石油化工

苏丹高酸值原油环烷酸分离及结构分析
胡科,彭勃,林梅钦,李明远,董朝霞
2011, 24 (4): 1-5. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.001
摘要 ( ) PDF ( 314KB ) ( ) 　　
利用复合脱酸剂分离出苏丹高酸值原油中的环烷酸,并用电喷雾傅立叶变换离子回旋共振高分辨质谱(ESI-FT-ICR MS)及红外光谱(IR)分析了所分离出的环烷酸的分子结构。结果表明,苏丹高酸值原油中环烷酸红外光谱在3500~2500,1707,1500~800cm-1处具有明显的特征吸收峰,为典型的一元羧酸(脂肪酸和环烷酸)类化合物,无二元及多元酸。质谱分析点状图表明,原油中环烷酸以一、二、三环环烷酸为主,其中二环环烷酸含量最多,而且主要是碳数为26~34的二环环烷酸。环烷酸质谱分析点状图点数多且密集,环烷酸含量较为丰富。
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一种阴离子起泡剂的起泡性能影响因素分析
李翔,刘伟,李松岩,李兆敏
2011, 24 (4): 6-9. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.002
摘要 ( ) PDF ( 334KB ) ( ) 　　
对一种阴离子磺酸盐起泡剂(FA220)的起泡性能及影响因素进行了实验研究。结果表明,在起泡剂质量分数为0.6%时,起泡剂的起泡体积和半衰期均达到最高值;起泡剂FA220具有较好的耐Mg²⁺ 能力,NaCl和Ca²⁺ 对其稳定性具有一定的负面影响,但对其起泡体积影响不大;聚合物的加入会增加泡沫体系的稳定性,但会减小其起泡体积,当聚合物质量浓度在0.3~0.8g/L时,起泡体积和半衰期均可取得良好的效果;原油具有明显的消泡作用,含油饱和度越大,消泡作用越明显。
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弱泡沫体系提高稠油热采效果
于田田,王善堂,宋丹,贺文媛,杨玉珍
2011, 24 (4): 10-12. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.003
摘要 ( ) PDF ( 291KB ) ( ) 　　
考察了CO₂/驱油剂的表面张力及粘弹模量,分析其产生泡沫的能力;考察了CO₂/驱油剂泡沫体系的半衰期及携液量,分析其产生泡沫的稳定性;最后通过双平行管驱油实验,分析CO₂/驱油剂泡沫体系改善非均值储层开发效果的作用。结果表明,CO₂/驱油剂弱泡沫体系虽然稳定性不如N₂/泡沫剂体系,但其在驱替中产生的调剖作用仍大幅度提高了采收率。
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油温回升对含蜡原油添加纳米降凝剂改性影响
支树洁,张冬敏,张立新
2011, 24 (4): 13-16. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.004
摘要 ( ) PDF ( 170KB ) ( ) 　　
研究并分析了高含蜡原油经纳米降凝剂改性后油温回升对低温流变影响,并对改性后原油静态时效稳定性进行了室内实验研究。实验结果表明,高含蜡原油纳米降凝剂具有良好的降凝降粘效果,加剂后经65 ℃处理后,凝点降至17.5℃;油温回升后原油低温流动改善效果随回升温度的降低则更好,油温回升至35 ℃后,降温至30℃测试,凝点为24℃,改性后原油重复加热5次后凝点无变化,稳定性良好,为安全经济地管输高含蜡原油提供了技术支持。
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丙烯环氧化反应组分在TS-1中吸附扩散行为研究
董宾,秦玉才,丁勇,段林海
2011, 24 (4): 17-20. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.005
摘要 ( ) PDF ( 347KB ) ( ) 　　
四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂合成的廉价钛硅分子筛(TS-1)中不可避免地会产生大量非骨架钛物种,通过后处理可以消除TS-1中的非骨架钛物种,从而改善催化性能。通过智能重量分析仪(IGA)技术考察了丙烯(C₃H₆)、环氧丙烷(PO)等在TS-1上的吸附和扩散性质,测定了其吸附等温线、扩散系数随单胞吸附量变化曲线及孔径分布。结果表明,非骨架钛物种对C₃H₆ 吸附行为影响不大,但PO 却随非骨架钛的减少吸附量有所降低。后处理可以提高分子筛结晶度,改变孔道结构,提高丙烯在其上扩散速率,进而影响丙烯环氧化反应。
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受阻酚类抗氧剂与聚乙烯树脂的相容作用研究
王俊,史春霞,李翠勤,陈帅
2011, 24 (4): 21-25. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.006
摘要 ( ) PDF ( 484KB ) ( ) 　　
同时采用质量增重法和傅里叶红外光谱法(FT-IR)定量和定性研究了4种常用受阻酚类抗氧剂与 PE(7047)树脂的相容作用,结果表明,高温时受阻酚类抗氧剂与PE的相容作用平稳性较差,而浓度对4种受阻酚类抗氧剂与PE的相容作用影响较小。4种抗氧剂在添加量范围内与PE树脂均具有良好的相容性,且以BHT 最优,其次为抗氧剂1098和1076,最后为抗氧剂1010,并简要探讨了分子结构对相容作用的影响。
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噻吩和烃类在Cu(I)Y分子筛上的吸附和扩散
赖君玲,宋丽娟,潘明雪,孙兆林
2011, 24 (4): 26-28. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.007
摘要 ( ) PDF ( 298KB ) ( ) 　　
通过液相离子交换法制备出Cu(IY分子筛,并采用频率响应技术研究噻吩、苯、1-辛烯和正辛烷在Cu(I)Y分子筛上的吸附和扩散。结果显示,噻吩和正辛烷在Cu(I)Y分子筛上的传质过程的速控步骤为吸附过程,并存在两种不同的吸附过程,结合吸附等温线发现噻吩和Cu(I)Y分子筛的作用力明显强于正辛烷的。苯在Cu(I)Y分子筛上的传质过程的速控步骤为扩散过程,结合扩散系数,表明苯在Cu(I)Y分子筛上的扩散为单一扩散过程。
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化工机械

SiO2 负载磷钨酸催化苯甲醚与乙酸酐反应
陈平,高肖汉,翟玉春
2011, 24 (4): 29-33. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.008
摘要 ( ) PDF ( 263KB ) ( ) 　　
负载杂多酸不但有利于催化剂的分离,而且可以使均相反应多相化。以SiO₂ 为载体,通过不同的负载方法制备SiO₂ 负载磷钨酸催化剂,将其用于催化苯甲醚和乙酸酐发生Friedel-Crafts酰基化反应,合成对甲氧基苯乙酮,研究了催化剂的焙烧温度和负载量对催化反应性能的影响。实验结果表明,在催化剂质量为1g、苯甲醚为0.1mol,苯甲醚与乙酸酐的物质的量比为1：1.5,采用吸附法,磷钨酸的负载量为40%,焙烧温度为150℃时,催化剂的催化性能最好,产品收率达68.5%;催化剂的回收实验证明,催化剂可以再生重复使用,但回收催化剂的活性与处理温度和回流时间有关。并对负载磷钨酸(HPW/SiO₂ )进行了IR、XRD等表征。
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石油化工

两段催化聚合法制备C5 石油树脂
杨靖华,陈洪雁,刘艳杰,潘高峰
2011, 24 (4): 34-36. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.009
摘要 ( ) PDF ( 186KB ) ( ) 　　
以C₅ 馏分为原料,AlCl₃ 及BF₃ 为催化剂,两段催化聚合法合成C5 石油树脂。结果表明,在反应温度40℃,反应时间4h,先加入BF3 催化剂质量分数为1.0%,后加入AlCl₃ 催化剂质量分数为0.5%,得到了软化点为96℃,收率为31%,颜色较浅的石油树脂。
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Mo-Ni-P纳米自组装Al₂O₃ 劣质柴油加氢催化剂脱硫研究
张国伟,赵德智,王鼎聪
2011, 24 (4): 37-40. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.010
摘要 ( ) PDF ( 262KB ) ( ) 　　
制备了以纳米自组装大孔容介孔氧化铝为载体,改性和共浸法制备担载Mo-Ni双金属活性组分的 Mo-Ni-P纳米自组装Al₂O₃ 柴油加氢脱硫催化剂。通过压汞法和XRD对催化剂进行表征。纳米自组装大孔容介孔氧化铝催化剂Ni-Mo的负载量为w(NiO)=7.69%,w(MoO₃)=27.2%,P改性后其质量分数为0.05%。以孤岛焦化柴油为原料,在固定床反应器上评价了催化剂的脱硫反应活性。结果表明,脱硫适宜的反应条件为:反应温度370℃,压力7.5MPa,氢油体积比700,体积空速1.5h^-1。在此条件下,柴油含硫质量分数可由14100µg/g降至125µg/g。
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辽河稠油模拟乳状液的制备
黄丽立,卓猛,金珊,于廷云
2011, 24 (4): 41-43. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.011
摘要 ( ) PDF ( 187KB ) ( ) 　　
通过了解辽河油田稠油的驱替方式,依据现场采出含水原油乳状液的含水率及矿化度,确定配制模拟原油乳状液的盐水配方及油水体积比。用聚丙烯酰胺聚合物和石油磺酸盐表面活性剂制备了模拟乳状液,考察了乳化时间和搅拌速度对模拟原油乳状液运动粘度的影响,并用同一种破乳剂对模拟乳状液和现场采出乳状液进行了破乳脱水实验。结果表明,在乳化时间为6h,搅拌速度为2400r/min时,制得的乳状液与现场采出液的运动粘度接近。在破乳剂的脱水实验中得到了相似曲线,证明该模拟乳状液可以替代现场采出乳状液来对破乳剂进行初步评价。
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大庆高蜡原油降凝效果评价
周浩,赵德智,戴咏川,石薇薇
2011, 24 (4): 44-46. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.012
摘要 ( ) PDF ( 216KB ) ( ) 　　
对大庆高蜡原油降凝效果进行研究。结果表明,大庆原油在添加加强型降凝剂质量分数为80µg/g, 热处理温度70℃,热处理时间1h,冷却速率0.5℃/min,剪切速率60r/min的工艺条件下降凝效果最好,凝点降低至21.8℃,同时相应地降低了大庆原油的运动粘度,为安全、平稳、高效地管道输送提供保障。
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高粘度润滑油馏分油糠醛和NMP精制小试研究
李东胜,黄亮,王雷,翟玉春
2011, 24 (4): 47-50. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.013
摘要 ( ) PDF ( 280KB ) ( ) 　　
以大庆、沈北混合高粘度润滑油馏分油为原料,分别进行了糠醛、NMP精制的单级抽提试验和假三段抽提试验,在满足HVI500SN要求下,确定了适宜的操作条件,并对试验结果进行了对比分析。结果表明,在精制深度相当的条件下,无论单级还是假三段抽提试验,NMP精制与糠醛精制相比,精制温度降低了20 ℃、剂油体积比下降了40%,油收率提高了3%。以上结果表明,对于高粘度馏油,NMP作为抽提溶剂明显要优于糠醛。
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化工机械

Fe²⁺ 质量浓度对纳米晶Ni-Fe合金电沉积层耐蚀性的影响
于洋,陈吉,储刚,史艳华
2011, 24 (4): 51-54. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.014
摘要 ( ) PDF ( 332KB ) ( ) 　　
采用直流电沉积技术在黄铜基体上制备出低Fe高Ni的纳米晶Ni-Fe合金镀层。研究不同Fe²⁺ 质量浓度(2~12g/L)对合金镀层的表面形貌、镀层成分、相结构、镀层显微硬度和耐蚀性的影响规律。实验结果表明,电镀Ni-Fe合金可获得纳米晶结构,当Fe²⁺ 质量浓度为4g/L时,硬度较高,为658HV。在质量分数为3.5%的NaCl溶液中,Fe²⁺ 质量浓度为4g/L时,合金镀层的耐蚀性最好,自腐蚀电流密度较小,约为0.430µA/cm²,涂层电阻较大,约为143400Ω,比基体黄铜提高约40倍。
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竖直井底部钻具动力学特性的有限元分析
庞世强,朱向哲,陈
2011, 24 (4): 55-59. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.015
摘要 ( ) PDF ( 738KB ) ( ) 　　
在石油钻井过程中,钻柱的运动过程非常复杂,不仅存在纵向、横向、扭转振动,而且还与井壁发生随机接触碰撞和摩擦。充分考虑钻柱与井壁以及钻头与岩石的随机碰撞作用,建立了竖直井底部钻具系统(BHA)非线性动力学有限元模型,研究了工作过程中的BHA系统的纵向、横向和扭转振动,分析了钻柱在受到井壁约束下的瞬态动力响应特性,探讨了BHA系统在钻井过程中运动规律和力学性能,为石油钻柱系统的设计和优化提供了一定的理论参考。
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城燃管道街道峡谷泄漏扩散CFD数值模拟
程浩力,刘德俊,刘倩倩
2011, 24 (4): 60-63. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.016
摘要 ( ) PDF ( 450KB ) ( ) 　　
城市燃气管道的安全时常受到市政建设的威胁而破坏,与天然气管线野外泄漏的情况不同的是,市区复杂的建筑环境会对气体的扩散情况造成干扰,严重危害人员财产安全。选择CFD数值模拟法,对城市街道峡谷内燃气管线的扩散泄漏进行了分析。基于二维街道峡谷断面模型,对截断阀关闭前后燃气泄漏扩散的基本规律进行了分析研究。数值模拟结果表明,风对燃气的扩散起主导作用,街道峡谷内形成的独立而稳定的涡旋气流场会使燃气聚集并且难以扩散。
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状态方程选取对天然气瞬变管流数值模拟的影响
丁延鹏,李玉星,张帆,刘乐华,曲宁
2011, 24 (4): 64-68. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.017
摘要 ( ) PDF ( 354KB ) ( ) 　　
采用一维非等温天然气流动模型对天然气输送管线中的瞬变流动进行数值模拟,将SRK,PR,BWRS 和AGA8状态方程分别与管流瞬变模型耦合,采用特征线法对数学模型进行特征变换,应用逆步进法进行离散数值求解,算例结果说明4种状态方程对非等温流动模型所得压力和流量参数的精度影响较小,温度结果的偏差也在一般工程允许范围之内,计算速度略有差别,建议依据工程对计算速度和计算精度的不同需要选取适合的状态方程。
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蓄热式加热炉内速度场和压力场的数值模拟
贾冯睿,孙文卓,王春华
2011, 24 (4): 69-74. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.018
摘要 ( ) PDF ( 759KB ) ( ) 　　
建立了蓄热式加热炉内气体流动的三维、稳态流动数学模型,求得了炉内速度场和压力场;在此基础上,探讨了在不同出口压力工况对炉内速度场和压力场的影响。研究结果表明,增大出口负压一方面可以显著增大出口处烟气的流速,但对炉膛其它部分烟气的流速影响不大,另一方面仅可以影响炉宽方向的压力水平,但不影响该方向的压力分布;此外,当出口负压从-600Pa增大到-1000Pa时,炉门处负压升高并与外界的压差减小,蓄热式加热炉的运行状态得到了改善,但当出口负压继续增大到-1200Pa时,炉门处负压显著升高,蓄热式加热炉的运行状态受到了恶化。
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原油管道启动压力波速的宏观表征
王龙,苗青,崔秀国,柳建军
2011, 24 (4): 75-78. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.019
摘要 ( ) PDF ( 286KB ) ( ) 　　
以大型埋地试验环道为依托,对原油管道启动过程中压力波的传递进行了测量和分析。通过正交试验分析了3种波速影响因素对波速传递的影响规律以及影响重要程度。以此为基础,首次提出了温度影响系数的概念,从宏观的角度量化表征低温原油的收缩性和结构性,避免了对初始启动压力波速进行传统微观影响因素的分析,经环道两管径的现场试验,建立的新经验公式数据吻合程度较好。
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立管扰流装置HelicalStrakes的数值模拟分析
王增波,黄维平,苑健康,柳伟,芦斐,韩辉
2011, 24 (4): 79-83. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.020
摘要 ( ) PDF ( 530KB ) ( ) 　　
泻涡脱落诱发的涡激振动是海洋立管疲劳破坏的主要诱因,利用HelicalStrakes(螺旋侧板)抑制涡激振动对立管的损伤。通过CFD数值模拟软件,对光滑立管和覆盖两种不同螺旋侧板的立管,在不同的雷诺数下进行模拟分析。将得到拖曳力和升力结果与现有的数值和实验结果进行对比,得到相关的拖曳力系数和升力,研究HelicalStrakes的相关特性。数值模拟结果表明,螺旋侧板可以影响拖曳力和升力的变化,扰乱流场,很好地抑制漩涡的产生。
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氢氟酸浓度对Ni-Cu-P镀层耐蚀性的影响
王洪志,胡传顺,潘晓丽,梁平,朱健,秦华
2011, 24 (4): 84-87. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.021
摘要 ( ) PDF ( 374KB ) ( ) 　　
利用金相显微镜观察了Ni-Cu-P化学镀层的表面形貌,采用浸泡法与电化学阻抗谱测试了Ni-Cu-P 镀层在不同浓度氢氟酸溶液中的耐蚀性。结果表明,Ni-Cu-P镀层均匀、致密,在氢氟酸介质中表现出良好的耐蚀性能,且随着氢氟酸溶液浓度的增大,镀层的腐蚀速率呈先升高后降低的趋势。
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加热炉炉管的安全评定及剩余寿命预测
孔祥军,陶思达
2011, 24 (4): 88-90. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.022
摘要 ( ) PDF ( 286KB ) ( ) 　　
某炼油厂加热炉炉管仅运行18个月,就发生失效,造成巨大经济损失,因此有必要对剩余炉管进行全面的安全评定和剩余寿命预测,以保证炉管在一个检修周期内能安全平稳运行。通过对炉管的化学成分及金相组织进行了分析,发现材料的珠光体显微组织已经球化,通过现场对管线硬度及壁厚的检测,以及对壁厚进行的强度校核,得出在目前的工况条件下,仍可继续使用。通过使用塑性失效准则对剩余寿命进行的有限元分析,得到最薄壁炉管的使用寿命为29个月,这为设备的安全运行提供了理论依据。
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Earth Vision地质建模辅助系统的设计及应用
孙志勇
2011, 24 (4): 91-94. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.023
摘要 ( ) PDF ( 451KB ) ( ) 　　
Earth Vision是在油田地质研究中应用十分广泛的建模软件,鉴于在进行地质建模时,前期的数据准备工作是一项烦琐而且容易出错的重复性工作,利用VisualBasic编程工具设计了EarthVision地质建模辅助系统。该系统不仅使建模数据的准备过程实现程序化,同时补充和完善了EarthVision建模软件的一些功能。该系统操作简便,针对Earth Vision建模软件设计,具有广泛的适用性,成功应用在埕岛油田和孤岛油田的地质研究工作中,取得了较好效果。
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DC-DC变换器模糊变结构-广义通用模型控制
王文超,郭丙君
2011, 24 (4): 95-98. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.04.024
摘要 ( ) PDF ( 303KB ) ( ) 　　
针对DC-DC变换器强非线性,提出了一种FSMC-GCMC控制方法,以增强对DC-DC变换器系统的控制效果。通过广义通用模型方法将强非线性系统转化为标准三阶线性系统并由此构成GCMC控制器。由于在DC-DC变换器参数改变情况下GCMC控制器将不能保持系统的线性特点,因此构造FSMC控制器,使用变结构控制增加系统的鲁棒性并利用模糊控制减少变结构控制的抖动并提高系统响应时间。通过仿真实验证明了该方法的可行性以及良好的动静态性能、较强的鲁棒性。
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