乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

一种煤层气分离利用新技术及市场应用分析

本文讨论了煤层气特别是瓦斯气的各种浓缩技术的优缺点，指出由于甲烷的爆炸极限的存在而难于安全生产，介绍了一种新的煤层气浓缩分离方法和综合利用方案，使得煤层气的回收既安全又运行成本低。     

《流体相平衡》研究生课程教学探讨

对于石油化工专业的研究生来说，开设《流体相平衡》课程，让学生们掌握石油化工、油气储运及石油矿藏中涉及相与相平衡之间的规律，并能够灵活运用相平衡的基本概念来解决工程实际问题，有助于为研究生们后续科研工作的顺利开展打下坚实基础。但是目前，学生们普遍反应传统的授课方式容易让人昏昏欲睡，达不到良好的听课效果。因此，本文提出可通过翻转课堂、先进资源、科研案例、课题承担、软件应用等方式改善传统“被动接受满堂灌”授课方式所引发的弊病，激发学生的学习主动性和应用已学知识解决实际工程问题的能力。     

气藏气体体积系数计算公式的修正

介绍了石油工程中气藏气体体积系数的计算公式，分析了计算公式的不足，提出了计算公式的修正方法。采用石油工程中常用的PREOS和Gopal（1977）法计算偏差系数，利用修正的计算公式对10个甲烷摩尔分数为50．56％．97．75％的气藏气体体积系数进行了计算并与实验值比较，其平均相对误差分别为1．325％和3．173％；而石油工程中现有的计算公式对这10个相同气藏气体体积系数计算的平均相对误差分别为1．867％和3．701％。结果表明，修正的计算公式提高了计算精度。     

聚苯乙烯磺酸钠作用下Ⅰ型水合物的生成热力学与动力学

通过使用表面活性剂来提升水合物的生成速度和转化率是提高水合物技术经济价值的主要方法。因为泡沫过多不利于生产,低起泡性的聚苯乙烯磺酸钠（PSS）在水合物技术领域具有很好应用的潜力。本文根据对含PSS体系的水合物生成热力学研究,提出了乙烯-PSS溶液体系的热力学模型以定量描述PSS对水合物的热力学影响,该模型可较为准确地预测水合物的热力学临界生成压力：平均相对误差为1.1%,最大相对误差为3.8%。在上述研究基础上,本文研究了在PSS存在的情况下,PSS初始浓度和热力学推动力对Ⅰ型水合物的生成速度、最终转化率（水合物生成结束时的转化率）等参数的影响。结果表明,PSS对Ⅰ型水合物的热力学负面影响很小。PSS使水合物的最终转化率由59.6%±1.9%提升到80%以上,并使水合物的生成速度显著提升。当PSS初始浓度或压力低于特定值时,提高PSS初始浓度或压力可有效提升水合物的生成速度和最终转化率;但PSS初始浓度或压力高于特定值时,提高PSS初始浓度或压力对水合物生成速度和最终转化率的提升效果不再明显。     

二氧化碳置换法开发天然气水合物的实验研究

考察了温度在270.15～278.15 K,压力在2.3～4.0 MPa条件下应用CO2置换天然气水合物中CH4的置换过程.结果表明,温度和压力是置换反应速度和效率的重要影响因素.温度和压力越高,越有利于反应的进行.而压力的影响没有温度的影响明显.同时,置换过程中进入水合物相的二氧化碳的摩尔量与气相中CH4增加的摩尔量的比率超过了1:1,这可能是由于纯水水合物的甲烷含气量并未达到理论含气量,置换的同时有部分二氧化碳分子进入水合物的空孔穴和游离水中,形成二氧化碳水合物和水溶液.     

甲烷+氨水体系水合物生成条件实验测定及计算

甲烷在氨水体系中生成水合物的实验数据对于开发水合法回收合成氨驰放气工艺以及操作条件的确定具有重要意义。本文测定了氨摩尔分数为1.018、3.171、5.278氨水溶液中甲烷气体水合物的生成条件。结果表明：氨的加入对甲烷水合物的生成起着明显抑制作用,而且随着氨浓度的增加,生成压力越高。采用Chen-Guo模型对甲烷在氨水中生成水合物的数据进行了计算,得到了较为满意的计算结果,平均误差为2.71%,说明Chen-Guo模型能够较好地预测该类体系的水合物的生成条件。     

激光气体检测仪检测原油挥发气中丙烷浓度的模拟实验研究

针对两种原油在模拟油罐存储条件下进行了相平衡实验,测定了原油到达相平衡后挥发气的体积及其组成。激光气体检测仪利用光谱吸收原理,可以实现对气体中丙烷浓度的原位在线监测,是一种颇具前景的监测技术。在模拟油罐环境下对激光气体检测仪的测量性能进行了研究,结果表明该系统的测量相对误差较小,满足工业应用的精度要求。     

水合物导热系数的测定

采用探针法对不同质量分数的十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液中形成的冰、不同质量分数的四氢呋喃（THF）水合物、不同含水量的石英砂、石英砂和四氢呋喃水合物体系的导热系数进行了实验研究。结果表明,不同质量分数SDS溶液中形成的冰的导热系数随着温度的增加而减小,表明其物理性质与冰类似;而由四氢呋喃和水生成的水合物的导热系数则随着温度的增加而增加,这是因为水合物的结构与冰存在不同。对于石英砂和THF质量分数分别为14．3％和19．0％的四氢呋喃水合物,当温度从-1℃升高到2℃时,导热系数分别从1．979W／（m·K）和1．898W／（m·K）增大到2．068w／（m·K）和2．012W／（m·K）,增幅为4．50％和6．01％。当THF的质量分数为19．0％时,THF与水的物质的量比达到最佳值,体系的导热系数最小。     

CO2置换CH4水合物中CH4的实验和动力学

在自行设计的反应装置中考察了2.8 MPa和3.25 MPa压力下，温度271.2、273.2和276.0 K时CO2气体置换十二烷基硫酸钠（SDS）体系CH4水合物中CH4的置换过程。实验数据表明，在反应的前50 h，CH4水合物的分解速率较快，其后分解速率变慢。冰点以上CH4水合物的分解速率较快。基于动力学数据，建立了SDS体系置换反应过程中CH4水合物的分解动力学模型和CO2水合物的生成动力学模型。计算得到CH4-CO2置换反应过程中CH4水合物的分解活化能为28.81 kJ·mol-1，CO2水合物的生成活化能为68.40 kJ·mol-1。数据表明，CH4水合物的分解可能受置换反应过程中水分子的重排控制，而CO2水合物的生成可能受CO2气体在水合物中的扩散控制。