Vapor-hydrate phases equilibrium of (CH_4 C_2H_6) and (CH_4 C_2H_4) systems

Separation of the(C1 C2)hydrocarbon system is of importance in natural gas processing and ethylene production.However it is the bottleneck because of its high refrigeration energy consumption, and needs to be urgently addressed.The technology of separating gas mixtures by forming hydrate could be used to separate(C 1 C 2 )gas mixtures at around 0°C and has attracted increasing attention worldwide.In this paper,investigation of vapor-hydrate two-phase equilibrium was carried out for(C 1 C 2 )systems with and without tetrahydrofuran(THF).The compositions of vapor and hydrate phases under phase equilibrium were studied with model algorithm when structure I and structure II hydrates coexisted for the(methane ethane)system.The average deviation between the modeled and actual mole fractions of ethane in hydrate and vapor phases was 0.55%,and that of ethylene was 5.7%when THF was not added.The average deviation of the mole fraction of ethane in vapor phase was 11.46%and ethylene was 7.38%when THF was added.The test results showed that the proposed algorithm is practicable.     

如何实现HDPE装置H2/C2H4比值的稳定性

根据HDPE装置反应釜中H2／C2H4比值的重要性，对出现的H2／C2H4比值在开车时不稳定性进行分析、讨论，并通过修改程序等技术改进，提高了H2／C2H4比值的稳定性。     

Dissociation behavior of （CH4 ＋ C2H4） hydrate in the presence of sodium dodecyl sulfate

Separation of a mixture of CH4+C2H4 gas by forming hydrate in ethylene production has become of interest,and the dissociation behavior of(CH4+C2H4) hydrate is of great importance for this process. The hydrate formation rate could be increased by adding a small amount of sodium dodecyl sulfate(SDS) into water. In this work,the kinetic data of CH4(18.5 mol%) +C2H4(81.5 mol%) hydrate decomposition in the presence of 1000 mg·L-1 SDS at different temperatures and pressures were measured with the depressurizing m...     

Quantum mechanic study on cyclic molecul formation from ethynyl radical （C2H） and ethyne （C2H2）

The first cyclic molecule formation reactions from ethyne （C2H2）, initiated by ethynyl radical （C2H）, were studied by theoretical quantum mechanic. The study included the competition reaction between structure re-arrangement for the favourable ring-closure mechanism and ethyne addition in each step. The analysis was done by evaluating the energy difference of activation （AE）, entalphy （AH）, Gibbs （AG） of the optimized stable and transition molecules. The reaction temperatures were set at normal （T = 298 K） and combustion （T = 1200 K） condition.     

CO2／CH4／N2在SAPO-17上的吸附分离性能研究

使用水热合成法,在473K下晶化96h合成了SAPO-17,通过XRD、SEM等表征手段对分子筛的结构和形貌进行了分析。此外,对273K和300K温度下单组分等温吸附曲线进行了分析。首次使用SAPO-17分子筛对CO2／CH4／N2体系进行吸附分离性能研究,根据吸附等温线求解了亨利常数。结果表明,CO2和分子筛的相互作用要远远强于CH4以及N2与分子筛的相互作用,SAPO-17分子筛能够有效地分离CO2／CH4和CO2／N2。     

CH_4/CO_2一步合成C_2烃研究进展

介绍了CH4 /CO2 一步合成C2 烃的两条主要途径 :化学催化法和等离子体活化法。化学催化法主要采用金属氧化物催化剂及负载型金属氧化物催化剂 ,后者的催化活性明显高于前者 ,是今后化学催化法的研究方向。冷等离子体是十分有效的自由基引发方式 ,在此反应中的应用获得了比化学催化法更高的C2 烃收率。CH4 /CO2 一步制C2 烃是一条合成路线简单、原料廉价易得的崭新合成路线 ,有望成为CH4 /CO2 合成C2 烃的重要发展方向     

金属有机框架材料HKUST-1吸附分离CH4/N2性能研究

以均苯三甲酸为配体,与金属离子Cu2+自组装得到稳定的金属有机框架材料（HKUST-1）,并借助N2吸附-脱附、X射线粉末衍射、热重、SEM等对其结构进行表征,利用气体吸附仪测量了CH4和N2的吸附等温线,采用克-克（Clausius-Clapeyron）方程计算CH4的吸附热,并运用理想吸附溶液理论（ IAST）来计算HKUST-1对CH4/N2的分离因子。结果表明：在0℃、101.325 kPa和25℃、101.325 kPa的条件下,HKUST-1的CH4吸附量分别为25.1 cm3/g和15.2 cm3/g,N2吸附量分别为8.0 cm3/g和3.9 cm3/g,所制备的HKUST-1对CH4具有较好的吸附效果; HKUST-1对CH4/N2的选择性分离因子为6.8,对CH4/N2具有很好的分离效果; HKUST-1对CH4的吸附热为20 kJ/mol左右,与分子筛类吸附剂相比吸附热较小,易于再生。     

斜发沸石的水热合成和离子交换性能及其在CH4/N2分离中的应用

以氢氧化铝为铝源,硅溶胶为硅源,通过水热法合成斜发沸石,采用XRD、TEM、BET、FT IR、TG、29Si NMR 等手段考察了OH-/Si的摩尔比、晶化时间和晶化温度等合成参数对其结构和CH4/N2分离性能的影响。基于晶化动力学曲线,由阿伦尼乌斯方程导出诱导期和生长阶段的表观活化能值,分别为915和72 kJ/mol。通过水溶液离子交换工艺分别获得Ca型或K型斜发沸石,并初步探讨了离子交换前后斜发沸石对CH4/N2的分离性能。结果表明,斜发沸石对CH4/N2的平衡选择性依赖于交换阳离子电荷类型,数量及其在骨架中的分布,其中K型斜发沸石分离效果较好,有望用于煤层气回收。     

中和法制备Ca10（PO4）6（OH）2

研究了应用ＣａＯ和Ｈ３ＰＯ４反应制备Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２的方法。讨论了反应温度、反应物料浓度和老化方式及时间对反应产物性能的影响。用该方法制备的Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２在ＳＡＮ悬浮聚合中作为分散剂表现出优良的分散性。     

高压下乙炔水合物的形成与分解实验研究

气体水合物是水和气体在高压低温下形成的一种笼形结晶化合物,具有强大的储气能力。关于水合物的形成、性质特征及能源利用、储存方面的研究日益受到重视,进行水合物研究的实验装置和测试技术也在不断发展,目前多数研究侧重于甲烷、二氧化碳等气体的水合物,对乙炔气体水合物的详细研究未见相关报道。文章基于自行设计的水合物合成及原位观测装置,采用化学反应生成气体的方法提供乙炔气源,在此基础上对乙炔水舍物合成的条件进行讨论,得出了乙炔形成与分解规律的初步结果,可为进一步研究乙炔水合物及应用于乙炔气体的储运等提供参考。     

CH4/N2在活性炭上吸附性能的研究

变压吸附是分离油田伴生气中N_2和CH_4的可行性方法,采用质量法测定了N_2、CH_4在活性炭WHXR-LB20上的吸附等温线,分离系数为2.87,满足工业应用要求且再生效果好;同时测定了油田伴生气中C_2H_6、C_3H_8,n-C_4H_(10)等对WHXR-LB20的影响,结果表明,C_2H_6、C_3H_8在WHXR-LB20上再生效果很好,而n-C_4H_(10)在WHXR-LB20上有积累,该积累量使N_2和CH_4在WHXR-LB20上的饱和吸附量降低。     

CH4/N2在Zr-MOFs上的吸附分离研究

以H_4L为配体,与金属离子Zr~(4+)自组装得到棒状晶体Zr基金属有机框架材料(ZrMOFs),并借助X射线单晶衍射、N_2吸附脱附、X射线粉末衍射、热重等对其结构进行表征,利用气体吸附仪测量了CH_4和N_2的吸附等温线,采用克-克(Clausius-Clapeyron)方程计算CH_4的吸附热,并运用Ideal Adsorbed Solution Theory(IAST)理论来计算CH_4/N_2的分离因子(SCH_4/N_2)。结果表明:在273K、0.1MPa时,晶体Zr-MOFs对CH_4有较好的吸附效果,吸附量为8.2cm3/g,对CH_4/N_2的选择性分离因子(S)为6.3,且具有较好的分离效果;对吸附热力学的研究表明,CH_4的吸附热在20kJ/mol左右,相对分子筛类吸附剂吸附热较小,易于吸附剂的再生。     

CH4/CO2一步合成C2烃研究进展

介绍了CH4/CO2一步合成C2烃的两条主要途径化学催化法和等离子体活化法.化学催化法主要采用金属氧化物催化剂及负载型金属氧化物催化剂,后者的催化活性明显高于前者,是今后化学催化法的研究方向.冷等离子体是十分有效的自由基引发方式,在此反应中的应用获得了比化学催化法更高的C2烃收率.CH4/CO2一步制C2烃是一条合成路线简单、原料廉价易得的崭新合成路线,有望成为CH4/CO2合成C2烃的重要发展方向.     

预测轻烃分离装置中CO_2结冰温度的高精度相平衡模型

在轻烃深冷分离工艺中,CO_2易从气液相中析出并结冰,从而发生CO_2冻堵,影响生产装置的正常运行,因此预测天然气系统中CO_2结冰温度具有重要的意义。目前,计算CO_2气液相结冰温度的主流方法为状态方程法,但其对CO_2液相结冰温度计算精度欠佳。为此,从热力学方法出发,采用新颖的GERG-2008状态方程计算CO_2结冰温度,建立了虚拟流体参考态求解固态逸度的方法,改进了传统的CO_2液固相平衡模型,并将其从简单的CH_4—CO_2二元体系拓展应用于真实的多组分天然气复杂体系研究。通过大量模拟计算并与实测数据对比,结果表明:采用改进了的相平衡模型,即气固和液固相平衡中分别运用Antoine方程和虚拟流体参考态法计算CO_2固态逸度系数,求出的CO_2气液相结冰温度比传统相平衡模型计算结果有更高的精度,可为天然气轻烃回收装置防止CO_2结冰工艺条件的设计提供参考。     

聚酰亚胺中空纤维膜分离He/CH4的试验研究

国内现有的天然气气田中氦含量极低,有效回收低含氦天然气中的氦气对我国氦气资源的保护及利用非常重要。利用聚酰亚胺膜对He/CH4二组分混合气进行了分离试验研究,通过试验讨论了在膜分离中尾渗比、操作压力、操作温度等条件对氦气浓缩倍数和回收率的影响。试验结果表明,采用膜分离有利于低含氦天然气中氦气的回收。     

二氧化碳在CH4-CO2二元体系中的冰点预测

采用深冷工艺回收天然气中的乙烷时,脱甲烷塔塔顶及冷箱处的温度较低,容易发生CO_2冻堵。研究固体CO_2在CH_4-CO_2二元体系中的形成规律,有助于优化深冷分离工艺,避免CO_2冻堵,同时降低冷能消耗。修正了纯组分CO_2的饱和蒸气压的通用关联式,以预测二元气相体系中固体CO_2的形成温度,并与陈赓良-朱利凯模型关联式计算、HYSYS软件计算及Aspen Plus软件计算的CO_2固体形成温度进行了比较。结果表明,修正后的计算模型准确度较高,与Agrawal的实验数据的平均偏差在2℃以内。同时,根据Kurata实验数据拟合出CH_4-CO_2二元液相体系中CO_2固体形成温度关联式,并与文献经验公式、HYSYS软件计算及Aspen Plus软件计算的CO_2固体形成温度进行了比较。结果表明,该计算模型与实验数据吻合度非常高,与Kurata的实验数据的平均偏差在1℃以内,且具有广泛的通用性。     

Catalytic oxidative desulfurization of fuels in acidic deep eutectic solvents with [(C6H13)3P(C14H29)]3PMo12O40 as a catalyst

Deep eutectic solvents (DESs) are a new class of green solvents analogous to ionic liquids due to their biodegradable capacity and low cost. However, the direct extractive desulfurization of diesel oil by DESs cannot meet the government’s standard. In this work, amphiphilic polyoxometalates were synthesized and characterized by FT-IR and mass spectrometry. The oxidative desulfurization results showed that benzothiophene (BT) could be completely removed by employing a [(C₆H₁₃)₃P(C₁₄H₂₉)]₃PMo₁₂O₄₀, DES (ChCl/2Ac) and H₂O₂ system. It was also found that the organic cation of catalysts played a positive role in oxidative desulfurization. The reaction conditions, such as reaction temperature and time, the amount of catalyst and DES and H₂O₂/S (O/S) molar ratio, were optimized. Different sulfides were tested to determine the desulfurization selectivity of the optimal reaction system, and it was found that 97.2% of dibenzothiophene (DBT) could be removed followed by 80.7% of 4-MDBT and 76.0% of 4,6-DMDBT. After reaction, the IR spectra showed that the catalyst [(C₆H₁₃)₃P(C₁₄H₂₉)]₃PMo₁₂O₄₀ was stable during the reaction process and the oxidative product was dibenzothiophene sulfone (DBTO₂). Furthermore, the catalyst can be regenerated and recycled for four runs with little loss of activity.