改进密度模型计算溶质在超临界CO_2中的溶解度

基于平衡常数k和超临界CO2密度ρ1的曲线关系,提出了一个改进的溶解度模型用于计算溶质在超临界CO2中的溶解度,该模型强化了温度对k的影响。改进的溶解度模型计算了18种溶质在超临界CO2中的溶解度,并与常用的Chrastil,Adachi-Lu,del Valle-Aguilera,Sparks模型进行了对比。计算结果表明,改进模型精度最高,其绝对平均偏差(AAD)的平均值为5.81%,而Chrastil,Adachi-Lu,del Valle-Aguilera,Sparks模型的AAD平均值分别为10.66%,7.38%,9.91%,7.00%。该模型为溶质在超临界CO2中的溶解度计算提供了一种新的方法。     

海上含油钻屑超临界CO_2萃取除油研究

为解决海上含油钻屑处理难题,利用超临界CO2萃取工艺对海上含油钻屑萃取除油进行研究。通过分析超临界CO2不同萃取条件对废弃油基钻屑萃取的影响,及基油在超临界CO2中的溶解度,得到如下结论:在给定的因素水平内萃取温度、萃取压力和萃取时间对萃取效果的影响主次顺序为萃取温度萃取压力萃取时间;满足一级海域排放要求的最佳萃取工艺条件为萃取压力25 MPa、萃取温度60℃、萃取时间80 min,在该工艺条件下钻屑平均残油率为0. 71%;基油在不同存在条件时溶解度大小顺序为基油独立存在基油存在于干钻屑基油存在于含水钻屑浆体;若要提高超临界CO2的除油效果,则应尽量降低含油钻屑的含水率;用Chrastil方程计算得到的溶解度与实验室测得的溶解度相对误差最高为2. 46%,最低仅0. 40%,平均相对误差为1. 57%,因此该方程具有良好的预测性。研究结果可为超临界CO2萃取随钻处理设备试制和现场最佳处理参数调整提供指导。     

分子动力学模拟计算超临界CO2的溶解度参数

采用分子动力学模拟方法,计算了超临界CO2和超临界CO2-乙醇体系的溶解度参数,并分析了体系内粒子间距离的径向分布函数。结果表明,超临界CO2的溶解度参数随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,且随体系密度的增大而线性增大;添加乙醇可明显提高超临界CO2的溶解度参数,且随着乙醇浓度的增加,在相同条件下的溶解度参数也增大。乙醇分子可与CO2分子形成分子间氢键而提高CO2的极性,从而提高体系的溶解度参数;超临界CO2-乙醇体系中,分子间,特别是乙醇分子间存在聚集现象。当体系压力较低时,增大压力,可大幅度减弱乙醇分子间的聚集程度,使体系的溶解度参数迅速增大;但继续增大压力到一定程度时,乙醇分子间的聚集程度达到定值,即乙醇已均匀分散在CO2中,溶解度参数随压力的变化趋于平缓。     

超临界CO_2微乳液体系的浊点压力研究

由超临界CO2、水、表面活性剂二-(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(AOT)和助表面活性剂乙醇在一定温度和压力下形成超临界CO2微乳液。采用容积可变的高压可视相态釜,考察了温度、水含量和AOT含量对超临界CO2微乳液体系浊点压力的影响。实验结果表明,低水含量(水含量不高于1.210%(w))时,超临界CO2微乳液体系的浊点压力随温度的升高而增加;高水含量(水含量为1.620%(w))时,超临界CO2微乳液体系的浊点压力随温度的升高而降低。随AOT含量的增加,超临界CO2微乳液体系的浊点压力先降低后升高。不同温度下,AOT含量与超临界CO2微乳液体系浊点压力的变化关系相一致。     

苯酚在超临界二氧化碳中溶解度的测定与关联

 测定了苯酚在压力8.5~16.0MPa、温度373.15~398.15K范围内超临界CO2中的溶解度。结果表明,苯酚溶解度随压力的增加而增大;温度对溶解度的影响要相对复杂,当压力低于转变压力11.0MPa时,溶解度随温度的增加而减小,当压力高于11.0MPa时,溶解度随温度的增加而增加。分别用Peng-Robinson状态方程和Chrastil密度型模型关联了溶解度数据,平均绝对偏差分别为9.25%和6.33%,两者吻合良好。     

超临界CO2溶解性能的研究进展

文中以超临界CO2的溶解特性为基础,综述了溶解度的测定方法及其各自特点,讨论了温度、压力和夹带剂对溶解度的影响,并总结了夹带剂的作用机理,对溶解度的关联计算模型加以介绍.展望了超临界CO2溶解性能的研究方向.     

超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算

超临界CO2钻井过程中,井筒温度和压力对CO2的密度、黏度、导热系数、热客等物性参数影响较大,这些参数的变化对温度和压力产生反作用.利用Span-Wagner基于亥姆霍兹自由能的气体状态参数计算方法,建立了超临界CO2钻井井筒压力温度耦合计算模型,并以超临界CO2连续油管钻井为例进行了实例分析.计算结果表明,钻杆压力和...     

超临界CO_2管道停输过程中安全控制研究

鉴于目前对超临界CO2管道停输过程中管内温度变化及压力流量脉动冲击相关研究较少的现状,结合CO2准临界特性,研究了停输工况下超临界CO2管道内流体的变化规律,并针对停输及启输过程提出了相应的安全控制建议。研究结果表明,进入准临界区的CO2密度将在温度微小变化下发生剧烈波动,密度的剧烈波动使管内CO2流体体积波动变化,在管道固定体积约束下,剧烈波动的CO2流体将对管道产生剧烈的脉动冲击,危害管道安全;超临界CO2对管道轴向的波动变化体现为密闭管道内流体的脉动流量,管内CO2的脉动流量出现时间与脉动压力出现时间完全对应;超临界CO2管道停输时间存在危险时间范围,在危险时间范围到来之前结束停输可以避免对管道系统的冲击危害。     

氢气和一氧化碳在混合辛烯中溶解度的测定

采用高压反应釜,在温度为343～380 K,压力为2～5 MPa的条件下,测定了氢气(H2)和一氧化碳(CO)在混合辛烯中的溶解度,并采用正规溶液理论中的Prausnitz-Shair方法得出相应的计算值。结果表明,H2和CO在混合辛烯中的溶解度随着压力或温度的升高而增大,且在相同的温度和压力下,CO在混合辛烯中的溶解度大于H2的溶解度;H2,CO溶解度计算值与实验值最大相对误差分别为11.3%,6.6%。     

超临界CO_2萃取再生失活Pd/C催化剂

对苯甲酸加氢过程中Pd/C催化剂的失活原因进行了分析,研究了利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的过程,考察了萃取温度、萃取压力、CO2流量、共溶剂种类对Pd/C催化剂再生效果的影响。研究结果表明,超临界CO2萃取可以有效去除Pd/C催化剂表面吸附的有机杂质,恢复Pd/C催化剂的活性。利用超临界CO2萃取再生失活Pd/C催化剂的较佳工艺条件:萃取温度333~353K,萃取压力15~25M Pa,CO2流量(1g催化剂、常温、常压)20mL/h,以甲苯和二氯甲烷混合物为共溶剂。工业试验结果表明,在催化剂处理量320kg、萃取温度353K、萃取压力20M Pa、萃取时间12h、超临界CO2流量1.5t/h、无共溶剂的条件下,失活Pd/C催化剂的活性可达到新鲜Pd/C催化剂活性的80%以上。     

超临界CO_2萃取沙棘油的研究

简要概括了超临界流体的性质及应用 ,并利用超临界CO2 萃取装置从沙棘籽中萃取沙棘油 ,考察了原料粒度、含水量、CO2 流量以及萃取压力、温度对萃取率的影响 ,获得了最佳工艺条件 :原料粒度 6 0～ 10 0目 ,含水量w(H2 O) <5 % ,萃取压力 2 0～ 2 5MPa ,萃取温度 35～ 5 0℃ ,CO2 流量 2 5～ 35kg/h。萃取的沙棘油产品经检测 ,其质量好于行业标准的要求。     

超临界CO_2萃取啤酒花溶解度研究

研究了啤酒花在超临界ＣＯ２中的平衡溶解度随介质温度和压力的变化规律，以及溶解特性。选择适宜的模型，用实验数据对模型进行验算，结果令人满意     

中变气脱碳-变压吸附联合提取H_2和CO_2工艺中CO_2溶解度的测定

在模拟工业上采用N-甲基二乙醇胺(MDEA)脱除CO2(简称脱碳)装置的基础上,采取一系列改进措施,建立了一套实验室脱碳装置,弥补了工业脱碳过程中分析方法的不足,所得实验数据较为准确。在中变气脱碳-变压吸附(PSA)联合提取H2和CO2工艺条件下,测定了CO2在4.28mol/LMDEA水溶液中的溶解度。实验结果表明,实验值与文献值能够很好地吻合,实验装置及分析方法准确度较高,丰富了温度为70～120℃、压力为131～422kPa范围内CO2在MDEA水溶液中的溶解度数据;实验结果为中变气脱碳-PSA联合提取H2和CO2工艺提供了可靠的理论依据和设计参数,对该工艺的具体实施具有指导意义,并验证了提高解吸压力构想的可行性。     

超临界CO_2连续油管钻井可行性分析

超临界CO2流体具有接近于气体的低黏度和高扩散系数,同时具有接近于液体的高密度。与氮气、空气、液体、充气液、泡沫等钻井流体相比,超临界CO2流体的密度变化范围较宽,这一特性使得超临界CO2为井下马达提供足够扭矩的同时,还能保证井底的欠平衡状态。即使超临界CO2流体侵入储集层,也不会对其造成伤害,相反还能进一步增大储集层孔隙度和渗透率,降低流动阻力,提高采收率。同时超临界CO2射流破岩速度较水射流快得多,而且破岩门限压力也非常低,在利用连续油管进行超临界CO2喷射钻井时,可大大降低连续油管钻井系统的压力,扩大连续油管的作业范围,更适合小井眼、微小井眼、超短半径水平井、复杂结构井等钻井。超临界CO2连续油管钻井将为钻井带来一次全新的技术创新,也将成为特殊油气藏开发的高效钻井技术。图10表1参15     

基于GA-SVR模型预测多环芳香烃在超临界CO_2中的溶解度

针对有机固体溶质在超临界CO_2(SCCO_2)中的溶解度实验耗时费力问题,采用基于支持向量机和遗传算法建立了多环芳香烃(PAH)在SCCO_2中的溶解度模型(GA-SVR),利用PAH在SCCO_2中的467个实验溶解度数据对GA-SVR模型进行了训练和预测,并基于帽子矩阵和William plot理论,建立了一种检测GA-SVR模型异常点的方法。实验结果表明,新模型预测PAH在SCCO_2中的溶解度精度较高,绝对相对偏差最小为5.42%,最大7.77%,平均为5.94%,对所有数据点进行了异常点检测,发现新建模型没有出现异常数值。该研究成果为溶质在超临界流体中的溶解度计算提供了一种新方法。     

CO CO_2 H_2 N_2在液体石蜡油中溶解度的测定

利用高压搅拌反应釜,基于气体等容吸收降压原理,在合成气制二甲醚的反应条件范围内,测定了CO、CO2、H2、N2在含有细颗粒固体催化剂的液体石蜡油中的溶解度。实验结果表明,气体的溶解度是温度与气体分压的函数,回归了溶解度与温度、压力的关联式,为工业反应器设计提供了基础数据。     

超临界CO_2中左旋丙交酯的开环聚合反应

以辛酸亚锡为催化剂,用超临界CO2作溶剂,实现了左旋丙交酯的开环聚合,系统地研究了催化剂用量、单体浓度、聚合时间、聚合温度、CO2纯度和压力等因素对单体转化率、聚合产物相对分子质量及其分布的影响。研究结果表明,在超临界状态下聚合温度、催化剂用量和CO2纯度是影响聚合的几个最重要的因素。超临界状态下的丙交酯开环聚合与本体丙交酯开环聚合相似,聚合过程符合配位插入聚合反应的机理。     

超临界CO_2络合萃取去除乳酸钙中痕量金属

研究了超临界络合萃取法去除乳酸钙中铝、砷汞等痕量金属,考察了络合剂种类、萃取压力、萃取时间对去除率的影响。结果表明,不同络合剂对不同金属的萃取效果有明显差异;在非溶解度制约阶段,单纯增加萃取压力对萃取率的提高没有明显影响;萃取时间比萃取压力的影响更为明显,表明该过程是络合萃取反应控制过程。较佳的工艺条件为:萃取温度20℃,CO2流速15.5L/h,萃取压力20MPa,萃取时间30min,溴化四丁基铵与二乙基二硫代氨基甲酸钠的复配物用量为试样质量的2%,加入乙醇作为极性溶剂。在此条件下,铅、汞、砷的总去除率达82.8%。     

超临界CO_2管道泄漏量计算研究

采用小尺度CO_2实验管道开展了超临界CO_2管道的泄漏实验,测量了超临界CO_2管道泄漏过程中泄漏质量流量的变化规律,分析了泄漏孔径和N_2含量对超临界CO_2管道泄漏量的影响规律。基于等熵流动原理,建立了可以用于计算泄漏口处泄漏量的等熵泄漏模型。实验结果表明,等熵泄漏模型能够很好的预测管道的泄漏质量流量,在稳定泄漏阶段,模型计算值与实验测定值几乎一致;泄漏孔径越小,模型计算值与实验测定值之间的偏差也越小;N_2的存在增大了管道初始泄漏量,而在稳定泄漏阶段,N_2含量越高,泄漏质量流量越小。     

超临界CO_2协助多单体接枝改性聚丙烯的研究进展

聚丙烯接枝改性的方法很多,其中超临界CO2协助固相接枝法是一种高效节能的方法。比较了聚丙烯的各种接枝改性方法;综述了超临界CO2协助多单体接枝聚丙烯的研究进展及其对多单体接枝反应的协助作用;介绍了采用超临界CO2协助固相接枝法,在不同温度、压力和时间的条件下,超临界CO2对接枝改性聚丙烯性能的影响;同时对多单体接枝反应机理进行了论述。