水合物法分离混合气体效果研究

利用可视化高压水合物生成装置对纳米石墨粉(NGP)以及SDBS添加剂体系中CO_2+N_2混合气体的水合物法分离进行实验研究。以CO_2回收率和分离因子作为主要评价参数,研究了实验温度,初始压力以及添加剂对分离效果的影响。结果发现,温度越低、压力越高,分离效果越好,并且纳米石墨粉可以很好地提高混合气体的分离效率。     

CO2-CH4混合气体水合物相平衡实验研究

CO2置换开采天然气水合物是集温室气体储存和天然气水合物开采于一体的方法,已引起研究者的广泛关注。针对CO2置换法技术,本文利用建立的气体水合物相平衡测试装置,在273.7K～284.2K温度范围内测试了3组CO2-CH4混合气体的三相共存（H-V-LW）和较高四相点Q2（H-LW-LC-V）的相平衡特性。研究结果给出了实验温度范围内混合气体水合物随甲烷含量提高的相平衡压力特性,以及该混合气体水合物体系较高四相点Q2（H-LW-LC-V）稳定区的边界和混合气体水合物融化开始和融化结束时的Q2点。数据表明,混合气体中随着甲烷相对二氧化碳浓度的增加,Q2点随之增加,四相共存状态压力和温度范围也随着扩大。     

CH_4-CO_2混合气体水合物生成过程

在容积为5.3 L的定容式反应釜中,在温度2.0℃、初始压力4.5 MPa下,研究了CH4-CO2混合气体水合物的生成过程。考察了混合气体的初始含量对水合物的生成时间和气体分子在水合物晶穴中分布情况的影响,混合气体中初始n(CO2)∶n(CH4)分别为4∶1,1∶1,1∶4。实验结果表明,混合气体中CO2含量的增大有效地缩短了诱导成核时间并促进了水合物的生长。当混合气体中初始n(CO2)∶n(CH4)<3时,水合物中气体组分含量与混合气体初始组分含量基本相同;当混合气体中初始n(CO2)∶n(CH4)>3时,水合物中n(CO2)∶n(CH4)则趋近于3。由此可推断,水合物小晶穴不易被CO2占据,而主要由CH4占据。     

CO_2水合反应循环增压实验研究

针对CO2作为天然工质优越的制冷特性以及水合物技术在多领域的发展前景,利用水合物相平衡转折温度下压力急剧上升的特点,通过流程的创新设计,提出了一种利用CO2水合物交替生成与分解的过程来实现增压的循环系统。基于CO2复叠制冷低温级的热力学分析,结合对相平衡转折温度的考虑,通过实验表明,在套管式反应器中,0.3%(质量分数)SDS的动力学添加剂较之4%(质量分数)THF热力学添加剂更能促进CO2水合物的生成,在-2℃、1.4MPa的前提下,合成时间为60min;在0.3%SDS的溶液中,温度越低越易于水合物生成,其临界温度接近于-2℃,低于-2℃时,溶液结冰会堵塞管道;两套管式反应器交替运行,得到了-2℃合成、10℃分解的最佳循环温度,55min的最短循环时间,分解后的高压CO2气体经冷凝节流后达到了-36℃的低温。     

管输流动体系下CO2水合物生成特性的研究

在高压水合物环路装置上进行CO2水合物生成特性实验,探究其耗气量与初始实验压力、流量等因素的关系.研究发现:在初始实验压力4.5 MPa、反应温度3℃,流量1375 kg/h、管路含水5 L的条件下,管输流动体系下诱导时间在1500～1600 s之间;CO2水合物生长速率与耗气量随着初始实验压力的升高、反应温度的降低而...     

含杂质CO2体系相态特性及CO2低温液态储存蒸发特性实验研究

通过实验对含杂质CO2体系相态特性和CO2低温液态储存蒸发特性进行了研究.杂质含量越高,含杂质CO2体系的泡点压力和露点压力越高;杂质含量对泡点压力的影响程度较大,露点压力仅与杂质含量有关,而与杂质种类无关.初始充满率和环境温度对储罐内CO2压力和液相蒸发率都有显著影响;在初始充满率相同的情况下,外界环境温度越高,储罐内CO2压力和液相温度上升越快,储罐内CO2平均蒸发率越大;在外界环境温度相同的情况下,储罐内CO2初始充满率越高,其平均蒸发率越小.HYSYS软件模拟计算结果与实验结果的对比表明,可以利用HYSYS软件进行含杂质CO2体系相态特性及CO2低温液态储存蒸发特性的模拟分析.     

CO_2的三甘醇脱水分析

天然气经过脱碳处理后剩余的CO2或电厂回收的CO2中还含有饱和水,为了阻止水合物的形成,防止两相流的出现和CO2溶于水后对管道、设备的腐蚀,在管输之前需要对主体为CO2的混合气体进行脱水处理。运用Aspen HYSYS模拟TEG脱除CO2中水分的过程。在一定气体流量下,通过改变吸收塔工作压力、温度、塔板数、再生塔的重沸器温度和TEG循环量,对影响CO2脱水的因素进行了研究。结果表明,在处理酸性湿气气体流量为46.64×104 m3/d(20℃,101.325kPa)的条件下,采用吸收塔工作压力为2 000kPa,工作温度为常温,吸收塔塔板数为8~10块,再生塔重沸器温度为200℃,TEG循环流率为1.1kg/kg(脱除水量)的工艺优化参数,可使处理后的混合气体含水量满足管输要求。     

二氧化碳置换甲烷水合物的实验研究

CO2置换CH4水合物是一种开发CH4的新方法,该方法既可以开发CH4,又可以永久储存CO2。通过自行优化设计的实验装置,研究了石英砂介质体系中温度和压力对置换效率的影响。实验结果表明,在置换压力为2.5MPa,温度为273.15K、274.15K、275.15K、276.15K、277.15K、278.15K时,置换率分别为1.75%、6.99%、13.43%、5.53%、22.64%、44.90%;在温度为275.15K,置换压力为2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa时,置换效率分别为37.11%、13.43%、3.44%、4.58%。可见,温度和压力都是推动CO2置换CH4水合物反应的影响因素。     

水合物法模拟烟气分离CO_2的研究

利用自主研发的水合物法气体分离装置研究从烟气中分离CO2的工艺,考察了操作压力和气液流速率对分离过程中气体消耗量,CO2的分离效率以及水合物在浆液中的饱和度等参数的影响。结果表明,在一定条件下,利用分离装置可以实现大量处理烟气并分离提纯CO2,当模拟烟气为物质的量比为17/83的CO2/N2混合气时,一级分解气中的CO2的物质的量分数提高至约60.0%,二级分解气中CO2的物质的量分数可达约90.0%。     

不同分解温度下记忆效应对CO2/CH4混合气体水合物合成的影响

在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO₂)置换开采过程中，明确CO₂/CH₄混合气体水合物(以下简称“CO₂/CH₄水合物”)的合成和分解机理，对水合物法分离混合气体、CO₂封存与CH₄高效开采有重要意义。以多孔介质+去离子水体系中的CO₂/CH₄水合物为研究对象，进行了二次合成和分解实验，研究了分解时间为0.5 h、分解温度为5～25℃条件下的记忆效应对CH₄/CO₂水合物合成的影响，主要从二次合成诱导期、气体消耗量和消耗速率，以及各组分气体消耗情况3个方面进行了分析。结果表明，分解温度越低，二次合成诱导期越短；记忆效应降低了二次合成速率；当分解温度为10℃时二次合成速率最快，气体消耗速率峰值为8.10 mmol/min；在相同的合成温度和压力下，升温分解后的记忆效应使二次合成时CO₂水合物合成量提高至初次合成量的1....     

Microwave Preparation of SiO2-B2O3-Na2O-K2O-CaO-Fe2O3-TiO2 Glass System

This study reports preparation of glass composition （54.50 wt.%） SiO2, （10.80 wt.%） B2O3, （14.20 wt.%） Na2O, （1.20 wt.%） K2O, （6.00 wt.%） CaO, （4.00 wt.%） Fe2O3 and （9.30 wt.%） TiO2 by melt quenching method using direct microwave heating and conventional resistive heating. Study of dielectric loss factor of the glass as function of temperature illustrated increasing loss factor above 370 ℃, 550 ℃, 650 ℃ and 900 ℃, indicating enhanced microwave absorption by the glass at above these temperatures. Chemical analysis results of both the glasses depicted more volatilization loss of volatile ingredients in conventional heating. The study of chemical durability was performed from leachate analysis describing less leaching of Na2O, K2O and other constituents from glass melted in microwave furnace. Glass transition temperatures （Tg） were found to be 576.3 ℃ and 569.5 ℃ for glass melted in conventional and microwave heating route, respectively. Laboratory experiment of glass melting utilizing microwave energy as an alternate heating source demonstrated 70%-75% electrical power saving.     

川克

柴达木盆地北缘地区地层条件复杂,机械钻速低,钻井周期长,严重影响钻井效果。通过冷深     

TiO_2对H_2S/SO_2的作用特性

采用程序升温脱附(TPD)和程序升温电导(TPEC)两个平行的测量方法以及红外(IR)研究了TiO_2对H_2S/SO_2作用过程中化学和电导特性的变化。发现TiO_2可和H_2S、SO_2发生化学反应,Al_2O_3则不能。在大于200℃时,H_2S在TiO_2上可转化为S、H_2O和SO_2,SO_2可被氧化为SO_3。有趣的是,在经预还原处理的TiO_2上,H_2S可分解生成H_2,SO_2可被还原为S。在转化过程中,TiO_2本身的电导发生相应的变化。另外,H_2S和SO_2在TiO_2上比在Al_2O_3上容易脱附,不易发生硫酸盐化,因此,TiO_2在Claus反应中比Al_2O_3催化剂有更优良的催化性能与TiO_2中钛的变价有关。     

2-苯基环己硫醇在γ-Al2O3和SiO2负载的WS2催化剂上的脱硫反应

合成了2-苯基环己硫醇(2-PCHT);通过等体积浸渍法制备了分别以γ-Al₂O₃和SiO₂作载体的WS₂催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N₂物理吸附和透射电镜(TEM)技术对催化剂进行表征。在临氢和非临氢(Ar)条件下研究了2-PCHT在WS₂/ Al₂O₃和WS₂/SiO₂催化剂上的脱硫反应。结果表明：在240 ℃和5.0 MPa H₂条件下,2-PCHT在WS₂催化剂上主要通过β消除、氢解和脱氢3条平行路径脱硫,其中β消除和氢解并重,β消除反应速率快于氢解;非临氢条件下,主要通过β消除、C-S键均裂(或氢解)及脱氢3条平行路径脱硫,并以β消除为主;哌啶对β消除路径的抑制作用最大、对脱氢路径作用次之,但对氢解几乎没有影响,并促进了C-S键均裂;WS₂/ Al₂O₃的反应活性优于WS₂/SiO₂,可能与其活性组分的分散度较高有关;临氢条件下,2-PCHT的反应动力学可以用假一级模型描述;但其在非临氢条件下则不能用简单的幂函数拟合,可能归因于环烷基C-S键断裂机制的复杂性。     

2’-羟基联苯基-2-次膦酸的合成

以2-羟基联苯(OPP)和三氯化磷为原料,采用两步法合成了新型阻燃剂中间体2’-羟基联苯基-2-次膦酸(HBP)。通过正交实验确定的适宜工艺条件为:m(催化剂):m(OPP)=0．006:1,n(PCl3):n(OPP)= 1．4:1;PCl2先在80℃滴加70％,剩余部分在180℃滴加,然后升温到220℃并维持反应2 h。在上述条件下,OPP的转化率达99％以上,HBP收率达93％以上,产物经熔点测定和红外表征确认。     

2'-羟基联苯基-2-次膦酸的合成

以2-羟基联苯（0PP）和三氯化磷为原料,采用两步法合成了新型阻燃剂中间体2′-羟基联苯基2-次膦酸（HBP）。通过正交实验确定的适宜工艺条件为：m（催化剂）：m（OPP）=0．006：1,n（PCl3）：n（OPP）=1.4：1;PCl3先在80℃滴加70％,剩余部分在180℃滴加,然后升温到220℃并维持反应2h。在上述条件下,OPP的转化率达99％以上,HBP收率达93％以上,产物经熔点测定和红外表征确认。     

用SO_4~(2-)/TiO_2-SnO_2-Al_2O_3超强酸合成DOP

合成了复合固体超强酸 SO42 - /Ti O2 Sn O2 Al2 O3 ,将用于催化合成 DOP,气相色谱分析表明 ,DOP的含量达 99.8% ;催化剂连续使用 1 0次后 (每次 3h) ,苯酐 3h的酯化率由初次的 99.3%变为 98.4 % ,经再生处理 ,再连续使用 1 0次 ,苯酐 3h的酯化率由初次的 99.4 %变为 99.2 % ;催化剂较好的制备条件为 :Ti/Sn/Al=1 /1 /3,硫酸处理液浓度 =0 .0 5mol/L,焙烧温度 =70 0℃ ,焙烧时间 =3h;该催化剂还具有沉降速度快 ,易与产物分离 ,耐水性强等特点     

硫化氢,二氧化碳在甲基二乙醇胺水溶液中平衡溶解度的改进模型

根据拟平衡常数的概念，用Ｈ２Ｓ（或ＣＯ２）－ＭＤＥＡ－Ｈ２Ｏ体系的试验数据回归得出单一体系的平衡常数，由此推导出Ｈ２Ｓ－ＣＯ２－ＭＤＥＡ－Ｈ２Ｏ体系的平衡溶解度数学模型，并根据计算结果对影响ＭＤＥＡ吸收的各种因素进行分析。该模型考虑了胺液浓度对拟平衡常数的影响，其应用范围较广，精度较好