水合物促进剂的研究进展

气体水合物是被认为一种能够更好进行气体运输与存储的介质,水合物在节能和环保方面有着很大的优势。为促进水合物更好的适应将来的工业应用,在水合物形成过程中添加一定的促进剂受到越来越多的关注。本文总结了近年水合物生成促进剂的研究,包括促进剂对水合物生成热力学及动力学的影响,温度和压力对水合物生成的影响,促进剂的复配及促进剂在混合气体水合分离中的应用。     

土壤中重金属检测样品前处理技术现状分析

土壤中重金属检测样品前处理是一个复杂且关键的步骤,对最终分析结果有重要的影响.文章对目前主要采用湿法消解(盐酸-硝酸-高氯酸-氢氟酸、王水/王水回流、反王水)、干灰化法消解与微波消解技术及其现状进行介绍,指出其各自的优势与存在问题,为土壤中重金属检测样品前处理技术的进一步探索研究提供参考.     

特刘压天然气压缩因子的实验测定

针对海上和新疆油气藏压力高的特点，设计制造了一套特高压ＰＶＴ最高工作压力为１３０ＭＰａ，最高工作温度为２００℃，测定了３个气样，５０～１４０℃，２０～１００ＭＰａ范围内的ＰＶＴＺ值，共取得３４６个数据点，其中对比压力Ｐ，大于１５的数据为１７８个。     

水合物形态学研究进展

水合物技术在气体分离、气体储存、海水淡化、蓄冷等领域有巨大的应用潜力。研究水合物的生长方式和形态特征在提高水合物储气量、降低水合物开采风险和防止水合物管道堵塞等方面有重要意义。本文从分子尺度的水合物晶格结构、毫米尺度的水合物晶体形态学和厘米尺度的水合物宏观生长形态学三个方面系统回顾了水合物形态学研究进展：总结了不同客体分子生成的不同类型水合物的不同晶格结构;从笼型水合物和半笼型水合物两个方面,阐述了过冷度、液相组成对水合物晶体形态学的影响;从金属表面传热、相界面传质、晶核加入以及促进剂的使用四个方面,介绍了水合物生长形态学的生长方式及其机理。本文总结了形态学研究对水合物技术工业化应用的积极作用并为水合物形态学研究的进一步发展提供参考。     

Al–5Ti–1B合金显微组织与细化机理

采用粉末混合+热挤压和粉末混合+气雾化+热挤压两种工艺制备了Al–5Ti–1B合金杆,研究了两种工艺制备Al–5Ti–1B合金的显微组织,并进行了晶粒细化性能评定。结果表明:两种制备工艺均可以使TiB₂粒子均匀分布,并抑制TiAl₃相的长大。在7050铝合金熔体中分别添加质量分数为0.2%的两种工艺制备的Al–5Ti–1B合金,添加粉末混合+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果不明显,铝合金晶粒尺寸仍达1400 μm;添加粉末混合+气雾化+热挤压工艺制备的Al–5Ti–1B合金后,7050铝合金晶粒细化效果非常好,铝合金平均晶粒尺寸仅有176 μm。根据此实验现象,对Al–5Ti–1B合金晶粒细化双重形核机理提出新的解释。     

水合物法分离烟道气中CO2的实验及模拟研究

利用四氢呋喃（T HF）作为热力学促进剂对水合物法回收烟道气中的CO2进行了分离实验。结果表明,温度为279．15K,压力为1．6MPa时,利用摩尔分数为6．0％ THF水溶液,进行单级水合物分离,模拟烟道气中CO2的回收率可以达到48．55％,在同一温度下,随着压力的增大,平衡气相和水合物相中CO2的摩尔组成呈现下降的趋势。之后采用气-水合物闪蒸模型计算平衡气相和水合物相中CO2的摩尔组成,并与实验值进行了比较,计算结果的精度有待进一步提高。     

流体中声速计算模型的开发和预测

针对目前声速模型存在参数难以确定,不能同时适用于气液两种相态等问题,通过分析压力、声速及温度三者的关系,基于PR状态方程开发了声速的新计算模型。在温度为273~364 K,压力为0.1~96.5 MPa的范围内,利用该模型对水介质中总共124个声速数据点计算的总平均误差为0.61%;乙醇介质中总共48个声速数据点计算的总平均误差为0.53%;对水和乙醇混合物中总共79个声速数据点计算的总平均误差为3.16%。通过和Wilson声速模型的预测误差对比,得出PR声速模型预测精度较好。     

考虑水合物结构转变的含氢气体水合物相平衡模型

工业中常见的含氢气体往往含有较多的轻烃,而不同轻烃组成的变化能够引起水合物结构类型的转变,这也是影响水合物热力学模型预测精度的重要原因之一。因此,本文首先针对轻烃混合气体,在Chen-Guo水合物模型中引入新的水合物结构参数（n_i^{\mathrm{I}}）并通过实验数据拟合得到其参数值,以判断和计算因气体组成变化而引起的sⅠ/sⅡ型水合物转变的热力学相平衡。在此基础上,将含氢气体中的氢气视为只能被水合物小孔（联结孔）吸附的惰性气体,提出一种考虑水合物结构转变的相平衡模型,以提高含氢气体的水合物相平衡预测精度。结果表明,该模型对不同轻烃气体的水合物相平衡条件预测平均相对误差由约5.6%降至2.1%,对不同含氢气体的水合物相平衡条件预测平均相对误差由约8%降至2.3%,模型预测精度明显提高,能够满足工程应用要求。     

柴油加氢尾气中氢气的水合物法回收工业侧线试验

常规氢气回收方法的产品氢气压力偏低,需多级增压后才可被高压加氢装置利用,具有较高的氢气增压成本。水合物法回收加氢尾气具有压降损失小、产品氢气压力高的优点,可降低高压加氢装置的氢气增压成本。为降低高压加氢装置的用氢成本,本文开发了高压尾气的水合物法氢气回收技术。针对高压柴油加氢尾气,在茂名炼油厂建立了一套柴油加氢尾气中氢气水合物法回收的工业侧线试验装置,考察了不同条件下连续搅拌釜法回收柴油加氢尾气中氢气的分离效果。试验结果表明,水合物法可高效脱除CH₄和大部分的H₂S。连续进气工况下,处理脱硫后尾气时可将氢气体积分数从83.76%提高至91.65%,处理含硫尾气时可将H₂S体积分数从0.73%降至0.07%。     

水力空化强化稠油加碱乳化降黏的研究

利用碳酸钠(Na₂CO₃)乳化稠油，采用机械搅拌法探究稠油质量分数、Na₂CO₃质量分数、乳化温度和搅拌速率对水包油(O/W)型乳状液的影响；利用水力空化技术强化制备乳状液，探究Na₂CO₃质量分数、空化入口压力、空化次数对乳状液的影响。基于机械搅拌法确定最优实验条件为：稠油质量分数为70%、Na₂CO₃质量分数为2 000μg/g、乳化温度为30℃、搅拌速率为1 000 r/min。水力空化技术制备乳状液的实验结果表明，随着Na₂CO₃质量分数的增加，乳状液表观黏度升高、分水率降低。空化入口压力为0.3～0.7 MPa时，随着空化次数的增加，乳状液的表观黏度升高，分水率降低；入口压力为0.9 MPa时呈相反规律。结果表明，与机械搅拌法相比，水力空化所制备乳状液油滴粒径小且分布均匀，在大规模制备稠油O/W型乳状液领域有很大的应用潜力。