双场耦合分离装置锥段结构对油-水分离的影响

单一的工艺方法很难实现乳化油的高效破乳脱水,通过在旋流离心装置内嵌入高压电场,得到双场耦合分离装置,实现乳化油脱水净化处理。双场耦合装置的锥段结构对其分离性能产生重要影响,于是考察了四种不同锥段结构对乳化油油水分离的影响。结果分析表明,复合曲锥型耦合装置相对于直面双锥型耦合装置、双球面相切型耦合装置和双椭圆相切型耦合装置：静压力分布更大,能耗更低;油中液滴受到离心力更大且滞留时间长,分离更彻底;在轴心区域涡度较大,流场更稳定,装置的油水分离效率可达97.0%,展现出良好的油水分离性能,为双场耦合分离装置结构的选型设计提供了指导。     

电场对乳化废油双场耦合分离影响的数值分析

由于单一工艺手段难以有效地完成高含水废油的破乳脱水处理，以脱水型水力旋流器为单元本体，嵌入高压电极，可高效实现废油乳化液的高压电场和旋流离心场耦合破乳脱水处理。通过建立双场耦合分离数值分析模型，结合流体控制方程，借助用户自定义函数法，计算分析了电场条件对旋流离心场中油-水混合液速度场分布及分离效率的影响。数值结果表明，高压电场嵌入脱水型水力旋流器对双场耦合单元内部流场分布影响较小,其中切向速度有较小增加，有利于乳化液的油 水分离，而轴向速度无明显变化；然而，高压电场对油-水分离效率有明显地促进作用，溢流口脱水率及底流口脱油率分别提高了12.45%和22.20%。废油乳化液双场耦合破乳脱水处理要优于单一场处理方法。     

双场耦合破乳脱水装置中乳化油液滴聚结与破碎的数值分析

针对依靠单一的破乳方法或手段,难以对乳化油进行有效地脱水净化处理的问题,运用一种集成电场破乳和旋流离心脱水于一体的双场耦合破乳脱水装置,使油中液滴在电场中聚结增大,在旋流离心场的作用下快速实现油-水分离。由于乳化油中液滴在双场耦合装置中的动态聚结和破碎,对装置的油-水分离性能影响较大,且过程复杂,通过电聚结核函数和破碎核函数,建立群体平衡模型,模拟了双场耦合脱水装置中乳化液滴的聚结和破碎。计算结果表明：外加电压对液滴聚结产生重要影响,随着电压升高,液滴平均粒径和分离效率先增大,随后保持稳定;当U=11 kV时,相对于无电场条件,液滴平均粒径增大了60%,分离效率提高了27.5%;较低的入口流速虽对液滴聚结有利,但降低了油-水在装置中的分离效果,因此存在最佳入口流速。计算结果对装置参数设计与选择具有较好的指导意义。     

溢流率对液-液旋流器内部流场影响的试验研究

溢流率作为影响液-液水力旋流器分离性能的一个重要参数,对水力旋流器的分离效果有着很大的影响。应用激光测试技术测量了在不同溢流率下的轴流式液-液水力旋流器内部流场的变化特点。测试结果表明,溢流率主要是通过改变旋流器内部轴向速度场来影响旋流器的分离效率,旋流器锥段底部是其内部流场稳定性的"薄弱区",极易受溢流率的影响,对此段结构应做进一步改进。     

大锥段注气对旋流器流场影响的数值模拟

为对比不同旋流器的流场分布,探究注气对分离性能的影响,采用CFD软件对大锥段微孔注气和普通旋流器进行数值模拟。数值模拟用的普通旋流器为双锥形水力旋流器。分析两种旋流器的压力场、速度场可以得出:大锥段注气使旋流器的流场产生很大改变,对分离既有不利影响又有有利影响。从旋流器各部分来说,注气对旋流腔流场影响不是太大;对大锥段的影响很大,压力梯度减小对分离不利,切向速度减小对分离有利。小锥段的分离能力因大锥段注气而减弱,因为注气,压力梯度变得非常小,对分离不利;切向速度也变得非常小,变化平缓,在横截面上看轴向速度变化不大。     

ZnCl2分离液对煤影响之初步探讨(Ⅰ):热解分析部分(Rock-Eval pyrolysis)

本研究利用台湾三峡地区裕峰煤样探讨ZnCl₂分离液对煤热解分析(Rock-Evalpyrolysis)结果的影响.样品分成3份,其一为原煤样(P₁),其二为浸泡过ZnCl₂分离液后直接晾干之煤样(P₂),最后为浸泡过ZnCl₂分离液并经水洗除ZnCl₂之煤样(P₃).初步结果显示;游离烃(S₁)和热解烃(S₂)在煤粒中直呈均匀分布.ZnCl₂分高液对某些热解参数的测定有明显影响如S₁、S₂、Tmax值、TOC值及HI值,但对I_p值(产率指数)并没有影响.至于经水清洗ZnCl₂后之煤样,上述的热解多数除I_p值有明显下降外,几乎都可恢复如原煤样(P₁)之值.      

三旋单管末端形状研究

在旋风分离单管末端常采用直锥结构来提高分离效率，然而实际使用过程中常常发现在直锥的上部存在“下灰环”，对单管局部造成严重磨损，对整个装置的安全运行构成极大威胁。下灰环的形成主要是由于单管末端收缩曲线不光滑造成的。为了验证这个假设，选择了航空风洞收缩段常用的双三次方曲线作为单管末端收缩曲线，制成所谓双三次方锥并且做了流场显示实验。实验结果初步证实了这个假设     

东濮凹陷北部古近系与盐岩有关的油气藏类型

东濮凹陷是渤海湾地区一个典型的盐湖盆地,其古近系的两个沉积旋回沉积了两套盐岩。其中沙河街组第三段(Es₃)的盐岩又可细分为第四亚段(Es₃⁴)、第三亚段(Es₃³)、第二亚段(Es₃²),主要分布在北部中央隆起带附近。盐岩层由于极为致密,其阻隔作用使其下部地层的地温、地层压力均较高,有利于下伏生油岩中的有机质向油气的转化。盐岩又是良好的盖层,且在高温、高压下呈塑性状态。由于盐岩的遮挡和变形,形成多种与盐岩有关的油气藏,即盐岩上部堑式背斜油气藏、盐岩侧向封堵油气藏、盐下背斜油气藏和岩性油气藏。由于Es₃段盐岩的沉积中心的不断转移使得Es₃⁴,Es₃³,Es₃²的盐层之下都有盐岩相变的砂岩而成为较佳的储盖组合,从而造成中央隆起带盐下油气异常富集。同时,虽然沙河街组一段(Es₁)的盐岩较薄,但其分布范围大,对其下部沙河街组二段(Es₂)的油气富集起到了非常关键的作用。经分析,本区下一步的勘探目标为文留东部Es₃⁴盐下深层地垒带、文东Es₃²盐间文93扇体、东部前梨园洼陷及西部海通集洼陷。     

天然气旋流脱水装置压力场性能分析

天然气含水量过高会导致燃烧效率降低,热值减少,同时易生成水合物阻塞设备及管线,因此天然气脱水是整个产业非常重要的环节。天然气旋流脱水工艺是一种新型纯物理工艺,与传统三甘醇脱水相比,具有清洁环保、能量利用率高、运行安全可靠等优点,该装置应用于国外诸多油气田公司进行天然气脱水作业。通过流场仿真与模拟,对天然气旋流脱水装置的内部压力场性能进行分析,总结出内部压力场的影响因素与分布规律。     

直切双入口旋风分离器流场及分离效率的数值模拟

 采用RSM模型对直切式单、双进口型旋风分离器三维流场和分离效率进行数值模拟。结果表明,双进口型旋风分离器改善了单进口型式流场的不对称性,减小了流场内部的涡流,径向速度和总压也明显降低;在相同处理量下,当双进口型式的进口气速比较低时,并不能提高分离效率,只有当进口气速高于15.6 m/s后,其效率才明显高于单进口型式的旋风分离器。     

新型旋流-颗粒床耦合分离设备的三维气相流场分布

采用五孔球探针测量了无尘负荷条件下新型旋流-颗粒床耦合分离设备内复杂的三维气相流场,分析了内部流场特点。结果表明:在不同入口气速条件下,无量纲切向速度与无量纲轴向速度的分布形态基本类似;切向速度分布轴对称性较好,旋流中心与几何中心基本重合;切向速度沿轴向呈减小趋势,沿径向的分布则与常规旋风分离器不同;在入口环形空间内,切向速度在0°~180°方位区间内增大,而在180°~270°方位区间内减小;旋流空间内轴向速度整体方向向下,局部螺旋上升气流集中在筒-锥连接段270°方位;径向速度分布的规律不明显,在直筒段径向速度数值与轴向速度在同一数量级,且对气流方向有重要影响;在排气管入口截面处,外旋流方向与入口气速密切相关。各截面平均静压沿轴向呈增大趋势,结合动压场分布可判断出筒-锥连接段气体流量显著减小,部分气体螺旋向上进入颗粒床,在实际操作过程中可能会导致粉尘堆积。由于内置颗粒床的影响,设备内部的气相整体呈螺旋向下的旋流运动,内外旋流边界不太明显。排气管口处短路流、顶灰环与返混现象消失。     

ZSM-5沸石分子筛晶体结构的研究(高温焙烧后结构的测定)

应用多晶x射线衍射方法测定了高温（540℃）焙烧后ZSM-5的晶体结构。晶胞参数为:a=20.16±0.03Å;b=19.97±0.03Å;c=13.44±0.02Å,空间群为D_2h¹⁶-P_nma,结构的孔道由平行于[010]椭圆直通道和与之垂直相交的平行于[100]的“Z”字形通道构成。直通道开口长轴为5.80Å,短轴为4.78Å。“Z”字形通道开口近似为正十元环直径为5.30Å,通道折角为156°。从结构分析得出ZSM-5是包括一个系列的化合物。它的结构形貌相同,但二种通道的开口大小,“Z”字形通道的折角大小可因硅铝比,晶化条件,后处理方式等不同而异。其对称性可为C_2h⁵-P_21/n;C_2v⁹-P_n2₁a;D_2h¹⁶-P_nma。就结构形貌而言,我们所得的结果与Kokotailo等人的结果是相似的。     

深层高压低渗砂岩储层可动流体赋存特征及控制因素——以东濮凹陷文东沙三中油藏为例

利用核磁共振技术,对东濮凹陷文东沙三中深层高压低渗砂岩储层样品进行测试分析,通过可动流体百分数、可动流体孔隙度参数分析了可动流体的赋存特征及控制因素。研究结果表明,不同离心力的T2谱形态表现为4种类型,T2截止值与物性呈正相关关系。可动流体含量低且其分布具有较强的非均质性,渗透率越高,主流喉道半径越大,可动流体参数值越大,可动流体参数与渗透率的相关关系越好;渗透率越低,可动流体参数衰减越快。储层微观孔隙结构是可动流体赋存的主要控制因素。应用喉道半径区间分布表征微观孔隙结构对可动流体分布的控制,效果较好。物性越好,大喉道控制的可动流体量越高。     

利用三环萜烷对比泌阳凹陷生物降解油油源

以南襄盆地泌阳凹陷北部斜坡带生物降解油为例,在评价三环萜烷抗生物降解能力的基础上,研究了三环萜烷在生物降解油油源对比中的应用。对比分析表明,三环萜烷至少可以抵抗8级强度的原油生物降解,C23~C26/C19~C22-三环萜烷、C19~C26/C28~C29-三环萜烷及C19~C26-三环萜烷/C29-Ts等参数是有效的油源对比指标。三环萜烷指标、碳稳定同位素及三芳甾烷组成特征指示,泌阳凹陷北部斜坡带核三下亚段生物降解油来自深凹区核三下亚段烃源岩,核三上亚段生物降解油主要来自深凹区核三上亚段烃源岩。在珠江口盆地珠Ⅰ坳陷中,上述三环萜烷参数确定的油源关系与现有认识一致,进一步表明了这些参数的有效性。     

粒径重构旋流器结构参数优选

粒径重构旋流器通过入口结构来实现大、 小粒径油滴的重新排列,再通过内嵌式结构对大、 小粒径的油滴进行高效分离.为了进一步提高旋流器的油水分离效率,在旋流器入口位置最佳弯管角为180°的基础上,研究了切向入口高度、 内层溢流管直径及内锥段长度等参数对旋流器内油滴粒径分布、 油相体积分数与分离效率的影响,并利用CFD数值模...     

旋流对二氧化碳超声速凝结特性的影响

为了研究旋流对超声速喷管中CO₂凝结特性的影响,基于气-液两相流动控制方程、凝结模型和CO₂表面张力模型,建立了CO₂-CH₄二元混合气体旋流凝结流动的数学模型,模拟了CO₂在超声速喷管中的旋流凝结过程。数值结果表明：在旋流流动过程中,CO₂凝结成核过程中释放大量潜热传递给周围介质,使过冷度迅速下降,气体重新达到平衡状态,此时气体过冷度依然大于0,为液滴的生长创造了良好的环境。强旋流和壁面边界层的存在导致凝结参数沿喷管径向分布不均匀,并且增加旋流强度会增大液滴碰撞几率和喷管液化效率,但旋流强度增大同样会限制气体膨胀特性和喷管过流能力。     

正己烷在Pt/HBeta催化剂上的异构化反应动力学模型

采用等体积浸渍法制备了Pt/HBeta催化剂,并在10 mL固定床反应装置上评价了反应温度和质量空速对Pt/HBeta催化正己烷临氢异构化反应的影响,在此基础上建立正己烷异构化反应动力学模型。结果表明：在 240~260  ℃内正己烷临氢异构化反应可以用拟一级动力学模型来描述,反应的活化能Ea=139.06 kJ/mol,指前因子A=7.3814×1013 h-1;建立了连串反应动力学模型,第一步反应活化能Ea=167.80 KJ·mol-1,A=7.2130×1016 h-1,第二步反应活化能Ea=118.34 KJ·mol-1,A=1.3053×1011 h-1;当反应温度大于260 ℃,拟一级动力学模型不再适合,修正后270 ℃时的反应级数为1.3,280  ℃时的反应级数为1.7。