天然气吸附床脱附过程的传热实验研究

对天然气吸附床在绝热条件下进行了脱附过程的传热实验,实验测量了吸附床在脱附过程中温度分布与变化,实验结果表明吸附床的温度随放气量的增加不断降低,数值达-35℃左右,而且温度分布极不均匀,相差达到40℃.实验发现吸附床中气体渗透对温度分布与变化有较大影响,较低的温度也严重降低了天然气的释放,从而降低了有效天然气吸附量.本文实验数据为采取强化吸附床的传热与传质技术和控制吸附床的温度提供参考.     

改性5A分子筛吸附净化PH3的实验研究

为综合利用泥磷制取次磷酸钠反应尾气中的PH3气体,研究了改性5A分子筛吸附净化PH3的相关内容.研究结果表明吸附剂制备过程中较适宜的条件为:改性剂NaCl溶液,改性剂浓度0.3 mol/L,干燥温度110℃,焙烧温度300℃;吸附实验过程中较适宜的气体流速为20 mL/min.     

天然气吸附床脱附过程的传热实验研究

对天然气吸附床在绝热条件下进行了脱附过程的传热实验,实验测量了吸附床在脱附过程中温度分布与变化,实验结果表明吸附床的温度随放气量的增加不断降低,数值达-35℃左右,而且温度分布极不均匀,相差达到40℃。实验发现吸附床中气体渗透对温度分布与变化有较大影响,较低的温度也严重降低了天然气的释放,从而降低了有效天然气吸附量。本文实验数据为采取强化吸附床的传热与传质技术和控制吸附床的温度提供参考。     

高分子吸附树脂对VOCs的动态吸附及其穿透模型

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯【PDVB)树脂,考察了甲苯质量浓度、吸附温度和VOC 种类对PDVB动态吸附过程及其性能的影响,并对其吸附等温践和穿透曲线分别进行数学拟合． 结果表明：PDVB比表面积和孔容分别达1 219．1 m2／g和1．2 cm’／g,其对甲苯的吸附等温线均属于典型的I型,相较于Langmuir．Freundlich吸附等温方程对等温线的拟舍度更高;在不同温度和不同VOCs质量浓度的实验条件下,Yoon-Nelson模型对PDVB床层动态吸附穿透曲线均能进行很好拟舍,从实验数据中得出的模型参数能够较好描述动态吸附过程,也能准确地预测各条件下的吸附穿透曲线．     

金属改性13X分子筛及对石脑油吸附脱氯研究

以13X分子筛为载体,MgO和Fe2O3为活性组分,采用浸渍法制备了MgO/13X、Fe2O3/13X、MgO⁃Fe2O3/13X等三种吸附剂。利用XRD、N2吸附⁃脱附、TG⁃DTA等表征技术对制备的吸附剂结构进行了分析,并考察了吸附剂对石脑油的脱氯效果。结果表明,MgO和Fe2O3等金属氧化物均匀负载于13X分子筛上,且改性后的吸附剂比表面积和孔径略有增加,孔容有所减小。通过对比得出MgO⁃Fe2O3/13X吸附剂的脱氯效果最佳,最佳条件为吸附时间2 h、吸附温度60 ℃、剂油体积比1∶40的情况下,脱氯率最高,达到89%。通过拟合结果可知,吸附过程符合准二级吸附动力学模型,主要为物理吸附过程。     

热重分析改性分子筛吸附分离二甲苯的研究

用钾、钡离子交替交换13X分子筛,经六次复合改性制备了改性分子筛,分别用于吸附二甲苯各异构体的实验,并用热重分析法对分子筛的改性能力进行了研究.实验结果表明:制备改性分子筛较优改性工艺为K-Ba-K-Ba-K-K;采用该工艺制备的改性分子筛对邻、间、对二甲苯的平均吸附量分别为250mg.g-1、217 mg.g-1和346 mg.g-1;该改性分子筛基本满足吸附剂应具有的高吸附量、高选择性的要求.     

沸石分子筛对水中钙离子的吸附研究

对沸石分子筛去除水中钙离子的吸附情况进行了系统的研究.考察了温度、pH值、不同粒径等因素对吸附量的影响.结果表明:4A分子筛与13X分子筛对钙离子均具有较好的吸附效果,两种分子筛对钙离子的最大饱和吸附量分别达到51.97和49.30 mg/g.     

CO和N_2气体混合物在Cu(Ⅰ)—13Ⅹ分子筛吸附柱上穿透曲线的研究

测量了CO和N_2气体混合物在不同组成和流速下在Cu(I)—13X分子筛吸附柱上的穿透曲线。建立了非等速、非等温、非绝热、非线性等温线的吸附柱动态行为数学模型,并从实验数据回归了吸附速率常数,计算的穿透曲线与温度变化曲线与实验数据符合良好。     

热重分析改性分子筛吸附分离二甲苯的研究

用钾、钡离子交替交换13X分子筛,经六次复合改性制备了改性分子筛,分别用于吸附二甲苯各异构体的实验,并用热重分析法对分子筛的改性能力进行了研究.实验结果表明:制备改性分子筛较优改性工艺为K-BaK-Ba-K-K;采用该工艺制备的改性分子筛对邻、间、对二甲苯的平均吸附量分别为250 mg·g-1、217 mg·g-1 和346 mg·g-1;该改性分子筛基本满足吸附剂应具有的高吸附量、高选择性的要求.     

生物炭对铅离子的动态吸附

以黄姜皂素废渣为原料,制备成了生物炭,以硝酸铅水溶液作为模拟废水,采用降流式固定吸附床,模拟工业填充柱,分别考察了重金属铅离子溶液的吸附剂投加量、初始浓度、流速及初始pH值对生物炭动态吸附过程的影响.实验结果表明：生物炭能有效去除水中的重金属离子,随着重金属溶液初始浓度及流速的增大,穿透时间提前;增加生物炭的投加量,穿透时间延长;生物炭对水中铅离子动态吸附的穿透时间随pH值增大而延长.对实验数据进行了线性拟合,Thomas模型能较好地反映吸附过程特征,说明生物炭动态吸附铅离子是一个吸附位点一旦被吸附质占据后则吸附不再发生,而且没有轴向扩散.     

天然气膜基吸收脱硫研究

在膜接触器天然气脱硫实验平台上以N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为吸收剂,采用疏水性聚丙烯中空纤维膜(HFPPM)作为膜接触器,利用膜基吸收技术对天然气中的H2S进行脱除实验研究.实验结果表明:膜基吸收技术可以有效的达到天然气脱硫的目的,调节操作参数,可以使脱硫率达到99%以上;提高吸收液的浓度和流量可以同时增加H2S的脱除率η和H2S总传质系数K;进气流量的增大降低了η,K反而增大;进气压力的增大可以提高η,同时提高了K;原料气中H2S浓度增加导致η下降,同时降低了K;吸收液循环利用次数的增加降低了H2S的脱除率.为膜基吸收技术在脱除天然气中的H2S的应用提供了依据.     

天然气膜基吸收脱硫研究

在膜接触器天然气脱硫实验平台上以N-甲基二乙醇胺(MDEA)水溶液为吸收剂,采用疏水性聚丙烯中空纤维膜(HFPPM)作为膜接触器,利用膜基吸收技术对天然气中的H2S进行脱除实验研究。实验结果表明:膜基吸收技术可以有效的达到天然气脱硫的目的,调节操作参数,可以使脱硫率达到99%以上;提高吸收液的浓度和流量可以同时增加H2S的脱除率η和H2S总传质系数K;进气流量的增大降低了η,K反而增大;进气压力的增大可以提高η,同时提高了K;原料气中H2S浓度增加导致η下降,同时降低了K;吸收液循环利用次数的增加降低了H2S的脱除率。为膜基吸收技术在脱除天然气中的H2S的应用提供了依据。     

油藏改建储气库注采速度敏感性实验研究

针对长岩芯试验研究注采速度敏感性中存在的可重复性差、围压与系统压力高、误差较大、注入速度与实际地层气水界面运动速度偏大等问题,提出了采用短岩芯进行物理实验的研究方案与技术思路,完成了注气速度敏感性实验和采气速度敏感性实验,取得了油藏改建成储气库时有关注气速度与库容能力、采气速度与水驱气效率的一般性认识.对我国的能源战略规划、西气东输工程等具有重大意义.     

甲醇与CO2/CH4混合气开采天然气水合物研究

针对CO2置换法开采CH4水合物的过程中CO2水合物在井底过早生成、高压下CO2发生液化导致渗流过程驱替阻力过大等问题,同时为了获得高压且富含CH4的产物气,选择CO2/CH4混合物作注入气,在岩芯驱替装置上研究了“抑制剂⁃气体置换法”分解CH4水合物的过程。结果表明,当混合气中CH4体积分数为57.4%时,可在7.5 MPa下获得体积分数为72.9%的CH4产物气,并且获得的CH4产物气的量要显著大于所注入的CH4的量。另外,还评估了在地层深部低体积分数的甲醇溶液（20%）和高体积分数CH4混合气（77.9%）对天然气水合物的分解效果,结果显示,随着“抑制剂⁃气体置换法”分解天然气水合物过程的进行,地层深部的CH4水合物基本不发生分解,但CO2水合物生成过程依然十分显著。     

M-MOF-74吸附分离天然气中CO2的模拟研究

研究了M-MOF-74系列吸附剂在天然气脱CO_2中的应用,建立了M-MOF-74系列吸附剂的骨架模型,并利用GCMC方法计算了CO_2纯组分气体以及CO_2/CH4混合气体在M-MOF-74系列吸附剂上的吸附。结果表明,M-MOF-74系列吸附剂对CO_2的吸附量从大到小的顺序为Mg-MOF-74>Ni-MOF-74>Co-MOF-74>Fe-MOF-74>Cr-MOF-74>Mn-MOF-74;吸附混合气体时,CO_2吸附量规律与纯CO_2吸附量一致,CH4吸附量从大到小的顺序为Mg-MOF-74>Ni-MOF-74≈Co-MOF-74≈Fe-MOF-74≈Cr-MOF-74≈Mn-MOF-74;气体在M-MOF-74系列吸附剂上的等量吸附热的大小规律与吸附量规律相同,说明气体与M-MOF-74系列吸附剂之间的相互作用是影响吸附量的主要因素。吸附剂对混合气体的选择性从大到小的顺序为Ni-MOF-74>Co-MOF-74>Fe-MOF-74>Mn-MOF-74>Cr-MOF-74>Mg-MOF-74。综合比较CO_2吸附量、再生能耗、选择性系数等参数,Ni-MOF-74更适合吸附分离天然气中的CO_2。     

K_2CO_3-哌嗪复合溶液脱除CO_2驱采出气中CO_2的实验研究

CO2被注入油层后,约有40%～50%(体积分数)随着油田采出液伴生气溢出,采出液中含有大量CO2及水,针对脱除CO2驱采出气中CO2开展实验模拟研究,采用耐压实验装置模拟CO2驱采出伴生气特性,结合胜利油田CO2驱现场实际情况,在中压条件下对碳酸钾及其与哌嗪的复合溶液进行了实验研究,记录不同浓度溶液在不同温度、压力、时间下的进出气量,揭示了吸收速率、吸收容量与时间、溶液浓度的内在关系;对吸收饱和的富液进行了再生实验,详细记录CO2初始析出温度,富液再生温度,富液再生能耗及富液再生率,并进行对比分析。通过实验结果综合分析,筛选出质量分数为30%碳酸钾+3%哌嗪溶液是较优的二元复合溶液,在油田CO2驱采出气CO2捕集领域具有较佳的科研价值和工业应用前景。