潜水非完整河附近地下水运动数值模拟

对河流完整性进行了定义,并采用数值模拟的方法考虑河流切割含水层的深度及河床宽度的不同,对非完整河附近的地下水运动进行了模拟,并与解析解进行了比较。结果表明,对于非完整河附近的地下水运动计算采用解析方法存在较大的误差,从而证明数值模拟是处理河流边界问题行之有效的方法。     

临界温度下不同凝胶体系适应性研究及配方优化

为了满足现场深部调驱的需求,研究适用于临界温度(65～75℃)条件下的凝胶调驱体系配方。采用室内实验评价方法对聚丙烯酰胺(HPAM)-有机铬和聚丙烯酰胺(HPAM)-酚醛树脂共2种常用凝胶体系在70℃条件下的适应性进行了分析与评价。研究结果表明,酚醛树脂凝胶比有机铬凝胶的成胶黏度高,黏弹性模量大,说明附着力和抗剪切能力强;成胶的浓度下限低,可大大降低调驱成本。然而,酚醛树脂凝胶存在交联速度慢、交联时间过长(120～140 h)等问题,因此引入金属离子增加交联反应类型,将交联时间缩短至48 h;得到了适用于临界温度下的可动凝胶体系配方:聚合物浓度为1 200 mg/L,交联剂浓度为1 300 mg/L,促胶剂浓度为50 mg/L。对应凝胶体系的交联时间为48 h,成胶黏度为2 100 mPa·s,70℃条件下,恒温考察90 d,黏度保持率达到70%以上,并且仍保持较好的黏弹性,未出现破胶、析水现象,说明体系长期稳定性良好。     

含氮氧自由基和磺酸基共聚物的合成及催化性能

以2,2-偶氮二异丁腈为引发剂,苯乙烯磺酸钠（SSS）、甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯（TMPM）为单体,采用自由基聚合的方法制备出无规共聚物P （TMPM-co-SSS）。然后用3-氯过氧苯甲酸将其氧化为含氮氧自由基的共聚物P （TMA-co-SSS）。最后用盐酸酸化,得到含氮氧自由基和磺酸基的双功能共聚物P （TMA-co-HSS）。在NaClO油水两相氧化体系下,研究了P （TMA-co-HSS）对苯甲醇的选择性催化氧化性能。结果表明,P （TMA-co-HSS）催化性能较好,收率最高可达89%,并且回收方便,重复使用3次活性未见明显降低。同时研究了P （TMA-co-HSS）作为固体酸催化剂在合成N-（乙氧基亚甲基）苯胺反应中的催化性能,并与对甲苯磺酸和聚苯乙烯磺酸的催化性能进行了对比。结果表明,P （TMA-co-HSS）催化性能优异,收率可以达到97%,远高于聚苯乙烯磺酸,与对甲苯磺酸相当,而且循环使用5次后,收率未见明显降低。     

回注水适配耐温抗盐弱凝胶调剖体系

常规弱凝胶体系的耐温抗盐效果较差,采用高矿化度回注水配制存在成胶强度低、稳定性差的问题。基于耐温抗盐聚合物(TSRP)与酚醛树脂交联剂制得适配于高矿化度回注水的耐温抗盐弱凝胶体系,通过红外光谱、扫描电镜、动态光散射仪分析了弱凝胶体系的耐温机理。结果表明,弱凝胶体系成胶性能受聚合物加量、聚交比和热稳定剂硫脲加量的影响较大。弱凝胶优化后的配方为2 g/L聚合物、聚交比1∶1、400 mg/L硫脲。采用矿化度约为38 g/L的回注水配制弱凝胶,成胶时间为63 h,弱凝胶在90 ℃、7.34 s^-1下的黏度为1760 mPa·s。该凝胶在90 ℃高温老化 90 d 后仍保持稳定。聚合物凝胶的高温稳定性与两方面有关。一方面,TSRP 分子链上 N-乙烯基吡络烷酮的环状基团可提高聚合物分子链的刚性,有效抑制聚合物链的热降解作用;另一方面,TSRP交联后形成刚性网络结构,部分抑制了聚合物链在高矿化度下的卷曲作用,凝胶不易发生脱水收缩。     

酯化法合成丙酸乙酯的动力学研究

以阳离子交换树脂Amberlyst 45为催化剂,在间歇搅拌釜式反应器中对酯化法合成丙酸乙酯的本征动力学进行研究,考察搅拌转速、催化剂用量、酸醇摩尔比、反应温度等因素对反应过程的影响。得出较好的反应条件为转速400 r/min,催化剂用量为丙酸溶液质量的6%,反应温度为358.15 K。酸醇摩尔比为1.4∶1。通过348.15—363.15 K下的实验数据进行拟合得到反应平衡常数,建立了拟均相反应模型,获得反应动力学方程。     

PMMA-PTMA的合成及其催化分子氧氧化苯甲醇

通过电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合法(ARGET ATRP)依次聚合单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯(TMPM),制得嵌段共聚物PMMA-PTMPM,再用3-氯过氧苯甲酸(mCPBA)将TMPM中的哌啶基氧化为2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO),得到负载链段为聚甲基丙烯酸甲酯的氮氧自由基嵌段共聚物PMMA-PTMA。通过红外光谱、核磁共振波谱、紫外可见分光光度计和凝胶渗透色谱等手段对共聚物进行表征。研究了嵌段共聚物在分子氧氧化体系下对伯醇的选择性催化氧化性能,并与均聚物PTMA和负载链段为聚乙二醇的氮氧自由基嵌段共聚物PEG-PTMA进行比较。结果表明,嵌段共聚物在分子氧氧化体系中催化性能良好,整体性能优于PTMA和PEG-PTMA,并且嵌段共聚物回收方便,可以实现重复使用。     

反应精馏合成氯乙酸甲酯新工艺过程研究

提出了反应精馏合成氯乙酸甲酯的一种新工艺。首先运用化工软件对反应精馏过程进行模拟优化,其结果为:精馏段理论板数为6块板,反应段理论板数为10块板,回流比为0.6,水相回流率为0.15,釜酸质量分数在22%—37%左右,塔顶得到质量分数为93.3%的氯乙酸甲酯。再对脱水塔进行优化,精制后氯乙酸甲酯质量分数为99.98%。在模拟基础上,进行反应精馏小试实验,最终确定回流比为1,水相回流率为0.2,釜酸质量分数在28%—40%,塔顶有机相中氯乙酸甲酯质量分数为93.74%,后续对粗酯进行简单脱水,即可得到质量分数高于99.5%的氯乙酸甲酯。将精馏塔小试结果与模拟结果相比较,误差均小于10%,验证了模拟计算的可靠性。