四氢噻吩与硫酸镁热化学还原生成H_2S机制

针对注蒸汽开采稠油过程中次生硫化氢生成机制尚不清晰,生成路径复杂等问题,以稠油含硫模型化合物四氢噻吩+硫酸镁+水反应体系为研究对象,利用热模拟实验探究该热化学还原反应生成H_2S的机制、路径和反应动力学。结果表明:四氢噻吩+硫酸镁+水反应体系发生热化学还原反应的路径为含硫有机物的水解、硫酸根的质子化、硫化氢自催化、硫代硫酸盐向有机硫化物转化以及硫化物的热解和水解等过程;反应生成物包括羰基硫、硫醇、噻吩和硫醚类硫化物、H_2、CO_2、H_2S、MgO及烃类气体,裂解和缩聚反应同时存在,反应体系的反应级数为0.8,表观活化能为28.102 kJ/mol。     

含水条件下正己烷与硫酸镁热化学还原反应体系模拟

利用高压釜反应装置,在高温高压含水条件下对正己烷与硫酸镁热化学还原反应体系进行模拟,通过气相色谱仪、微库仑仪、毛细管气相色谱/脉冲火焰光度检测器、红外光谱仪及X射线衍射仪对气、油、固3相产物分别进行分析,并进行动力学研究.结果表明,反应体系在温度425～525℃内可以发生热化学还原反应,主要生成氧化镁、硫、焦炭、硫化氢、二氧化碳以及硫醇、硫醚和噻吩类等一系列有机硫化物,反应活化能为56.404 kJ/mol.     

稠油硫酸盐热化学还原生成H2S实验研究

为了研究稠油注汽热采过程中生成H₂S机理,以Na₂SO₄,CaSO₄,MgSO₄,Fe₂（SO₄）₃,Al₂（SO₄）₃与稠油硫酸盐热化学还原（TSR）实验为基础,探究稠油TSR生成H₂S机理。实验表明,不同硫酸盐与稠油反应生成H₂S不尽相同,硫酸盐的阳离子所带电荷数决定TSR反应程度的难易,电荷数越多越容易进行反应,且H₂S生成量顺序为Al₂（SO₄）₃>Fe₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄,但生成的烃量顺序为Fe₂（SO₄）₃ > Al₂（SO₄）₃ > MgSO₄ > CaSO₄ > Na₂SO₄。与其他硫酸盐不同的是,由于Fe₂（SO₄）₃的氧化性,Fe³⁺可能与生成的H₂S进一步反应。通过傅里叶红外变换光谱（FT-IR）对固相检测发现,不仅存在金属氧化物（CaO,MgO,Fe₂O₃,Al₂O₃）还存在FeS₂。最后,通过对MgSO₄油相硫含量的检测发现,反应后硫含量高于原油硫含量,证明了无机硫向有机硫的转化。     

煤粉燃烧过程中H_2S生成详细机理研究

为从自由基层面揭示煤粉燃烧过程中H_2S的生成机理,构建了由34个组分和115个基元反应构成的详细反应机理模型,并采用数值模拟和实验研究相结合的方法,验证了模型的可靠性,同时进行了主要含硫组分和重要自由基的生成速率分析以及H_2S生成的敏感性分析。组分浓度分布的预测值与实验值的对比结果表明:CO_2、CO、H_2、H_2S、SO_2和COS的误差均小于5%,CS_2最大误差为25%,模型具有较高的可信度。生成速率分析显示:H_2S主要通过基元反应H_2S+H?SH+H_2、CS_2+H_2O?H_2S+COS和COS+H_2O?H_2S+CO_2生成;SO_2先被CO和H还原为SO、HOSO等,再转化为S、SH,并最终还原为H_2S;CS_2、COS也是H_2S生成的重要来源,SH是H_2S生成的关键自由基。敏感性分析说明:基元反应HOSO(+M)?H+SO_2(+M)、SO_2+CO?SO+CO_2、CS_2+H_2O?H_2S+COS和COS+H_2O?H_2S+CO_2对H_2S的浓度表现出较高的敏感性,较高的温度(1 500 K)能够促进SO_2、COS、CS_2向H_2S转化。该结果可为煤粉锅炉中高温腐蚀的预测提供理论依据。     

H_2O_2与HNO_3生成速率比值判别臭氧生成敏感性

为了更好地理解珠三角臭氧污染特性,使用中尺度气象模型与三维空气质量模型MM5-CAMx v5.20系统,并调用化学过程分析等模块,基于2004年10月这一典型污染时段,对使用H2O2与HNO3生成速率比值(p(H2O2)/p(HNO3))判别珠三角臭氧生成敏感性的适用性进行了研究。结果表明:在珠三角地区,当p(H2O2)/p(HNO3)0.35时,可以断定其为臭氧生成的挥发性有机物(VOC)控制区,比值在0.35~1.6为过渡区,而比值大于1.6时为臭氧生成的NOx控制区。在秋季各种污染类型下,珠江口东部、佛山南部、广佛交界处白天都是臭氧生成的强VOC控制区;而珠三角西部与西南部则经历了从早上臭氧生成的VOC控制区或过渡区向下午NOx控制区的演变,珠三角北部与东部等大部分地区为臭氧生成的NOx控制区。     

四氢噻吩-3-酮还原酶的筛选与表征

通过基因挖掘技术获得一种来源于炭疽芽胞杆菌的短链脱氢酶BaCR1。它能够催化四氢噻吩-3-酮的不对称还原反应,进而合成碳青霉烯类抗生素硫培南的重要手性中间体(R)-四氢噻吩-3-醇。对BaCR1进行了催化性能表征,结果表明最适反应pH为7.0,最适反应温度为30℃,催化剂转化数(k_(cat))与米氏常数(K_M)之比(k_(cat)/K_M)为0.25 L/(mmol·s)。在100 mL的反应体系中,偶联葡萄糖脱氢酶用于辅酶再生,在底物上载量为50 mmol/L、重组大肠杆菌整细胞(干重)上载量为20 g/L的条件下,无需额外添加辅因子NADPH,反应24 h,转化率大于99%,还原产物的e.e.值为84%,实现了产物的克级制备,体现了酶法不对称还原制备(R)-四氢噻吩-3-醇的潜力。     

H_2S气体激光传感技术

在分析了我国现有油气田特点和开发建设中面临建设安全问题的基础上,通过分类比较目前油气田现场安全急需的H2S气体传感器就原理、特点及现行发展状况进行了阐述,重点介绍了基于调制吸收光谱原理的激光传感技术,并展望了气体传感技术未来发展。     

钨酸铜的生成及其氢还原过程的研究

本文提出一种生产微细钨铜复合粉的方法。将WO_3(或蓝钨)和CuO均匀混合,在空气中焙烧生成CuWO_4,再在氢气中还原,就能制得微细钨铜复合粉,其钨、铜两相分布均匀,钨颗粒细小且分布狭窄。本文详细地研究了钨酸铜的生成及其氢还原过程,与WO_3相比,发现两者的还原相变过程及动力学过程有某些差异。     

强磁场中氢分子离子 H_2~ 的电子能级

采用绝热近似，数值解ｚ方向微分方程，计算了超强磁场（β＝１０～１０００）中氢分子离子Ｈ＋２的ｍ＝０，－１～－４五个电子能级与原子核间的平衡距离．发现，对于激发态或在β≥１００范围内给出很好的结果．此外还讨论了β≤１００时，为得到更好的结果应采取的改进措施．     

火驱尾气中H_2S与O_2化学反应热力学研究

为了研究火驱尾气回注过程中H2S与O2的化学反应趋势,判断尾气回注工艺的安全性,运用化学反应热力学模型计算了给定组分中的H2S与O2化学反应参数,分析温度对反应过程的影响,进一步确定二者的反应边界条件及爆炸极限范围。研究结果表明,现场工况条件下火驱尾气中H2S与O2发生缓慢的氧化反应,主要产物为SO2与H2O,但随着温度的升高,反应自发程度减小。同时,根据混合物爆炸极限计算可知,火驱尾气在现场回注条件下无爆炸风险。     

钒钛磁铁矿球团H_2-CO气体还原动力学研究

本文研究了钒钛磁铁矿中性焙烧球团矿用 H_2、CO 和 H_2-CO 混合气体还原,气体的氧化度和球团矿粒度等对还原速度的影响;讨论了反应速度常数与温度的关系,一界面未反应核模型的适应性,以及还原过程中的相对阻力;推荐了这种球团矿还原的基本工艺参数。     

ZSM-5型分子筛上H_2选择还原NO

采用水热法合成了微米HZSM-5分子筛(HZSM-5)和纳米HZSM-5分子筛(nano-HZSM-5),通过XRD和SEM对样品进行了表征。结果表明:所得样品为纯态的HZSM-5和nano-HZSM-5分子筛。以上述样品为载体,制备了Pd基催化剂,并用于H2选择还原NO研究。在整个测试温度范围内,Pd/HZSM-5表现出良好的催化性能,优于Pd/nano-HZSM-5。当温度高于100℃时,Pd/HZSM-5上的NO可达到完全转化。此外,Pd含量仅影响低温时(100℃)Pd/HZSM-5的催化活性。上述结果说明所制备的Pd/HZSM-5是H2选择还原NO的优良催化剂。     

油气田开发中H_2S/CO_2腐蚀研究进展

首先分别探讨了CO2腐蚀和H2S腐蚀的机理及其影响因素;进而讨论了H2S/CO2共存条件下的腐蚀机理及其影响因素,分析了国内外H2S/CO2腐蚀研究的现状和趋势,提出了油井管H2S/CO2腐蚀的防护措施,探讨了高酸性油气田腐蚀研究的热点问题及发展方向.     

钢在H_2S中的应力腐蚀机构

用抛光的WOL型恒位移试样跟踪观察了各种低合金钢在H_2S中应力腐蚀裂纹产生和扩展的规律。结果表明:当钢的强度和K_I均大于临界值之后,在裂纹前端将会发生滞后塑性变形,即裂纹前端塑性区的大小及其变形量将随时间延长而逐渐增加,当这种滞后塑性变形发展到临界状态时就会导致应力腐蚀裂纹的产生和扩展。 对超高强钢来说,当这个滞后塑性区闭合后应力腐蚀裂纹就在其端点形核,随着滞后塑性变形的发展,这些不连续的应力腐蚀裂纹逐渐长大并互相连接。对强度较低的钢,随滞后塑性变形的发展,应力腐蚀裂纹沿着滞后塑性区边界向前扩展。 已经证明这个滞后塑性变形是由氢引起的,称作氢致滞后塑性变形。 利用WOL型试样测量了在H_2S气体以及H_2S饱和水溶液中的K_(ISCC)和da/dt研究了它们随强度变化的规律,以及阴极极化和阳极极化对超高强钢K_(ISCC)和da/dt的影响。     

氧化铁脱除H_2S的固定床反应器研究

原油在储存、输运过程中会产生油气挥发和H2S气体逸出,对周围环境影响严重,为此提出了采用氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的工艺.针对氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的固定床脱硫反应器建立了数学模型,利用COMSOL软件进行了求解,模拟计算出不同条件下固定床脱硫反应器的穿透曲线,并与实验值进行了对照,同时进一步探讨了吸附容量的影响因素.研究结果表明:采用的氧化铁脱硫剂在空速为1500h-1至4200h-1的范围内,穿透硫容随着空速的降低而增加;空速再度下降会导致穿透硫容减小;穿透时间和穿透硫容随温度的升高而增大.另外,在相同空速下,进料H2S浓度的变化只改变穿透时间,不影响硫容的变化.     

用分子筛从天然气中脱除H_2S

美国俄克拉何马州菲利普斯石油公司报导了使用工业分子筛从天然气中脱除30～160ppmH_2S 的试验。研究的条件范围如表1。表1 条件范围压力磅/标准平方时 750温度°F 40—76线速度 呎/分 25原料气浓度:H_2S ppm 30—160CO_2 体积% 1—3丙烷以上的重馏份体积% 1.3—4.7床层长度 呎 16分子筛脱硫时的现象证明了,H_2S 的吸附和 H_2S 形成硫氧化碳的吸附催化反应是同时发生的,其可逆反应如下:     

CO2加氢生成乙醛的研究

经热力学分析得出：当压力在３．０￣４．０ＭＰａ，温度在１８０￣３００℃的范围内，ＣＯ２加氢生成乙醛在热力学上是可能的。实验表明，在Ｒｈ－Ａｇ／ＳｉＯ２、Ｒｈ－Ａｇ－ＬｉＣｌ／ＳｉＯ２催化剂上有乙醛生成，乙醛的选择性最高可达４５．８９％。     

醇还原VOPO_4·2H_2O制备VOHPO_4·0.5H_2O的活化研究

研究了醇还原 VOPO4 · 2 H2 O制备的 VOHPO4 · 0 .5H2 O,在正丁烷和空气的混合气体中活化后 ,醇对产物物相组成的影响。由伯醇制备的 VOHPO4 · 0 .5H2 O活化后 ,产物中( VO) 2 P2 O7相的结晶度和含量较高 ;随着伯醇碳原子数的增加 ,活化后产物 ( VO) 2 P2 O7的无序度增加 ;仲醇制备的 VOHPO4 · 0 .5H2 O活化后 ,最终产物中 ( VO) 2 P2 O7的含量和结晶度较低 ,且有较多的无定型和 VOPO4 相生成。研究表明 ,正戊醇 (正辛醇 )制备的 VOHPO4 · 0 .5H2 O活化后 ,正丁烷的转化率和顺酐的选择性均优于仲戊醇 (仲辛醇 )和常规方法制备的 VOHPO4 · 0 .5H2 O     

氢分子(H_2)基态的相关函数与相关能

本文讨论了分子体系中对相关函数的选择以及电子相关能的校正问题。应用歧点条件确定试探函数中的某些变分参数,计算了氢分子基态的能量和振动频率,所得结果与实验值符合很好。     

Fe25Cr20Ni合金在H_2S－H_2中的高温硫化行为

使用连续称重装置和非连续称重装置对Ｆｅ２５Ｃｒ２０Ｎｉ合金在Ｈ２Ｓ－Ｈ２气氛中的高温硫化行为进行了研究。结果表明：这种合金的硫化行为遵循抛物线规律，腐蚀产物有３层：最外层（称ＯＬ－Ⅱ层）由Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓ系统组成；中间层（称ＯＬ－Ⅰ层）由Ｆｅ－Ｃｒ－Ｓ系统组成；内硫化层（Ｓｕｂｓｃａｌｅ）由一些弥散的硫化物相组成，标记实验的结果表明：合金在硫化过程中，腐蚀产物最外两层的生长是由金属离子向外扩散控制，而内硫化层的生长是由分解机理控制。