纳米技术在石油石化产业中的应用

纳米材料自80年代初发展起来,以其广阔的应用前景被誉为跨世纪的新材料,在电子、化工、机械,医药,生物工程等领域备受关注,纳米材料对石油和化工等领域的影响和渗透引人瞩目,其巨大的应用价值将为石油石化这个传统行业带来千载难逢的机遇,成为我们产品创新的崭新思路,以下重点介绍纳米技术在石油石化产业中的发展现状。     

纳米塑料

介绍了中国科学院工程塑料国家重点实验室在聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料领域的研究成果;探讨了这一领域的发展方向（如土有机化和新的制备工艺等）及纳米复合材料的应用前景。     

纳米驱油技术理论与实践

根据“尺寸足够小、强憎水强亲油、分散油聚并”3 大特性的纳米智能驱油剂战略设计,针对低渗透油藏“注 不进,采不出”的技术瓶颈,提出“纳米水和纳米油”创新设想,以SiO2纳米颗粒为载体,通过在同一纳米颗粒上实 现多功能集成,研制出具有破坏/减弱水分子强氢键缔合作用的第一代纳米驱油剂iNanoW1.0。通过分子动力学 模拟和毛细作用分析实验,分析了水中加入的介质对减弱/破坏水分子间氢键作用力的影响;通过低场核磁分析 实验和岩心驱替实验,比较了iNanoW1.0 驱和普通水驱的注入性能与驱替效果,并在长庆姬源油田进行了现场 应用。结果表明,iNanoW1.0 通过破坏水分子动态网络结构,使普通水变成“纳米水”。与普通水驱相比, iNanoW1.0 驱的注入性与驱替效果均较好,注入启动压力梯度降低、特/超低渗透油藏普通水驱不可及波及体积 增加。长庆超低渗现场先导试验总体呈现增液、增油、降递减的特点。长庆油田超低渗油藏首次通过注水提高 了采收率,发展了低渗透油藏水驱开发理论。图6表3 参13     

多相催化中的纳米材料和纳米构筑

从多相催化作用中的关键效应、纳米材料的特异性能、纳米材料的尺寸和形貌可控制备以及纳米结构可控建构等方面,对近年来纳米材料与技术在多相催化中的研究和应用进展进行了综述。列举了纳米材料与技术在能源催化、光催化和石油化工领域以及重要反应的催化剂、分子筛限域催化剂和生物催化剂等方面的应用实例。指出纳米粉体材料最有可能在纳米催化剂中获得实际应用,而具有一定形貌、尺寸、晶型或晶面的单金属纳米催化剂最有可能在纳米结构与催化效应关联上得到深入剖析,兼具均相和多相催化剂优点的纳米生物催化剂则是今后应特别加以关注的研究方向。此外,还讨论了不同水平上的纳米催化剂的定义,提出了今后在纳米催化的基础研究与应用研究细节方面应重视的问题。     

纳米金属和纳米金属化合物润滑添加剂研究动态

纳米金属的特性和纳米材料的结构效应使得纳米金属作为添加剂在润滑油中表现出了优异的摩擦学性能。介绍了纳米金属,纳米金属氧化物,纳米金属硫化物以及纳米金属复合材料润滑油添加剂的研究现状,探讨了纳米金属粒子在摩擦过程中的作用机理,并对纳米金属粒子未来的发展提出了建议。     

纳米氧化锌研究进展

重点介绍了纳米级氧化锌的最新制备方法（包括物理法和化学法,其中化学法有四种：化学气相氧化法,直接沉淀法,均匀沉淀法以及溶胶－凝胶法）及在科技领域的应用,包括在化妆品工业中用作防晒剂和抗菌剂,纺织工业中用作除臭剂,橡胶工业中用作耐磨橡胶制品原料以及用于传感器,催化剂等,简要介绍了该物质的表征方法及发展前景。     

纳米润滑添加剂

具有特殊物理化学性质的纳米粒子在摩擦学领域引起了人们的极大兴趣，从纳米润滑添加剂的结构、特性、制备、摩擦学性能及润滑机理等几方面，介绍了纳米润滑添加剂的研究进展，展望了纳米润滑添加剂的发展前景。并指出了进一步的研究方向。     

聚合物纳米复合材料研究进展

分析了纳米概念的产生给聚合领域带来的启发和契机,通过大量实例阐明了聚合物及聚合技术的介入为纳米复合材料的制备和使用提供的方法、途径、作用及其实质,借此反映了聚合物纳米复合材料的合成、应用等领域的研究进展,并对其发展前景做出了展望。     

石油焦反应研磨合成纳米碳化物

对石油焦与Ti,Si混合粉末的反应研磨分别进行了研究，并对反应研磨过程中纳米碳化物的合成机理进行了探讨，X射线衍射结构分析和BET法粒度测试结果表明，对两种混合粉末的反应研磨分别合成了纳米级六方晶型α－SiC及立方晶型TiC。     

纳米石油地质学——非常规油气地质理论与研究方法探讨

常规油气资源的勘探开发已经步履艰难,以纳米油气为主体的非常规油气资源潜力巨大,即将成为石油勘探开发的主要领域。然而,由于纳米油气与常规油气的特征差异巨大,指导常规油气勘探开发的传统石油地质学不适用于非常规油气资源的勘探开发。纳米石油地质学是纳米科技与石油地质学之间的交叉学科,它伴随着非常规油气资源勘探开发的迫切需要、纳米科技的迅速发展而诞生,以纳米油气的生成、滞留、运移、聚(富)集、赋存、散失的机理和分布规律为主要研究内容,以非常规油气形成、产出状态和分布特征为研究目标。纳米科技理念及其高分辨分析测试技术、物理模拟实验、典型实例剖析是纳米石油地质学的主要指导思想和研究手段。纳米石油地质学将是一门全新的石油地质理论体系,在未来的油气勘探开发中将发挥重要的指导作用。     

氧化镉纳米颗粒的制备

以氧化镉(CdO)和间硝基苯甲酸(HL,C7H5NO4)为原料,利用水热反应合成前驱体Cd(C7H4NO4)2·1.5H2O,然后通过焙烧得到CdO纳米颗粒.采用X射线衍射(XRD)考察了不同焙烧温度及不同焙烧时间对CdO晶粒尺寸的影响.结果表明,根据Scherrer公式计算的CdO晶体的晶粒尺寸随着焙烧温度的增高而增大,随着焙烧时间的延长而减小.     

我国纳米材料用于催化领域的研发概况

介绍了纳米材料的发展前景 ,纳米碳管、纳米分子筛以及纳米金属簇粒子的制备方法 ,纳米材料用作载体或催化剂的优异性能 ,纳米载体或催化剂的催化应用领域的研究开发概况     

PEG对纳米硅水泥浆触变性改善的研究

为解决纳米硅水泥浆冷浆极强触变性的问题,测量了聚乙二醇PEG200、PEG400、PEG600加入纳米硅水泥浆,且加量分别为1%、2%和3%时的冷浆流变读数,通过对比静切力、塑性黏度和动切力优选出最优配量的PEG,对比了加入最优配量PEG前后,纳米硅水泥石性能的变化,并从反应机理方面分析了纳米硅乳液加入PEG前后的红外光谱图。结果显示,加量为2%的PEG200对纳米硅水泥浆触变性的改善效果最好,触变性改善效果提高5倍以上,加入2% PEG200前后的纳米硅水泥石性能基本一致;PEG与纳米二氧化硅的作用机理不仅有氢键作用,还有醚键配位作用,能够改善纳米二氧化硅防气窜水泥浆的触变性。研究结果表明,加量为2%的PEG200解决了纳米硅水泥浆冷浆极强触变性的问题,同时也保证了纳米硅水泥浆原有的性能。      

碳复合纳米材料储氢性能研究进展

简述了以碳材料为基体或添加剂的碳复合储氢材料的研究进展,包括碳纳米纤维、石墨纳米纤维、单壁碳纳米管及多壁碳纳米管;并对碳复合纳米储氢材料的未来研究工作进行了展望。