石油化工

柠檬酸对WP催化剂噻吩加氢脱硫性能影响
李翠清,张梦迪,申志伟,王虹
2013, 26 (5): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.001
摘要 ( ) PDF ( 3010KB ) ( ) 　　
以柠檬酸(CA)为助剂,采用共浸渍和程序升温还原的方法制备了不同n(CA)/n(WP)的WP催化剂。并用X 射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)分析等方法对催化剂进行了表征,通过高压微反评价了催化剂的噻吩加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,柠檬酸并没有改变WP的本体结构,但具有阻止WP晶相颗粒生长的作用,并提高了WP催化剂的BET比表面积。加入柠檬酸改变了硝酸根的分解过程,降低了催化剂的起始磷化还原温度和磷化还原过程终结温度,有利于活性组分在催化剂表面的分散。柠檬酸对WP催化剂噻吩HDS反应有利。Cat灢5催化剂具有相对最好的HDS活性,与不加柠檬酸的催化剂相比,其噻吩转化率提高近20.4%。
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塔里木稠油及其组分结构参数的研究
文萍,王晓丹,巩磊
2013, 26 (5): 6-9. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.002
摘要 ( ) PDF ( 943KB ) ( ) 　　
以塔里木稠油1、塔里木稠油2、塔里木稠油3为原料,将3种稠油进行四组分的分离。通过元素分 析、核磁共振等分析方法研究了3种稠油及其组分的基本性质,对稠油及其组分的平均结构参数进行分析计算。结果表明,相同条件下,稠油黏度大小、残炭值和沥青质含量从大到小顺序均为:塔里木稠油2、塔里木稠油1、塔里木稠油3;塔里木稠油2的芳碳率(fA)最高,塔里木稠油3及塔里木稠油1的芳碳率很接近。3种稠油的缩合指数(C.I.)差别不大。对同一种稠油,数均相对分子质量,结构参数CT、HT、fA、CA、RA、RT、RN、CN、C.I.从大到小顺序均为:沥青质、胶质、芳香分、饱和分。
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顺酐加氢产物精制丁二酸的工艺研究
田丹,霍稳周,吕清林,乔凯
2013, 26 (5): 10-14. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.003
摘要 ( ) PDF ( 1440KB ) ( ) 　　
对顺酐加氢产物精制丁二酸的工艺进行了研究。考察了蒸馏压力、蒸馏温度及回流比对减压蒸馏过 程的影响;考察了水解时间、水与酸酐物质的量比对水解过程的影响;考察了结晶温度对结晶过程的影响。确定了顺酐加氢产物减压蒸馏后水解结晶精制丁二酸的方法及工艺条件。结果表明,在减压蒸馏温度为75~85 曟,蒸馏压力为200~300Pa,水解温度为100曟,水与丁二酸酐物质的量比为4~5,水解时间为2h的条件下,得到的丁二酸产品收率曒70%,纯度曒99.5%。
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络合沉淀法制备高纯白色二氧化铈及其光催化的研究
李秀萍,董航,李楚佳
2013, 26 (5): 15-18. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.004
摘要 ( ) PDF ( 3082KB ) ( ) 　　
以乙二胺四乙酸二钠盐为络合剂和沉淀剂,采用络合沉淀法制备CeO₂ 并用于光催化降解亚甲基蓝。实验考察络合剂用量、反应时间和反应温度对产物的影响。采用XRD、SEM、IR、UV 对产物进行表征。结果表明,制备CeO₂ 最佳条件为硫酸铈与络合剂的物质的量比为1暶3,反应时间1h,反应温度60曟,络合沉淀法制备的氧化铈为白色、纯度较高。同时对CeO2 进行了光催化研究,考察了催化剂用量、双氧水用量、pH、催化时间对光催化实验的影响。结果表明,光催化最佳条件为,100mL亚甲基蓝溶液中催化剂用量20mg,双氧水6mL,pH 为6,光照时间120min。
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NiY/Beta复合分子筛吸附脱硫性能研究
庄新玲,秦玉才,阮艳军,董世伟
2013, 26 (5): 19-22. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.005
摘要 ( ) PDF ( 1684KB ) ( ) 　　
采用液相离子交换法制备了NiY及NiY/Beta分子筛,利用智能重量分析仪测定了噻吩、苯在NiY、 NiY/Beta分子筛上的吸附灢脱附等温线,计算比较了噻吩、苯在分子筛上的扩散系数,同时使用固定床技术考查了改性后的分子筛对催化裂化汽油的吸附脱硫性能。结果表明,复合分子筛NiY/Beta然保持着较好的微孔结构,对噻吩的饱和吸附量大于苯的。而且噻吩在NiY/Beta分子筛上的相对扩散系数明显增大,而苯的扩散系数有所减少,这有利于噻吩在分子筛上的扩散过程,抑制了苯在分子筛上的吸附,从而提高了NiY/Beta复合分子筛对噻吩的选择性脱除能力。对于FCC汽油NiY/Beta复合分子筛也表现出更好的深度脱硫能力。
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多级孔ZnLa/HZSM-5制备及在甲醇芳构化中的应用
孙志岩,赵伟林,胡志君
2013, 26 (5): 23-26. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.006
摘要 ( ) PDF ( 2896KB ) ( ) 　　
采用NaOH 溶液对ZSM灢5分子筛进行碱处理,制备了多级孔径ZSM灢5分子筛。采用浸渍法制备了多级孔Zn灢La/HZSM灢5分子筛,并采用XRD、BET、SEM 和NH3灢TPD等方法进行了表征,在固定床反应器中进行甲醇芳构化反应。结果表明,经过碱处理,ZSM灢5分子筛的平均孔径、孔容和比表面积增大,孔径呈微孔和介孔多级孔分布。Zn和La的负载量均为0.5%时,Zn灢La/ZSM灢5分子筛具有较好的芳构化活性。在反应温度475 曟、反应压力0.6MPa、空速(LHSV)0.8h-1条件下,芳烃(苯、甲苯和二甲苯)的收率可达32.3%。
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甲醛和异戊烯普林斯(Prins)缩合反应的动力学研究
商红岩,郭振国,徐成娟,刘晨光
2013, 26 (5): 27-32. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.007
摘要 ( ) PDF ( 2248KB ) ( ) 　　
以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,对甲醛和异戊烯普林斯(Prins)缩合反应的动力学进行了研究。 在间歇反应器内保持2灡0MPa的压力,在反应温度60~100 曟的条件下,甲醛和异戊烯发生Prins缩合反应生成4,4,5灢三甲基灢1,3灢二氧杂环己烷。根据合理假设提出动力学模型,采用非线性回归的方法对实验数据进行拟合,确定反应级数及各项动力学参数。结果表明,随着反应温度增加,正、逆反应速率常数均增加;计算得出正、逆反应的活化能分别为31.74、85.04kJ/mol。正、逆反应的指前因子分别为6.866暳103、3.75暳1010,从而得到反应动力学模型。
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环保增塑剂环己烷1,2灢二甲酸二异辛酯的合成
李孝国,赵甲,费亚南,孙国方
2013, 26 (5): 33-36. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.008
摘要 ( ) PDF ( 2226KB ) ( ) 　　
以1,2灢环己二甲酸和异辛醇为原料,浓硫酸为催化剂,酯化合成环保增塑剂环己烷1,2灢二甲酸二异 辛酯,考察了反应时间、醇酸物质的量比、反应温度等对酯化率的影响,并对产物进行了1H灢NMR、IR、TG 及气相定性分析。结果表明,反应时间6h,反应温度170曟,醇酸物质的量比为2.5暶1时,酯化率可达99.5%,收率95%,产品为无色油状液体。核磁氢谱显示与酯基相连的亚甲基的多重峰信号毮在4灡0处,红外谱图显示酯羰基的伸缩振动峰出现在1735cm-1处,这些结果表明得到了预期产物。产物的TG曲线显示其外延起始温度为215 曟,其气相出峰时间为14.310min和14.505min,能够与邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)有效分离。
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石油工程

吐哈油田玉果区块防塌钻井液技术研究
毛惠,邱正松,黄维安,张世锋
2013, 26 (5): 37-41. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.009
摘要 ( ) PDF ( 2705KB ) ( ) 　　
针对吐哈油田玉果区块深层复杂泥页岩地层,选取代表性泥页岩岩心,通过X射线衍射、扫描电镜、 水化膨胀/分散、比表面积、比亲水量等测定,对该油田岩样进行了地层组构和理化性能分析,分析了该区块深部复杂地层井壁失稳的机理,提出了“物化封堵灢抑制水化灢有效应力支撑暠的三元协同防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,研制出了适合玉果区块复杂地层的防塌钻井液体系。现场试验表明,该钻井液体系防塌、封堵能力强,钻井液维护处理简单,使用该钻井液可以显著提高机械钻速,节约成本。
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深水钻井液添加剂抑制气体水合物生成实验
赵欣,邱正松,邢希金,周国伟
2013, 26 (5): 42-45. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.010
摘要 ( ) PDF ( 2289KB ) ( ) 　　
深水钻井中,水合物的大量生成与聚集是引起防喷器堵塞等事故的直接原因。利用水合物模拟实验 装置,模拟了深水钻井动态环境,对深水水基钻井液常用添加剂进行了水合物生成实验研究。以水合物开始大量生成的时间为评价标准,分析了常用加量下深水钻井液添加剂抑制水合物生成效果。结果表明,聚合醇SD灢301可显著推迟水合物大量生成的时间,其抑制效果优于常用水合物动力学抑制剂PVCap;聚阴离子纤维素PAC灢LV、生物聚合物XC、羧甲基纤维素CMC灢LV 以及动力学抑制剂PVP 也具备一定的抑制效果;而部分水解聚丙烯酰胺PLUS、氨基聚合物SDJA以及磺化酚醛树脂SD灢102的抑制效果并不明显。
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利用阻渗面孔渗修正提高数值模拟精度研究
高寒,杨钊
2013, 26 (5): 46-49. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.011
摘要 ( ) PDF ( 3109KB ) ( ) 　　
大庆H 油田沉积环境复杂,由于测井数据有限,采用相控随机建模不能较好地体现不同岩相单元之 间储层性质的非均质特征。通过对数字化后的沉积微相平面分布数据进行研究,以地质研究成果作为约束条件,统计回归出多期河道渗透率变化规律曲线,确定河道边部渗透率与河道中部渗透率的倍数关系。结果表明,与不同的沉积相接触时,河道边部的渗透率为河道中部渗透率的0.2~0.4倍,以此作为相控建模的约束条件,可以提高模型储层空间分布和物性参数非均质性刻画的精度和符合度。
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油田化学

泡沫驱油中起泡剂W灢101的筛选与评价
王喻,王冲,牛忠晓,孙藏军,王浩
2013, 26 (5): 50-54. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.012
摘要 ( ) PDF ( 2235KB ) ( ) 　　
对河间东营油藏泡沫驱油的起泡剂类型、质量分数、抗压、抗温、抗盐、抗油等性能和高低渗双管驱替进行了研究。结果表明,WaringBlender法筛选出的最佳泡沫体系为质量分数0.1%的W灢101;当压力为0.1~15MPa时,起泡体积和泡沫半衰期都随着压力的增高而增加,但压力超过5MPa时,压力对W灢101起泡剂溶液的起泡能力和稳泡性影响不大;随着温度的升高,W灢101起泡剂溶液的起泡能力先增大后减小,稳泡性逐渐减小;当矿化度为2500~10000mg/L时,随着矿化度的增加,起泡剂W灢101的起泡能力逐渐减小,稳泡性先降低后小幅增大;剂油体积比越大,起泡剂W灢101的起泡能力和稳泡性能越差。高低渗双管驱替实验表明,泡沫能有效封堵高渗管,扩大低渗管的波及体积,入口压力从水驱结束时的0.3 MPa升至空气泡沫驱结束时的1.8 MPa,低渗管采收率提高 16.89%,高渗管采收率提高9.30%,综合采收率提高12.3%。
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阳离子和两性表面活性剂对石英接触角的影响
刘坤
2013, 26 (5): 55-59. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.013
摘要 ( ) PDF ( 1879KB ) ( ) 　　
利用座滴法研究了不同结构阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基季铵盐和两性离子表面活性剂十六 烷基羟丙基羧酸甜菜碱在石英表面形成的吸附膜对固体表面润湿性的影响,并考察了不同类型电解质对其接触角的影响趋势。结果表明,阳离子表面活性剂通过静电作用在石英表面形成单层吸附膜,低浓度时接触角数值较高;高浓度时通过疏水作用形成双层膜,接触角陡降。两性离子表面活性剂通过较弱的Lifshitz灢vanderWaals作用力在石英表面吸附,接触角随浓度增大通过一个极大值,较大的分子尺寸不利于形成双层膜结构。电解质的加入对于两性离子表面活性剂体系影响不大,但能明显降低阳离子体系的接触角。
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化工机械

加工含硫高酸原油装置的腐蚀监测
高俊峰,梁春雷,艾志斌
2013, 26 (5): 60-63. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.014
摘要 ( ) PDF ( 2024KB ) ( ) 　　
2007年对中国石油化工股份公司4套常减压装置进行了适应掺炼高酸原油的材质升级改造,并对其 进行为期1年的腐蚀监测和数据分析,分析计算了不同操作条件下常用材质的腐蚀速率,并将其与API581附录G中的腐蚀数据库进行了初步对比。监测分析的结果为炼油装置后续的材质升级及新建装置的设计选材提供重要参考。
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斜拉跨越结构的优化分析
李瑞勇,杨汉立,高菲,龚玮,署恒木
2013, 26 (5): 64-66. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.015
摘要 ( ) PDF ( 2221KB ) ( ) 　　
考虑斜拉索直径、塔架高度和斜拉索与塔架连接间距三方面因素,利用有限元法对斜拉跨越的结构 形式进行优化分析。结果表明,斜拉索的尺寸变化对结构的强度影响不大,而对结构的变形影响很大,其中斜拉索的直径以从管架桥中间到两边逐渐减小的分布形式最好。塔架高度变化对结构的变形影响不大,而对结构的强度影响很大,塔架高度为46m 时结构的强度更好。斜拉索与塔架的连接间距变化对结构的变形影响很小,而对结构强度影响很大,当间距为7.5暳10-2 m 时结构的强度更好。
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气体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型研究
李金和,黄崇君,席仲君,刘国昊,刘勋
2013, 26 (5): 67-70. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.016
摘要 ( ) PDF ( 1376KB ) ( ) 　　
针对气体钻井钻柱频繁断裂失效问题,以现代损伤力学研究为基础,分析钻柱损伤演化过程,建立气 体钻井钻柱损伤疲劳寿命预测模型。由钻柱损伤疲劳寿命模型得出损伤度是影响钻柱疲劳寿命的主要因素,引入损伤梯度并进一步通过算例研究钻柱所受轴向载荷、损伤度及应变之间的关系。根据理论与算例分析可得,随着轴向载荷增大,损伤度与应变逐步由空间周期关系转变为类周期关系,出现损伤局部化,导致钻柱的疲劳失效。
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油气储运

地下冷冻墙形成过程数值模拟
施卫平,王冰清,杨雪峰,丁大力
2013, 26 (5): 71-74. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.017
摘要 ( ) PDF ( 3477KB ) ( ) 　　
采用数值计算方法,模拟地下冷冻墙形成过程。以含水的油页岩为研究对象,建立热传导过程的能 量守恒方程,该方程包含水结冰时的热量传递过程。设计了冷冻墙施工方案,计算了冷冻井周围的岩石和水的温度下降过程,得到冷冻井周围的温度分布,地下油页岩温度随制冷时间的变化。计算结果表明,制冷时间180d时,可形成最小厚度为1.0m 的冷冻墙。
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水平T型管中油水两相流流动数值模拟研究
范开峰,王卫强,阿斯汗,石海涛,程涛
2013, 26 (5): 75-77. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.018
摘要 ( ) PDF ( 2262KB ) ( ) 　　
针对我国稠油油田较多和油田含水率高的特点,运用VOF多相流模型对地面集输管网中较为常见 的水平T型管内油水两相流流动进行数值模拟。给定条件下中质稠油含水率为80%,流速1.5m/s,模拟结果为油水两相流属于水包油型分散流型,水作为基本相,油为分散相。分支前主管段内压力值以300Pa/m 的速率线性减小,分支处主管段内压力值有所增大,而后随着流动线性减小,分析了支管段内油水两相流的压力降机理。研究结果对于优化管网结构、合理设计管道参数、管道腐蚀与防护具有重要作用。
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高含水期水平管油气水三相流动数值模拟
汪笑楠,马贵阳,孙皓
2013, 26 (5): 78-82. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.05.019
摘要 ( ) PDF ( 7092KB ) ( ) 　　
由于油气水三相间存在着不稳定的混合界面,在不同的条件下可产生多种流型。采用VOF多相流 模型对水平管道中油气水三相流动进行数值模拟,得出在不同含气体积分数、含油体积分数、黏度及流速条件下油气水三相在水平管道中流动的相分布图。分析可知,在高含水期,随着含气体积分数的增加,流型由气泡流发展成分层流;随着混合物流速的增长,流型由分层流发展成段塞流。含气体积分数和混合物流速对流型有较大的影响。含油体积分数和原油黏度对流型的影响不明显。计算结果与相关理论比较吻合,对实际工程具有一定的指导意义。
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