催化裂化三旋催化剂细粉烧结及结垢机制

为研究催化裂化烟气轮机结垢的形成过程,选择催化裂化装置三旋细粉作为对象,采用X射线衍射、扫描电镜和同步热分析等技术,考察三旋细粉经不同温度处理后样品的晶相结构、表面形貌、差热曲线、孔结构和骨架密度等。通过对比不同温度样品的物理化学变化规律,提出催化剂细粉的结垢机制。结果表明,结垢过程是催化剂细粉的液相烧结形成致密固相的过程。     

催化裂化三旋催化剂细粉烧结及结垢机制

为研究催化裂化烟气轮机结垢的形成过程,选择催化裂化装置三旋细粉作为对象,采用X射线衍射、扫描电镜和同步热分析等技术,考察三旋细粉经不同温度处理后样品的晶相结构、表面形貌、差热曲线、孔结构和骨架密度等。通过对比不同温度样品的物理化学变化规律,提出催化剂细粉的结垢机制。结果表明,结垢过程是催化剂细粉的液相烧结形成致密固相的过程。     

结垢诱导期的实验研究与理论分析

换热面结垢是一个普遍存在的问题,而结垢诱导期的长短对污垢形成过程具有重要的影响,即使在相同实验条件下,不同材料换热面的结垢诱导期仍相差较大.实验研究了铜、铝、不锈钢及渗铝钢4种不同表面能材料在多种工况下的污垢过程诱导期测试,得知材料表面能、溶液浓度、流速及温度都是影响结垢诱导期和成垢过程的主要因素.     

陕北某气田气液降压分离系统污水结垢原因分析及防垢方法研究

针对陕北某气田气液降压分离系统结垢严重的现象,通过分析站内污水水质、结垢产物组成、天然气组成、污水配伍性和运行工况等,找出结垢原因并提出相应的处理措施。分析结果表明:结垢产物主要为Ca CO3,污水中成垢离子含量高、污水不配伍、压力骤降引起CO2分压降低促进CaCO3形成是气液降压分离系统结垢的主要原因。提出将阻垢剂加药点移至计量分离器出口,投加100 mg/L的阻垢剂WT-225,防垢效果显著。     

两种斜翅管表面碳酸钙垢初始阶段结垢特性

进行了3种强化管在不同碳酸钙溶液浓度和流速下的动态结垢实验,得到碳酸钙浓度、流速和不同管型对碳酸钙析晶垢结垢过程的影响.结果表明,碳酸钙浓度增大,使溶液中均相成核速率和所形成晶核的生长速率增大,使溶液换热表面界面的污垢晶粒浓度和成垢离子浓度均增大,前者使更多的污垢附着换热面,而后者使表面异相成核速率和生长速率增大.流速增大,使光管表面形成的晶核、污垢晶体和污垢热阻均减少,而诱导期延长;使平直和锯齿斜翅管初始成核增多,但诱导期延长,而结垢量和污垢热阻减小.平直和锯齿斜翅管在清洁状态和结垢状态下均具有比光管更大的总换热系数、更小的污垢热阻,尽管结垢量略多.在相同结垢状态下,锯齿斜翅管的结垢量和污垢热阻大于平直斜翅管的,但是,其总换热系数仍大于平直斜翅管.     

天然气压缩机转子结垢成因探讨

对D10R9B型离心式压缩机转子结垢形成的机理进行了研究.D10R9B型离心式压缩机转子结垢,破坏了转子动平衡,使压缩机振动幅度超标,导致压缩机多次停机的事故.借助于气相色谱、X光衍射等分析手段,对原料气和积垢样品的组成进行了分析,结果发现,造成压缩机转子结垢主要有两大类固体物质:一类是无机硫化合物、铁氧化物,一类是矿物"粉尘".研究表明:压缩机转子结垢形成的主要原因是铁的氧化物(FexOy)和硫化物(FenSm)的存在.根据研究结果,提出了减振处理建议.     

磁场强度及频率对碳酸钙结垢的影响

研究了磁场对碳酸钙结垢的影响,比较了经过磁处理和未经过磁处理的钙硬溶液结垢现象差别,测定了电导率的变化.还分别考察了磁场强度、频率对碳酸钙结垢的影响,考察了其晶型的变化和电导的变化.实验表明磁场可以加速碳酸钙成核,进而形成松散的晶型结构从而起到阻垢的目的.     

高频电场用于燃煤电厂冲灰水及循环水系统除、防垢的可行性研究

采用水力除灰的燃煤电厂很多存在冲灰水及循环水系统结垢问题,主要结垢成份均为过饱和CaCO3。介绍了高频电场的作用机理,通过高频电场作用改变系统中水分子存在状态进而阻止黏附性很强的CaCO3晶体沉淀的形成,达到除垢防垢的作用。     

吉林油田注水系统结垢趋势预测

针对吉林油田注水系统的特点,对碳酸盐垢,硫酸盐垢的结垢趋势分别进行了理论预测,同时对实验室仿真模拟实验中的结垢样品进行了Ｘ射线衍射分析,理论预测结果表明,吉林油田注水系统中可能会形成碳酸盐垢而不会形成硫酸盐垢,理论预测和实验室仿真实验完全相符,为吉林油田注水系统选择合适的阻垢剂提供了依据。     

复配阻垢剂对碳酸钙阻垢效果及垢晶微观形貌影响

针对石南1631注水井结垢问题,以该注水井水样分析数据为基础,应用Scale-Chem结垢预测软件对该注水井的结垢类型进行了预测,得到该注水井的主要结垢类型为碳酸钙垢,并与现场垢样分析结果进行了对比。为了减缓结垢对注水的影响,选用五种阻垢剂对该注水井水样开展了阻垢效果研究。在阻垢剂单剂对注入水水样阻垢效果实验研究的基础上,将优选出的阻垢剂PESA与DTPMPA以2:1 复配,当阻垢剂浓度为80mg/L时,阻垢率达到90.26%。为明确复配阻垢剂的阻垢机理,对加入不同复配阻垢剂浓度前后形成的垢晶进行了扫描电镜分析与X-射线衍射分析,分析结果表明,复配阻垢剂对碳酸钙晶体的形貌与晶体粒径均有一定程度的影响,在实验所用复配阻垢剂浓度范围内,阻垢剂浓度越高,碳酸钙晶体的平均粒径越小;复配阻垢剂主要通过螯合增溶与晶格畸变,在碳酸钙垢的形成过程起到了抑制作用。     

矿井水在循环冷却系统中的结垢规律

针对火力发电循环冷却水系统以矿井水为补充水引起的结垢问题,进行了结垢规律实验。以挂片沉积法模拟循环冷却水系统换热表面的结垢过程,采用重量法对所得的结垢产物进行分析,系统地考察了模拟矿井水中无机离子、温度、pH以及接触时间对结垢的影响,揭示了循环冷却水系统换热表面的结垢原理。实验结果表明：Ca²⁺、HCO₃^-、Mg²⁺、SO₄^2-的浓度增大对结垢量的增多有显著影响。同时,随着温度的上升、pH的提高、接触时间的增长,结垢量都有不同程度的增加。SO₄^2-浓度的增大会导致硬垢量增多。同时发现,SO₄^2-含量较低时,虽然Ca²⁺、Mg²⁺浓度增大,但生成的硬垢量也减少。SO₄^2-含量是形成硬垢的主要因素。该实验为进一步防止结垢,有针对性地进行水质处理奠定了基础。     

油田注入井井筒碳酸盐结垢初始阶段影响因素研究

针对油田注入水结垢问题,通过室内实验研究了温度、材质、pH值、粗糙度和离子浓度等对油田常用钢材碳酸盐结垢初始阶段的影响。实验结果表明,温度升高促进碳酸盐结垢,温度增加20℃,前8 h平均结垢速率增大35%左右;油田常用3种钢材中A3钢碳酸盐结垢量最小,24 h结垢量比N80的结垢量少27%左右,12 h内J55钢结垢速率大于N80。试样表面粗糙度越大,碳酸盐结垢速率越大,打磨试样砂纸由800~#变为400~#,同时间段结垢量平均增加15%。溶液pH值减小和离子浓度增加,试样结垢速率增大。离子浓度增加一倍,同时间段结垢量增加28%。因此较多地采用A3钢和尽可能降低管材表面粗糙度,通过必要的水处理来降低注入水离子浓度、保持注入水的pH值在一定范围内均可以有效延长碳酸盐结垢诱导期,减小设备清洗频率。     

用吸附聚集x-射线衍射法研究储层结垢情况

建立了一种新的测定垢晶体的实验方法—— 吸附聚集 Ｘ － 射线衍射法．原理是利用晶种物质在各种混合水样中的异相成核作用,加速形成垢晶体,同时利用晶种物质对垢晶体的吸附聚集作用,将垢物质吸附聚集在晶种物质上,通过过滤,将生成的无机垢浓缩聚集在一起,最后通过高精度大功率 Ｘ射线衍射仪分析、检测混合晶种物质的物相成分．该结垢实验方法可以准确地检测出各种混合水样中是否结垢及结垢物质的种类和结垢量的大致范围．     

江苏油田卤水输送管道中硫酸钙结垢趋势预测

采用Oddo-Tomson饱和指数法考察含硫酸盐的卤水输送管道的硫酸钙结垢趋势,并确定判断方法;根据江苏油田输卤管道的结垢样品分析结果和输卤的温度、压力等条件,确定江苏油田淮安首站输卤管道卤水中硫酸钙的结垢趋势的应用方程,并对其硫酸钙的结垢趋势进行预测。预测结果与现场采集的结垢样品的分析结果基本一致。     

饱和系数法在歧口17-2油田结垢预测中的应用

结垢是油田注水过程中遇到的最严重的问题之一。为了避免由于结垢而造成的一系列不良后果，应对油田水结垢进行科学预测，并提出相应合理的防垢措施。对过去已有的结垢预测方法进行了综合对比，从热力学平衡原理出发，考虑了水矿化度、温度、压力等因素对结垢的影响，提出了更加符合油田实际的预测油田水结垢情况的方法饱和系数法。利用建立起来的方法通过编程计算，分析了歧口１７－２油田实验区地下水和注入水及其混合水的结垢情况，预测结果与实际情况基本吻合     

神经网络用于油田地面集输管道结垢预测

利用典型的误差反传神经网络理论,对油田地面集输管道结垢进行预测和评判,避开了各种因素对其结垢影响规律的难题,准确地预测和评判地面集输管道的结垢情况。应用人工神经网络分析某油田地面集输系统管道的结垢情况后表明,人工神经网络无需建立数学模型,学习过程通过自动调节神经元之间的连接权值完成,在选取有代表性的训练样本情况下,人工神经网络能够成功地预测和评判地面集输管道的结垢情况。     

华北油田油井腐蚀原因分析*

针对油井腐蚀、结垢严重影响油田正常生产的问题,开展了腐蚀、结垢原因及机理分析研究。通过对不同断块不同油层200多口油井采出水离子、腐蚀结垢产物、腐蚀速率仿真计算以及油田生产中发现的腐蚀结垢实际情况的综合分析,认为：产出液含水量升高是产生油井腐蚀的直接原因。由于地层水偏酸性,游离CO2,H2S,HCO?3含量高,矿化度高,电化学反应强烈是腐蚀存在的机理;而产出液中Ca2+,Fe3+,Fe2+及Mg2+含量的不同是导致多油井结垢程度不一致的根本原因。为快速定性地明确油井腐蚀、结垢类型和结垢治理奠定了基础。     

原油高温结垢速率测定和预测模型研究进展

综述了原油高温结垢的室内测定和预测模型的研究现状,重点回顾分析了预测模型的发展历程。室内实验和模型预测是研究原油高温结垢速率的重要方法。常用室内结垢实验装置分为搅拌式和回路式,通过实验可快速获取大量有效数据,但是实验数据往往存在缺陷,无法直接应用指导现场换热器防垢。结垢预测模型需要反映原油高温结垢的化学反应本质,体现原油物性、温度、流速等重要因素以及不同过程对结垢速率的影响。目前结垢预测模型,包括已经取得巨大成果的临界模型,大多属于半经验公式,其精度和适用性始终有限。更精确的模型必须基于对结垢机理的进一步研究。由于能够成功描述非线性系统特征,人工神经网络模型也将是另一种十分有前景的预测技术。     

高温高压气藏地层水结垢规律实验研究

针对目前国内外缺乏直接检测高温高压地层水离子含量设备的问题,设计了测试高温、高压条件下实际气藏流体中地层水离子含量及结垢量的静态实验。采用实际气藏流体进行了高温高压PVT 分析及离子含量检测实验,测试不同条件下水中气、气中水含量及地层水离子组成,确定地层流体结垢量,综合研究了高温高压地层水相态变化和离子含量的变化规律及其内在联系。结果表明：随地层压力降低,天然气在水中的溶解度降低,水的蒸发加剧,地层水矿化度升高,结垢趋势增加。一定的低压高温条件下,地层流体中的无机盐结垢且结垢量随压力降低而增加,随温度降低而减小;实际地层流体结垢量比脱气地层水低且结垢量随温度压力的变化趋势更为明显。     

吴定区块多层系开发采出液集输系统的堵塞机理

针对吴定区块多层系开发油井集输管线中堵塞严重的问题,对不同层系的采出水化学组成进行分析,按照均匀设计原理对各层系采出水不同配比进行结垢类型与趋势预测,结合不同位置堵塞物的化学容量分析、X-荧光光谱半定量分析和采出水腐蚀性评价结果对集输管线中的堵塞物形成机理进行了分析研究。结果表明:吴7增侏罗系采出水高含碳酸盐,结垢类型以CaCO_3垢为主,含有一定量的硫酸锶钡垢,延4+5与延10两个层系的采出水水质不配伍,应将其分开输送;吴8增三叠系硫酸盐含量较高,结垢类型主要为硫酸锶钡垢型,长2、长4+5和长6三层系集输的最佳比例为2∶47.5∶14;吴7增侏罗系和吴8增三叠系堵塞物分析结果与结垢趋势预测基本一致,同时堵塞物中Fe离子含量较高主要是由腐蚀严重引起的。吴定区块多层系开发油井集输管线堵塞主要是由结垢和腐蚀的相互作用引起的无机物堵塞。