含防聚剂水合物浆液在循环管路中的性能

采用高压循环管路对含防聚剂的油-水-气体系形成的水合物浆液的稳定性进行了评价。实验结果表明,随循环时间的延长,含Zjj2防聚剂的水合物浆液的流量逐渐下降至趋于稳定,表观黏度不断增大至趋于基本不变,未出现堵塞管路的现象;生成的水合物以小颗粒形态均匀分散在乳液中,水合物浆液停工前、后的形貌相同,稳定性较好;油-水-气体系中水含量越高,含Zjj2防聚剂的水合物浆液的流量下降程度越显著,表观黏度越大;与分别含Span20和Zjj1防聚剂的水合物浆液相比,含Zjj2防聚剂的水合物浆液的表观黏度最低、流动性最好。     

柴油加氢装置分馏系统模拟及进料温度影响分析

柴油加氢精制是加工劣质原料和生产清洁柴油的重要途径,但由于加氢过程涉及高温、高压、临氢,反应产物组成复杂,柴油加氢装置分馏系统能耗较高。Aspen Plus是对生产装置进行稳态模拟的大型通用流程模拟系统,可为装置优化操作、节能降耗、寻找生产瓶颈提供指导。应用Aspen Plus流程模拟软件,建立了某120×104t/a柴油加氢精制装置的分馏系统流程模拟,研究了汽提塔的进料温度、汽提蒸汽量对汽提塔底物流H2S及H2O含量、分馏塔重沸炉的影响,同时分析了提高分馏塔进料温度对塔的气-液相负荷、汽柴油产量和重沸炉负荷产生的影响。通过对以上研究结果的综合分析发现,提高汽提塔进料温度可以强化塔的汽提效果,降低汽提蒸汽用量和分馏塔重沸炉热负荷;提高分馏塔进料温度,可使塔内气-液相负荷分布更加平均,操作稳定性增加,汽油产量增加、柴油产量减小,提高装置的经济效益,显著降低重沸炉负荷。当分馏塔进料温度提升15℃时,可节省燃料气209kg/h。     

ZIF-8/乙二醇体系分离捕集CO_2溶解度的模拟计算

吸收-吸附耦合分离法在分离捕集CO_2方面表现出潜在的优势,应用Kurihara等提出的基于局部组成概念的混合规则与Patel-Teja状态方程相结合确定乙二醇与气体组分间的吸收平衡,由溶解度实验数据确定了混合规则中的二元交互作用参数;采用Langmuir等温吸附方程确定ZIF-8与气体组分间的吸附平衡,进而确定了ZIF-8表面乙二醇膜的选择渗透压与气体组分平衡逸度间的关联式。最后将热力学模型应用到了预测ZIF-8/乙二醇浆液分离捕集CO2体系。     

薄膜微量热计的信号采集与处理模块设计

薄膜微量热计是测量亚微米厚度薄膜热动力学特性的重要手段,针对薄膜微量热计的脉冲扫描量热测试方法改进了系统的信号采集与分析模块。微量热计原始信号经高精度仪用放大电路后,由高速数据采集卡采集送入PC机;采用LabVIEW软件编写的控制程序并采用Matlab软件实现数据的分析处理。对加载了70 nm厚度In薄膜的微量热计进行热容测试,观测到了In薄膜的熔化峰和熔点,表明系统具有足够高的信噪比和检测灵敏度。     

三维中试装置内水合物降压分解动力学规律

利用196L三维装置研究了含下伏气层水合物藏的降压分解规律。对比研究了单竖直井实验和竖直井-水平井双井开采的实验,实验结果表明,过大的降压幅度可能会导致开采井被雾沫夹带的水堵塞,对于含下伏气层的水合物藏,反应釜底部和近井区域由于局部气流速度过快导致更严重的温降。建立了经典格式的分解动力学模型,结果表明,对于三维装置,单独利用推动力和分解速率并不能准确反映水合物实际分解状况。利用水合物剩余分解比例校正后,推动力和分解速率呈线性关系,单井实验所拟合参数k=0.284mol/(min·MPa)与双井降压实验 k=0.279mol/(min·MPa)可以互相验证。     

ZIF-8/乙二醇体系分离捕集CO2溶解度的模拟计算

吸收-吸附耦合分离法在分离捕集CO₂方面表现出潜在的优势,应用Kurihara等提出的基于局部组成概念的混合规则与Patel-Teja状态方程相结合确定乙二醇与气体组分间的吸收平衡,由溶解度实验数据确定了混合规则中的二元交互作用参数;采用Langmuir等温吸附方程确定ZIF-8与气体组分间的吸附平衡,进而确定了ZIF-8表面乙二醇膜的选择渗透压与气体组分平衡逸度间的关联式。最后将热力学模型应用到了预测ZIF-8/乙二醇浆液分离捕集CO₂体系。     

天然气水合物生成条件的测定和计算

利用全透明蓝宝石水合物静力学实验装置,测定了4种塔里木油田天然气在纯水中的水合物生成条件.将Chen-Guo 水合物模型应用于天然气水合物生成条件的计算,实验测定的4种天然气水合物生成条件的计算结果和实验结果符合得很好.     

天然气水合物置换开采的能源效率研究

天然气水合物分解是一个相变过程,开采时涉及各种形式能量的消耗和转化,如电能、化学能、热能等。为了科学地评价天然气水合物开采技术的经济性,建立了以有效能（）为核心的能源效率计算方程,并以CO₂置换法开采天然气水合物为例,介绍任意生产周期内能源效率的计算方法和流程框图。在CO₂置换开采天然气水合物的工艺过程中,注气量、产气量和产气中甲烷含量是三个关键参数,将产气量与注气量之比定义为采注比,分析采注比及产气中甲烷含量对能源效率的影响。结果表明：在设定条件下CO₂置换开采天然气水合物的整体能源效率介于0.31～6.4之间;增大采注比,有利于提高能源效率;产气中甲烷的摩尔分率越高,气体分离的能耗越低,能源效率也可显著提高。因此,调控产气量和产气中甲烷摩尔分率是提高CO₂置换法能源效率的主要途径。通过所建立的能效计算方程为天然气水合物开采工艺的优化提供指导。     

一种预测超高压气藏压缩因子的新方法

天然气压缩因子的实验测定费用昂贵且耗时长,而应用经验关联式和状态方程求解又复杂且适用范围受限,计算精度和实用性难以确定。为此,根据Standing Katz天然气压缩因子图版,结合收集到的近1 000个实验数据点,采用最小二乘法拟合建立了高压天然气压缩因子的解析模型。与DPR、DAK、Brills、Ehsan等具有代表性的经验关联式和SRK状态方程的计算结果进行对比,所建模型计算得到的气藏压缩因子在高压及超高压条件下具有较高的精度,可满足工程计算的要求。     

气-液-液-水合物多相平衡闪蒸的新算法

有水合物存在的多相闪蒸计算对于水合物法分离技术非常重要.提出了一个进行气-液-液-水合物四相闪蒸计算的新算法.其中气-液（富烃相）-液（富水相）三相平衡闪蒸计算采用Patel-Teja状态方程,Chen-Guo水合物模型用于气相与水合物相平衡的计算.此算法避免了求解复杂的方程组,因此使计算简单化.通过气体与纯水体系和有抑制剂体系的计算检验表明,此算法有很好的计算稳定性.