利用相平衡理论预测原油沥青质沉淀率

国内外大量CO2驱矿场实践均发现了沥青质沉淀现象,沥青质沉淀会吸附于孔隙表面、堵塞孔隙喉道,进而导致CO2驱油井产量的下降。为了准确计算CO2驱过程中的沥青质沉淀率,采用状态方程描述气-液相平衡,用正规溶液理论描述固相沥青质的非理想性,建立气-液-固三相相平衡热力学模型,结合物料守恒方程进行油气体系的相平衡计算,进而预测沥青质的沉淀率。运用该模型对某CO2驱原油体系进行了相平衡闪蒸计算,得到沥青质的沉淀率,与实验值相对比平均误差在允许范围之内。     

甲乙酮-水分离新方法的研究

测定了甲乙酮 -水 -氟化钾体系在 40℃时的液 -液相平衡数据 ,用Pitzer理论和NRTL方程对液 -液相平衡数据进行了关联计算 ,计算值与实验值符合良好。采用氟化钾分离甲乙酮 -水体系 ,氟化钾的脱水率高达98.6 6 %     

乙烯热力学相平衡模型及相图研究

研究了乙烯的热力学相平衡实验数据,给出了乙烯的气-固-液、固Ⅰ-固Ⅱ-液两个三相点温度和三相点压力以及临界温度和临界压力的推荐值;提出了系列乙烯热力学相平衡方程,包括冷凝曲线、熔融曲线Ⅰ、熔融曲线Ⅱ、熔融曲线Ⅰ+Ⅱ及升华曲线方程,拟合效果均优于文献方程;绘制了乙烯的热力学相图以及p-V和V-T相图;建立了乙烯的气-液相平衡的汽化焓方程,方程计算值的相对误差平均值为1.291%。     

气井气水两相节流温降模型

准确预测气液两相节流温降是井下节流天然气水合物防治和携液分析的前题。基于能量守恒原理和Peng Robinson状态方程,结合Huron和Vida1提出的含强极性物质体系的G^E（超额吉布斯能量）混合规则和UNIFAC活度系数模型,建立了气-水两相节流温降数学模型。利用天然气-水节流压降温降实验数据验证了该模型的正确性,平均误差为-0.49 ℃（-2.55%）,平均绝对误差为0.76 ℃（3.80%）,标准差为1.13 ℃（5.40%）,明显优于Perkins的热力学模型。以广安002 38有水气井气体组分数据为例,进行了不同气水比下的节流温降计算,当GWR＜800 m³/m³时,地面节流不会生成天然气水合物,由此无需将嘴子安装在井下。     

水-三甘醇-一氯甲烷三元体系气液相平衡的测定

采用加压的气液相平衡釜,在0.4 MPa(绝压)、20-40℃的条件下测定含微量水的三甘醇-一氯甲烷体系的气液相平衡数据,用逸度最小方差的方法回归实验数据,以Peng-Robinson状态方程计算组分的逸度,并用单纯形优化法得到方程中的二元相互作用参数。预测了含微量水的一氯甲烷气体在三甘醇中的溶解度,将计算结果与实测值进行比较,平均相对偏差为4.96％。     

利用氟化钾从制药废液中回收正丁醇

测定了正丁醇-水-氟化钾体系在25℃时的液-液相平衡数据,以Pitzer理论和Wilson方程对液-液相平衡数据进行了关联计算,计算值与实测值接近,水相和有机相的绝对平均偏差分别为0.72％和0.56％.考察了氟化钾水溶液与制药废液质量比对脱水率的影响,结果表明,当质量分数为60％的氟化钾水溶液与该废液的质量比为0.7...     

乙烯与碳四组分的高压汽液相平衡数据的测定及关联

采用高压汽液相平衡装置测定了286.15 K下,乙烯与异丁烷、乙烯与1-丁烯、乙烯与反-2-丁烯和乙烯与顺-2-丁烯的高压汽液相平衡数据;4个二元物系的汽液平衡数据符合热力学一致性检验。采用Peng-Robinson方程对实验数据进行了关联,得到了4个二元物系在286.15 K下的二元交互作用参数。对实验数据进行计算分析的结果表明,4个二元物系的压力平均相对偏差分别为0.31%,0.17%,0.19%,0.27%;气相质量分数的平均相对偏差分别为0.52%,0.60%,0.82%,0.39%;采用Peng-Robinson方程进行拟合计算,得到的汽液相平衡数据与实验值均取得良好的一致性,Peng-Robinson方程可用于乙烯与碳四组分的热力学数据计算。     

萃取分离低浓度DMF含盐废水的液-液平衡研究

利用液-液平衡釜测定了在常压下,温度为293.15K,Na2SO4质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%条件下的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-水-氯仿体系的液-液平衡数据。实验结果表明,随着盐浓度的增加,DMF的选择性系数增大。采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了热力学关联,回归得到该体系的二元交互性参数,并得到了模型参数随盐浓度变化的规律。运用回归得到的模型参数对该体系的液-液相平衡数据进行了预测,计算值与实验值的相对均方根误差在7.15%以内,绝对平均误差在1.46%以内,说明NRTL模型能较好地预测该体系的液-液平衡关系,可为萃取分离低浓度DMF含盐废水提供了工艺设计和模拟优化的基础数据。     

Braun K10法计算假组分体系气-液相平衡的数学模型

对计算油品假组分体系气液相平衡的Braun K10法进行分析和讨论,通过对Braun K10法的图表数据进行拟合,开发一套可替代图表计算的数学模型,低压范围模型的最大相对误差为7.39％,高压范围模型的最大相对误差为8.54％。选取两个体系的文献数据对该模型进行验证,结果表明,两个体系的模型计算值与实测值的相对误差分别为3.09%和3.18%,说明该模型具有较高的准确性。     

汽油馏分烃化合物组分的蒸汽压计算

应用立方型状态方程计算气液相平衡,求取汽油馏分中烃化合物组分在任意指定温度下的饱和蒸气压,为汽油馏分的气液相平衡计算提供支持。方程求解通过编程实现,输入参数包括化合物的临界温度、临界压力和偏心因子,输出为对应温度下化合物的蒸气压。利用该方法可以计算汽油馏分中所包含的400多种烃化合物的蒸气压,比较在37.8 ℃下的蒸气压计算值和实测值,结果吻合较好,轻烃化合物蒸气压的平均相对误差低于1%,汽油全馏分范围内烃化合物蒸气压的平均相对误差低于4%。     

汽油馏分烃化合物组分的蒸气压计算

应用立方型状态方程计算气液相平衡,求取汽油馏分中烃化合物组分在任意指定温度下的饱和蒸气压,为汽油馏分的气液相平衡计算提供支持。方程求解通过编程实现,输入参数包括化合物的临界温度、临界压力和偏心因子,输出为对应温度下化合物的蒸气压。利用该方法可以计算汽油馏分中所包含的400多种烃化合物的蒸气压,比较了在37.8℃下的蒸气压计算值和实测值,结果吻合较好,轻烃化合物蒸气压的平均相对误差低于1%,汽油全馏分范围内烃化合物蒸气压的平均相对误差低于4%。     

萃取分离低浓度DMF含盐废水的液-液平衡

 利用液-液平衡釜测定了在常压下,温度为293.15K,Na₂SO₄质量分数分别为0、1%、3%、5%、7%条件下的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-水-氯仿体系的液-液平衡数据。实验结果表明,随着盐浓度的增加,DMF的选择性系数增大。采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了热力学关联,回归得到该体系的二元交互性参数,并得到了模型参数随盐浓度变化的规律。运用回归得到的模型参数对该体系的液-液相平衡数据进行了预测,计算值与实验值的相对均方根误差在7.15%以内,绝对平均误差在1.46%以内,说明NRTL模型能较好地预测该体系的液-液平衡关系,可为萃取分离低浓度DMF含盐废水提供了工艺设计和模拟优化的基础数据。     

链转子状态方程对极性物质气液相平衡的预测

应用立方链转子状态方程式预测超临界气体和亚临界极性液体的气液相平衡,采用 Marg-nard 最优化方法和极性物质的饱和蒸汽压数据拟合方程中参数与温度间的依赖关系,预测了合成氨体系五个关键组份在不同温度、不同压力下的气液相平衡常数,与实验值相比较均得到良好的结果。     

原油加热炉管内两相传热及压力降计算

本工作用 IRIS-60电子计算机,计算了胜利原油在常压加热炉炉管中流动时,气液两相传热及压力降的情况。得出了每根炉管转向处的温度 t、压强 p、汽化分率 e 及该管的有效热负荷 Q。计算结果与某炼油厂常压炉的现场标定数据作了比较,在辐射室炉管进口处的相对误差:温度为1.20%,压强为18.9%。本工作采用了 Soave 模型,计算原油全馏份的相平衡组成,并直接算出气液两相的各种物理性质和热力学性质,如密度、粘度、热焓、蒸气压等。本工作证明,将原油分割成若干虚拟组份,进行多元组份的计算是可取的。     

基于Pitzer模型的复合盐水完井液低温相平衡计算

结晶点是混合盐水完井液的主要性能指标，绝大部分文献和手册只提供了单盐的结晶点数据，混合盐数据只有通过实验才能得到。通过数学模型计算混合盐水的结晶点可省去大量的实验工作，并为完井液组成优化提供依据。采用Pitzer模型和Spencer模型参数进行了完井液常用的NaCl、KCl和CaCl₂的单盐及二元混合盐体系的固液相平衡计算。通过文献数据和实验数据验证了计算结果的可靠性。验证结果表明，在25℃以下时，计算值与文献值的相对标准偏差均小于0.1，能够满足完井液研究和施工设计的需要；25℃以上时，KCl的单盐体系计算偏差变大，需调整KCl的Pitzer参数再进行相平衡计算。      

甲烷—氮气气液相平衡试验研究

针对我国天然气液化的相平衡数据比较缺乏 ,搭建了一低温气液相平衡试验台 ,以获取低温下以天然气主要成分为研究对象的气液相平衡数据。通过进行甲烷和氮气组成的二元气液相平衡试验 ,得到温度为1 33 1 5K ,1 43 1 5K ,1 53 1 5K下的气液相平衡数据 ;并用试验数据关联了试验温度下SRK方程和PR方程中的二元交互作用系数及二元交互作用系数与温度之间的关系式 ;最后利用关联到的二元交互作用系数对计算值与试验值进行了比较。     

CO_2与异丁烷、1-丁烯汽液平衡数据的测定与关联

采用高压汽液相平衡装置,用静态法测定了263.15,273.15,283.15,293.15,303.15 K下CO_2-异丁烷和CO_2-1-丁烯二组分物系的汽液平衡数据,并采用Peng-Robinson方程对平衡数据进行了关联。实验结果表明,测得的二组分物系的汽液平衡数据通过了热力学一致性检验,拟合计算得到的CO_2-异丁烷和CO_2-1-丁烯的二元交互作用参数分别为0.126 076和0.133 844。CO_2-异丁烷和CO_2-1-丁烯二组分物系气相摩尔分数的计算值和实验值的平均偏差分别为0.778 4%和0.820 2%。     

基于三种状态方程计算CO_2-nC_4H_(10)气液相平衡

利用三种状态方程对二氧化碳-正丁烷体系(CO_2-nC_4H_(10))气液相平衡的总压和CO_2的气相组成进行计算,得到计算值与实验值的偏差。三种状态方程计算的CO_2气相组成的平均标准偏差均小于1.5%,总压的平均标准偏差均小于2.5%。三种状态方程计算精度接近,计算可靠,相比于SRK方程,PR、PT方程在计算二元体系相平衡时相对精度较高。在273.15 K温度、全液相分数范围内,PT方程适用的范围更广。对273.15 K、293.15 K温度下的全液相组成计算表明:随着CO_2液相组成的增大,气液相平衡时总压逐渐增大,气相组成先陡增,后缓慢增大;随着温度的升高,要达到相同的CO_2液相组成,所需的总压逐渐升高,CO_2的气相组成降低。     

高压系统中氢的汽液平衡比随压力的变化关系

给出了一个简单的方程,用来描述高压系统中氢的汽液平衡比随压力的变化关系。用部分高压含氢物系的汽液相平衡的试验数据作了验证,对17组物系81个温度572个压力点的计算值与试验值相比,绝对平均误差为3.2%,优于现行的各种方法。     

摄动硬球三参数状态方程的应用——Ⅱ、高压液液相平衡的计算

将摄动硬球三参数状态方程应用于二元高压液液相平衡计算。温度差在10—80℃,仅用一个二元相互作用参数,取得良好的关联结果。对包括极性、非对称性物系在内的二十七种物系高压液液相平衡计算结果与其他状态方程比较,有较高的精度,并且与实验值符合较好。对甲烷-正己烷系统的汽液、液液、汽液液三种类型的相平衡数据用同一个二元相互怍用参数得到满意的关联结果。