国家自然科学基金(51374098)
- 作品数：14 被引量：27H指数：3
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- 相关机构：黑龙江科技大学辽宁石油化工大学东北石油大学更多>>
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- 相关领域：理学石油与天然气工程化学工程金属学及工艺更多>>
- Fe_2O_3-CuO/ZSM-5催化剂催化低浓度瓦斯制甲醇被引量：1
- 2016年
- 采用催化氧化的方法,将煤矿抽采瓦斯制成高价值的化学品或液体燃料甲醇是其综合利用的一个发展方向。寻找对瓦斯转化具有较好的催化效果,且能替代贵金属催化剂的普通催化剂是瓦斯催化氧化制甲醇的研究重点。本文以硝酸铁、硝酸铜和ZSM-5分子筛为原料,采用离子交换法制备了Fe_2O_3/ZSM-5、Cu O/ZSM-5和Fe_2O_3-Cu O/ZSM-5催化剂,并在乙酸溶剂中考察了3种催化剂催化低浓度瓦斯部分氧化合成甲醇的性能。结果表明,Fe_2O_3/ZSM-5、Cu O/ZSM-5和Fe_2O_3-Cu O/ZSM-5对瓦斯部分氧化制甲醇反应均有催化活性,但Fe_2O_3-Cu O/ZSM-5的催化效果最明显,且Fe、Cu负载量对催化剂的催化活性影响较为显著,Fe和Cu的最佳理论负载量分别为4.21%和3.22%。在Fe_2O_3-Cu O/ZSM-5(x_(Fe)=4.21%,x_(Cu)=3.22%)添加量为0.1g、乙酸溶剂用量30m L的条件下,Fe_2O_3-Cu O/ZSM-5催化甲烷体积分数为20%配制瓦斯制甲醇的最佳反应条件为初始反应压力4.0MPa、反应温度200℃、反应时间3h。
- 徐锋吴扬李创朱丽华
- 关键词：部分氧化瓦斯甲醇
- 发烟硫酸中Ag_2SO_4催化瓦斯选择氧化制甲醇的影响因素及机理被引量：1
- 2016年
- 为考察反应温度、反应压力、反应时间和催化剂用量对瓦斯中甲烷转化率和甲醇选择性的影响,以Ag2SO4为催化剂,在质量分数20%的发烟硫酸中进行了低体积分数瓦斯选择氧化合成甲醇的实验,探讨发烟硫酸中低体积分数瓦斯选择氧化制甲醇的反应机理。实验结果表明:Ag2SO4催化低体积分数瓦斯选择氧化合成甲醇最优反应条件为反应温度180℃、反应压力4 MPa、反应时间2 h、Ag2SO4用量150μmol。在此工艺条件下,瓦斯中甲烷的转化率为9.14%,甲醇的选择性为78.78%;低体积分数瓦斯中的甲烷在选择氧化反应中首先转化为硫酸单甲酯,进一步水解得到甲醇,反应遵循亲电取代机理。
- 朱丽华吴扬徐锋
- 关键词：瓦斯甲醇发烟硫酸
- 稠油输送管道90°弯管的冲蚀模拟分析被引量：1
- 2020年
- 为了研究重质稠油内砂粒对弯管的冲蚀作用,以90°弯管为研究对象,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件建立液固耦合的离散相冲蚀模型(discrete phase model,DPM),利用SIMPLEC算法计算得到不同温度、砂粒粒径及质量流率下重质稠油输送管道弯管处冲蚀速率的变化规律。结果表明,同一流动状态下,随着温度升高,重质稠油的黏度及90°弯管的冲蚀速率皆呈指数递减趋势,最大冲蚀点出现在弯管90°方向线与侧壁面中线交点处;湍流流态下,90°弯管的冲蚀速率随砂粒粒径的增大而减小,稠油的黏性力对大粒径砂粒的束缚作用明显,冲蚀速率较低;湍流流态下,冲蚀速率随砂粒质量流率增加而增大,近壁面处砂粒与稠油间形成的黏性微团层对质量流率增加所引起的冲蚀具有一定缓解作用。
- 孙岩陈一鸣王博吴玉国
- 关键词：重质稠油冲蚀磨损
- 基于断桥结构LNG罐式集装箱内接管传热分析被引量：3
- 2019年
- 深冷液化天然气(LNG)罐式集装箱是最典型的运输液化天然气的设备,具有机动性高、灵活性强的优点,由于罐式集装箱运行工况较为复杂,罐内介质易燃、易爆且需在低温环境下储存,因此对集装箱的保冷性能要求较高。基于有限元理论结合实际工况,利用ANSYS题进行计算和分析,发现其沿轴向的热流密度大,外界环境中的热量极易沿管路传入到罐内,传热速率快,特将断桥结构引入到管路的优化设计中,提出改进方案以实现热流阻断的效果。
- 方旭谢禹钧常佩琛李云鹏
- 关键词：断桥传热分析
- 醋酸钯和四氯对苯醌催化氧化低浓度煤矿瓦斯制甲醇（英文）被引量：1
- 2016年
- 利用自制的实验系统进行了醋酸溶液中低浓度瓦斯催化氧化制甲醇研究。实验结果表明,以Pd(OAc)_2为催化剂,反应体系中添加对苯醌或四氯对苯醌可改善甲烷活化环境,四氯对苯醌对瓦斯催化氧化过程的作用效果好于对苯醌。四氯对苯醌用量、反应压力和反应温度对瓦斯催化氧化具有重要影响。甲醇生成量随四氯对苯醌用量、反应压力和反应温度升高而增加。CH_3OH是通过反应过程中产生的H_2O_2与CH_4相互作用形成的。CH_3COOCH_3一部分是由Pd^(2+)直接氧化CH_4得到的;另一部分是由CH_3OH与反应溶剂CH_3COOH通过酯化反应形成的。
- 徐锋李创贾韶洋吴扬朱丽华
- 关键词：四氯对苯醌瓦斯甲醇
- 甲烷直接催化氧化制甲醇催化剂及反应机理被引量：2
- 2019年
- 研究甲烷合成甲醇的催化剂及催化机理是甲烷直接催化氧化制甲醇的关键。本文综述了甲烷合成甲醇的Pt系催化剂、Pd系催化剂、Rh系催化剂、Fe改性沸石催化剂、Cu改性沸石催化剂、改性金属有机框架材料催化剂以及相应的催化机理。结果表明,Pt系催化剂中K2PtCl4、Pt(bpym)Cl2、Pt(bipy)Cl2催化甲烷制甲醇机理为亲电取代反应。Pd系催化剂中Pd(OAc)2在CF3COOH水溶液中通过多步电子传递链将甲烷转化为甲醇;Pd/C在乙酸水溶液中催化甲烷合成甲醇是亲电取代和活性氧物种氧化两种机理共同作用的结果。Rh系催化剂中的Rh/ZSM-5、Rh/TiO2通过锚定在载体孔道内的一价Rh与CO、H2O和O2作用将甲烷转化为甲醇。Fe、Cu改性沸石催化剂及改性金属有机框架材料催化剂通过均裂、异裂等自由基反应转化甲烷得到甲醇。指出研究高效活化甲烷分子和抑制甲醇深度氧化催化剂的设计、制备及深入探究其催化机理仍然是今后的研究重点。
- 徐锋李凡朱丽华康宇
- 关键词：甲烷甲醇催化剂反应机理
- Ag2Cu1/H-ZSM-5合金催化剂在NH3-SCO反应中的性能研究被引量：2
- 2019年
- 制备Ag2Cu1/H-ZSM-5合金粉末催化剂,并将其应用于富氧条件下的低温NH3-SCO反应,以考察H-ZSM-5分子筛对Ag-Cu合金纳米颗粒催化活性的促进作用。结果表明,Ag2Cu1/H-ZSM-5催化剂表现出较佳的低温氨氧化性能,其T50和T90的数值分别为221、247℃。X射线衍射(XRD)、N2物理吸附和扫描电子显微镜(SEM)的结果表明,Ag2Cu1/H-ZSM-5整体式粉末催化剂中的MFI骨架结构和Ag-Cu合金结构均保持完好,Ag-Cu合金纳米颗粒高度分散在H-ZSM-5表面。透射电子显微镜(TEM)结果证明,小尺寸的Ag-Cu合金纳米颗粒(2~14 nm)与H-ZSM-5分子筛表面具有较强的作用力,提高了Ag-Cu合金纳米颗粒的分散性。X射线光电子能谱(XPS)和NH3-TPD结果表明,Ag2Cu1纳米颗粒和H-ZSM-5表面的强相互作用提高了催化剂表面活性氧数量,增强氨气在其表面的吸附,进而提高了氨氧化的反应速率。
- 周明东孙强白继峰王景芸
- 关键词：AG-CU合金
- 浒苔水热液化反应条件对实验结果的影响被引量：3
- 2019年
- 以溶剂为50 mL的反应釜为容器,将浒苔与溶剂在高温高压条件下进行水热液化反应,研究各反应条件如反应时间、反应温度、液料比和溶剂中乙醇体积分数等对水热液化产物分布与生物油产物成分的影响。结果表明,反应时间45 min、反应温度300℃、液料比40∶4.0和溶剂中乙醇体积分数50%是较适合浒苔水热液化的反应条件,所得生物油产率为45%。另外,通过对生物油成分的GC-MS分析,溶剂中乙醇的添加使生物油产物中的酰胺类化合物发生醇解反应,提高了酯类化合物含量,从而使生物油的品质得到了一定程度的改善。
- 王旭东王谦胡亚敏何志霞王爽
- 关键词：浒苔生物油
- Pd(bipy)Cl_2催化瓦斯液相选择氧化制甲醇工艺被引量：2
- 2016年
- 采用液相催化氧化的方法,将煤矿瓦斯转化为便于储存、运输和使用的液体化合物甲醇是瓦斯综合利用的一个发展方向。以2,2-联吡啶和K2PdCl_4为原料,合成Pd^(2+)-联吡啶络合物(Pd(bipy)Cl_2)催化剂,在20%发烟硫酸中考察其催化低浓度瓦斯选择氧化合成甲醇的反应性能。实验结果表明,该催化剂选择催化氧化低浓度瓦斯的适宜工艺条件为:反应温度180℃、反应压力4 MPa、反应时间2 h、Pd(bipy)Cl_2用量30μmol。在该工艺条件下,瓦斯中甲烷的转化率为10.99%,甲醇的选择性为73.33%。发烟硫酸中Pd(bipy)Cl_2催化低浓度瓦斯选择氧化制甲醇可能遵循亲电取代反应机理。
- 徐锋吴扬朱丽华
- 关键词：瓦斯甲醇发烟硫酸
- 微观非均质调驱剂油藏适应性及液流转向效果被引量：6
- 2020年
- 针对渤海水驱稠油油田改善平面及微观非均质性特点,实现油层内部液流转向技术需求,以渤海LD5-2油藏地质特征和流体性质为模拟对象,研究了微观非均质调驱剂(聚合物微球、冻胶分散体)的水化膨胀性、渗流特性和液流转向效果。结果表明,聚合物微球材质透光性较差,外观形态呈现球型;冻胶分散体材质透光性较好,外观为不规则片状。聚合物微球初始粒径中值为8.7数9.2μm,微球颗粒在注入水中吸水膨胀,浸泡7 d后微球粒径基本稳定,最大膨胀倍数2.5数3.0。聚合物微球和冻胶分散体颗粒都具有较强的注入能力和较弱的液流转向能力,仅适用于中低渗透层内部微观液流转向。与聚合物微球相比,冻胶分散体的吸水缓膨能力、在多孔介质运移过程中的滞留和液流转向能力较差。对于平均渗透率高和非均质性强的油藏,需将宏观和微观液流转向措施即强凝胶与颗粒类相结合以扩大波及体积和提高采收率。
- 孟祥海张云宝张云宝卢祥国卢祥国曹伟佳
- 关键词：水化膨胀渗流特性
