石油化工高等学校学报
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A位缺陷对铁酸盐基阴极材料硫中毒特性影响
杨权森, 王芳芳
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 1-6.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.001
摘要4145)   HTML    PDF (2364KB)(141)    收藏

空气中微量SO2 (10-9)引起阴极材料硫中毒是导致固体氧化物燃料电池(SOFC)性能衰减的关键因素之一。将(La0.6Sr0.4) (Co0.2Fe0.8)O3(LSCF)和A位缺陷型(La0.6 Sr0.4)0.85(Co0.2Fe0.8)O3(LSCF85)样品放置在含有30 μg/g SO2的干空气气氛中,800 ℃条件下热处理50 h后,对反应的生成物进行XRD、SEM、EDX表征,评价A位缺陷的存在对钙钛矿结构铁酸盐基固体氧化物燃料电池阴极材料硫中毒行为的影响。结果发现,对于钙钛矿结构LSCF阴极材料,A位缺陷的引入可以有效地抑制该材料与SO2发生化学反应生成SrSO4,提高材料在含SO2气氛中的化学稳定性。其原因可能是由于A位缺陷的引入,降低了LSCF中Sr元素的活性,从而抑制了Sr元素与SO2之间化学反应的发生。

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Mn⁃Zr复合氧化物负载贵金属催化剂的氯乙烯催化燃烧性能
方田, 高奕吟, 王思雨, 王丽, 郭耘, 郭杨龙
石油化工高等学校学报    2021, 34 (5): 1-8.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.05.001
摘要2511)   HTML    PDF (2489KB)(101)    收藏

以共沉淀法制备了Mn?Zr复合氧化物,通过浸渍法引入贵金属(Ru、Pd、Pt),考察了贵金属对于氯乙烯催化燃烧反应性能的影响;并对催化剂的结构和化学状态,氧化还原性能和酸性能,表面酸类型的分布特征进行表征。研究发现,贵金属主要以氧化态的形式存在于催化剂表面,贵金属的引入促进了复合氧化物的还原,从而提高了催化剂的氧化还原性能,同时也提高了催化剂表面酸的总量、改变了表面Br?nsted酸和Lewis酸中心的分布。贵金属引入后,促进了反应性能的提高,使得氯乙烯全转化温度向低温偏移;不同贵金属对于反应促进的效果不同,其中Ru的引入,对于反应的促进效果高于Pd和Pt的引入。Ru/MZ (Ru/Mn0.7Zr0.3Ox)催化剂上氯乙烯转化50%和90%的温度(t50t90)分别为206、243 ℃,比纯复合氧化物催化剂的相应温度向低温偏移69、71 ℃。贵金属引入后也改变了有机含氯副产物的分布并降低了其浓度,Ru/MZ催化剂在t90时的含氯副产物总体积分数为5.7 μL/L,比Mn0.7Zr0.3Ox在相同转化率下的有机氯代副产物体积分数低70%。

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石油化工高等学校学报    2022, 35 (3): 0-.  
摘要2383)   HTML    PDF (2039KB)(20)    收藏
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石油化工高等学校学报    2022, 35 (1): 0-.  
摘要2245)      PDF (2847KB)(35)    收藏
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石油化工高等学校学报    2022, 35 (2): 0-.  
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石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 0-.  
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掺氢天然气管道输送工艺特性
崔兆雪, 田磊, 段鹏飞, 李璐伶, 李玉星, 刘翠伟
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 81-88.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.013
摘要599)   HTML    PDF (2515KB)(156)    收藏

将氢气掺入现役天然气管道中混输是实现氢气大规模、长距离、低成本储运的有效方法,但是氢气的掺入会对天然气管道水力特性和安全等方面造成较大影响。为此,采用SPS软件对不同混氢比(均为摩尔分数)的天然气管道输送工况和泄漏工况进行仿真计算,探究掺氢对天然气管道水力特性、离心压缩机运行特性、泄漏后截断阀压降速率及泄漏量的影响。结果表明,掺入氢气会降低天然气管网的输气效率和压缩机性能,可通过增大压降的方式确保管道输气效率不变;在相同天然气需求下,随混氢比的增大,管道动态压力波动减小;掺氢天然气管道泄漏后,随着混氢比的增加,压降速率和泄漏量均增大,管线截断阀压降速率阈值设定值也要相应增大。该研究成果为确定天然气管道最大混氢比的研究奠定了一定基础,为天然气管道掺氢输送工艺的确定提供了有效借鉴。

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石墨相氮化碳光催化剂的研究进展
谢磊, 刘帅, 孙有为, 张健, 胡绍争
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 27-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.005
摘要289)   HTML    PDF (1056KB)(122)    收藏

光催化技术的发展日益成熟,其中石墨氮化碳(g?C3N4)作为一种能够响应可见光的非金属催化剂,因其具有可调节的能带结构,较高的物理化学稳定性以及环境友好等特点,在太阳能转换和环保领域得到了广泛的关注,成为新的研究热点。但是其自身也存在一些缺陷,例如比表面积小、光生电子空穴对易复合、光能利用率不高等,限制了g?C3N4在实际生产生活中的应用。因此结合国内外g?C3N4领域的发展和研究成果,从发展过程、合成方法、改性优化、性能应用等方面对g?C3N4进行了总结,并对如何进一步提高g?C3N4性能进行了展望。

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六方相/单斜相WO 3“异相结”的可控合成及光催化性能
刘纪法, 陈雪冰, 王芳芳, 张静, 陈常东
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 22-26.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.004
摘要230)   HTML    PDF (1500KB)(84)    收藏

利用沉淀法合成了球形六方相氧化钨(h?WO3),通过调控六方相向单斜相的相变,可控制备了六方/单斜WO3(h/m?WO3)“异相结”催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)等对WO3催化剂的晶相结构及组成、粒子大小和比表面积进行了表征。光催化分解水产氧的实验结果表明,相较于纯六方相WO3,具有合适晶相组成的h/m?WO3展现了显著的光催化性能。结合六方相和单斜相的能带位置,表面光电压表征结果发现,h/m?WO3“异相结”的形成显著促进了催化剂表面光生电子和空穴的高效分离,进而提高了催化剂的光催化活性。

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NiMoP/C复合材料的制备及其电催化析氢性能
宋楗, 韩乔, 杨占旭
石油化工高等学校学报    2022, 35 (1): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.001
摘要213)   HTML53)    PDF (5970KB)(138)    收藏

以四水合钼酸铵[(NH4)6Mo7O24 ? 4H2O]为钼源、六水合硝酸镍[Ni(NO3)2 ? 6H2O]为镍源、H3PO4为磷源,采用溶液凝胶法制备前驱体,然后通过化学气相沉积法制备了块状NiMoP/C复合材料。采用XRD、SEM、TEM、XPS、Raman和N2?等温吸附脱附等测试技术,对NiMoP/C复合材料的物理化学性质进行了表征。同时通过CV、LSV、EIS等电化学测试手段,对NiMoP/C复合材料进行了电催化析氢性能测试。结果表明,NiMoP/C复合材料达到电流密度为-10 mA/cm2时的过电位为-158 mV,Tafel斜率为111 mV/dec,具有较高的电催化析氢活性和稳定性。由于没有任何复杂的电极制备过程,制备的NiMoP/C材料是一种较好的适用于酸性介质中电解水的阳极材料。

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水滑石材料处理工业废水的研究进展
于喜洋, 顾贵洲, 李政
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 16-21.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.003
摘要190)   HTML    PDF (483KB)(82)    收藏

工业废水主要由工业生产过程中产生的污水和废液组成,具有成分复杂、种类繁多、差异性大、难以处理等特点。主要综述了水滑石常用的制备方法,利用壳聚糖法、等离子体法、农业废弃物法进行改性制备复合材料。水滑石材料在吸附过程中多呈粉末状,难以回收,且工业化应用较少。针对以上问题,可采用引入Fe离子产生磁性,利于回收;通过开发更低廉的合成材料、简单快捷的制备方法、稳定的理化性质使水滑石材料得以工业化应用。水滑石复合材料在层板中引入磁性物质有助于回收,随着水滑石技术的深入研究和新工艺的发展,处理有毒污染物的前景必定会更广阔。

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低渗透复杂裂缝系统油藏见水原因及调整方法
张昌艳
石油化工高等学校学报    2021, 34 (5): 30-35.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.05.005
摘要186)   HTML    PDF (2084KB)(72)    收藏

大庆外围低渗透裂缝性油藏储层发育天然缝、人工缝及注水诱发动态缝,受复杂裂缝体系影响,采油井见水类型多样,见水规律及原因复杂,加剧了措施调整难度。为了改善低渗透裂缝性油藏水驱效果,以CYG油田C45Z区块为研究对象,基于区块储层裂缝发育特征,划分单井见水类型,结合动静态数据,系统剖析见水规律及原因,为措施调整指明方向。通过措施调整,截至2021年3月,措施井组日增油1.0 t,含水率下降12.0%,阶段累计增油2 051.6 t,初步形成分类治理措施调整模式。

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相转化法制备疏松纳滤膜研究进展
孙二强, 姜永健, 张环宇, 王昭旭, 赵凤阳, 雷良才
石油化工高等学校学报    2022, 35 (1): 41-47.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.007
摘要182)   HTML7)    PDF (439KB)(65)    收藏

随着纺织产业的兴起,印染废水的治理问题已成为行内关注的热点,其关键是如何高效分离有机染料和无机盐。疏松纳滤膜因其疏松的膜结构,在实现高染料截留率的同时具有良好的盐渗透性,在印染废水的治理方面具有独特优势。针对印染废水的治理问题,着重综述了近年来采用相转化法制备疏松纳滤膜的研究进展,研究了纳米材料改性对所制备疏松纳滤膜性能的影响,并对其存在的问题进行深入分析,以及对未来采用相转化法制备疏松纳滤膜的研究方向进行了展望。

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LD油田高倍数水驱油效率实验研究
李金宜, 罗宪波, 刘英宪, 刘宗宾, 冯海潮, 陈科
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 42-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.007
摘要180)   HTML    PDF (2281KB)(65)    收藏

为探索介于热采开发界限的高孔高渗疏松砂岩稠油油藏在大液量提液冷采模式下的水驱油效率及其影响因素,以渤海辽东矿区LD油田样品为例,在实验流速分别为1.0、7.5、15.0 mL/min的情况下,开展了2 000 PV高倍数水驱油效率的实验研究,同时结合压汞、X衍射全岩和气测渗透率等实验数据对提液方式进行优化,分析各因素对此类型稠油油藏提液后的水驱油效率的影响。结果表明,微观孔喉结构、填隙物体积分数、渗透率等储层地质特征差异对提液后的驱替特征具有较大影响,微观孔喉结构越差、填隙物体积分数越高、渗透率越低,高倍数水驱油效率越低;相比于直接提液方式,分步提液方式能取得更高的水驱油效率。对处于热采界限内的该类型稠油油藏进行水驱冷采开发,为避免造成前缘突进、降低微观波及,提液幅度控制在7.5倍为宜。实验结果可以有效指导该类型稠油油藏在矿场利用水平井规模化大幅提高生产井产液量进行剩余油挖潜。

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海上低渗油田产能评价与提产措施优选——以西江油田为例
熊琪
石油化工高等学校学报    2021, 34 (5): 43-49.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.05.007
摘要170)   HTML    PDF (1075KB)(71)    收藏

鉴于开发特殊性,海上低渗油田的提产措施优选与实践较为缺乏,导致其经济高效开发面临着严峻挑战。目标区块属于典型海上低渗油藏,受非线性渗流、储层污染、强非均质性等不利因素制约,表现出产能低、递减率快、含水率高等特征。结合多孔介质渗流理论与油藏启动压力梯度,基于多种开发方式下产能数学模型,立足于目标区块实际地质情况,对不同开发方式的提产效果进行预测和比较,为提产措施优选、合理开发方案制定与生产部署提供有力支撑。结果表明,与现有生产数据对比,产能方程的符合率达到85%。水平井相对于直井的开发优势会随着层厚的增加而减弱,当层厚超过45 m时,二者产能倍比小于5。薄层开发时,建议15 mD以下采用分段压裂水平井,反之使用多分支井。研究结果将为海上低渗油田提产措施优选、开发方案调整提供理论指导与实践参考。

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S、P、Si掺杂对钒钛催化剂活性物种状态调控及脱硝性能影响
赵博, 随志明, 李浙飞, 霍婉莹, 王阔, 沈刚峰, 刘雪松
石油化工高等学校学报    2021, 34 (5): 16-23.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.05.003
摘要169)   HTML    PDF (2585KB)(74)    收藏

依次采用溶胶?凝胶法和浸渍法制备了一系列S、P、Si掺杂的TiO2载体和相应的VOx/TiO2催化剂,以提高催化剂的SCR性能。其中,S掺杂的VOx/TiO2催化剂具有最佳的中低温SCR性能和最宽的工作温度窗口。根据各种表征分析结果可知,掺杂元素通过促进VOx团聚生成具有较高的SCR反应活性的聚合态VOx;而S4+和Si4+取代TiO2中的Ti4+生成了Ti-O-S和Ti-O-Si键,这使催化剂中产生了更多的低价态V(V4++V3+)和表面化学吸附氧。两者协同作用可促进NO氧化生成NO2,产生的NO2可通过加速VOx物种在Redox过程中的重氧化来参与快速SCR反应,进而提升VOx/TiO2催化剂的中低温脱硝性能。由于P掺杂的VOx/TiO2催化剂中产生了较多的磷酸盐,从而导致其氧化还原性能和中低温活性相对较低。S、P、Si掺杂虽然对催化剂的酸性性能产生了显著的影响,但这并不是影响催化剂SCR活性的决定性因素。

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钠离子电池正极材料研究进展
游济远, 曹永安, 孟绍良, 赵久成, 吴军, 王文举
石油化工高等学校学报    2022, 35 (2): 1-8.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.02.001
摘要166)   HTML    PDF (1566KB)(88)    收藏

面对化石燃料日益枯竭、锂资源短缺等问题,钠离子电池以资源丰富、理论成本低、快充性能好、低温性能优异等优势被认为是发展新能源、大规模储能和低速电动交通工具中具有较大潜力的二次电池。钠离子电池正极材料是影响电池能量密度、循环性能、倍率性能等参数的重要因素之一,钠离子电池正极材料包括过渡金属氧化物、聚阴离子类化合物、普鲁士蓝类化合物和有机类化合物。总结并介绍了钠离子正极材料,概括了钠离子电池的优劣势,分析了各类正极材料的自身特性和研究方向,对钠离子电池正极材料的发展方向进行了展望。

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基于动态亚胺键的自修复有机硅弹性体的制备及性能研究
延晨政哲, 陈利贞, 高传慧, 武玉民
石油化工高等学校学报    2021, 34 (5): 9-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.05.002
摘要164)   HTML    PDF (1512KB)(129)    收藏

报道了一种将α,ω?氨丙基封端的聚(二甲基硅氧烷)(PDMS?NH2)、戊二醛(GA)和三(4?氨基苯基)胺(TAPA)通过席夫碱反应进行交联,合成自修复有机硅弹性体PDMS?GA?TAPA。通过FT?IR和1H?NMR对PDMS?GA?TAPA的结构进行表征。高温溶解实验证明PDMS?GA?TAPA具有优异的化学稳定性和热稳定性。同时,PDMS?GA?TAPA具有优异的机械强度,其拉伸强度最高可达3.6 MPa,断裂伸长率最高可达112%。此外,通过调节PDMS?GA?TAPA的交联密度,可以实现调节PDMS?GA?TAPA机械性能的目的。将PDMS?GA?TAPA样品在100 ℃处理1 h,该弹性体可以实现自修复,其自修复效率达到83%。

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肟交换法制备乙醛肟工艺的研究
刘梓良, 韩宇莹, 王双, 王传兴
石油化工高等学校学报    2021, 34 (6): 7-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.06.002
摘要155)   HTML    PDF (2138KB)(46)    收藏

肟交换法是一种制备乙醛肟的新兴工艺,但反应过程存在乙醛肟易被空气氧化等问题,且反应液中存在多组共沸物,分离提纯得到高纯度的乙醛肟较为困难。以丁酮肟为原料,通过向反应器内充入0.2 MPa的氮气,有效避免了乙醛肟氧化与原料乙醛、丁酮肟的挥发,乙醛肟反应选择性达96.12%。开发了产物的提纯工艺,通过Aspen Plus模拟,初步确定减压精馏分离反应液的基本流程,考察了压力、塔板数、回流比、进料位置等操作参数对分离过程的影响。在此基础上,依据模拟确定的操作参数进行实验,确定最优分离提纯工艺,得到纯度为95.33%的乙醛肟产品,收率可达94.31%。本研究可为肟交换法制备乙醛肟的工业化提供一定的指导。

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沥青复合模量与温度关联研究及数学模型的建立
张小英, 徐传杰, 张强
石油化工高等学校学报    2022, 35 (1): 10-17.   DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.01.002
摘要155)   HTML3)    PDF (443KB)(52)    收藏

为了充分理解复合模量的温度特性,采用两种原油生产的10个原样沥青以及其RTFOT后和PAV后沥青,研究其复合模量的双对数分别与不同温度表达方式之间的相关性,首次通过线性拟合关系斜率和截距的关联研究,明确最适合表征复合模量与温度之间的数学关系式,建立了适合不同老化阶段的数学模型。通过第三种原油生产的3个沥青实测数据与在单一温度下的预测数据的对比,证明数学模型具有简单、准确、实用且更好的普遍适用性。数学模型预测的数据满足复合模量实验方法再现性精密度的要求。

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