最新刊期

    2025 50 3

      C1化学与催化转化

    • CO2还原合成甲醇反应器研究进展

      李鹏阳, 张彩东, 王改荣, 田志强, 韩星, 牛佳星, 李兰杰
      2025, 50(3): 1-11. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240239
      CO<sub>2</sub>还原合成甲醇反应器研究进展
      摘要:CO2还原合成甲醇是实现碳减排和碳资源利用的有效途径之一。反应器作为CO2还原合成甲醇反应系统的核心,其优化和创新至关重要。介绍了CO2还原合成甲醇3种催化途径(热催化、光催化和电催化),综述了CO2还原合成甲醇反应器研究进展及其优缺点,并对反应器后续的研究方向和应用前景进行了展望。热催化反应器改进可采用原位冷凝、原位吸附和膜分离技术,旨在打破热力学平衡限制和解决副产水导致的催化剂失活问题,但膜在热催化条件下不具备长期稳定性,因此开发高热稳定性、高化学稳定性的膜材料是关键。光催化作为绿色路线应用前景广阔,但目前反应器效率较低且需要恒定光源,而系统稳定性不佳也制约了其规模放大,可通过改进反应器结构和研发新型光活化材料,提高反应器光利用、光捕获性能,以及改善传质。电催化途径反应条件温和,可以再生电力为驱动,工业应用潜力巨大,在反应器(电解槽)中应用气体扩散电极(GDE)可有效增强传质和提高电极效率,但存在气体扩散层堵塞、系统稳定性差和膜寿命短等问题。  
      关键词:CO2还原;甲醇;热催化;光催化;电催化;反应器   
      40
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 79657003 false
      更新时间:2025-03-27
    • 刘思, 章日光
      2025, 50(3): 12-22. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240209
      Li掺杂La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>催化剂上甲烷氧化偶联反应中氧物种迁移及类型对CH<sub>4</sub>解离影响的DFT研究
      摘要:La2O3催化剂广泛应用于甲烷氧化偶联(OCM)反应,但确定该反应中关键氧物种的类型及其对甲烷解离活性的影响仍具有挑战性。基于密度泛函理论(DFT)计算,探究了Li掺杂La2O3催化剂上氧迁移过程、氧迁移过程中形成的氧物种类型以及氧物种类型对甲烷解离活性的影响。结果表明,对于Li/Ov-La2O3催化剂,O2在催化剂表面氧空位上形成表面超氧物种O2- (1st),随后表面超氧物种O2- (1st)中的一个O迁移到次表层形成次表层过氧物种O22-(2nd),即Li/Ov-La2O3-O22-(2nd)催化剂。对于Li/La2O3催化剂,O2解离与催化剂表面晶格氧结合生成两个表面超氧物种O2- (1st),随后表面超氧物种O2-中的一个O迁移到次表层形成次表层过氧物种O22-(2nd),即Li/La2O3-O2- (1st)+O22-(2nd)催化剂。Li/Ov-La2O3-O22-(2nd)和Li/La2O3-O2- (1st)+O22-(2nd)催化剂中的次表层过氧物种O22-(2nd)提高了催化剂的甲烷解离性能,并使甲烷自发解离为吸附态CH3和H。这主要归因于次表层过氧物种O22-(2nd)的存在使得催化剂表面O处于缺电子状态,进而提高了催化剂的甲烷解离性能。  
      关键词:甲烷氧化偶联反应;La2O3催化剂;氧迁移;氧物种;Li掺杂   
      89
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 77027161 false
      更新时间:2025-03-27
    • 李佳祺, 刘明新, 初奇瑞, 尹扬凯, 孙梁毅, 赵广富, 张娜, 张磊
      2025, 50(3): 23-29. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240285
      焙烧温度对Ru/CeO<sub>2</sub>催化剂在高通量甲醇水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响
      摘要:高效催化剂的研制是高通量甲醇水蒸气重整制氢反应的关键技术之一。以RuCl3为原料、CeO2为载体,采用沉积-沉淀法制备了Ru/CeO2催化剂,通过XRD、N2吸/脱附、H2-TPR和XPS等对催化剂性质进行了分析,并考察了焙烧温度对催化剂在高通量甲醇水蒸气重整制氢反应中催化性能的影响。结果表明,随焙烧温度的升高,RuOx物种的还原性能先变强后变弱,表面氧空位相对含量先升高后降低。其中,Ru/CeO2-500催化剂中RuOx物种的还原性能较强,催化剂表面氧空位相对含量较高,催化活性较好。在反应温度为420 ℃、水醇物质的量比为1.2:1.0和甲醇水质量空速为6.0 h-1的条件下,Ru/CeO2-500催化剂的甲醇转化率为91.8%。  
      关键词:甲醇转化;Ru/CeO2催化剂;焙烧温度;甲醇水蒸气重整   
      108
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 77984010 false
      更新时间:2025-03-27

      低碳分子转化合成

    • 靳刘艳, 赵江涛, 张雨, 艾培培, 黄伟
      2025, 50(3): 30-38. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240206
      焙烧温度对MOF衍生Cu@C催化剂催化草酸二甲酯加氢制乙二醇性能的影响
      摘要:草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)是煤基合成气制EG的关键步骤,该步骤对于替代传统石油衍生路线生产EG并实现煤炭高附加值转化具有重要意义,而高效、稳定的催化DMO加氢制EG催化剂是推动煤基合成气制EG进一步发展的关键。以Cu-1,3,5-苯三羧酸金属有机骨架(Cu-BTC MOF)为前驱体,将其在N2气氛、不同温度下焙烧得到了Cu@C-x(x为焙烧温度)催化剂,并将Cu@C-x催化剂用于催化DMO加氢制EG反应。通过XRD、SEM、H2-TPR、XPS和N2物理吸/脱附对催化剂进行了表征,研究了焙烧温度对其物相组成、形貌、还原性能、表面元素组成和织构性质的影响。结果表明,焙烧温度改变了Cu物种与碳载体(Cu—O—C)的相互作用,进而显著影响了Cu颗粒尺寸和n(Cu+)/n(Cu0 + Cu+)。得益于适中的Cu物种与碳载体的相互作用,Cu@C-500催化剂具有最小的Cu颗粒尺寸和最大的n(Cu+)/n(Cu0 + Cu+)。在240 ℃、2.5 MPa、反应空速为0.2 h-1和n(H2)/n(DMO)为200反应条件下,Cu@C-500催化剂的DMO转化率达100%,EG选择性达94.13%,且在250 h内未出现失活现象。  
      关键词:MOF;Cu催化剂;草酸二甲酯;乙二醇;焙烧温度   
      169
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 72986847 false
      更新时间:2025-03-27
    • Ni/Al2O3-CeO2催化剂上乙烷干重整反应本征动力学研究

      郭冰洋, 杜春丽, 范志辉, 杨旭港, 张艺, 闫龙飞, 张振洲, 涂维峰
      2025, 50(3): 39-46. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240298
      Ni/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-CeO<sub>2</sub>催化剂上乙烷干重整反应本征动力学研究
      摘要:乙烷干重整反应是实现CO2利用的重要途径之一。Ni基催化剂因具有低成本和高催化活性等特点被广泛用于乙烷干重整反应。然而,乙烷干重整反应机理仍不明晰,这制约了高效Ni基催化剂的开发。采用溶胶凝胶法制备了Ni质量分数分别为5%和10%的Ni基催化剂(5%Ni/Al2O3-CeO2和10%Ni/Al2O3-CeO2),通过本征动力学方法分析了反应物分压(pC2H6pCO2)和产物分压(pH2和pCO)对相关反应的影响,研究了反应温度、Ni团簇平均粒径对乙烷干重整反应过程中乙烷活化的影响。结果表明,在温度为823 K、常压、pC2H6为0.1~7.0 kPa、pCO2为2.0~20.0 kPa和空速为6.9 × 105 mL/(g·h)下,催化剂上乙烷正向转化速率与pC2H6线性相关,且不受pCO2pH2和pCO的影响;在本征动力学区间内,乙烷重整反应速率的速率控制步骤为乙烷活化,活化能为(108 ± 10) kJ/mol。在温度为823 K、常压和空速为6.9 × 105 mL/(g·h)下,Ni团簇平均粒径为6.5 nm的5%Ni/Al2O3-CeO2具有较高的乙烷活化速率((7.26 ± 0.80) mol/(mol·min·kPa))。  
      关键词:乙烷干重整反应;Ni/Al2O3-CeO2催化剂;本征动力学;反应机理   
      151
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 77057553 false
      更新时间:2025-03-27
    • 石晓丹, 赵江涛, 张雨, 艾培培, 黄伟
      2025, 50(3): 47-57. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240193
      Ti<sub>3</sub>C<sub>2</sub> MXene负载Cu基催化剂的草酸酯加氢制乙醇酸甲酯催化性能
      摘要:乙醇酸甲酯(MG)作为生产可降解塑料聚乙醇酸的关键原料,具有广阔的市场空间和较高的经济价值。草酸二甲酯(DMO)加氢制MG是实现煤炭和天然气资源转化与增值利用的途径之一。但MG是DMO不饱和加氢的产物,现有催化剂难以实现其高效制备。Cu基催化剂虽在DMO加氢反应中应用广泛,但其更倾向于催化DMO深度加氢。选用二维层状Ti3C2 MXene为载体,对其进行碱处理制备了alk-Ti3C2 MXene,进而通过超声浸渍法制备了alk-Ti3C2 MXene负载Cu基催化剂。结果表明,碱处理不仅可以增大载体的层间距(由1.02 nm增大至1.25 nm左右)和比表面积(由3.61 m2/g增大至7.10 m2/g以上),同时也能增加载体表面—OH数量,进而调控载体表面—OH和Cu物种之间的相互作用,最终影响Cu物种的粒径以及价态组成。NaOH处理后的Na-Ti3C2 MXene载体负载Cu催化剂(Cu/Na-Ti3C2 MXene)表现出良好的催化性能和稳定性,其MG收率高达60.63%(反应26 h),且230 h内未出现失活现象。相对适宜的Cu粒径(43.4 nm)、较高的n(Cu0)/n(Cu0 + Cu+)(71.17%)以及Cu物种与载体表面—OH间的强相互作用,使Cu/Na-Ti3C2 MXene具有良好的催化性能和稳定性。  
      关键词:Ti3C2 MXene;草酸二甲酯加氢;Cu基催化剂;乙醇酸甲酯;金属-载体相互作用   
      108
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 77821104 false
      更新时间:2025-03-27

      碳资源转化利用

    • 垃圾衍生燃料气化技术研究进展

      龚梦银, 郭帅, 李伟, 任强强
      2025, 50(3): 58-70. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240253
      垃圾衍生燃料气化技术研究进展
      摘要:在生活垃圾量显著增大和能源需求不断攀升的背景下,将垃圾转化为能源是一种可行的双赢解决方案。相比于传统燃烧,垃圾衍生燃料(RDF)气化将难利用的固废转化为易催化转化的合成气,且飞灰和二噁英等有害物质排放显著下降,具有较大的发展潜力和应用前景。气化效率与经济性是RDF气化规模化利用的关键,因此选取合适的气化技术及调控关键操作运行参数至关重要。介绍了RDF分类与制备方法、成分特点、研究热点和气化原理,总结了典型RDF气化技术的优缺点,重点分析了原料组成、气化温度、气化介质、当量比、催化剂类型和使用条件等因素对RDF气化的影响。固定床气化技术适用于小型气化站及热电联产,流化床气化技术适用于规模化工业合成工艺,等离子气化技术适用于处理危废。提升RDF气化效率及合成气品质可通过优化原料组分、选择合适的气化介质和催化剂以及调整反应工况来实现。未来的研究可集中在开发新型高效RDF气化技术、优化RDF气化过程控制策略以及集成RDF气化与其他能源系统。  
      关键词:生活垃圾;垃圾衍生燃料;气化技术;影响因素   
      121
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 76195624 false
      更新时间:2025-03-27
    • 赵文强, 邹胜, 白元盛, 王庆印, 王自庆, 王昊君, 王公应
      2025, 50(3): 71-81. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240257
      氮掺杂生物质炭的制备及作为催化剂载体在加氢领域研究进展
      摘要:为实现“双碳”目标,高效催化低碳化合物加氢实现其高价值利用以及将来源广泛、可再生的生物质作为原料制备氮掺杂生物质炭材料用于催化加氢反应是当前研究热点。然而生物质的复杂性导致其在制备氮掺杂生物质炭材料时,炭材料表面性质与结构特性存在较大差异,氮掺杂生物质炭材料在催化加氢领域的工业应用仍存在较大挑战。对氮掺杂生物质炭材料制备及其作为催化剂载体在加氢领域的研究进行了综述。首先阐述了氮掺杂物种的类型及性质、氮掺杂生物质炭材料典型制备方法;其次,与其他催化剂载体进行了对比,总结了近年来国内外氮掺杂生物质炭材料在催化加氢反应中的研究进展;最后,对用于催化加氢领域的氮掺杂生物质炭材料的未来发展趋势进行了展望,以期为推动氮掺杂生物质炭材料在催化加氢领域的发展提供参考。  
      关键词:生物质;氮掺杂;炭材料;催化剂载体;催化剂;加氢   
      136
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 83183909 false
      更新时间:2025-03-27
    • 蓝藻水热碳化制备固体燃料:燃料特性及燃烧行为

      周海云, 张琳, 王伟霞, 徐振佳, 袁思佳, 鲍业闯, 姚烘烨, 赵培涛
      2025, 50(3): 82-88. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240269
      蓝藻水热碳化制备固体燃料:燃料特性及燃烧行为
      摘要:蓝藻含水率高达99%以上,采用热解等热化学处理方法时需要对蓝藻进行干燥预处理,能耗极高。针对该问题,对含水率92.94%的蓝藻进行水热碳化(HTC)处理,研究了水热温度(180~260 ℃)、保温时长(0~3 h)和升温速率(1 ℃/min和1 ℃/6 min)对水热炭燃料特性及燃烧行为的影响。结果表明,通过水热碳化处理,蓝藻挥发分含量降低了9.92%~29.13%,灰分含量提高了8.54%~25.52%,固定碳含量提高了0.82%~5.26%。蓝藻水热炭燃烧可分为干燥脱水、挥发分脱除以及挥发分和固定碳燃烧3个阶段。水热碳化处理提高了蓝藻的着火温度(505~583 K)和燃尽温度(747~812 K),更加有利于蓝藻储存和运输。动力学分析结果表明,挥发分脱除及其燃烧阶段为一级反应,活化能为27.82~66.04 kJ/mol;固定碳燃烧阶段为二级反应,活化能为38.65~65.68 kJ/mol。本研究可为蓝藻资源化利用提供参考。  
      关键词:蓝藻;水热碳化;水热炭;燃料特性;动力学分析   
      78
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 79331575 false
      更新时间:2025-03-27

      绿色低碳化工技术

    • 煤制油项目碳排放核算方法现状与建议

      苏玲彦, 周丽
      2025, 50(3): 89-96. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240270
      煤制油项目碳排放核算方法现状与建议
      摘要:发展煤制油是保障国家能源安全的一项战略性举措,煤制油项目也是煤化工领域主要的碳排放源之一。“双碳”背景下,确立合理的煤制油项目碳排放核算方法,获得准确的碳排放数据是将煤制油行业纳入全国碳排放权交易市场(简称“全国碳市场”)的基础,也是企业制定碳减排方案和编制可持续发展报告、ESG(环境、社会与治理)报告的基础。基于中国煤制油行业发展现状,分析了开展煤制油项目碳排放核算的意义与价值,总结了煤制油项目碳排放核算方法的现状。在排放源、核算边界和产品产量统计的一致性方面,现有化工行业核算方法不能满足煤制油行业内单位产品排放强度可比性要求;在原材料消耗相关碳排放和热力碳排放等方面,核算数据不能满足预期全国碳市场配额分配所需的质量要求。针对煤制油行业碳排放核算方面存在的不足,提出了6个方面改进建议,包括核算指南不再区分直接液化与间接液化工艺,探索联合主体履约模式,依情选择碳质量平衡与在线连续监测方法,基于低位发热量的产品折标加和处理方式,外供合成气等计为含碳输出物,以及采用净热力消耗量与默认热力碳排放因子的简化处理,以期为编制煤制油项目碳排放核算指南及相关技术标准提供参考。  
      关键词:煤制油;碳排放;核算方法   
      13
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 82059961 false
      更新时间:2025-03-27
    • 不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺经济性分析

      吴子波, 张敬宇, 吴路平, 罗橙, 张红瑞, 张树杨, 李俊英
      2025, 50(3): 97-105. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240435
      不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺经济性分析
      摘要:为研究不同绿氢耦合生物质气化制绿色甲醇工艺的经济性,以较有代表性的3种工艺(催化转化甲醇合成工艺、非催化转化甲醇合成工艺和弛放气提氢循环甲醇合成工艺)为研究对象,分别从固定资产投资、公用工程消耗和总成本费用对3种工艺进行了分析。结果表明,催化转化甲醇合成工艺、非催化转化甲醇合成工艺和弛放气提氢循环甲醇合成工艺固定资产投资依次降低,电解水制氢工序是3种工艺中投资最高的工序,优化该工序配置是降低投资的关键;非催化转化甲醇合成工艺副产蒸汽量最多,将生物质气化合成气出口高温气与转化反应气进行热量耦合是节能降耗的关键;一定条件下弛放气提氢循环甲醇合成工艺具有相对最高的经济性,当电价降至0.2 CNY/(kW·h)以内时,该工艺的总成本费用可低于2684.24 CNY/t。  
      关键词:绿氢;生物质气化;催化转化;非催化转化;绿色甲醇;经济性分析   
      35
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 82066389 false
      更新时间:2025-03-27

      CCUS技术

    • 粉煤灰源硅基固体胺吸附剂捕集CO2的研究进展

      廖清云, 杨茜, 赵潇, 栗晟, 王骥, 刘涛
      2025, 50(3): 106-112. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240275
      粉煤灰源硅基固体胺吸附剂捕集CO<sub>2</sub>的研究进展
      摘要:纳米二氧化硅高昂的合成成本制约了硅基固体胺吸附剂的进一步推广应用。固废资源粉煤灰中二氧化硅含量较高,以粉煤灰为硅源降低硅基固体胺吸附剂制备成本逐渐成为研究热点。综述了近年来粉煤灰源硅基固体胺吸附剂的研究进展,重点阐述了粉煤灰源硅基固体胺吸附剂的基体制备技术、有机胺负载技术、CO2吸附性能和循环稳定性,并对现有粉煤灰源硅基固体胺吸附剂存在的问题进行了分析。最后对粉煤灰源硅基固体胺吸附剂未来研究方向进行了展望。  
      关键词:CO2捕集;固体胺吸附剂;粉煤灰;CO2吸附性能;循环稳定性   
      58
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 72862593 false
      更新时间:2025-03-27
    • 二氧化碳捕集、利用与封存示范工程进展

      向国育, 申长俊, 陆诗建, 刘玲, 康国俊
      2025, 50(3): 113-122. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240202
      二氧化碳捕集、利用与封存示范工程进展
      摘要:二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术被普遍认为是一种能够有效减少二氧化碳排放的技术。CCUS示范工程是发展我国去碳化产业的关键,对我国实现双碳目标具有重要意义。阐述了CCUS示范工程的关键技术环节,并总结了各关键技术环节的示范项目的规模及其分布情况。分析了目前国内外CCUS示范项目存在的问题,并为推动CCUS技术的进一步发展提出了建议。  
      关键词:CCUS技术;CCUS示范工程;碳达峰;碳中和   
      212
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 68437780 false
      更新时间:2025-03-27
    • 吴世浩, 杨智, 谢汉林, 何松, 郑雅文, 王珺瑶, 莫松平
      2025, 50(3): 123-134. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240220
      基于SAFT类状态方程的CO<sub>2</sub>、C<sub>1</sub>~C<sub>4</sub>烷醇及其混合物气液相平衡特性的预测研究
      摘要:相变吸收剂捕集CO2作为一种新型低能耗碳捕集技术已受到广泛关注。物理溶剂型相变吸收剂具有分相后富相溶液CO2负载更低的优点,具有较好的应用潜力。精确预测溶剂组分的相平衡特性对于相变吸收法CO2捕集系统的设计与优化至关重要。针对纯质体系(CO2、C1、C2、C3或C4烷醇)和二元混合体系(CO2 + C1烷醇、CO2 + C2烷醇、CO2 + C3烷醇或CO2 + C4烷醇),采用3种典型的统计缔合流体理论(SAFT)类状态方程(分别为CPA、PC-SAFT和SAFT-VR-SW状态方程),系统评估了不同缔合方案对纯质体系气液相平衡特性的预测性能。通过引入二元交互作用系数(kij),探究了不同状态方程对二元混合体系气液相平衡特性的预测性能。结果表明,对于CO2,非缔合方案显示出更高的预测精度,其中采用非缔合方案的PC-SAFT状态方程的预测性能最优;对于C1~C4烷醇,SAFT-VR-SW状态方程具有最大的预测偏差,而使用CPA或PC-SAFT状态方程时,不论是采用2B方案还是3B方案,整体无显著差异。当kij为0时,3种状态方程对不同二元混合体系相平衡特性的预测存在显著差异,其中PC-SAFT状态方程对二元混合体系具有较好的预测性能。通过引入最优kij,3种状态方程对二元混合体系相平衡特性的预测精度均显著提升,其中SAFT-VR-SW状态方程的提升最为显著,预测偏差从35.37%降至5.42%。  
      关键词:CO2捕集;烷醇;SAFT类状态方程;相平衡特性;二元混合体系   
      123
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 68585413 false
      更新时间:2025-03-27

      水合物技术

    • 水合物阻聚剂作用机理与性能影响因素研究进展

      穆祎, 柳扬, 吕晓方, 穆慧云, 孙秉才, 周诗岽, 马千里, 王传硕
      2025, 50(3): 135-147. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240208
      水合物阻聚剂作用机理与性能影响因素研究进展
      摘要:由水合物生成及聚集引起的管道堵塞是深海油气流动保障面临的主要问题之一。水合物阻聚剂(AAs)可通过阻止水合物颗粒聚集从而防控水合物堵塞,具有使用剂量低、适应高过冷度(> 10 ℃)环境等优点,应用前景广阔。首先综述了不同类型的水合物阻聚剂,从分子尺度分析了阻聚剂在水合物表面的作用机理,以及阻聚剂构象对其性能的影响;然后总结了常用的阻聚剂评价设备及评价方法,并探讨了体系中液烃组成、含水率、蜡、沥青质,以及盐等其他物质对阻聚剂阻聚效果的影响;最后展望了水合物阻聚剂的未来发展。水合物阻聚剂在体系中的作用机制是复杂的,可根据不同体系选择适应性与阻聚效果更好的阻聚剂。本研究可为开发高效、绿色、经济的水合物阻聚剂提供参考。  
      关键词:流动安全保障;水合物;阻聚剂;分子动力学模拟   
      42
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 82456690 false
      更新时间:2025-03-27
    • 王蕊蕊, 姜少林, 王超, 施中锋, 赵伟龙, 郝晓茹, 盛伟
      2025, 50(3): 148-154. DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20240250
      氟化表面促进剂复配氧化石墨烯对甲烷水合物生成动力学特性的影响
      摘要:利用天然气水合物储存和运输天然气受到了研究者关注。然而,水合物存在生成条件苛刻、生成速率慢和储气量低等问题,限制了该技术的应用。采用全氟己基磺酸钾(PHS)与氧化石墨烯(GO)复配的促进剂,在277 K、6 MPa条件下,开展了甲烷水合物生成实验,研究了其动力学特性。结果表明,不同浓度复配促进剂用于水合物生成,诱导时间最短为3 min(0.2 g/L GO + 10 mmol/L PHS),相比纯水体系诱导时间(221 min)显著缩短;储气量最高为158 mL/mL(0.2 g/L GO + 10 mmol/L PHS),相比纯水体系储气量增大了690%,相比0.2 g/L十二烷基硫酸钠(SDS)作为促进剂储气量增大了28%。回收利用复配促进剂(0.2 g/L GO+10 mmol/L PHS),5次循环过程中储气量均可保持在120 mL/mL。  
      关键词:甲烷水合物;氟化表面促进剂;氧化石墨烯;动力学   
      55
      |
      0
      |
      0
      <HTML>
      <网络PDF><XML><Meta-XML>
      <引用本文> <批量引用> 79329471 false
      更新时间:2025-03-27
    0