甲醇合成乙酸的化学平衡和反应热的计算

用热力学的方法研究了甲醇合成乙酸的反应。计算了反应温度对化学平衡常数的影响 ,温度、原料配比和压力对反应的平衡转化率和平衡组成的影响 ,以及在高温、高压下的反应热。为物料和能量的计算、反应器的设计及催化剂的选择提供依据。     

合成醋酐和醋酸甲酯的化学平衡计算

用热力学的方法研究了醋酐合成中的几个重要反应。计算了反应温度对各反应的化学平衡常数的影响及反应温度、原料配比、压力对平衡转化率和平衡组成的影响。     

合成气直接合成二甲醚过程化学平衡分析

选用合适的热力学模型 ,对合成气直接合成二甲醚的反应进行了化学平衡分析。主要考察了反应温度、压力和原料组成等因素对化学平衡的影响。通过分析 ,获得了该过程更深入的反应热力学规律 ,为二甲醚合成过程反应器的模拟计算和研究开发提供了必要的理论依据     

利用状态方程计算石油馏分相平衡的连续热力学方法

对石油馏分的相平衡计算，传统的方法是采用虚拟组分，利用状态方程进行求解。针对石油馏分组成复杂，沸点互相重叠交叉严重的特点，提出了直接利用馏分实沸点蒸馏曲线作为分布函数进行混合物相平衡计算的连续热力学方法。     

甲醇与C_(2~5)醇合成醚的热力学分析

为了降低石油的依赖性和提高甲醇燃料油品的适应性,提出了以甲醇为主要原料的醚类的合成路线。采用UNIFAC模型对甲醇与C2~5醇合成醚的反应体系进行热力学分析,得到了273~423 K内的反应摩尔焓变、摩尔Gibbs自由能变以及平衡常数与温度的关系。考察了温度和原料n(甲醇)∶n(C2~5醇)对反应过程的影响。计算结果表明,醚类合成反应的最佳温度范围为333~363 K,原料n(甲醇)∶n(C2~5醇)的适宜范围为(1~3)∶1。在此条件下,甲醇与C2~5醇的转化率均大于95%,合成甲基乙基醚的收率最高。     

状态方程在不同烃类混合物焓计算中的精确度

本文对常用的五个状态方程在三个二元烃类混合物焓计算方面进行了考察,方程用于烷烃混合物系时精确度最高,而对含有芳烃的物系误差均很大.考察结果可供工程实际计算参考,针对物系情况,适当的选择精确度较高的状态方程.     

元素硫和含硫流体的化学平衡状态方程模型

使用化学平衡模型和PR状态方程对含硫天然气的相态进行了建模.液相中的硫被模拟为由S1～S8组成的混合物,每种硫与H2S反应生成8种不同的硫烷.因此,建议为所有的硫类构建PR状态方程参数,包括S8和H2S的源物质参数和只存在于源物质之间的交互作用参数.对固态硫使用一种单独的模型.对纯硫和含有H2S、CO2、CH4、N2的混合气体中硫的数据进行了比较.很好地预测了多组分气体在较大压力、温度范围内的气体平衡含硫量.     

用状态方程计算油气体系的热力学参数

鉴于状态方程在当今石油工业中，广泛应用于相平衡计算和动态预测，本文根据现场实际应用的需要，选用ＰＲ方程、ＰＴ方程和ＬＨＳＳ方程作理论模型，在相平衡状态条件下进行了地下油气体系热力学函数、偏差系数（压缩因子）的推导和计算，并证实确能为气藏模拟以及凝析气藏的节点分析、试井分析，提供实验室难以直接获得的、有效的流体热力学参数场，以更好地为促进油气藏，特别是凝析气藏的合理开发服务。     

二氧化碳与甲醇合成碳酸二甲酯反应的热力学探讨

用二氧化碳与甲醇直接反应合成碳酸二甲酯是一条极具挑战性的路线。本文通过对甲醇与二氧化碳直接合成碳酸二甲酯反应过程中热力学函数ΔrH和ΔrG的估算,得到的结果表明在有限的反应条件下该反应在热力学上是不可行的。同时,通过对在反应体系中加入第三种物质改变碳酸二甲酯合成反应途径的反应热力学分析,提出了寻找新型耦合剂来改变合成反应热力学的新思路。     

特殊热电偶在甲醇合成装置中的应用

根据甲醇工艺装置中天然气转化合成工况和介质的特殊性,对温度测量提出了苛刻的要求。介绍了天然气蒸汽转化合成工段中几种特殊温度计的技术特点和使用方法,针对天然气转化合成装置的特殊设备预转化反应器、转化炉和甲醇合成反应器的温度测量提出了较好的方案,并在现场装置实际运行中取得了良好的效果。     

应用稠油开采中湿燃气的状态方程计算热力参数

在稠油开采过程中，为了给燃气蒸汽混注吞吐和烟道气注入工艺设计提供比较准确的热力参数，将直燃式燃气蒸汽发生器中高压混合气体当作实际气体处理，应用Martin—Hou方程及偏差函数修正法进行了公式推导，计算了混合气体的焓、定压比热等热力参数，并与按理想气体计算的混合气体的热力参数进行了比较。结果表明，在温度较低时，利用状态方程计算的热力参数明显偏离按理想气体计算的热力参数；燃气对蒸汽的混注比越小，气体的热力参数偏离越明显。状态方程计算结果比现场实际测试结果偏大4．5％。原因可能是实际测试时没有考虑到混合室和燃烧室对环境的散热，可见所采用的实际气体计算模型是合理的，计算结果基本满足工程精度要求。     

天然气-水/盐水体系相平衡计算

准确模拟天然气-水系统的相平衡对于消除油气安全输送隐患具有重要的意义。为此,基于气-水二元体系相平衡的研究成果,给出了3种简单实用的多元气-水体系相平衡求解方法：VPT状态方程法--采用状态方程计算气液相组分逸度;PR状态方程法--采用由实验数据回归拟合得到两套二元交互系数和新型Alpha函数,再分别计算气、液相组分逸度;PR Henry法--采用状态方程、活度模型和Henry定律计算气液相组分逸度。此外,对于多元气-盐水体系的相平衡,采用Pizter模型计算了溶解盐的影响。数值计算结果表明：3种方法均能够较准确地预测气相含水量和气体在水/盐水中的溶解度,且计算精度能够满足工程要求,但其中以VPT状态方程法的精度为最佳。     

甲醇-正丁醇二元等温汽液平衡体系的研究

用经Ellis汽液平衡釜验证的自制汽液平衡装置测定了甲醇-正丁醇二元液系在不同温度处恒温时的压力与组成的汽液平衡数据,计算了体系的热力学函数,并进行了热力学一致性检验。这不仅为二元混合液系的压力组成测定提供了研究装置,同时充实了压力组成实验数据,还丰富了二元液系的热力学理论。     

甲醇制丙烯催化反应中甲醇转化率方程

研究了常压条件下甲醇制丙烯催化反应中甲醇转化率与反应温度、空速以及进料中甲醇含量的关系。提出了一种催化反应的转化率的方程,并对所得实验数据进行了拟合,确定其中的参数。以此方程对实验数据的拟合结果令人满意,平均偏差仅为0.14%,拟合精度较高,证明了提出的方程十分合理。     

化学平衡及化学反应速率概念及其关系探讨

阐述了化学平衡及化学反应速率的概念,分析了化学反应速率与化学平衡移动的关系。指出了化学反应速率变化时化学平衡必发生移动。明确了化学平衡和化学反应速率不属于同一学科体系,而是2个独立的学科。     

一个四次状态方程的改进

通过改进一个四次状态方程(Yun et al.,Fluid Phase Equilibria 187-188,275-298(2001))的参数计算方法,将其参数关联为物质临界参数和偶极矩的函数。维持了原方程简介形式并扩大了原方程的使用范围,使方程在计算极性物质汽液平衡及饱和热力学性质时不再需要特定常数,而是使用具有预测性的通式。     

甲醇气相氧化羰化合成碳酸二甲酯热力学探讨

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯的热力学数据△Hf0、△Gf0和热容Cp。对甲醇氧化羰基化合成DMC的过程进行了热力学分析。着重计算了合成反应的平衡常数和平衡转化率。讨论了合成反应的最佳条件,以及避免各种副反应发生的可能性,为甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯过程的设计和催化剂的研究提供了热力学数据。     

天然气水合物温度压力盐浓度三维相平衡曲面方程

天然气水合物相平衡关系在与水合物生成/分解相关的工程问题中具有重要意义。基于天然气水合物相平衡的统计热力学理论和CSMHYD软件,得到水合物相平衡点大范围的温度、压力、NaCl盐浓度数据,拟合得到精度高(拟合优度达0.99)、物理意义合理、表达简洁的天然气水合物温度-压力-盐浓度三维相平衡曲面方程。方程适用的压力和NaCl溶液浓度区间几乎涵盖了目前工程中可能遇到的所有情况。方程曲面与来自多篇文献试验数据的吻合度相当高,相平衡曲面方程的拟合函数选取更为合理,高盐度、高压区域的预测值比现有曲面精确。最后根据方程验证了曲线的Clausius-Clapeyron线性行为。     

考虑孔喉与流体分子相互作用及毛管力的相平衡计算

在致密气藏或者页岩气藏中,纳米级孔喉与流体的相互作用会影响到气相的凝析与蒸发,从而影响流体露点压力和泡点压力的计算。考虑到纳米孔喉与流体分子的相互作用,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用的状态方程以及相关逸度方程。基于该状态方程和逸度方程,建立了考虑孔喉与流体分子相互作用和毛管力影响的相平衡计算方法。通过对甲烷、丁烷和辛烷混合物的相平衡计算发现,当孔喉直径小于10 nm时,孔喉与流体分子的相互作用对状态方程的影响显著,孔喉与流体分子的相互作用使得相包络线缩小,露点压力降低,泡点压力增大。毛管力作用使得露点压力降低,且孔喉越小,露点压力下降越显著。通过该研究更深入地认识到纳米孔喉对流体相态的影响。