各催化剂上的芳构化反应性能。结果表明：正戊烷主要在催化剂表面B酸中心上发生质子化裂解和氢转移反应生成丙烷,锌改性HZSM-5催化剂表面B酸量减少,不利于提高丙烷收率;在温度为420 ℃、进料质量空速为0.5 h-1、反应压力为0.5 MPa的条件下,正戊烷在硅/铝摩尔比为30的HZSM-5催化剂上反应可以得到57.57%的丙烷和11.95%的芳烃收率。     

不同金属改性HZSM-5在甲醇制芳烃上的研究

通过离子交换制备金属离子改性的HZSM-5催化剂,并采用XRD、NH3-TPD、Py-IR和N_2吸附脱附对催化剂进行了表征。在两段法固定床反应装置上考察了不同金属以及不同负载量对甲醇芳构化的影响。实验结果表明,在四种金属(Zn、Ni、Co、Fe)改性中,Zn的油相收率最高,芳烃选择性也最高。480℃反应时,经过Zn改性后的催化剂油相中BTX质量分数为84.35%,与未改性的催化剂相比,提高了7%。     

水热处理对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响

在不同温度下对HZSM-5分子筛进行水热处理并用浸渍法对其进行Zn和P改性,制备了Zn-P/HZSM-5催化剂;以流化催化裂化汽油50~100℃馏分为原料,考察了水热处理温度及水热处理顺序对Zn-P/HZSM-5催化剂芳构化性能的影响。实验结果表明,随水热处理温度的升高,催化剂的初始活性下降,而稳定性则先提高后降低;550℃水热处理后再经Zn和P改性的Zn-P/HZSM-5催化剂表现出较好的芳构化性能,在反应温度410℃、反应压力0.5M Pa、液态空速1.0h-1、反应时间16h的条件下,烯烃转化率、液相产物中芳烃质量分数及液相产物收率分别为90.26%,54.06%,74.62%;先对HZSM-5分子筛进行水热处理再用Zn和P对其改性的Zn-P/HZSM-5催化剂,比先用Zn和P对其改性而后进行水热处理的Zn-P/HZSM-5催化剂的活性和稳定性好。     

Zn改性对HZSM-5分子筛液化气芳构化性能的影响

将硅铝比为38的HZSM-5分子筛与质量分数为30%的粘结剂拟薄水铝石AlO(OH)(焙烧后为γ-Al_2O_3)混合并经Zn改性制得Zn/(HZSM-5+γ-Al_2O_3),通过XRD、FTIR、NH_3-TPD和Py-IR等手段对催化剂进行结构及酸性表征,考察硅铝比和Zn改性对HZSM-5催化剂在液化气芳构化反应中的催化性能。结果表明,HZSM-5添加粘结剂和Zn改性后,强B酸量减少,中等强度L酸量显著增加,B/L比降低。当催化剂m(Zn)/m(HZSM-5+Al_2O_3)为1.57%时,其强、弱酸和B、L酸协同催化作用最优,液化气芳构化收率和目标产物BTEX选择性最好。     

Ni/Mg复合改性对ZSM-5分子筛催化性能的影响

通过连续浸渍的方法对ZSM-5分子筛进行Ni/Mg复合改性。采用XRD、Py-IR等表征手段,考察了双金属复合改性对催化剂骨架结构特性和表面酸性的影响,并以正戊烷和甲醇共芳构化反应为探针反应,对催化剂芳构化性能进行评价。结果表明,Ni/Mg复合改性可有效调变ZSM-5分子筛的L/B酸比,使其有利于芳烃的生成。     

活性氢物质甲醇存在时噻吩在La/HZSM-5催化剂上的转化反应研究

探讨了在含活性氢的醇存在时,以La改性的HZSM-5分子筛为催化剂,噻吩在固定床微型反应器中的转化反应。考察了反应温度、甲醇含量、La负载量、质量空速等因素对反应的影响。实验结果表明,在反应温度623K以上、甲醇与溶剂苯的体积比为1∶2、La负载量(质量分数)1.0%、质量空速14h-1时,噻吩转化率和硫化氢产率分别达到最大值51.3%和18.1%。与未负载La的HZSM-5催化剂相比,负载La的HZSM-5催化剂催化的噻吩转化反应,噻吩转化率和硫化氢产率分别提高36.0%和11.6%。     

迈向新世纪的中国石油地质学

我国石油和天然气勘探开发的进展不断提出石油地质的新问题.通过实践和认识,丰富了石油地质学的理论.迈向新世纪的中国石油地质学将在以下五个方面继续作出努力:(1)陆相生油理论;(2)源控论与复式油气聚集(区)带的理论;(3)我国海相沉积岩含油气系统的研究;(4)古潜山油气藏的理论;(5)数字地球与石油地质学.     

考虑应力敏感和复杂运移的页岩气藏压力动态分析

页岩气藏渗透率极低,储层存在很强的应力敏感性,所以需对其进行水力压裂。通过分析吸附解吸、Knudsen扩散、非稳态窜流和渗流等多种气体运移机制来建立页岩气藏复合模型,采用Mathieu函数、Pedrosa变量代换、正则摄动理论、拉普拉斯变换和Stehfest数值反演等方法来求解数学模型,并绘制出无因次拟压力曲线,同时对渗透率模量、SRV半径、外区裂缝渗透率、扩散系数和解吸压缩系数等相关参数进行敏感性分析。结果显示：气体流动阶段可划分为9段,渗透率模量的增加导致气井定产量生产时所需压差增大,而SRV半径和解吸压缩系数的增大使得压差减小;较大的外区裂缝渗透率与较小的流度比相对应,扩散系数越大,页岩基质表观渗透率越大,窜流发生的越早。提出的试井模型可提高页岩气藏压力动态分析的准确性,对压裂开发页岩气藏具有一定的理论指导意义。     

中间基油生产润滑油基础油的研究

采用PHI-01异构脱蜡催化剂对中间基减三线馏分油(VGO 3馏分油)和中间基减三线苯酚精制油(VGO 3精制油)进行加氢精制—异构脱蜡—补充精制三段加氢工艺实验。结果表明:以VGO 3馏分油为原料,在加氢精制段氢分压为15.1 MPa,反应温度为390℃,体积空速为0.46 h~(-1),氢油体积比为1 000∶1,异构脱蜡段氢分压为15.1 MPa,反应温度为365℃,体积空速为1.0 h~(-1),氢油体积比为500∶1的条件下,制得Ⅲ类基础油(VHVI 6)的收率为33.22%;以VGO 3精制油为原料,在加氢精制段氢分压为15.1 MPa,反应温度为385℃,体积空速为0.46 h~(-1),氢油体积比为1 000∶1,异构脱蜡段氢分压为15.1 MPa,反应温度为360℃,体积空速为1.0 h~(-1),氢油体积比为500∶1的条件下,制得Ⅲ类基础油(VHVI 5)的收率为42.21%。以VGO 3馏分油为原料,经过苯酚精制—加氢精制—异构脱蜡—补充精制四段工艺处理后获得的Ⅲ类基础油收率仍较直接采用三段加氢处理的高出近9个百分点。     

致密砂岩气藏黏土矿物特征及其对储层性质的影响——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

为了研究致密砂岩气藏的储层性质,以X射线衍射定量评价黏土矿物赋存特征为基础,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等资料,对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系盒8段致密砂岩气藏15块黏土矿物样品进行了物性特征、孔隙结构及可动流体的影响因素等研究。结果表明：伊利石（体积分数为3.07%）及高岭石（体积分数为1.86%）是研究区主要的黏土矿物;黏土矿物本身发育丰富的微-纳米级孔隙,并贡献部分储集空间,同时也是论证次生溶蚀孔隙形成的间接证据;绿泥石主要起到晚期充填破坏孔隙的作用,伊利石及伊/蒙混层的大量出现会破坏储层性质;可动流体修正参数将孔隙表面亲水性考虑在内,突出了亲水性黏土与可动流体赋存特征的关系（R²>0.70）。该项研究提供了致密砂岩气藏黏土矿物与储层性质耦合关系的新视角,可为生产实践提供理论指导。     

电控型地面防喷器控制装置研制

气控型地面防喷器控制装置在使用过程中存在控制滞后时间长、气管线因水气凝结结冰而堵塞,导致控制失灵等问题。目前,其他厂家生产的电控型地面防喷器控制装置未完全脱离气源的限制。为解决以上问题,研制了数字化纯电控型地面防喷器控制装置。该控制装置具备数据采集、传输、显示及处理功能;使用防爆牵引电磁铁代替气缸控制转阀进而实现防喷器开关动作,响应快,不使用压缩空气;使用通信电缆代替气管缆,实现司钻控制台与远程控制台的控制信号传输,避免因水气凝结结冰而造成气路堵塞,导致控制失效的问题。     

岩石气水两相渗流的玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟对比

岩石微观可视化两相渗流特征研究对于油气田开发具有重要意义。分别采用微观可视化玻璃刻蚀驱替实验和有限元数值模拟对岩石中微观气水两相流体的动态渗流特征进行了研究,并将数值模拟结果与微观玻璃刻蚀驱替实验结果进行了对比验证。结果表明,有限元数值模拟结果与玻璃刻蚀驱替实验结果基本一致。气水两相流驱替实验过程中存在明显的指进现象;驱替结束后,分布在大孔喉和与大孔喉相连的孔隙中的水被驱替,未被驱替的水主要分布在小孔喉、小孔喉控制的大孔隙和孔隙盲端;单相渗流达到稳态后,流动通道中心的流体流速比入口处流体流速大,孔喉半径越大,压力降低越慢。微观玻璃刻蚀驱替实验方法能较好地观测微观指进现象和气体在通过狭窄喉道时的运移跳跃现象,而有限元数值模拟方法则具有成本低、易于操作、实验可重复性高等优点。微观玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟相结合研究气水两相渗流效果更佳。     

土源对催化裂化催化剂性能的影响

采用X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、N2吸附-脱附仪等仪器对高岭土、埃洛土及累托土进行了表征,并考察了3种土源对所制备催化裂化(FCC)催化剂性能的影响。结果表明:3种土源的主要化学组分均为Si O2和Al2O3;埃洛土的孔体积和比表面积最大,高岭土次之,累托土最小;累托土的平均粒径最大,高岭土最小; 3种土源作为FCC催化剂的载体,均可有效保护Y型分子筛的活性中心不被破坏,并且制得的催化剂均具有较高的裂化活性,高岭土、埃洛土制得的催化剂具有较好的产品选择性,累托土制得的催化剂产品选择性和焦炭选择性均较差。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏油气充注期次

为了研究鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏的油气充注期次,开展了储集层中包裹体宿主矿物的成岩序列分析和包裹体均一温度测试。结果表明：①鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏发育3期烃类包裹体,第1期包裹体分布在石英矿物早期裂缝或石英颗粒内部溶蚀区,均一温度为61.1~121.7℃;第2期包裹体分布在石英加大边内部或方解石胶结物中,均一温度为106.2~155.7℃;第3期包裹体分布在切穿石英及其加大边的晚期裂缝中,均一温度为92.2~130.5℃。②结合研究区的构造热演化史可以得出,延长组长8油层组第1期油气充注发生在早侏罗世-晚侏罗世（192.5~152.0 Ma）,为早期油气成藏;第2期油气充注发生在晚侏罗世-早白垩世（152.0~126.0 Ma）,为主要成藏时期;第3期油气充注发生在古近纪（60.0~36.5 Ma）,为晚期油气成藏。该研究成果对鄂尔多斯盆地南部寻找次生油气藏具有重要勘探意义。     

川南地区龙马溪组元素地球化学特征及有机质富集主控因素

为了研究川南威远-长宁地区龙马溪组古氧化还原条件及有机质富集主控因素,对4口取心井开展了主、微量元素分析。结果表明：①威远-长宁地区龙马溪组龙一1亚段整体富集V、Ni、Ba、Th和U等元素,亏损Cr元素;龙一₂亚段整体富集V、Ba、Th和U等元素,亏损Co和Cr元素。②龙一₁亚段沉积初期,研究区为缺氧环境,至中晚期,威远地区演变为贫氧或含氧环境,长宁地区演变为含氧环境。③龙一₂亚段沉积时期,威远地区WD204 H井区为稳定的含氧环境,WD201井区仍为贫氧或偶含氧环境,而长宁地区整体处于稳定的含氧环境。④龙一₁亚段有机质的富集主要受古氧化还原条件控制,龙一₂亚段有机质的富集主要受古生产力强弱控制。该研究成果对川南地区龙马溪组的页岩气勘探具有重要参考价值。     

考虑裂纹影响的海洋管道极限弯曲载荷分析

焊缝的裂纹容易使管道产生应力集中,使得海管在卷管铺设过程中承受弯曲载荷的能力大幅降低。利用有限元软件模拟了有裂纹海管在受到弯曲载荷作用下的变形,对含不同裂纹角的海管进行了分析,其结果与采用Miller计算方法和Zahoor计算方法得到的结果吻合。对有限元计算得到的多组数据进行了函数拟合,得到了有裂纹海管的极限弯曲载荷表达式。