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2017, 30 (6): 0-.
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石油化工

烷基苯磺酸盐定量分析
王 帅,郭兰磊,祝仰文,王红艳,潘斌林,郭 勇
2017, 30 (6): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.001
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结合同步监控技术，优化纯化工艺，获得总烷基苯磺酸盐活性物组分以及单烷基苯和双烷基苯磺酸盐活性物组分，纯度大于90%；分别以总磺酸盐活性物和单磺酸盐、双磺酸盐活性物为定量标准物质，对烷基苯磺酸盐样品中的活性物百分比进行高效液相色谱分析。结果表明，烷基苯磺酸盐样品中单磺酸盐的量远高于双磺酸盐；总磺酸盐、单磺酸盐和双磺酸盐活性物组分均在224 nm处有最大吸收，吸收系数强弱顺序为单磺酸盐≈总磺酸盐>双磺酸盐；以总磺酸盐和单磺酸盐活性物组分为标准物质，最小检测量为5 mg/L，以双磺酸盐活性物组分为标准物质，最小检测量为10 mg/L；由于双磺酸盐活性物组分紫外吸收系数较弱，导致以总磺酸盐活性物为标准物质测试的百分比结果较同时以单磺酸盐、双磺酸盐活性物为标准物质时低3%左右。
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pH 对Bi₂O₃ 相变过程及光催化性能的影响
李 帅,张 静
2017, 30 (6): 6-11. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.002
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以硝酸铋为原料,氨水为沉淀剂,调节pH 分别为3和8,通过液相沉淀法制得了Bi2O3 样品。利用X 射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等研究不同pH 对Bi2O3 晶相及相变过程的影响。结果表明,不同pH 制备得到的样品均发生如下过程:前驱体转变为Bi5O7NO3,Bi5O7NO3 分解为β-Bi2O3 以及β-Bi2O3 相变为α-Bi2O3, 且较高pH 促进Bi5O7NO3 分解为β-Bi2O3 以及β-Bi2O3 相变为α-Bi2O3 的进程。以光催化降解罗丹明B(RhB)为指标反应,考察了不同晶相Bi2O3 的光催化性能。结果表明,与α-Bi2O3 相比,Bi5O7NO3 具有更高的光催化性能。
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稀土离子浓度对Y型分子筛传质动力学的影响
杨 玲,张 乐,宋丽娟
2017, 30 (6): 12-16. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.003
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采用传统液相离子交换法制得不同稀土浓度的Y型分子筛（REY），运用频率响应(FR)技术和智能重量分析仪(IGA)研究了苯在REY分子筛上发生的传质动力学过程，从而研究稀土离子浓度对其吸附扩散过程的影响，并结合XRD、物理分析仪等表征手段对样品进行表征。结果表明，稀土的引入使吸附量逐渐减少，且适量稀土的引入可以提高其扩散传质性能，但是过量的稀土使其传质性能下降。苯在REY型分子筛上的传质过程存在着不同的吸附过程，适量稀土的引入可以提高催化和吸附分离工艺中分子筛对吸附质的选择性，从而提高催化和分离效率。
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苯在等级孔Y型分子筛上吸附与扩散行为研究
刘 慧,孟秀红,李 戎,段林海
2017, 30 (6): 17-21. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.004
摘要 ( ) PDF ( 3370KB ) ( ) 　　
以不同等级孔Y型分子筛为研究对象,运用XRD、N2 吸附、NH3-TPD和Py-FTIR对其织构性质和酸性质进行表征。采用智能重量分析仪(IGA)等技术考察了苯在等级孔Y 型分子筛上吸附扩散性能。结果表明, 等级孔Y型分子筛在改性过程中晶型结构未发生明显变化,但改变了其孔道结构、酸类型、酸量及酸强度。苯分子在等级孔Y型分子筛上的传质性能主要与分子筛的孔道结构有关,等级孔Y 型分子筛的孔容越大,扩散速率越快, 更利于苯分子的扩散。而苯分子的饱和吸附量大小主要取决于等级孔Y型分子筛的酸中心类型及其强度。
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低阶煤分质转化工艺研究
高艳娜,李艳芳,曹祖宾,韩冬云,李文岐,梁飞雪
2017, 30 (6): 22-25. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.005
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以山西山阴低阶煤为原料,采用管式炉对低阶煤进行低温干馏提质研究,考察了干馏终温及恒温时间对干馏产物收率及性质的影响。结果表明,干馏的优化条件为温度500℃、恒温时间60min。此条件下半焦收率较高,且硫质量分数明显下降,脱硫率高达55.0%,挥发分、灰分质量分数及高位发热量均满足京津冀地区洁净燃煤质量指标中的规定,可作为洁净动力燃料用于供热、取暖等。焦油收率较高,且焦油密度小,轻质油质量分数高,沥青质质量分数低,可通过加氢处理得到优质燃料油。煤气产率高,可采用变压吸附技术制取H2。
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油田化学

物化条件对胜利原油乳状液稳定性的影响
杨风斌,王玉江,张 磊,张 路
2017, 30 (6): 26-31. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.006
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利用稳定性分析仪（LUMisizer-LS610）研究胜利原油乳状液的稳定性和粒径的变化规律，考察了乳化剂质量分数、油水体积比、温度及电解质对乳状液的稳定性和粒径的影响。结果表明，原油乳状液稳定性随乳化剂质量分数增大而增强，而液滴粒径则呈相反的变化趋势；乳状液中油相所含比例越大，乳状液越稳定；温度升高，虽然会增加乳化效果，但也同时破坏了乳状液的稳定性；电解质可以增强乳状液的稳定性，降低粒径。
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高盐条件下甜菜碱两亲聚合物乳状液体系的稳定性
朱 洲,康万利,吴瑞坤,林宪杰,杨红斌
2017, 30 (6): 32-36. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.007
摘要 ( ) PDF ( 3532KB ) ( ) 　　
通过剪切乳化制备了高盐条件下甜菜碱两亲聚合物乳状液；利用稳定性分析仪和激光粒度仪分析了NaCl质量分数对甜菜碱两亲聚合物乳状液体系稳定性的影响；采用流变仪对其影响机理进行了探讨。研究表明，在高盐条件下，甜菜碱两亲聚合物能够形成相对稳定的O/W型乳状液。NaCl质量分数越高，油滴平均粒径变小且分布变窄，分散介质的黏度增大，界面强度增强，导致该乳状液体系的稳定性提高。
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缔合聚合物在多孔介质中的缔合行为研究
李 强,梁守成,吕 鑫,张 健,唐恩高
2017, 30 (6): 37-41. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.008
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根据缔合聚合物通过疏水侧链的缔合作用形成大尺寸聚集体的作用机理，提出利用具有两亲腔体独特结构的β环糊精控制缔合聚合物的缔合程度，并利用聚合物溶液黏度间接计算缔合聚合物在多孔介质中的缔合程度。实验从β-环糊精质量分数对缔合聚合物黏度、聚合物聚集体形态、缔合聚合物在不同渗透率条件下的缔合程度几方面研究了缔合聚合物在多孔介质中的缔合行为。结果表明，β-环糊精仅对缔合聚合物的疏水侧链进行包裹，而对缔合聚合物分子主链和线性聚合物分子结构没有影响，缔合聚合物缔合黏度对表观黏度的贡献率超过94%。缔合聚合物在多孔介质中的缔合程度随渗透率增加而增加，同时由于缔合与解缔合作用的存在，缔合聚合物形成的聚集体尺寸更易与岩心孔喉尺寸相匹配，缔合聚合物渗透率在4 000×10^-3 μm²以下，岩心中的缔合程度均小于10%。
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石油工程

朝阳沟油田特高含水期选择性化学堵水剂配方优选
曹广胜,何 奇,周芷仪,白玉杰,李世宁,王培伦
2017, 30 (6): 42-49. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.009
摘要 ( ) PDF ( 2601KB ) ( ) 　　
针对朝阳沟油田高液量高含水井的地质特点，通过测定体系成胶强度、成胶时间、稳定时间，优选堵水剂的主剂类型、浓度及添加剂的类型和浓度，优选出强度较大且稳定性强的新型化学堵水剂配方。所研制的最佳选择性堵水配方（质量分数）为：0.7%HPAM+2%Ca-Ls+0.3%有机铬+0.15%NaHCO₃ +0.005%硫脲。24 h黏度小于2 000 mPa•s，成胶时间大于48 h，成胶最大黏度大于20 000 mPa•s，且30 d黏度保留率大于80%。对不同渗透率的岩芯，堵水剂的堵水率大于80%，堵油率小于20%，具有良好的选择性。在朝阳沟油田现场施工3口井,累计增油2 225.3 t,累计降水量11 631.2 t，具有较好的封堵性。 
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注聚井解堵剂注入顺序及排量优化研究
费雪娇
2017, 30 (6): 50-54. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.010
摘要 ( ) PDF ( 1262KB ) ( ) 　　
为评价解堵剂施工参数对解堵效果的影响，以解堵率为评价指标，开展了注聚井解堵剂注入顺序及排量优化研究。通过对注入解堵剂的排量和三种主要药剂注入顺序开展岩心实验，获得最佳的施工参数（包括最佳排量和注入顺序），提高解堵效果。结果表明，改变药剂注入顺序，注聚井解堵剂均高于70%；采用有机垢溶蚀剂聚合物降解剂固形堵塞物溶蚀剂依次注入顺序时，解堵率最高，解堵效果明显优于其他注入组合。对于渗透率300 mD岩心，当注入解堵剂排量大于0.1 mL/min后，排量对解堵效果影响不大，解堵率均达到90%以上，效果良好，为了加快现场施工进度，缩短周期，宜选用大排量注入；当岩心渗透率为100 mD，各排量下的解堵率均低于90%，随排量增大，解堵率递减，此时，为了实现好的解堵效果，选择较低的注入排量为宜。渗透率越高，优化排量下最终获得的解堵效果越好。通过优化解堵剂注入顺序及排量可以进一步改善聚驱解堵效果，为提高解堵质量提供依据。
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溶气稠油分散体系降黏特性研究进展
韩建伟,吕宇玲,陈舒炯,孟德文,江 鸣
2017, 30 (6): 55-59. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.011
摘要 ( ) PDF ( 2429KB ) ( ) 　　
稠油黏度高，管输难度大，溶气后其黏度大幅降低，研究溶气稠油分散体系的降黏特性对管道实际运行具有重要指导意义。综述稠油溶气的降黏机理、黏度模型和影响因素，发现稀释作用、胶团破坏作用、溶胀作用、分子力作用、微气泡作用可降低体系黏度；黏度模型主要为Shu、Abivin等建立的相关模型，提出模型所存在的缺陷；油气性质、温度、压力、溶气量、微气泡特性等因素对体系黏度产生不同程度的影响，提出溶气稠油的研究与发展方向。
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太阳能光热发电熔盐储罐选材、防腐与绝热技术研究
熊新强, 杜明俊, 张志贵, 卜明哲, 刘慧超
2017, 30 (6): 60-65. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.012
摘要 ( ) PDF ( 1933KB ) ( ) 　　
熔盐蓄热储能系统是太阳能光热发电站的设计重点，对发电系统的安全可靠性及运行成本具有重要影响。在分析二元混合硝酸盐熔融态理化特性的基础上，系统研究了高、低温熔盐储罐的选材、防腐、绝热及罐基础隔热方式，并从技术经济性角度给出熔盐储罐的最优设计方案。
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油气储运

利用搅拌测黏法研究CO₂ 溶解对稠油黏度的影响
李传宪,魏国庆,马晓斌,孙广宇,杨 飞
2017, 30 (6): 66-71. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.013
摘要 ( ) PDF ( 3628KB ) ( ) 　　
CO₂在原油中的溶解度能够显著改变原油的流变性质，从而使其在驱油、降黏输送等领域具有广泛应用前景。基于搅拌测黏原理设计了一套带压溶气原油搅拌测黏装置并制定了相应的搅拌测黏方法，从而可在模拟管输条件下对溶CO₂稠油体系的黏度进行测量。在此基础上，探讨了溶CO₂压力、剪切率以及温度对CO₂稠油混合体系黏度的影响。通过研究发现，CO₂稠油混合体系的黏度随着压力的上升呈指数方式降低，只需2 MPa的溶气压力就可使稠油体系的黏度大幅降低。同时，随着溶解CO₂压力的增加，CO₂稠油混合体系的剪切稀释性增强。此外，在同样的溶解压力时，CO₂的降黏幅度随着温度的降低而增大。该研究结果为CO2降黏输送稠油的可行性提供了技术支撑。
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高压直流接地极对埋地管道的干扰及防护研究
赵雅蕾， 李自力， 房翔鹏， 杨 超， 崔 淦
2017, 30 (6): 72-79. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.014
摘要 ( ) PDF ( 3721KB ) ( ) 　　
高压直流输电线路与埋地管道路由选择的相似性导致管道不可避免地进入高压直流干扰影响区。为探究公共走廊内高压直流接地极对埋地管道的干扰与防护规律，采用边界元软件计算了不同防腐层破损率、不同管道到接地极距离下的高压直流干扰强度,分析了分段绝缘措施和缓解锌带的防护效果。结果表明，防腐层均匀破损率越小，干扰电流越集中，局部腐蚀风险越高；绝缘法兰之间的管段受到的干扰得到缓解，而隔离区外管段受到的干扰加剧；缓解锌带的保护范围有限，与锌带长度相当。最后，提出了分段绝缘、阴极保护、缓解锌带相结合的综合防护措施。
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静压干气密封微尺度气膜力学特性
张伟政,李水平,丁雪兴,席喜林
2017, 30 (6): 80-85. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.015
摘要 ( ) PDF ( 3664KB ) ( ) 　　
根据静压干气密封的特点,以气体雷诺方程为依据,通过伽辽金法得到润滑气膜压力分布的变分方程,由气膜的边界条件,得到用有限元法求解稳态下气膜雷诺方程。并利用多项式拟合得到不同工况下的压力拟合曲线,计算得到开启力F。由不同膜厚下开启力的大小拟合出开启力与膜厚的函数关系式,及对膜厚求导得到气膜刚度与气膜厚度的关系式。结果表明,在静环密封端面径向上压力,由节流孔处向内径和外径处呈现抛物线型递减趋势,在节流孔处出现压力最高峰;随着气膜厚度的增加,开启力逐渐减小,气膜刚度也逐渐减小。
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固溶处理对7075超硬铝焊接接头组织及力学性能的影响
张 琨,刘政军
2017, 30 (6): 86-92. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.016
摘要 ( ) PDF ( 8093KB ) ( ) 　　
采用ER5356焊丝在TIG焊下对5 mm厚的7075 -T6超硬铝进行焊接，对在不同焊接工艺下获得的焊接接头进行性能检测和组织分析，确定最优的焊接工艺参数。然后对试件进行固溶处理，选取4个固溶温度、3个固溶时间进行试验，通过宏观形貌和金相观察、扫描电镜观察、X射线衍射分析、拉伸实验和硬度测量，研究不同固溶参数下焊接接头组织及性能的变化规律。结果表明，通过焊接工艺性分析确定最佳焊接电流为110 A，焊后固溶处理最佳参数匹配为焊接电流110 A、固溶温度480 ℃、固溶时间45 min，得到的焊接接头显微组织得以改善、组织力学性能较好，即晶粒组织大小均匀，析出相弥散分布在基体和晶界中，从而使更多的元素溶入基体和晶界。
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基于MATLAB的干气密封弹簧比压计算分析
赵彦东， 孙 铁， 潘 莹, 周长茂
2017, 30 (6): 93-98. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2017.06.017
摘要 ( ) PDF ( 1523KB ) ( ) 　　
根据Muijderman的螺旋槽窄槽理论，在已知螺旋槽进出口压力的条件下，对干气密封的弹簧比压做了计算推导。借助MATLAB软件，求解槽区气膜压力方程，得出了关于半径和压力的二维数组并拟合方程。结合经典算例，计算了槽根压力、开启力，与文献比较并分析相对误差，验证了推理计算的可靠性。求得工况下的弹簧比压,为弹簧比压的设计以及运行时的维护提供依据。
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