关于烃-水体系相平衡研究的现状及新进展

随着天然气勘探开发的力度增大,一些特殊的如异常高温、高压、低渗透等气藏的不断涌现,并且所占的比例越来越大,含水的气藏、凝析气藏的相态研究成为一个急需解决的课题。国外近年来已开始重视含水烃类流体的相态研究,正成为气藏、凝析气藏地层流体相态研究与应用的热点,部分研究成果对现有常规油气藏烃类流体相态特征研究的理论和方法提出了挑战。从实验设备、研究机理和理论发展方向对国内外学者的最新研究动向和研究成果进行了分析,并在此基础上介绍了因此所开展的有关考虑气态地层水影响的凝析气藏烃类相态分析的一些研究工作,以期供今后的研究借鉴,指导气藏和凝析气藏的开发和开采。     

G^E型状态方程混合规则计算烃—水相平衡的结果对比

将PRSV方程分别与5种有代表性的G^E型型状态方程混合规则相结合,计算了烃－水体系相平衡参数,并对计算结果进行了对比。轻质烃类－水体系相平衡的计算结果表明,以范德华流体为参考态推导的Kurihara和TwuCoon混合规则无法正确描述烃－水两相的组成,而Huron-Vidal与Wong-Sandler混合规则的计算偏差也较大,只有MHV2的计算精度与传统的使用组成依赖的交互作用参数的Kabadi混合规则相当。对正己烷－水体系的三相平衡和临界轨迹线的计算表明,MHV2混合规则虽然在烃－水互溶度的计算上具有优点,但在靠近临界点附近的计算还有改进的必要。     

GE型状态方程混合规则计算烃-水相平衡的结果对比

将PRSV方程分别与 5种有代表性的GE 型状态方程混合规则相结合 ,计算了烃水体系相平衡参数 ,并对计算结果进行了对比。轻质烃类水体系相平衡的计算结果表明 ,以范德华流体为参考态推导的Kurihara和Twu Coon混合规则无法正确描述烃水两相的组成 ,而Huron Vidal与Wong Sandler混合规则的计算偏差也较大 ,只有MHV2的计算精度与传统的使用组成依赖的交互作用参数的Kabadi混合规则相当。对正己烷水体系的三相平衡和临界轨迹线的计算表明 ,MHV2混合规则虽然在烃水互溶度的计算上具有优点 ,但在靠近临界点附近的计算还有改进的必要     

氨／水体系汽液相平衡模型的研究

基于具有较好的热力学一致性并且覆盖较宽的温度、压力、浓度范围的氨／水汽液相平衡实验数据，本研究评价了6个具有代表性的VLE模型。结果发现，总的来说SR-P方程能够较好描述氨／水体系汽液相平衡行为，虽然在中低温度范围内SR-P方程仅次于最佳的电解质NRTL模型和RK-NRTL。据此，本研究回归了SR—P方程的交互作用参数。与原方程相比，新参数SR-P方程的计算精度明显提高。     

氨/水体系汽液相平衡模型的研究

基于具有较好的热力学一致性并且覆盖较宽的温度、压力、浓度范围的氨/水汽液相平衡实验数据,本研究评价了6个具有代表性的VLE模型.结果发现,总的来说SR-P方程能够较好描述氨/水体系汽液相平衡行为,虽然在中低温度范围内SR-P方程仅次于最佳的电解质NRTL模型和RK-NRTL模型.据此,本研究回归了SR-P方程的交互作用参数.与原方程相比,新参数SR-P方程的计算精度明显提高.     

异丙醇-磷酸氢二钾-水三元体系的溶解度和液液相平衡

用浊点法测定在常压和35℃下，异丙醇—磷酸氢二钾—水三元体系的平衡溶解度，及该体系的液液相平衡数据．绘制相应的溶解度图和相图，结合回归溶解度经验方程(R≥0．999)，并探讨这种双水相体系形成的条件和相平衡的初步规律．实验结果表明，异丙醇—磷酸氢二钾—水能形成稳定的双水相体系，其成相的质量分数范围为磷酸氢二钾(0—0．7286)、水(0—0．6814)、异丙醇(o一1．oo)．该双水相体系有可用于物质的苯取、分离和纯化．     

关联高压相平衡的模型比较

用TRK状态方程,采用可调的振荡参数,对48个二元系进行了相平衡关联,并将其准确度分别与a)修正的SRK方程,b)基于对应状态原理的SRK方程及c)利用Huron-Vidal局部组成混合规则的SRK方程相比较。结果发现:TRK方程用了本文改进的计算方法后不仅能加快运算速度,避免发散,且能适用于更多类型的二元系相平衡数据关联;k_(12)(?)k_(21)时的TRK方程与a)、b)、c)相比,占明显优势。     

仲丁醇,水,碳四烃高压液液相平衡系统的气相色谱分析

本文通过对仲丁醇、水、碳四烃的气相色谱分析方法的研究，确定了气相色谱柱及其分析该系统时的条件，测定了成份分析的校正因子，为仲丁醇、水、碳四烃三元体系的高压液液相平衡研究提供了可靠的方法，也为生产过程中的分析提供了方法。     

水-硫酸铜-乙二醇单丁醚体系相平衡研究

测定了硫酸铜对水-乙二醇单丁醚体系分相温度的影响以及水-硫酸铜-乙二醇单下醚三元系在330K,313K,303K,293K,283K及274K的等温相图,讨论了利用具有低临界会溶温度的水-有机溶媒体系进行节能结晶分离的可能性。     

高原富锂水盐体系相平衡及热力学性质研究进展

 中国西部高海拔青藏高原腹地拥有众多盐湖,这些盐湖以富含锂而闻名世界。其卤水组成可用Li⁺,Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2-,CO₂^3-,borate-H₂O表示。开展多组分复杂盐湖卤水体系相平衡及热力学性质研究,不仅对该种类型盐湖卤水的成因和成矿规律及化学行为的揭示具有重要意义,而且对于盐湖卤水盐类资源综合利用具有指导意义。本文重点归纳总结了国内外高原富锂水盐体系的稳定相平衡、介稳相平衡及热力学性质的研究进展,指出了含锂水盐体系相平衡及热力学性质研究存在的问题及未来研究发展方向。     

常用二元熔盐氯化物相图及其热力学性质的最优化

本文介绍了一种优化处理二元相图及热力学性质的方法。通过系统分析全部所获得的LiCl—KCl,LiCl—SrCl_2,NaCl—SrCl_2,NaCl—CaCl_2,NaCl—BaCl_2,KCl—BaCl_2,CaCl_2—BaCl_2,BaCl_2—SrCl_2等八个二元系热力学性质和相图的数据并进行优化处理,取得了热力学性质和相图自相一致的结果。     

Fe-Cr-Ni-C四元系奥氏体与碳化物之间的相平衡计算

将Bjorn Uhrenius描述Fe-C基三元合金体系热力学性质的亚点阵模型扩展后应用于Fe-C基四元合金体系,给出了自由能函数关系表达式,并且在Biorn Uhrc-nius对Fe-Cr-C系热力学平衡计算的基础上,再结合Nishizawa对于Cr-Ni二元系给出的交互作用参数,对Fe-Cr-Ni-C系中固溶体和碳化物的两相平衡进行了计算求解。     

静态蒸汽总压法研究中压汽液平衡

建立了一套用文题方法测定中压汽液平衡的装置、测压范围为0～7MPa。采用了液体物料集中脱气、液相转移物料、连续进料、以数字式精密压力计测量溶液总蒸汽压的实验方法,每次实验可完成二分之一全浓度范围的测定工作。使用此装置测定了甲醇、丙酮、正戊烷、二氟二氯甲烷(Freon 12)四种纯组分在常沸点以上的蒸汽压以及甲醇-丙酮、二氟二氯甲烷-正戊烷、二氟二氯甲烷-丙酮三对二元系的汽液平衡,获得了温度T、压力P以及系统总组成Z的数据。并进一步用物料衡算与RK状态方程相结合的方法求得了完整的T、p、x、y汽液平衡数据。     

高压下CO_2-CH_3COCH_3二元系的相平衡研究

用静态法测定了CO_2-CH_3COCH_3二元系在温度313.15K和323.15K、压力1.000～7.139MPa条件下的相平衡数据。用PR方程和SRK方程结合适当的混合规则进行拟合,取得了较满意的结果。     

Nb-Ni-Ti系低Ti侧三元化合物及其相平衡

采用合金平衡组织结构分析法,利用扫描电镜组织观察和能谱成分分析、电子探针定量成分分析以及X射线衍射结构分析,并结合热分析,对Nb-Ni-Ti系低Ti侧化合物XB及其相关相平衡进行了研究.结果表明,在Nb-Ni-Ti三元系1000℃和1100℃等温截面相图中都存在着三相区XB+(Nb)+TiNi,化合物XB可与Nb基固溶体(Nb)和TiNi相保持固态相平衡直到约1133℃.Nb-Ni-Ti三元系在1133℃发生三相共晶转变LTiNi+XB;由于液相L的形成,XB相不再与TiNi相和Nb基固溶体平衡.1150℃时Nb-Ni-Ti三元系等温截面相图中存在着XB+(Nb)+L三相区,XB相与Nb基固溶体和液相平衡共存.     

用化学计量法研究CO_2－n－C_7H_（16）系的高压相平衡

测定了在温度３１０．６５Ｋ、３２３．１５Ｋ和压力３．１３～７．５４ＭＰａ条件下的气液平衡数据，实验结果与文献值具有较好的一致性。用ＴＲＫ状态方程对实验所得数据进行关联，取得了较满意的结果。     

环己酮与酚类化合物二元系的固液相平衡

测制了ｘＣ６Ｈ１０Ｏ＋（１－ｘ）ｏ－ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＯＨ和ｘＣ６Ｈ１０Ｏ＋（１－ｘ）ｍ－ＣＨ３Ｃ６Ｈ４ＯＨ固液平衡相图,此体系均形成１１固体化合物,化合物熔点分别为２４１．００和２６１．６０Ｋ．２个体系都由２个低共熔点组成．前１个体系的低共熔点组成和温度分别为ｘ＝０．３９７,Ｔ＝２３２．５４Ｋ和ｘ＝０．７９４,Ｔ＝２１０．２６Ｋ,后１个体系为ｘ＝０．２４４,Ｔ＝２４４．７５Ｋ和ｘ＝０．９２７,Ｔ＝２１９．１９Ｋ．测得环己酮的晶型转变温度为２２０．２４Ｋ．可认为化合物是由于甲酚中羟基氢原子与环己酮中羰基氧原子通过氢键作用而形成．     

状态方程发展概况

综述了文献报导的各种状态方程,就状态方程的分类、修正、设计和混合规则等问题进行了详细讨论,并分析了具有代表性的状态方程的理论性和经验性、使用场合和主要结论,为状态方程的进一步研究提供了一定的依据。