石油化工

非烃气体置换CH4 水合物的实验研究
廖志新,郭绪强,李遵照,孙强,林青
2013, 26 (4): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.001
摘要 ( ) PDF ( 1399KB ) ( ) 　　
在自行设计的反应装置中,以石英砂和质量分数3.5%的NaCl溶液模拟海底环境,选取南海北部高含N₂ 和高含CO₂ 天然气藏两组气样组成,分别在温度277.15K、初始压强6.37 MPa和温度275.15K、初始压强4.30MPa条件下进行了混合气置换CH₄ 水合物实验,模拟高含非烃组成天然气渗漏对CH₄ 水合物矿藏的影响。结果表明,CO₂ 量变化最大,在置换CH4 水合物过程中起主导作用,N2 量变化较小。两种气样在不同实验条件下,反应时间140h时的置换效率分别达到8.64%和20.71%。基于实验结果,简单分析了多孔介质体系CO2 置换甲烷水合物中CH4 的机理。
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SnSb金属间化合物的制备及其高硫原油脱硫性能研究
李雯,郑凯元,邹京伦,刘东
2013, 26 (4): 6-10. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.002
摘要 ( ) PDF ( 3022KB ) ( ) 　　
以SnCl₂·H₂O、SbCl₃ 为金属前驱物,NaBH4、Zn为还原剂,分别在水溶液及有机溶剂中制备了 SnSb金属间化合物。采用XRD、SEM、EDS、激光粒度分析仪以及BET对材料的物相、形貌、粒度以及孔结构进行表征,并以SnSb金属间化合物为脱硫功能材料,对原油油包水型乳状液进行电脱硫实验。结果表明,以NaBH₄ 为还原剂在水中制备的SnSb合金表观形貌为“立方块暠型,以Zn为还原剂在丙三醇制备的SnSb合金表观形貌为“树枝型”。实验范围内,颗粒形貌缺陷越多、平均粒径越小,外加电压越大,原油脱硫率越高。以Zn为还原剂在丙三醇中制备的SnSb合金对原油的脱硫率可达到28.2%。
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稠油及其组分结构参数和红外光谱的考察
文萍,崔敏,李传,郝海英,邓文安
2013, 26 (4): 11-15. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.003
摘要 ( ) PDF ( 1522KB ) ( ) 　　
将委内瑞拉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委内瑞拉稠油及其组分的基本性质及结构参数,对稠油及其组分的平均结构参数进行分析计算。结果表明,委内瑞拉稠油数均相对分子质量的大小顺序是:沥青质>胶质>芳香分>饱和分,沥青质的数均相对分子质量要远远大于其他3个组分的数均相对分子质量。委内瑞拉稠油的结构参数CT、HT、CA、RA、RT、RN、CN、C.I.大小顺序均为:沥青质>胶质>芳香分>饱和分。委内瑞拉稠油的饱和分红外谱图在2800~3100cm-1和1350~1390cm-1出现强吸收峰,属于甲基和亚甲基的特征峰。羟基、羰基等基团的存在使委内瑞拉稠油胶质与沥青质分子之间及沥青质本身分子形成氢键。
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密度与沥青低温性能关系研究
徐传杰,张小英
2013, 26 (4): 16-20. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.004
摘要 ( ) PDF ( 2140KB ) ( ) 　　
通过沥青材料的密度灢温度关系以及集料的膨胀系数、温度与沥青蠕变性质、密度与沥青蠕变性质之间的关系,研究了密度和沥青蠕变性质与沥青材料的低温抗收缩裂缝性能之间的关系。结果表明,沥青材料的密度、蠕变劲度的对数、m 值与温度呈线性关系,沥青材料的蠕变劲度的对数和m 值与密度呈直线关系,沥青材料的密度与沥青的低温抗收缩裂缝性能密切相关,可以用密度与温度的关系判断沥青低温性能的优劣,判断结果与从蠕变性质判断的结果一致。
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ZSM-22沸石合成与共生竞争相控制
孙月桥,张圆圆,杜夏梅,金英杰
2013, 26 (4): 21-26. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.005
摘要 ( ) PDF ( 2264KB ) ( ) 　　
在SiO₂Al₂O₃K₂ODAHH₂O（1,6己二胺，DAH）体系中，研究水热合成条件对ZSM22沸石相对结晶度和相纯度的影响。采用X射线衍射（XRD）和电感耦合等离子体（ICP）技术表征合成产物的结构、物相及化学组成。结果表明，合成胶n(SiO2)/n(Al₂O₃) 在 80~110，n(OH-)/n(SiO2) 在 0.33~0.35和433~438 K条件下，合成出系列相纯度较高的ZSM22沸石。产物相对晶度和相纯度依赖于合成胶硅铝物质的量比、碱度和晶化温度。适当升高晶化温度有利于提高产物的相纯度和相对结晶度；n(SiO₂)/n(Al₂O₃)在80~110之外，合成胶硅铝物质的量比的降低或提高分别导致ZSM5或方石英相分率的逐渐增加。此外，纯ZSM22骨架n(Si)/n(Al)分布于41.8~53.4；与n(SiO₂)/n(Al₂O₃)关联可知，n(Si)/n(Al)比值向该区间中心呈收敛趋势。
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NaY分子筛负载型离子液体在催化裂化汽油脱硫中的应用
郝翊彤,颜文超,李珂
2013, 26 (4): 27-30. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.006
摘要 ( ) PDF ( 1832KB ) ( ) 　　
采用物理浸渍法将[C5mim]HSO4(1灢戊基灢3灢甲基咪唑硫酸氢盐离子液体)负载在分子筛表面,得到分子筛负载型离子液体。采用萃取氧化法,考察了负载型离子液体对催化裂化汽油的脱硫效果。结果表明,分子筛孔道大小对脱硫效果有一定的影响。以NaY分子筛为负载剂,质量分数为35% 的H2O2 为氧化剂,考察了氧化剂加入体积、萃取时间、剂油体积比等不同条件对催化裂化汽油的脱硫效果。确定了最佳脱硫实验条件为10g负载型咪唑硫酸氢根离子液体,100mLFCC汽油,1mLH2O2,40曟下反应60min后对汽油有较高的脱硫率,一次脱硫率可达94%,初始含硫质量分数为200毺g/g的汽油经一次脱硫后含硫质量分数可降至10毺g/g以下。反应结束后,通
过简单的倾倒使负载型离子液体与汽油分离,负载型离子液体通过回收后可重复使用。
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磷钨酸铜的制备及其氧化脱硫性能研究
赵荣祥,王晓丹,李秀萍
2013, 26 (4): 31-34. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.007
摘要 ( ) PDF ( 2101KB ) ( ) 　　
采用磷钨酸和硝酸铜为原料合成磷钨酸铜,以磷钨酸铜为催化剂,H2O2 为氧化剂应用于模拟油氧化脱硫反应。考察了不同的氧化脱硫体系、反应温度、催化剂质量、H2O2 的体积和反应时间对脱硫效果的影响。结果表明,H2O2/磷钨酸铜/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)体系具有最高的脱硫率,当反应的温度为40 曟,催化剂的质量为0.01g,H2O2 加入体积为0.5mL,反应的时间为1h,二苯并噻吩的脱除率为93%,催化剂循环使用5次后,脱硫率没有明显下降。
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新型受阻酚防老剂合成及对橡胶防护性能研究
陈忠保,赵晓彦,郭绍辉
2013, 26 (4): 35-41. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.008
摘要 ( ) PDF ( 3864KB ) ( ) 　　
以3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸和正丁醇为原料,采用酯化反应,合成了新型受阻酚防老剂。并采用红外光谱、热重分析及荧光测试对合成的防老剂结构进行表征。结果表明,合成的防老剂是3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正丁酯。受阻酚防老剂最佳合成实验条件是回流时间8h、催化剂质量分数3.2%、丙酸与正丁醇物质的量比为1:2。采用力学性能测试、红外光谱、热重分析等方法研究了受阻酚防老剂对NR硫化胶的防护性能,结果表明受阻酚防老剂对NR硫化胶有显著的防老化作用,其防老化效果优于防老剂BHT,且对橡胶无色泽污染性。
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石油工程

22阿赛线清蜡方式及运行参数优化研究
黄启玉,王文达,曲文星,庞全,付军
2013, 26 (4): 42-47. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.009
摘要 ( ) PDF ( 3947KB ) ( ) 　　
目前阿赛线进站温度远高于凝点,且清管频繁。清管通球作业中蜡多,堵塞加热炉进口,过高的进站油温也使得加热炉过烧。利用普适性蜡沉积模型,预测了阿赛线不同进站温度下,正常工况及保温层破损条件下管输原油的蜡沉积规律。结果表明,阿赛线蜡沉积主要集中在进站处。据此提出了管道新的清管方案,并优选了新的进站温度。夏季和春秋季管道进站温度取35曟,冬季管道进站温度取40曟。现场数据表明预测结果和实际吻合良好,平均相对误差9.49%。
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压力敏感性储层超前注水开发研究
孔凡顺
2013, 26 (4): 48-51. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.010
摘要 ( ) PDF ( 1631KB ) ( ) 　　
压力敏感性储层在开发过程中,储层渗透率随储层压力的降低而下降,进而影响油井产量及油田开发效果。为了量化地层压力变化对压力敏感性储层开发的影响,通过实验研究得出了储层渗透率随地层压力的变化规律。进而建立了压力敏感性储层渗透率及油井产量随地层压力的变化关系,并结合油田开发实例,研究了超前注水在压力敏感性储层开发中应用效果。
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油田化学

油田用表面活性剂与疏水缔合聚合物相互作用研究
李振泉,宋新旺,曹绪龙,王红艳,张继超,王帅
2013, 26 (4): 52-56. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.011
摘要 ( ) PDF ( 1075KB ) ( ) 　　
研究了3种不同类型表面活性剂与疏水缔合聚合物(HAWP)之间的相互作用关系。结果表明,不同类型表面活性剂与HAWP之间表现出较大差异,烷醇酰胺或石油磺酸盐与HAWP相互作用后,黏度增大,界面张力却难以达到较低数值;甜菜碱与HAWP相互作用后,黏度降低,界面活性无影响。磺酸盐与HAWP之间的相互作用随取代基碳数的增加而减小,甜菜碱与HAWP之间的相互作用随取代基碳数的增加而增加。相同低取代基碳数条件下,表面活性剂与HAWP之间相互作用的强弱顺序为:烷醇酰胺>石油磺酸盐>甜菜碱。
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甜菜碱与胜利原油间界面张力的影响因素
刘凤静,靳志强,张磊,夏光明,
2013, 26 (4): 57-61. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.012
摘要 ( ) PDF ( 2669KB ) ( ) 　　
采用旋转滴法测定了两性离子表面活性剂十六烷基二乙基羟丙基磺基甜菜碱与胜利原油间界面张力,并考察了矿化度、二价离子浓度及弱碱NaHCO3 对界面张力的影响。结果表明,甜菜碱分子与原油活性组分在界面上混合吸附、协同作用,共同决定油水界面张力。电中性的甜菜碱表面活性剂在界面上排列较为紧密,随着离子半径较小的Na+ 和Mg2+ 质量分数增大,界面张力呈缓慢下降的趋势;而随着离子半径较大的Ca2+ 质量分数增大,界面张力始终较高;NaHCO3 与原油活性组分反应,能将油水界面张力降至超低,此时总矿化度起决定作用,离子类型影响不大。
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含氟表面活性剂对固体表面润湿性的影响及应用
代彦臣
2013, 26 (4): 62-65. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.013
摘要 ( ) PDF ( 1929KB ) ( ) 　　
利用座滴法研究了含氟表面活性剂在石英表面形成的吸附膜的润湿性质,考察了温度及不同类型电解质对其接触角的影响趋势,并开展了室内模拟驱油实验。研究发现,两性含氟表面活性剂可以有效地改变石英表面的润湿性,在蒸馏水及模拟地层水的条件下都可以使亲水的石英表面变为中性。同时,两性含氟表面活性剂具有较好的抗盐性及耐温性。室内模拟驱油实验显示,两性含氟表面活性剂将岩心的润湿性控制在中性弱亲水状态,促进孔道水膜剥离,减小水驱渗流阻力,从而降低水驱压力和提高原油采收率。
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弱碱三元复配体系筛选研究
吴文祥,母丽敏,张涛,邹积瑞
2013, 26 (4): 66-69. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.014
摘要 ( ) PDF ( 1562KB ) ( ) 　　
将SS、SHSA灢HN6两种表面活性剂和KYPAM、ZL灢栻型两种聚合物以及弱碱Na2CO3 进行复配,对复配体系进行黏弹性研究、界面张力的评价以及在纵向非均质人造岩心上进行物理模拟驱油实验,从各种复配体系中选出最佳的弱碱三元复配体系应用于现场试验。结果表明,每种复配体系的黏度都随剪切速率的增大而下降,不同类型的活性剂基本不影响KYPAM 三元复合体系的黏度,而对ZL灢栻型三元复合体系的黏度却有所影响。不同复配体系的弹性都随着剪切速率的增加而增加,几种复配体系的弹性基本相同。4种复配体系均在15min内达到超低界面张力,且稳态界面张力都保持在超低范围内,两种表面活性剂都有较好的降低界面张力的能力。在驱油效果评价上,SS所形成的三元体系驱油效果均好于SHSA灢HN6所形成的三元体系,KYPAM 和ZL灢栻型两种聚合物的三元复合体系的驱油效果KYPAM 的占优。
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化工机械

桩西联合站罐底水质对罐底局部腐蚀的影响
辛艳萍
2013, 26 (4): 70-73. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.015
摘要 ( ) PDF ( 1360KB ) ( ) 　　
以桩西联合站原油稳定罐为例,研究了油罐底水组成对油罐罐底腐蚀的影响,并采用极化曲线的方法深入研究了其电化学腐蚀的机理。重点从电化学腐蚀的方面讨论了油罐底水中各种离子对油罐罐底腐蚀的影响趋势以及离子之间的协同效应。结果表明,在桩西联合站原油稳定罐的油罐底水中Cl^- 、Ca²⁺ 含量比其它油田水质明显偏高,而这种水质也从某种程度上加速了油罐的腐蚀速率。
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J 积分在镀层基体平面压痕边界开裂中的应用
谢培,王晓华
2013, 26 (4): 74-77. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.016
摘要 ( ) PDF ( 2074KB ) ( ) 　　
当二维平端刚性压头作用在镀层基体的表面时,在镀层材料的表面形成一个平面压痕,同时在压痕的边界处将诱生奇异应力场和K灢控制区。与裂纹问题类似,该应力场的平面压痕应力强度因子是描述奇异应力场应力集中程度的唯一参量。本文将利用守恒积分,讨论镀层基体平面压痕守恒积分的主要特征,同时给出镀层基体平面压痕应力强度因子的远场积分计算方法。
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十字挡板型进料分布器性能研究
赵亚新,潘先灿,杜维谦,王小军
2013, 26 (4): 78-82. DOI:10.3969/j.issn.1006396X.2013.04.017
摘要 ( ) PDF ( 1463KB ) ( ) 　　
以空气和水为介质,模拟减压蒸馏塔进料分布器的操作工况,对开发的一种新型十字挡板型进料分布器的气体分布均匀性、雾沫夹带率和过程压降等性能进行试验测定。验证了流体力学软件CFX对十字挡板型进料分布器的结构优化的模拟结果,确定了进料分布器的合理的结构参数。试验证实,十字挡板型进料分布器各项性能优良、结构简单、占用空间小、设计合理,是一种性能良好的进料分布器。
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