ZIF-8/乙二醇-水浆液吸收-吸附CH4/H2和CH4/N2

为了有效地捕集焦炉气及煤层气中的甲烷,提出了一种新型捕集技术:吸收-吸附组合方法,该方法通过把ZIF-8分散到乙二醇水溶液中形成悬浮浆液,实现对甲烷组分的捕集。首先测定了甲烷、氮气和氢气在浆液中的吸收-吸附容量,得出吸着量大小的顺序为CH₄> N₂> H₂,然后对CH₄/H₂和CH₄/N₂的混合气进行吸着平衡研究,发现浆液均能有选择性地吸着甲烷。对浆液中回收的ZIF-8材料进行XRD表征,分析证明在整个吸着过程中ZIF-8结构没有发生变化并且ZIF-8/乙二醇-水浆液能重复利用。     

CH4、CO2及CH4+C2H6+C3H8在纯水、SDS水溶液和含石英砂体系中水合物相平衡条件的测定

Phase equilibrium conditions of gas hydrate in several systems were measured by the step-heating method using the cylindrical transparent sapphire cell device. The experimental data for pure CH4 or CO2 + deionized water systems showed good agreement with those in the literatures. This kind of method was then applied to CH4/CO2 + sodium dodecyl sulfate (SDS) aqueous solution, CH4/CO2 + SDS aqueous solution + silica sand, and (CH4 + C2H6 + C3H8) gas mixture + SDS aqueous solution systems, where SDS was added to increase the hydrate formation rate without evident influence on the equilibrium conditions. The feasibility and reliability of the step-heating method, especially for porous media systems and gas mixtures systems were determined. The experimental data for CO2 + silica sand data shows that the equilibrium pressure will change significantly when the particle size of silica sand is less than 96 μm. The formation equilibrium pressure was also measured by the reformation of hydrate.     

凝析气藏流体露点压力预测模型对比与开发

凝析气田的开发需要准确的凝析气藏流体相态性质数据,其中露点压力的快速、准确预测对于凝析气的工业开采非常重要.对比分析了现有凝析气藏流体露点压力关联式的优缺点,并从凝析气藏流体本身的特性出发,通过实测数据资料拟合,建立了综合气藏温度、组成、C7+组分性质的凝析气藏流体露点压力预测关联式.对14组国内不同地区凝析气藏流体样品的露点压力预测结果对比表明,新关联式的绝对平均偏差为1.24％,精度远高于其他经验关联式和状态方程模型,并且适用于甲烷摩尔组成为65.59％～93.09％,气油比为1 002～63 377m3/m3的较广阔范围的凝析气藏流体.     

不同因素对天然气水合物稳定带厚度的影响

天然气水合物在未来能源、自然环境和灾害等方面具有重要的研究意义,天然气水合物稳定带厚度用来表示水合物发育与分布的可能范围,与地温梯度、海水深度和海底温度等参数密切相关。根据Dickens和Quinby相平衡公式,定量计算了不同地温梯度、海水深度和海底温度参数下的水合物稳定带厚度。在保证其中2个参数不变的情况下,天然气水合物稳定带厚度随地温梯度增加而有规律的递减,随海水深度增加不断增加,随海底温度增加水合物稳定带厚度降低并且呈良好的线性关系。海底温度不变条件下,水合物稳定带厚度从地温梯度大、水深浅的区域,向地温梯[JP2]度小、水深较深的区域不断增大。海底深度不变时,从地温梯度大、海底温度高的区域到地温梯度小、海底温度低的区域,水合物稳定带厚度不断增大。此外,讨论了基于Dickens和Quinby、Brown及Peltzer和Brewer等3种相平衡公式计算水合物稳定带厚度的差异,根据Dickens和Quinby相平衡公式计算的水合物稳定带厚度最大,其他相平衡公式计算的水合物稳定带厚度相对较小。     

利用吸收-水合耦合法从氨弛放气中回收氢气的研究(英文)

In this work, the absorption-hydration hybrid method was used to recover (hydrogen + nitrogen) from (hydrogen + nitrogen + methane + argon) tail gas mixtures of synthetic ammonia plant through hydrate forma-tion/dissociation. A high-pressure reactor with magnetic stirrer was used to study the separation efficiency. The in-fluences of the concentration of anti-agglomerant, temperature, pressure, initial gas-liquid volume ratio, and oil-water volume ratio on the separation efficiency were systematically investigated in the presence of tetrahydro-furan (THF). Anti-agglomerant was used to disperse hydrate particles into the condensate phase for water-in-oil emulsion system. Since nitrogen is the material for ammonia production, the objective production in our separation process is (hydrogen + nitrogen). Our experimental results show that by adopting appropriate operating conditions, high concentration of (hydrogen + nitrogen) can be obtained using the proposed technology based on forming hydrate.     

甲烷在柴油+水+Span20乳液体系中溶解度的测定

气体在乳液中的溶解度是决定水合物生成速率快慢的重要因素。为此结合排水法并采用自制加工的高压反应釜测定了在温度范围274.2~282.2 K和压力范围0.30~6.40 MPa下不同Span 20(失水山梨醇单月桂酸酯,简称Span 20)浓度及含水率时甲烷在柴油+水乳液体系中的溶解度,分别考察了温度、压力、含水率及Span 20浓度对溶解度的影响。实验结果表明,当含水率为30%(V/V)及Span 20浓度为3.0%(wt)时,甲烷在乳液中的溶解度随压力的增加几乎呈线性增加,在实验范围内溶解度最高达到0.0784(mol·mol-1),而温度对溶解度的影响相对较小;在近水合物生成区域,含水率的增加能显著降低甲烷在乳液体系中的溶解度,而在相同的温度、压力及含水率条件下,溶解度却随Span 20浓度的增加而增加,表明Span 20能促进甲烷在乳液中的溶解。     

流速对半导体气体传感器响应的影响分析

半导体气体传感器被广泛应用在电子鼻系统中用于检测可燃性气体。然而,半导体气体传感器对环境变化非常敏感,从而影响电子鼻识别目标气体浓度的精度。文章通过实验研究了气体流速对传感器响应曲线及特征参数的影响,研究结果表明,流过传感器的流速对传感器的动态响应和稳态响应都有影响。流速越大,传感器的响应时间和恢复时间越短,灵敏度越高,基线电压越小,不同传感器的稳态响应电压受流速的影响趋势不同。流量小于200 sccm时,传感器受流速变化的影响较大,当流量大于500 sccm以后,传感器受流速变化的影响已越来越小。     

水合物法分离甲烷-乙烷体系相关相平衡的研究

开发了一种水合物法分离甲烷-乙烷混合气体的新技术，考察了在阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS，C22H25OSO3Na）存在下，甲烷-乙烷体系的气-水合物相平衡。在一定范围内改变体系的初始压力、温度和气／液体积比，得到了乙烷在气-水合物两相的摩尔分率和分配系数，以及体系达到平衡时的压力。结果表明，在初始压力为4．0MPa、温度为274．15K、气／液体积比为185．1的条件下，甲、乙烷分离效果达到最佳。还考察了甲烷-乙烷体系水合物生成速率与SDS质量浓度的关系。实验发现SDS的质量浓度为300mg／1时，水合物能快速生成。在SDS存在下，采用水合物分离技术，能成功地使甲烷、乙烷气体分离。     

ZIF-8浆液法分离CH4/N2的双吸收-吸附塔工艺流程建模与模拟

由于ZIF-8浆液独特的可流动性，可以借鉴传统的吸收-解吸工艺，实现煤层气中甲烷的多级连续高效富集。在单吸收-吸附塔工艺的基础上，为了进一步降低能耗，提出了高低压双吸收-吸附塔新型分离工艺，并对该工艺进行了全流程建模及模拟。采用平衡级法，建立了工艺流程中各单元传质设备的数学模型，包括吸收-吸附塔、闪蒸罐、解吸塔。此外，还进行了灵敏度分析，探究了平衡级数、进料位置、气液比、解吸压力等因素对产品气中甲烷浓度以及回收率等工艺性能的影响。模拟结果表明，当产品气中甲烷浓度达到90.13%（mol）时，回收率为90.25%。并且单位原料气能耗为0.445 kW·h∙m^-3（原料气），低于单塔能耗（0.510 kW·h∙m^-3）。由此，改进的双塔工艺在满足甲烷纯度和回收率的同时，相较于单塔工艺进一步降低了能耗。     

ZIF-8纳米流体天然气乙烷回收工艺的产品纯度关键影响因素分析

天然气乙烷回收可为乙烷裂解制乙烯提供优质的原料。多孔纳米流体吸收-吸附耦合分离是一种新兴的气体分离技术,基于ZIF-8/水-乙二醇纳米流体,利用传统的吸收-解吸流程,可高效低耗地回收天然气中的乙烷。利用平衡级法对多孔纳米流体天然气乙烷回收工艺建模,提高乙烷产品纯度是流程模拟的一个重要目标,而模拟结果表明吸收-吸附塔理论板数和闪蒸压力是影响乙烷产品纯度的关键因素。随着吸收-吸附塔理论板数增加,乙烷产品纯度先明显升高,后趋于稳定。通过绘制y-x图可知,乙烷产品纯度难以持续升高的原因是操作线趋近了相平衡线。随着闪蒸压力降低,乙烷产品纯度升高,其原理为闪蒸压力影响了吸收-吸附塔的闪蒸再沸比,而闪蒸再沸比与乙烷产品纯度呈正相关。