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CO2/CH4 separation using inside coated thin film composite hollow fiber membranes prepared by interfacial polymerization

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2017年第3期25卷 278-287页

作者： Eun-Sung Jo Xinghai An Pravin G.Ingole Won-Kil Choi Yeong-Sung Park Hyung-Keun Lee Korea Institute of Energy Research(KIER) 71-2 Jang-dongYuseong-guDaejeon 205343Republic of Korea Department of Environmental Engineering Daejeon UniversityDaejeonRepublic of Korea Department of Advanced Energy and Technology University of Science and Technology(UST)217 Gajeong-roYuseong-guDaejeon 305-350Republic of Korea

Carbon dioxide(CO_2) is greenhouse gas which originates primarily as a main combustion product of biogas and landfill gas. To separate this gas, an inside coated thin film composite(TFC) hollow fiber membrane was developed by interfacial polymerization between 1,3–cyclohexanebis–methylamine(CHMA) and trimesoyl chloride(TMC). ATR-FTIR, SEM and AFM were used to characterize the active thin layer formed inside the PSf hollow fiber. The separation behavior of the CHMA-TMC/PSf membrane was scrutinized by studying various effects like feed gas pressure and temperature. Furthermore, the influence of CHMA concentration and TMC concentration on membrane morphology and performance were investigated. As a result, it was found that mutually the CHMA concentration and TMC concentration play key roles in determining membrane morphology and performance. Moreover, the CHMA-TMC/PSf composite membrane showed good CO_2/CH_4 separation performance. For CO_2/CH_4 mixture gas(30/70 by volume) test, the membrane(PD1 prepared by CHMA 1.0% and TMC 0.5%) showed a CO_2 permeance of 25 GPU and the best CO_2/CH_4 selectivity of 28 at stage cut of 0.1. The high CO_2/CH_4 separation performance of CHMA-TMC/PSf thin film composite membrane was mostly accredited to the thin film thickness and the properties of binary amino groups.

关键词：复合中空纤维膜分离性能界面聚合法内涂层聚砜中空纤维甲烷制备温室气体

节能环保型无溶剂环氧减阻内涂层技术——以中俄东线天然气管道工程黑河—长岭段为例

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天然气工业 2020年第10期40卷 120-125页

作者：郑安升黄留群杨学强付伟王杰潘怀良中国石油天然气管道工程有限公司中国石油管道局工程有限公司燃气分公司

天然气管道涂敷内减阻涂层可以减小涡流区、降低湍流程度、提高输送效率、降低压气站能耗及运行费用。目前国内的涂层以溶剂型涂料为主,溶剂型涂料含有大量挥发的有机溶剂(VOC),不但会对人体健康产生危害,而且还有可能对自然环境造成污... 详细信息

天然气管道涂敷内减阻涂层可以减小涡流区、降低湍流程度、提高输送效率、降低压气站能耗及运行费用。目前国内的涂层以溶剂型涂料为主,溶剂型涂料含有大量挥发的有机溶剂(VOC),不但会对人体健康产生危害,而且还有可能对自然环境造成污染;而无溶剂涂料不含VOC,各项机械性能和耐化学介质性能都明显优于前者。为了克服无溶剂环氧脆性大、抗弯曲性能差、涂料黏度过高及施工难度大等缺点,从涂料改性和改进喷涂工艺参数两个方面进行了研究,并在中俄东线天然气管道工程试验段开展了验证试验。研究结果表明:①固化剂对涂层的抗弯曲性能影响较大,较之于改性酚醛胺和脂肪族多元胺固化剂,聚酰胺类对增强涂层的抗弯曲性能效果显著;②环氧树脂分子结构的支链越短、分子量越小,黏度越低;③涂层生产宜采用常温下黏度小于10 Pa·s的树脂原料,并添加适量的稀释剂;④涂层生产过程中钢管内壁粗糙度宜控制在30~50μm,喷涂温度控制在50~70℃,喷涂压力需大于5 MPa,涂层厚度控制在65~160μm,可更好的保证涂层满足工程需求;⑤在中俄东线天然气管道工程中,应用无溶剂环氧减阻内涂层的节能效果显著。结论认为,该研究成果解决了无溶剂环氧涂料的施工以及涂层性能较差的问题,可以为无溶剂环氧减阻内涂层的应用提供技术支持。

关键词：节能环保无溶剂环氧减阻内涂层固化剂稀释剂黏度中俄东线天然气管道工程

川南某页岩气区块油管腐蚀分析与防护技术优选

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钻采工艺 2022年第3期45卷 136-140页

作者：陈雨松岳明张腾王志强中国石油川庆钻探工程有限公司页岩气勘探开发项目经理部

因所处井筒环境复杂,油管腐蚀已成为国内页岩气生产过程中面临的一个新难题,直接影响气井正常生产、动态监测和排水采气措施的实施。为解决川南某页岩气区块井下油管腐蚀,明确区块油管腐蚀原因,采取针对性措施改善管材腐蚀情况。文章基... 详细信息

因所处井筒环境复杂,油管腐蚀已成为国内页岩气生产过程中面临的一个新难题,直接影响气井正常生产、动态监测和排水采气措施的实施。为解决川南某页岩气区块井下油管腐蚀,明确区块油管腐蚀原因,采取针对性措施改善管材腐蚀情况。文章基于流体工况、油管腐蚀形貌,区块流体特征分析了影响页岩气井管材腐蚀的主要因素。针对上述腐蚀原因,在管材失效分析基础上进行室内腐蚀评价实验,比选了几种常见管材腐蚀防护措施,在考虑经济性和现场适用性基础上,优选并推荐酚醛环氧内涂层技术进行油管防腐。现场实施后通过起出试用内涂油管并开展油套管损伤检测测井,结果显示:酚醛环氧内涂层油管未见腐蚀,管材腐蚀现象得到有效控制。

关键词：川南页岩气油管腐蚀内涂层防护措施

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环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的耐蚀性能研究

材料保护 2022年第4期55卷 25-32,45页

作者：许艳艳赵金龙关磊葛鹏莉肖雯雯蔡锐中国石油化工股份有限公司西北油田分公司中国石油化工集团公司碳酸盐岩缝洞型油藏提高采收率重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国石油冀东油田分公司河北唐山063004 中国石油集团工程材料研究院有限公司石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室陕西西安710077

随着油田开采年限的延长以及服役环境的复杂化,内涂层的适用性遭受挑战。模拟环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的服役工况条件,利用高温高压釜模拟工况环境,研究了涂层在气、油、水3相中的耐蚀性,并利用电化学交流阻抗技术对涂层在H_(2)S主导、... 详细信息

随着油田开采年限的延长以及服役环境的复杂化,内涂层的适用性遭受挑战。模拟环氧黑陶瓷涂层在塔河油田的服役工况条件,利用高温高压釜模拟工况环境,研究了涂层在气、油、水3相中的耐蚀性,并利用电化学交流阻抗技术对涂层在H_(2)S主导、H_(2)S/CO_(2)共存和CO_(2)主导等6种模拟工况条件下的电化学特征进行了分析。研究表明,环氧黑陶瓷涂层具有较好的耐工况腐蚀特征,其交流阻抗值高于10^(7)Ω·cm^(2)。现场应用发现涂层与基体结合良好,具有较好的抗阴极剥离性能。同时还对其失效机制进行了初步探讨,对其在现场工况条件下的服役寿命进行了初步预测。涂装缺陷成为了水及各种离子扩散的快速通道,在涂层与基体界面处发生电化学腐蚀,导致界面的局部压力增大而使涂层发生起泡、开裂。采用拟合曲线的二次多项式预测环氧黑陶瓷涂层寿命为517 d。

关键词：内涂层环氧黑陶瓷模拟工况电化学交流阻抗耐蚀性

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国内某油田集输管道HCC内涂层质量分析

全面腐蚀控制 2024年第5期38卷 119-121页

作者：杨周瑾任涛张进田启武杨伟中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077 国家管网集团南山(山东)天然气有限公司山东烟台265701 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第八采油厂陕西西安710021

本文根据SY/T 4076-2016《钢质管道液体涂料风送挤涂内涂层技术规范》要求,通过现场取样,对在役内涂层进行了性能检验,分析了在役内涂层质量不合格原因,并提出了合理化建议。

关键词：内涂层风送挤涂 HCC

环氧类内涂层在酸性气田集输管道适用条件探究

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石油与天然气化工 2020年第2期49卷 58-62,68页

作者：张楠革顾锡奎闫静吴华中国石油西南油气田公司天然气研究院国家能源高含硫气藏开采研发中心中国石油天然气集团公司高含硫气藏开采先导试验基地

为探究酸性气田集输管道中各腐蚀影响因素对环氧类防腐内涂层关键性能指标的影响,确定内涂层在酸性气田集输管道的适用条件,实验室采用动态高温高压釜模拟现场不同的工况条件对涂层样品进行浸泡实验。通过涂层测厚仪、涂层附着力测试仪... 详细信息

为探究酸性气田集输管道中各腐蚀影响因素对环氧类防腐内涂层关键性能指标的影响,确定内涂层在酸性气田集输管道的适用条件,实验室采用动态高温高压釜模拟现场不同的工况条件对涂层样品进行浸泡实验。通过涂层测厚仪、涂层附着力测试仪、绝缘电阻测试仪分别测试涂层在实验前后的厚度、附着力、绝缘性能及表面形貌的变化,进而探究不同的腐蚀影响因素对环氧类内涂层关键性能指标的影响。实验表明:环氧类防腐内涂层在H 2S质量浓度低于20 g/m^3、CO 2质量浓度低于100 g/m^3、液相流速低于2 m/s的腐蚀环境中具有一定的适应性,涂层的关键性能指标(厚度、绝缘电阻等)变化不明显;环氧类内涂层初步具备在酸性气田集输管线应用的条件。

关键词：酸性气田 H 2S CO 2 内涂层流速

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小口径钢管内涂层涂覆及应用技术

设备管理与维修 2023年第20期 168-170页

作者：胡建修张彦东杨海田河北华油一机图博涂层有限公司河北沧州062658

对小口径钢管生产工艺进行探讨,重点解决管端预留、进枪端膜厚控制、温度控制等问题,并对该工艺进行实验室验证,结果证明该工艺满足标准要求。

关键词：小口径钢管管端预留内涂层

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内涂层质量对钻杆失效影响的试验研究

石油化工腐蚀与防护 2021年第3期38卷 5-9,29页

作者：王哲万夫王文权陈瑞峰杜志杰川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院四川广汉618300 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司陕西西安710065

内涂层技术是一种预防钻杆提前失效和提高钻杆使用寿命的重要措施,随着钻井深度增加、钻井温度压力增高等,时常会发生钻杆内涂层失效剥离和钻杆腐蚀刺漏断裂。通过分析一起钻杆内涂层脱落腐蚀导致的钻杆刺漏案例,探讨了钻杆刺漏失效的原... 详细信息

内涂层技术是一种预防钻杆提前失效和提高钻杆使用寿命的重要措施,随着钻井深度增加、钻井温度压力增高等,时常会发生钻杆内涂层失效剥离和钻杆腐蚀刺漏断裂。通过分析一起钻杆内涂层脱落腐蚀导致的钻杆刺漏案例,探讨了钻杆刺漏失效的原因;并针对川渝地区常用的两种钻杆内涂层,分析了钻杆内涂层表面平整度、漏点、粗糙度、附着力、耐磨性、耐高温高压性和耐酸性等对钻杆失效的影响,还提出了内涂层现场使用的建议。

关键词：内涂层钻杆刺漏失效

某油气田混输管道内绝缘涂层及防腐蚀工艺的适用性

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腐蚀与防护 2018年第5期39卷 344-348,403页

作者：肖雯雯赵毅许艳艳朱原原高秋英关磊邢云颖王修云中国石油化工股份有限公司西北油田分公司乌鲁木齐830011 安科工程技术研究院(北京)有限公司北京100083

采用高温高压反应釜模拟某油气田混输管道内的腐蚀工况,通过表观形貌观察,绝缘性能测试,附着力及耐磨性测试,对三种常用涂层的环境适用性进行评价,并通过腐蚀形貌观察,厚度及漏点测试对现场风送挤涂防腐蚀工艺进行评价。结果表明:虽然... 详细信息

采用高温高压反应釜模拟某油气田混输管道内的腐蚀工况,通过表观形貌观察,绝缘性能测试,附着力及耐磨性测试,对三种常用涂层的环境适用性进行评价,并通过腐蚀形貌观察,厚度及漏点测试对现场风送挤涂防腐蚀工艺进行评价。结果表明:虽然三种涂层在出厂前均通过了耐酸性、耐碱性等常规测试,但在模拟管道内腐蚀环境中,涂层均表现出了失效或性能降低,现场施工工艺对于涂层的保护效果也有较大影响。为了避免涂层服役时发生类似情况,针对不同工况进行内防腐蚀设计时,需要重点考虑服役环境中涂层的适用性并严格控制现场的施工工艺。

关键词：油气管道内涂层适用性评价防腐蚀工艺