就地CO2泡沫体系的静动态吸附特征研究

研究了体系中起泡剂和稳泡剂的吸附量并通过岩心流动实验,测定了起泡剂和稳泡剂在含油、不含油条件下的滞留量。研究结果表明,稳泡剂的吸附等温线呈“L”型,油砂上的饱和吸附量小于石英砂上的饱和吸附量;起泡剂的吸附等温线呈典型的“S”型,油砂表面上的吸附量总是小于在石英砂表面上的吸附量;稳泡剂和起泡剂的动态吸附量都小于在岩心砂上的静态吸附量,化学剂在含油岩心中的滞留量小于不含油岩心中的滞留量。     

CO_2泡沫压裂液添加剂优选

压裂液体系及添加剂的选择要满足不同储层温度、井深、施工规模、排量、支撑剂浓度要求,还要适应不同储层的矿物特性、储层流体性质和减少对储层支撑裂缝导流能力的伤害。CO2泡沫压裂液是在普通压裂液基础上开发的一系列新型压裂液体系,以液态CO2为内相,原胶液和相关化学添加剂为外相的泡沫压裂体系。泡沫压裂液由基液、气体、起泡剂、稳定剂和其他添加剂组成。     

多孔蜂窝活性炭材料对CO2吸附热力学研究

以4种不同品牌多孔蜂窝活性炭为研究对象,采用N₂物理吸附、扫描电镜SEM、透射电镜TEM和XRF等方法对活性炭物化结构进行了表征,探讨了不同品牌蜂窝活性炭材料的成分和孔隙结构对CO₂吸附的影响。并通过对比0,20,40℃下CO₂的吸附等温线,分析CO₂在不同蜂窝活性炭材料表面的吸附热力学特性,拟合出CO₂气体吸附量与等量吸附热之间的关系。结果表明：N₂和CO₂吸附等温线属于Ⅰ型吸附等温线,样品主要以微孔结构为主,存在少量介孔结构;不同温度下活性炭吸附CO₂曲线均符合Langmuir吸附模型;温度升高,CO₂在活性炭材料上的吸附量均减小,说明升温不利于CO₂在活性炭上的吸附;相同条件下,泰州800活性炭(TZ800)的吸附量高于淄博800活性炭(ZB800)的吸附量,表明CO₂更易吸附于TZ800活性炭上,这可能得益于其丰富和发达的微孔结构。同时TZ...     

生物炭基活性炭吸附CO2研究进展

近年来生物质废料作为制备活性炭的前驱体受到广泛关注,简单回顾了生物质活性炭的制备方法、影响因素、活性炭的改性试剂以及吸附CO₂的应用研究,最后对其未来的发展方向进行了展望。     

金属有机骨架材料对单组分CO2吸附的研究进展

重点综述了近五年来MOFs材料在单组分CO₂吸附领域的最新研究进展,详细地介绍了近几年来被深入研究几种MOFs材料,主要按照国内外常用的IRMOFs、MILs、UiOs、ZIFs、其它系列等MOFs材料进行分类,从掺杂金属或氮原子、调节孔径、氨基功能化以及合成MOFs复合材料等方面,对其CO₂吸附性能和吸附机理进行了分析,展望了MOFs材料未来的发展方向,对MOFs提供了系统性理解,以期为MOFs材料应用到工程实践提供一定参考。     

生物质多孔炭吸附CO2的研究进展

本文对生物质多孔炭吸附CO₂的研究进展进行了综述,介绍了不同的生物质作为前驱体制备的吸附材料,着重对生物质多孔炭材料的结构与性能的构效关系进行了分析,总结了影响CO₂吸附的主要因素,并对生物质多孔炭材料目前存在的问题和发展方向进行了分析和展望。     

延长油田基质酸化改性CO2泡沫酸的室内研究

本文研制一种超临界CO₂泡沫酸,以提高碳酸盐基质酸化的泡沫稳定性。在高压和高温(HPHT)条件下进行泡沫稳定性和虫洞生成实验。观察了5种类型的表面活性剂的泡沫衰减时间。其中(椰油酰胺丙基甜菜碱、椰油酰胺二乙酸二钠和氧化胺的混合物)和椰油双(2-羟乙基)氧化胺的泡沫衰减时间很长。在HPHT条件下,根据HCl浓度、表面活性剂混合比例和HCl的注入速度,对表面活性剂混合物进行了泡沫稳定性测试。结果表明,在混合物中加入20%浓度的HCl可以提高泡沫稳定性。使用延长靖边的石灰岩进行了虫孔生成实验。由于超临界CO₂泡沫酸的注入,使所有的岩芯样品都形成了主导的虫孔,且扫描电子显微镜结果显示,孔径≥0.5mm的大孔数量增加,因此,CO₂泡沫酸与表面活性剂混合物在碳酸盐储层中表现出较高的基质酸化效率。     

聚丙烯腈基活性碳纤维吸附CO2的性能

以国产聚丙烯腈(PAN)基碳纤维为原料,采用KOH为活化剂制备PAN基活性碳纤维。测定了不同ACF样品的CO2吸附量,并通过氮气吸附、碘吸附以及红外光谱对所得活性碳纤维的比表面积、孔结构及表面官能团进行表征。研究了活化温度、活化时间和表面改性对活性碳纤维CO2吸附量的影响。结果表明,活化温度是影响活性碳纤维CO2吸附量的主要因素。当活化温度为850℃时,所得活性碳纤维BET比表面积为1235m2/g,微孔比表面积为745 m2/g,在吸附温度为273 K、吸附相对压力P/P0为1时,CO2的吸附量达到87.29 mL/g。     

光催化还原CO2的机理与MgO在吸附转化方面的应用

由于CO₂的过量排放而引发的温室效应已成为当今世界面临的重要环境问题,将CO₂还原转化为高附加值化学品和燃料是解决这一问题的有效途径。其步骤包括吸收入射光子;电子-空穴对的产生、分离和转移;CO₂分子在表面上的吸附、活化和转化。基于MgO可增强CO₂在表面的吸附进而促进后续的光催化还原,介绍了光催化还原CO₂的机理以及MgO在CO₂还原与吸附等方面的应用研究。MgO表面化学吸附的CO₂分子变得不稳定,其反应活性高于线性CO₂分子,因此显著提高CO₂的转化效率,可见其在CO₂吸附与转化等方面具有良好的发展前景。     

微波法制备石油焦系活性炭及其吸附CO2性能研究

以石油焦为原料,KOH为活化剂,通过微波辐照制备活性炭,考察了各因素对活性炭吸附CO2性能的影响。CO2吸附效果最佳时的工艺条件为糠醛渣掺比量10%,剂炭比5誜1,微波功率1 200 W,辐照时间10 min,在此工艺条件下所得样品的CO2吸附值为236.2 mg.g-1;同时,研究发现微波法制备的活性炭与电炉法所制备的活性炭对CO2的吸附效果相接近,但微波法极大地缩短了反应时间。低温下微波法制备的活性炭CO2吸附效果较好,再生性能好,掺入适量糠醛渣有助于提高其对CO2吸附效果。     

超临界CO2强化页岩气开采技术研究现状及展望

介绍了页岩的储层特征,从页岩不同尺度渗流机理、CO₂/CH₄竞争吸附原理及CO₂-水-页岩相互作用机理着手,分析了超临界CO₂在强化页岩气开采技术中的作用与优势,最后指出了超临界CO₂强化页岩气开采技术在技术经济性、设备研发以及环境风险等方面面临的挑战。     

钠石灰动态吸附CO2效能分析

为了深入研究钠石灰动态吸附CO2的规律特性,更好地将钠石灰用于地下工程空气环境保障工程实践,进行了钠石灰动态吸附CO2的测试实验,测得了钠石灰的最大吸附效率,通过控制不同的环境参数来探究环境因素对于钠石灰动态吸附CO2效率和吸附速率的影响,实验选取了温度和相对湿度两个变量因素,设置了4组不同的环境参数。通过实验可得出结论:相对湿度和温度对于钠石灰动态吸附CO2的效率和速率都有影响,并且呈正相关,其中相对湿度的影响要强于温度,在等温不等湿时的最大动态吸附效率差达到6%,最大平均吸附速率差达281 mL/min;钠石灰对CO2的动态吸附稳定,不易出现解吸附,适合用于地下工程中消除CO2。     

CO2抑制煤氧吸附过程的实验研究

煤对CO2的吸附能力较强,CO2分子会优先吸附在煤表面,减少O2的吸附量,抑制煤氧吸附过程。通过程序升温实验,研究CO2对煤氧吸附的抑制作用,测定煤样在不同CO2浓度下产生O2、CO、CH4的浓度值,分析CO2浓度对耗氧速率、CO产生率的影响规律。结果表明,37%~50%浓度的CO2对煤体耗氧速率的抑制效果明显,对煤样的CO产生率及甲烷浓度有降低作用,说明CO2能够有效抑制煤氧吸附过程,防止煤炭氧化自燃的发生。研究结果对CO2防灭火技术的开发与应用具有指导作用。     

CO2地质封存数值模拟研究

随着经济和社会的快速发展,世界各国对于温室气体排放所引起的全球变暖问题越来越重视。我国作为全球最大的CO₂排放国,短期内以煤炭及煤电为主的基本能源结构模式很难有根本转变,面临十分严峻的减排形势。CO₂的减排问题已成为制约该地区能源化工产业发展的最大瓶颈之一,为了满足经济社会可持续发展的迫切需要,我们必须采取措施来控制CO₂的大量排放。CO₂地质封存已成为一种日益成熟的技术方法,并已成为了目前全球公认的进行CO₂大规模减排的最有效途径之一。页岩储层CO₂地质封存联合页岩气增采技术(CO₂-ESGR)是一种新型的CO₂地质封存及页岩气开发技术。该技术以超临界或液相CO₂代替水力压裂页岩,利用CO₂吸附页岩能力比CH₄强的特点,置换CH₄,从而提高页岩气产量和生产速率并实现CO₂地质封存,减少温室气体排放。主要...     

有机胺改性MCM-41吸附富集CO2

采用浸渍法分别将二乙烯三胺(DETA),二乙醇胺(DEA),乙醇胺(MEA),三乙烯四胺(TETA),羟乙基乙二胺(AEE)负载到MCM-41介孔硅材料上,制成各种吸附剂,考察不同胺负载量的吸附剂对CO2的吸附和再生性能;结果表明质量负载量为50%的AEE/MCM-41吸附效果最佳,在80℃下具有很好的再生性能。     

Li4SiO4基CO2吸附材料研究进展与趋势

随着人类社会工业化进程的加快,温室气体排放量随之增加,导致温室效应加剧。在所有温室气体中,CO₂占比最多、贡献最大,被认为是引起全球变暖的主要因素。人为排放的CO₂主要来自工业生产过程中化石燃料的燃烧,为实现碳中和目标,除了推广清洁能源、提高能源利用效率和增加植物碳汇等措施外,对工业排放的CO₂进行捕集封存必不可少。目前限制CO₂捕集和分离工艺应用的主要因素是成本过高,为解决该问题,开发第2代低能耗固体CO₂吸附材料对推动工业源CO₂减排具有重要意义。Li₄SiO₄凭借较高的吸附容量、较低的再生能耗和成本在高温CO₂捕集领域具有良好的应用前景。为推进Li₄SiO₄材料在碳捕集、利用和封存(CCUS)工艺中的应用,综述了Li₄SiO₄基吸附材料的研究进展,介绍了不同合成方法及合成条件对Li₄     

混合胺修饰的介孔硅胶吸附CO2性能研究

以介孔硅胶为载体,采用"嫁接+浸渍"两步法制备了混合胺(APTS+TEPA)修饰的介孔硅胶吸附剂。在固定床中考察了3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)和四乙烯五胺(TEPA)负载量、吸附温度、进气流量对CO2吸附性能的影响,并研究了吸附剂的循环稳定性。结果表明,当APTS负载量30%,TEPA负载量30%(TEPA30-APTS30-MSG),吸附温度为70℃,进气流量为30 m L/min时,该吸附剂表现出最好的吸附性能,饱和吸附量高达3.04 mmol/g,较纯TEPA浸渍提高了37.6%。该吸附剂经10次吸脱附循环后,饱和吸附量仅下降2.96%,具有较好的循环稳定性。     

H2S/CO2的腐蚀机理及缓蚀体系的研究进展

在油田开采、集输、储运、油气水处理等环节,钢材的腐蚀问题普遍存在。为了将腐蚀风险降至最低,油气田常采用多种方法进行腐蚀防护,其中添加缓蚀剂的方法最为常用。本文综述了近年来在H₂S/CO₂腐蚀环境下,利用缓蚀剂来抑制金属表面腐蚀的研究进展,论述了CO₂、H₂S浓度、温度、pH等主控因素对腐蚀程度的影响,对各类主流缓蚀药剂如咪唑啉类缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂、曼尼希碱缓蚀剂和有机胺类缓蚀剂的作用效果、原理及优缺点进行了归纳总结,对药剂的研究前景和发展方向进行了展望。     

CO2吸附强化CH4/H2O重整制氢催化剂研究进展

CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢是提供低成本高纯氢气和实现CO_2减排的方法之一。其中,催化剂和吸附剂是该工艺的重要组成部分,其活性与选择性制约了反应速率和产率,寿命长短关系到生产成本。综述了CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢催化剂和吸附剂的研究现状及存在的问题,机械混合的催化剂与吸附剂在反应过程中存在吸附产物包覆催化活性位点的问题,导致催化剂活性迅速下降。针对该问题,进一步探讨了不同结构双功能复合催化剂的结构特性、研究现状及其在循环-再生过程中存在的问题,核壳型双功能催化剂具有吸附组分与催化剂组分相对独立、催化组分分散分布和比表面积大等优点,在吸附强化制氢中有进一步研究的潜力。利用双功能催化剂的结构特点,实现反复循环再生过程中催化与脱碳反应的匹配,是推动CO_2吸附强化CH_4/H_2O重整制氢技术工业化发展的关键。     

粉煤灰矿化CO2研究进展

CO₂等温室气体大量排放引起了全球气候变暖等生态问题,已成为全人类生存面对的重大挑战,CO₂矿化是应对此挑战的关键技术之一。相对富煤、贫油、少气的能源资源禀赋格局导致中国主体能源仍以CO₂排放强度高的煤炭为主,其燃烧产生的工业固废粉煤灰也面临巨大的处理难题。相比传统矿化原料,粉煤灰因具有产量大、获取容易和运输成本低等特点受到广泛关注。粉煤灰自身可通过直接矿化和间接矿化实现CO₂矿化封存,在CO₂矿化封存的同时,可大幅降低与粉煤灰堆积或处理相关的环境风险。在碳达峰和碳中和目标下,利用粉煤灰矿化封存CO₂是一项应对全球变暖具有巨大潜力的高效策略。介绍了我国粉煤灰排放和利用现状,回顾了粉煤灰直接矿化和间接矿化的研究进展,对比分析了不同矿化工艺的优缺点,明晰了CO₂矿化过程中工艺参数对粉煤灰矿化效率的调控机理。针对粉煤灰矿化CO₂缺乏机制性的解释这一问题,通过介绍常用于描述CO₂矿化反应的缩核模型和...