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油气管道中水合物降压分解实验 被引量：2
1
作者 宋光春 李玉星 +3 位作者 王武昌 姜凯 施政灼 赵鹏飞 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3569-3576,共8页
利用高压环道装置,以柴油、水、天然气为实验介质,在不同含水率(30%、70%、100%)等条件下进行管道内水合物的降压分解实验,研究水合物在油气管道中的降压分解过程。根据实验中水合物形态的演化情况,分析了管道内水合物降压分解的过程和... 利用高压环道装置,以柴油、水、天然气为实验介质,在不同含水率(30%、70%、100%)等条件下进行管道内水合物的降压分解实验,研究水合物在油气管道中的降压分解过程。根据实验中水合物形态的演化情况,分析了管道内水合物降压分解的过程和特性,并据此提出了水合物在管道内降压分解的简化物理模型。该模型由4个独立部分组成:水合物在管壁上的分解,主要描述管壁水合物层的变薄、坍塌和脱落过程,气体运移通道和油包气泡结构会在上述过程中出现;水合物在纯水体系中的分解,主要描述管道内的水合物云团因水合物颗粒的不断上浮和分解而逐渐变薄直至消失的过程;水合物在水基体系中的分解,主要描述管道内的水合物云团因水合物絮体的不断上浮和分解而逐渐变薄直至消失的过程,该过程中液相分层现象会因水合物的分解而愈加明显;水合物在油基体系内的分解,主要描述絮状水合物云团因分解而整体收缩直至消失的过程,在该过程中会出现由水合物分解水向下沉降而形成的液相分层现象。 展开更多
关键词 水合物 降压分解 形态 水合物层 水合物云团 物理模型
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油气管道水合物堵塞机理研究进展 被引量：18
2
作者 宋光春 李玉星 +4 位作者 王武昌 姜凯 施政灼 姚淑鹏 魏丁 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2473-2481,共9页
国内外对油气管道水合物堵塞机理的实验研究虽然较多,但一直缺少系统的总结归纳。本文根据水合物堵塞实验开展条件的不同,首先将油气管输体系分为油基体系、水基体系(纯水体系及水主导体系)、气主导体系和部分分散体系。文章分析表明,... 国内外对油气管道水合物堵塞机理的实验研究虽然较多,但一直缺少系统的总结归纳。本文根据水合物堵塞实验开展条件的不同,首先将油气管输体系分为油基体系、水基体系(纯水体系及水主导体系)、气主导体系和部分分散体系。文章分析表明,管道水合物堵塞机理众多,具体包括水合物的聚集和沉积、水合物大量聚集阻塞管道流通截面及油水相分离等。其中,水合物的聚集和沉积是油基体系水合物堵塞的主要机理,水合物颗粒的着床沉积是纯水体系水合物堵塞的主要机理,水合物大量聚集阻塞管道流通截面则是气主导体系水合物堵塞的主要机理。水主导体系和部分分散体系的水合物堵塞机理,目前尚无统一定论,有待进一步深入研究。文章指出对环状流液滴分布、油水分散状态、乳状液稳定性及未乳化自由水层等的量化研究则是未来水合物堵塞机理的研究重点。 展开更多
关键词 油气管道 水合物 堵塞机理 油基体系 水基体系 气主导体系 部分分散体系
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柴油+水+天然气体系中水合物堵管实验研究 被引量：8
3
作者 宋光春 李玉星 +3 位作者 王武昌 姜凯 施政灼 赵鹏飞 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2838-2846,共9页
采用新建的高压环道装置,以柴油、水、天然气为实验介质,在不同含水率(30%~100%)、液相初始流量(1600~2400kg/h)等条件下进行管道内水合物堵塞实验,研究水合物在管道中的堵塞过程和堵塞机理。根据实验过程中流动参数的变化规律和水合物... 采用新建的高压环道装置,以柴油、水、天然气为实验介质,在不同含水率(30%~100%)、液相初始流量(1600~2400kg/h)等条件下进行管道内水合物堵塞实验,研究水合物在管道中的堵塞过程和堵塞机理。根据实验过程中流动参数的变化规律和水合物形态的演化情况,分析了管道内水合物的形成和分布特点并得到了管道内水合物堵塞的两类过程及其对应的主导堵塞机理。对于第一类堵塞,其堵塞过程可分为4个阶段,水合物沉积层在管道内的形成和生长是其主导堵塞机理。对于第二类堵塞,其堵塞过程也可分为4个阶段,液相分层和流体黏度的急剧增加是其主导的堵塞机理。另外,在第一类堵塞实验中观察到了细泥沙状水合物和絮状水合物沉积层,而在第二类堵塞过程中水合物则呈浆状并且没有观察到明显的水合物沉积层。 展开更多
关键词 水合物 堵塞 过程 机理 沉积 分层
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“双碳”背景下二氧化碳管道输送技术研究进展
4
作者 王世鑫 闫锋 +3 位作者 刘晓利 宋光春 李玉星 胡其会 《化工进展》 北大核心 2025年第1期17-26,共10页
二氧化碳的管道输送是碳捕集、封存及利用技术的关键环节,加快二氧化碳管道输送技术发展、推动二氧化碳输送管道建设是实现“双碳”战略的必由之路。本文从二氧化碳管道工程发展概况、二氧化碳管道输送技术现状及发展建议三个方面展开... 二氧化碳的管道输送是碳捕集、封存及利用技术的关键环节,加快二氧化碳管道输送技术发展、推动二氧化碳输送管道建设是实现“双碳”战略的必由之路。本文从二氧化碳管道工程发展概况、二氧化碳管道输送技术现状及发展建议三个方面展开论述。首先,对比分析了国内外二氧化碳输送管道的建设情况。接着,针对二氧化碳流组分、管输工艺、管道材料、腐蚀与防护、泄放与扩散及标准与规范探究了二氧化碳管道输送技术的发展现状。最后,在此基础上结合我国国情提出了未来发展建议。 展开更多
关键词 二氧化碳 双碳 管道 输送技术 发展建议
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超临界CO_2管道多级放空装置设计及实验研究 被引量：9
5
作者 李玉星 滕霖 +1 位作者 胡其会 赵青 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第4期64-69,共6页
放空流程设计是高压管道设计的必要环节,基于Joule-Thomson效应原理,设计了用于放空过程研究的撬装实验装置,进行了超临界CO_2多级放空实验研究。综合考虑了管道强度、节流管末段稳压、瞬态喷射力及噪声安全防护等因素,确保实验安全可... 放空流程设计是高压管道设计的必要环节,基于Joule-Thomson效应原理,设计了用于放空过程研究的撬装实验装置,进行了超临界CO_2多级放空实验研究。综合考虑了管道强度、节流管末段稳压、瞬态喷射力及噪声安全防护等因素,确保实验安全可靠。实验研究了多级放空过程中管内流动参数的变化规律及管外气云喷射扩散规律,为超临界CO_2管道放空设计提供的新思路。 展开更多
关键词 碳捕集及埋存 超临界CO2管道 多级放空装置
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聚乙烯燃气管道热熔接头无损检测研究进展
6
作者 高振宇 方毅 +5 位作者 余道丞 姜泉涛 牟婕 秦传程 张毅 唐建峰 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期159-166,共8页
介绍了聚乙烯(PE)燃气管道热熔焊接缺陷的种类及形成原因,指出焊接缺陷对PE管道的性能和使用寿命有重要影响,同时指出了无损检测(NDT)技术对于确保PE管道接头连接质量的重要性。简述了NDT技术中的外观检测,着重分析了超声相控阵和微波ND... 介绍了聚乙烯(PE)燃气管道热熔焊接缺陷的种类及形成原因,指出焊接缺陷对PE管道的性能和使用寿命有重要影响,同时指出了无损检测(NDT)技术对于确保PE管道接头连接质量的重要性。简述了NDT技术中的外观检测,着重分析了超声相控阵和微波NDT技术(主要包括检测缺陷能力、提高检测性能等方面)的研究进展,并对两种技术的规范标准进行总结。分析表明,微波技术对结构性和工艺性缺陷都有较好的检测效果,而超声相控阵对冷焊、过焊等工艺性缺陷检测效果目前存在争议。最后指出超声相控阵和微波技术目前存在的挑战及未来发展趋势。 展开更多
关键词 聚乙烯 热熔焊接 无损检测 超声相控阵 微波
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管道内含粉砂天然气水合物沉积特性及堵塞预测
7
作者 李鹏程 徐悦 +2 位作者 张明 肖雁云 王武昌 《石油化工》 北大核心 2025年第2期220-226,共7页
随着天然气水合物试采的进行以及油气资源开发逐渐向深海推进,天然气水合物生长沉积是安全开采和管道安全流动的一个重大威胁。利用高压可视反应釜研究了低含液率下粉砂流动体系天然气水合物的生长沉积,提出了天然气水合物沉积堵塞预测... 随着天然气水合物试采的进行以及油气资源开发逐渐向深海推进,天然气水合物生长沉积是安全开采和管道安全流动的一个重大威胁。利用高压可视反应釜研究了低含液率下粉砂流动体系天然气水合物的生长沉积,提出了天然气水合物沉积堵塞预测模型。实验结果表明,在含粉砂流动体系中天然气水合物在管道中会沿壁面向两侧生长。流量增大有利于增加分散在流动体系中的粉砂颗粒与气体分子的气液接触面积,加速水合物成核,加快体系中流体与外界的热量交换,特别在流量为5 mL/min时,天然气水合物与管道壁面接触面积明显增大,达到最高值的时间提前了20 min。 展开更多
关键词 天然气水合物 生长沉积 堵塞预测模型 流动保障
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CO_2管内节流实验装置设计及实验研究 被引量：1
8
作者 胡其会 滕霖 +4 位作者 王财林 张大同 叶晓 顾帅威 李玉星 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第5期84-88,共5页
设计了一套高压CO_2管内节流实验装置,能够将气态CO_2加压稳定至不同相态。节流过程中可以对实验环道不同位置处的压力、温度参数进行实时数据记录。实验研究分析了气态和超临界态CO_2节流过程中管内压力、温度的变化规律。实验结果表明... 设计了一套高压CO_2管内节流实验装置,能够将气态CO_2加压稳定至不同相态。节流过程中可以对实验环道不同位置处的压力、温度参数进行实时数据记录。实验研究分析了气态和超临界态CO_2节流过程中管内压力、温度的变化规律。实验结果表明,不同相态下的管内节流压降、温降规律不同,气态CO_2的节流效应明显强于超临界CO_2,在节流过程更容易使游离水结冰,从而出现冻堵现象;超临界CO_2节流后会发生相变,出现气液两相流动。实验结果对CO_2管道节流安全控制和管道冻堵防治具有借鉴意义。 展开更多
关键词 CO2管道 C捕集及埋存 管内节流 实验装置
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MDEA为主体的复配胺液选择性脱硫性能实验研究 被引量：5
9
作者 唐建峰 张伟明 +3 位作者 张国君 褚洁 杨超江 李晶 《石油与天然气化工》 CAS 北大核心 2017年第5期9-15,共7页
在总浓度为2 mol/L的条件下,运用小型反应釜,采用恒压吸收法和恒容吸收法,对以MDEA为主体、DGA与AMP为添加剂的复配胺液进行不同物质的量比下选择性吸收H_2S性能的实验研究。通过分析气相浓度、吸收速率、酸气脱除率及选择性因子,优选... 在总浓度为2 mol/L的条件下,运用小型反应釜,采用恒压吸收法和恒容吸收法,对以MDEA为主体、DGA与AMP为添加剂的复配胺液进行不同物质的量比下选择性吸收H_2S性能的实验研究。通过分析气相浓度、吸收速率、酸气脱除率及选择性因子,优选出不同复配胺液在此浓度下选择性脱硫的最优配比。实验结果表明:2mol/L MDEA+DGA复配胺液在物质的量比为10∶3时,对原料气中H_2S的吸收速率、脱除率均较高,对CO_2的吸收速率、脱除率均较低,选择性因子最大,为该复配胺液的最优配比;2mol/L MDEA+AMP复配胺液在物质的量比为10∶3时,对原料气中H_2S的吸收速率、脱除率均较高,对CO_2的吸收速率、脱除率均较低,选择性因子最大,为该复配胺液的最优配比。 展开更多
关键词 甲基二乙醇胺 2-氨基-2-甲基-1-丙醇 二甘醇胺 选择性 脱硫
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LNG槽车贫富液切换安全装车动态模拟研究 被引量：4
10
作者 刘景俊 李学涛 +3 位作者 唐建峰 王玉娟 刘鑫博 王冬旭 《油气田地面工程》 2019年第11期15-20,25,共7页
青岛LNG接收站装车单元是青岛LNG接收站的重要组成部分,槽车装车是一个不易进行精确控制的过程,当进行槽车充装时,装车橇出口LNG密度会发生变化,充装岗人员及槽车司机都难以直接察觉.基于青岛LNG接收站LNG装车实际工艺,以Aspen HYSYS软... 青岛LNG接收站装车单元是青岛LNG接收站的重要组成部分,槽车装车是一个不易进行精确控制的过程,当进行槽车充装时,装车橇出口LNG密度会发生变化,充装岗人员及槽车司机都难以直接察觉.基于青岛LNG接收站LNG装车实际工艺,以Aspen HYSYS软件模拟中的动态模拟功能为研究手段,对青岛LNG接收站贫富液管线切换后的装车橇出口LNG密度进行研究,得出不同装车流量下贫富液切换引起管线中LNG密度变化的曲线,以及52.6 m3标准LNG槽车贫富液装车的液位-质量对照关系,建议管线切换后采取7辆或7辆以上槽车同时装车的操作方案,以尽量减少后续因装车橇出口密度变化而受到影响的装车数量,并对管线切换后7辆槽车同时装车工况进行了现场验证.研究结果为装车单元安全装车提供了理论指导,从而降低了槽车运输风险,提高了装车效率. 展开更多
关键词 LNG接收站 槽车装车 LNG 贫富液 密度
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MDEA/正丁醇/水溶液的CO_(2)平衡溶解度和吸收热实验研究
11
作者 唐建峰 许义飞 +3 位作者 桑伟 陈洁 孙培源 王铭 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第3期123-129,共7页
在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不... 在胺/物理溶剂/水相变吸收体系中,由于物理溶剂取代了相变吸收剂中的部分水,导致溶液的物化性质发生改变,从而影响了溶液的热力学性能。采用静态平衡法和绝热量热法对物理溶剂型液液相变吸收剂N-甲基二乙醇胺(MDEA)/正丁醇/水溶液在不同吸收温度和溶液配比下的CO_(2)平衡溶解度和吸收热变化规律进行了分析。结果表明,与CO_(2)的化学溶解度相比,吸收温度的升高对CO_(2)物理溶解度的负面影响更大;溶液富相黏度随着MDEA含量(质量分数,下同)或正丁醇含量的增加而不断增加,导致气液相间的传质阻力不断上升,当溶液中CO_(2)溶解度超过1.0 mol/mol时,溶液中正丁醇含量越高,其平衡溶液度曲线越平缓。溶液的反应热随着吸收温度的升高而增加,当吸收温度超过333.15 K时,在水的作用下MDEA与CO_(2)的反应将向逆反应方向移动;当CO_(2)溶解度低于0.3 mol/mol时,溶液的化学吸收占据主导地位,导致不同正丁醇含量的溶液反应热基本一致;当CO_(2)溶解度超过0.3mol/mol时,物理溶剂溶解CO_(2)的优势得以体现,使得吸收热下降的幅度增大。 展开更多
关键词 相变吸收剂 CO_(2)溶解度 吸收热 N-甲基二乙醇胺 正丁醇
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CO_2-原油体系发泡特性实验研究 被引量：4
12
作者 王财林 顾帅威 +5 位作者 李玉星 胡其会 滕霖 王婧涵 马宏涛 张大同 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期251-260,共10页
为研究CO_2驱油田分离器内泡沫层产生及消除机理,设计了一套高压溶气原油泡沫测试系统,采用降压法研究了CO_2-原油体系的发泡特性。利用高速摄像机对泡沫产生至衰变的演变过程进行了记录,总结分析了不同降压阶段的气泡行为,研究了降压... 为研究CO_2驱油田分离器内泡沫层产生及消除机理,设计了一套高压溶气原油泡沫测试系统,采用降压法研究了CO_2-原油体系的发泡特性。利用高速摄像机对泡沫产生至衰变的演变过程进行了记录,总结分析了不同降压阶段的气泡行为,研究了降压速率和搅拌速率对原油发泡特性的影响规律。研究发现,随压力降低,稳定存在气泡的直径增大,气泡位置上移,发泡行为更加剧烈;降压速率增加对降压阶段的发泡行为无明显影响,但会加剧稳定工作压力下的发泡行为;在转速小于等于120 r/min的条件下,搅拌速率增加会加剧降压阶段的发泡行为,但会加速稳定工作压力下的泡沫衰变。 展开更多
关键词 二氧化碳 石油 泡沫 分离 降压 搅拌
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上倾管高黏油气两相流型及压降特性 被引量：3
13
作者 李爽 李玉星 +1 位作者 王冬旭 王权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期983-996,共14页
利用室内实验装置,对上倾管内高黏油气两相流的流型和压降特性进行了实验研究。实验中观测到7种流型,得到了不同工况下的压力波动信号及压降值。实验结果表明,由于液相黏度的影响,上倾管内大部分流型的过渡边界向流型图的左侧偏移,且黏... 利用室内实验装置,对上倾管内高黏油气两相流的流型和压降特性进行了实验研究。实验中观测到7种流型,得到了不同工况下的压力波动信号及压降值。实验结果表明,由于液相黏度的影响,上倾管内大部分流型的过渡边界向流型图的左侧偏移,且黏度越大偏移程度越大。将流型数据与Barnea流型判断模型进行对比,发现在高黏度时两者误差较大。根据压降数据得出,由于高黏度时液滴的附着作用增强,在气液表观速度均较小时,会出现黏度增加而压降却减小的现象。验证了OLGA模型和Zhang模型对于压降的计算精度,发现高黏度时模型的计算误差远大于低黏度情况。通过高黏度闭合关系式对Zhang模型进行修正,结果表明可以显著地提高其计算精度。 展开更多
关键词 气液两相流 上倾管 高黏油 流型 压降
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基于段塞流捕捉的高黏油气两相流模型的建立与验证 被引量：2
14
作者 李爽 李玉星 +1 位作者 王冬旭 王权 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3640-3649,共10页
随着传统油田的快速消耗,高黏稠油的开发逐渐引起了重视。有关高黏油的气液两相流研究主要集中在国外,国内的相关研究目前还较少。本文针对高黏油气混输管路,建立了一种捕捉段塞流的形成和发展过程,并进行两相流水力计算和液塞长度统计... 随着传统油田的快速消耗,高黏稠油的开发逐渐引起了重视。有关高黏油的气液两相流研究主要集中在国外,国内的相关研究目前还较少。本文针对高黏油气混输管路,建立了一种捕捉段塞流的形成和发展过程,并进行两相流水力计算和液塞长度统计的组合模型。通过气液相间滑移速度和液相连续性方程的求解得到管路中不同时刻和位置的持液率,以持液率的变化反映段塞的形成和发展。建立气液动量守恒方程关联持液率和压力,得到管路中各位置的压力变化。闭合关系式中,通过液塞平移速度、壁面及气液相界面的剪切力关系式加入黏度的影响,最终建立适用于高黏油气两相流的段塞捕捉模型。使用不同来源的数据验证模型计算压降和液塞长度的准确性,数据分别来源于国外研究者的实验数据和大庆油田的现场数据。结果表明,模型具有较高的计算精度,大部分压降误差在±15%以内,大部分液塞长度误差在±20%以内。 展开更多
关键词 气液两相流 高黏油 模型 段塞流 水力计算
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晃动条件下硫回收过滤机性能实验研究
15
作者 陈静 唐建峰 +3 位作者 王铭 程鸿旭 曹玉虎 王荣熠 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期35-40,共6页
目的探究晃动对硫回收工艺中离心式过滤机性能的影响。方法利用自主搭建的过滤机抗晃中试实验装置对不同晃动条件、离心式过滤机转速、滤布目数下的硫膏固含率(混合物中固体质量分数)、硫回收率及过滤效率进行实验研究,分析离心式过滤... 目的探究晃动对硫回收工艺中离心式过滤机性能的影响。方法利用自主搭建的过滤机抗晃中试实验装置对不同晃动条件、离心式过滤机转速、滤布目数下的硫膏固含率(混合物中固体质量分数)、硫回收率及过滤效率进行实验研究,分析离心式过滤机在海上硫磺回收工艺中的适应性。结果①离心式过滤机在晃动条件下仍能保持较好的过滤效果,产出硫膏固含率可达90%以上,晃动对硫膏固含率的影响不超过6%,且在高转速下稳定性更好;②硫回收率可维持在94%以上,增大滤布目数或者降低转速可提升硫回收率;③相对于600目滤布,350目滤布过滤效率更高,过滤时间可缩短80%以上。结论从过滤效果和运行稳定性来看,离心式过滤机具有较强的海上适应性,可满足海上硫磺回收的工艺要求。 展开更多
关键词 硫磺回收 离心式过滤机 硫膏固含率 硫回收率 中试实验 晃动工况
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基于重量法的天然气吸附脱碳微型实验装置设计与应用
16
作者 胡苏阳 刘鑫博 +5 位作者 刘淼儿 唐建峰 李光岩 李学涛 花亦怀 孙永彪 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS 北大核心 2021年第4期96-101,共6页
为评价筛选适用于低CO_(2)含量(3%,体积分数)条件液化天然气(LNG)脱碳工艺的脱碳吸附剂,以实际工艺条件为参考,设计搭建了可进行静态吸附实验、动态吸附实验及吸附剂脱附再生的实验装置,满足温度25~350℃、压力0~5 MPa的实验条件要求。... 为评价筛选适用于低CO_(2)含量(3%,体积分数)条件液化天然气(LNG)脱碳工艺的脱碳吸附剂,以实际工艺条件为参考,设计搭建了可进行静态吸附实验、动态吸附实验及吸附剂脱附再生的实验装置,满足温度25~350℃、压力0~5 MPa的实验条件要求。装置验证实验结果显示,采用重量法测量的CO_(2)、CH4在13X分子筛上的等温吸附线(25℃,0~4 MPa)与相关文献相符;在温度25℃、压力4 MPa、气体流量3000 m L/min实验条件下,进行了13X、5A分子筛对混合气体(97%CH4+3%CO_(2))的动态吸附实验,获得了该条件下吸附剂的CO_(2)吸附穿透曲线、CO_(2)及CH4吸附量、CO_(2)穿透时间以及分离因子,满足天然气吸附脱碳实验研究需求。所设计装置还可进行高温(280℃)和真空脱附再生实验,且尾气处理单元增加了实验安全性,可为研究吸附法脱碳应用于LNG及其相关领域提供条件。 展开更多
关键词 天然气脱碳 吸附法 实验装置 重量法
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油水体系水合物的生成特性及影响因素研究
17
作者 刘清华 邓乐洋 +2 位作者 宋光春 俞欣然 王武昌 《当代化工研究》 2024年第24期39-41,共3页
管道中水合物生成对流动安全保障具有极大威胁,研究不同含水率、防聚剂浓度和气液比对水合物生成的影响。同时,结合反应釜可视窗观察到的现象,分析了水合物的生成过程及其动力学特征。结果表明:含水率较低时,壁面上水合物主要集中在液相... 管道中水合物生成对流动安全保障具有极大威胁,研究不同含水率、防聚剂浓度和气液比对水合物生成的影响。同时,结合反应釜可视窗观察到的现象,分析了水合物的生成过程及其动力学特征。结果表明:含水率较低时,壁面上水合物主要集中在液相-壁面处;防聚剂在低含水率工况(≤60%)下作用效果更好,增大防聚剂浓度可抑制水合物沿壁面生长,该结果可为油气管道中水合物的防治技术提供了理论支持。 展开更多
关键词 水合物 油水体系 含水率 防聚剂 气液比
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甲烷-氮气分离膜研究进展及展望 被引量：9
18
作者 陈雷 李东泽 +2 位作者 刘刚 崔鹏 杜伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期120-130,共11页
油气行业是甲烷减排的重要关注行业,膜分离技术是实现甲烷高能效、低成本回收与减排的重要技术之一。针对油气生产与运输过程中存在的CH_(4)与N_(2)混合排放问题,分类综述了聚合物膜、无机膜、MOF混合基质膜在CH_(4)/N_(2)分离领域的研... 油气行业是甲烷减排的重要关注行业,膜分离技术是实现甲烷高能效、低成本回收与减排的重要技术之一。针对油气生产与运输过程中存在的CH_(4)与N_(2)混合排放问题,分类综述了聚合物膜、无机膜、MOF混合基质膜在CH_(4)/N_(2)分离领域的研究进展,分析了存在的主要问题以及可行的解决途径,探讨了油气行业CH_(4)/N_(2)膜分离技术未来的研究方向。研究结果表明:①提高CH_(4)/N_(2)分离膜的分离性能仍是当下研究的首要目标,需借助分子模拟、机器学习等技术探寻合适的MOF、离子液体等材料与基质膜的配对组合;②应考虑油气行业特定的复杂应用场景,开展CH_(4)/N_(2)分离膜修饰层构建方法研究,提高膜的耐污能力,保证膜的分离效率与使用寿命;③应加强与分离膜相匹配的底膜材料的研发,基于膜组件研发,还应综合考虑膜材料性能、分离效果、经济效益,对膜分离工艺流程及运行参数进行优化设计。结论认为,尽管相关研究已开展多年,但尚处于实验室探索阶段,亟待形成以高性能膜材料为核心的甲烷“零成本/负成本”回收方法,以促进油气行业“碳中和”目标的早日实现。 展开更多
关键词 油气行业 甲烷减排 膜分离 聚合物膜 MOF 混合基质膜 渗透系数 选择性
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基于分子动力学模拟的CH_(4)溶解对原油分子间作用的影响机制研究 被引量：13
19
作者 李秉繁 刘刚 陈雷 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1253-1263,共11页
为了研究甲烷(CH4)溶解对原油分子间作用的影响机制,利用分子模拟方法,分别构建正庚烷与正庚烷、蜡分子、胶质、沥青质的最低能量构型,分析CH4氛围对原油分子间相互作用的影响。以CH4/原油分子体系模型为研究对象进行分子动力学模拟,考... 为了研究甲烷(CH4)溶解对原油分子间作用的影响机制,利用分子模拟方法,分别构建正庚烷与正庚烷、蜡分子、胶质、沥青质的最低能量构型,分析CH4氛围对原油分子间相互作用的影响。以CH4/原油分子体系模型为研究对象进行分子动力学模拟,考察CH4溶解对原油分子体系黏度的影响,根据原油分子间相互作用、径向分布函数、体积应变、自扩散系数以及体系内聚能密度变化规律揭示CH4溶解对原油分子间作用的影响机制,发现CH4的溶解增大了原油分子间的间距,削弱了体系内原油分子间的范德华作用;体积膨胀为原油分子的热运动提供了更多的空间,原油分子热运动加剧,使得油品的流动能力增强;不同原油分子体系的黏度、径向分布函数、体积应变、自扩散系数以及内聚能密度的变化趋势类似,原油分子体系中蜡、胶质、沥青质的存在并未改变CH4对原油分子间作用的影响机制。 展开更多
关键词 甲烷 原油 分子模拟 溶解 分子间作用 影响机制
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基于群体平衡理论的水合物聚集动力学模型 被引量：7
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作者 宋光春 李玉星 +3 位作者 王武昌 姜凯 施政灼 姚淑鹏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期80-87,共8页
水合物颗粒间的聚集是导致油气输送管道堵塞的重要原因,建立聚集模型能更好地进行水合物聚集的防治。首先,假定管道中水合物颗粒粒径连续分布并忽略对流扩散的影响,建立了以群体平衡模型为基本框架的水合物聚集动力学模型。重点考虑水... 水合物颗粒间的聚集是导致油气输送管道堵塞的重要原因,建立聚集模型能更好地进行水合物聚集的防治。首先,假定管道中水合物颗粒粒径连续分布并忽略对流扩散的影响,建立了以群体平衡模型为基本框架的水合物聚集动力学模型。重点考虑水合物的聚集和破碎,该模型的核心主要包括聚集核和破碎核两部分。其中,聚集核包括水合物颗粒间的碰撞频率和碰撞后的聚集效率,破碎核包括水合物颗粒的破碎频率和破碎后子颗粒的粒径分布函数。接着,以前人研究为基础并结合水合物颗粒的自身特性,对模型聚集核和破碎核的计算方法进行了选取和改进。最后,采用计算流体力学方法对模型进行了求解并将求解结果与相关实验数据进行了对比分析。该模型可为管道流动安全保障提供技术支持。 展开更多
关键词 水合物 群体平衡 碰撞频率 聚集效率 破碎频率 粒径分布
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