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Cl掺杂CuO在Cu和O空位协同作用下高效电催化还原CO为CH

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现代化工 2024年

作者：樊成沈斌浩王逸菲文建军杨淑清浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江海洋大学外国语学院

通过简单的一步水热合成法合成具有富集Cu+和氧空位活性位点的氯掺杂氧化铜催化剂（Cl-CuO），并通过调节氯元素的掺杂量使得Cu基催化剂对乙烯(C2H4)拥有较高的选择性和法拉第效率（FE）。结果表明，在-1.2 V(针对可逆氢电极（RHE）)下... 详细信息

通过简单的一步水热合成法合成具有富集Cu+和氧空位活性位点的氯掺杂氧化铜催化剂（Cl-CuO），并通过调节氯元素的掺杂量使得Cu基催化剂对乙烯(C2H4)拥有较高的选择性和法拉第效率（FE）。结果表明，在-1.2 V(针对可逆氢电极（RHE）)下，C2H4的最大法拉第效率为46.8%；并且在经过15 h电解后，法拉第效率和电流密度无明显下降。Cl-CuO中C2H4的生成归因于Cu+与氧空位的协同作用。

关键词：电催化CO 还原氯掺杂氧化铜催化剂乙烯碳循环

碳修饰Co/ZrO_(2)催化剂的构筑及在逆水煤气反应中的应用

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现代化工 2024年第8期44卷 121-127,134页

作者：樊成常飞祥俞择修熊彦茹钱伟赛王泽哲魏勤洪浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 浙江海洋大学船舶与海运学院浙江舟山316022

通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Co/ZrO_(2)催化剂在逆水煤气变换反应(RWGS)中表现出对CO的高选择性。利用多种表征手段对催化剂的结构和电性质进行分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂比表面积、表面碱性和CO选择性... 详细信息

通过浸渍法和高温碳化法制备的氮掺杂碳表面修饰的Co/ZrO_(2)催化剂在逆水煤气变换反应(RWGS)中表现出对CO的高选择性。利用多种表征手段对催化剂的结构和电性质进行分析,并探讨了氮掺杂碳的引入对催化剂比表面积、表面碱性和CO选择性的影响。结果表明,Co/ZrO_(2)@NC-3h 700催化剂在对H_(2)吸附解离的同时,保证了充分的CO_(2)吸附,有效地减少了副产物CH_(4)的产生。在600℃苛刻温度条件下,经过24 h活性测试,Co/ZrO_(2)@NC-3h 700催化剂的CO_(2)转化率和CO选择性分别维持在35%和94%,产物CO选择性高于Co/ZrO_(2)。

关键词：逆水煤气 Co/ZrO_(2)催化剂氮掺杂碳 CO选择性

基于油气运移最小能耗率原理的成藏期地层倾角窗口研究——以鄂尔多斯盆地上古生界致密气藏为例

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天然气地球科学 2024年第1期35卷 30-40页

作者：王任一许彪李江涛张登辉陈之龙浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 中国石油青海油田分公司甘肃敦煌736202

对于成藏期地层倾角与油气聚集资源量之间关系的研究,国内外学者多局限在勘探实践案例统计分析及简化物理模拟实验研究方面,缺少对成藏期地层倾角与油气聚集资源量之间理论关系的研究。从油气运移最小能耗率原理出发,在理论上严格证明... 详细信息

对于成藏期地层倾角与油气聚集资源量之间关系的研究,国内外学者多局限在勘探实践案例统计分析及简化物理模拟实验研究方面,缺少对成藏期地层倾角与油气聚集资源量之间理论关系的研究。从油气运移最小能耗率原理出发,在理论上严格证明了油气运聚系统成藏期地层倾角窗口的存在。处于成藏期地层倾角窗口,油气运移有效驱动功率最弱,油气运聚系统能耗率最小,油气运聚效率最高,赋存发育油气资源量最大。回答了成藏期地层倾角到底是较大还是较小时有利于成藏的问题,揭开了侯连华等(2021)对国内已投入商业开发的44个天然气有效区带和49个石油有效区带的油气资源量,与其主成藏期平均地层倾角二者间呈一“开口向下抛物线”统计特征之谜。同时,利用该理论对鄂尔多斯盆地上古生界致密气藏地层倾角窗口演化变迁进行研究。上古生界高压致密古气藏由净浮力梯度、剩余压力梯度和排驱压力梯度三者之和为其油气运移有效驱动力,缓慢减小到由净浮力梯度与排驱压力梯度二者之和为其油气运移有效驱动力的现今低压致密气藏。与之相对应,高压致密古气藏由较小成藏期地层倾角窗口(0.2°~0.3°)缓慢变为现今低压致密气藏相对较大成藏期地层倾角窗口(0.35°~0.45°)。

关键词：油气运移最小能耗率原理成藏期地层倾角窗口鄂尔多斯盆地低压致密气藏气藏调整

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原水生物膜预处理工艺脱氮性能与菌群结构对有机碳源的响应特征研究

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中国环境科学 2024年

作者：叶丽慧刘欣灵林思慧石海洋赵一淳陈东之阳广凤浙江省石油化工环境污染控制重点实验室浙江海洋大学石油化工与环境学院

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征，试验以模拟污染原水为处理对象，以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统，采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠... 详细信息

原水生物膜预处理系统运行性能受限于原水水质特征，试验以模拟污染原水为处理对象，以彗星式纤维填料和活性炭填料为生物膜载体构建了实验室规模的原水生物膜预处理系统，采用批次试验探究系统运行性能与菌群结构对不同有机碳源乙酸钠和腐殖酸的响应特征。试验结果表明，原水生物膜预处理系统能长时间稳定运行，系统平均氨氮去除率(ARE)为90.1%。乙酸钠对两种填料生物膜的氨氮去除性能几乎无影响。以腐植酸为有机碳源具有更强的硝化能力，取得最高ARE值90.5%±5.6%。乙酸钠能够促进彗星式纤维填料生物膜胞外聚合物(EPS)的形成，腐殖酸会降低EPS中PN含量。以活性炭为载体明显增加了EPS的PN/PS值，且具有较高的菌群多样性，更有利于生物膜的形成。生物膜样品中，占据前三位的门是Proteobacteria、Planctomycetes和Acidobacteria。彗星式纤维填料生物膜，乙酸钠和腐植酸分别强化了优势门Proteobacteria(53.9%)细菌和优势属Nitrospira(10.7%)的累积。以彗星式纤维填料与活性炭为载体生物膜样品优势属分别为Nitrospira和Aridibacter。腐殖酸更有利于Nitrospira和Bdellovibrio的富集，乙酸钠更有利于Aridibacter的富集。

关键词：原水生物膜有机碳源运行性能菌群结构胞外聚合物

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基于数字孪生的智慧综合供能站架构建设方案

西南石油大学学报(自然科学版) 2024年

作者：徐海何伟谷金健丁波竺柏康浙江海洋大学船舶与海运学院浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江高速能源发展有限公司

针对在“双碳”目标下，传统供能站由于能源结构单一无法满足日益增长的多元用户服务需求问题，开展了集电能、氢能、天然气及清洁油品等供给服务功能为一体的供能服务新业态、新模式的研究。研究结合综合供能站的业务功能需求，采用构... 详细信息

针对在“双碳”目标下，传统供能站由于能源结构单一无法满足日益增长的多元用户服务需求问题，开展了集电能、氢能、天然气及清洁油品等供给服务功能为一体的供能服务新业态、新模式的研究。研究结合综合供能站的业务功能需求，采用构建智慧供能站数字孪生体框架，以用户为中心、多维指标驱动、全生命周期管理作为建设方案的3大总体理念技术。通过技术原则、建设思路、孪生框架、业务功能以及技术应用对智慧综合供能站整体系统架构进行分析。阐述以员工、站长和总部3级设计的业务框架以及以安全、基建、营销、服务和管理5场景设计的技术框架，从而为用户提供多元化能源供给服务以及有力推动油气行业数字化、清洁化转型发展。为今后新能源行业智慧综合供能站数字化与信息化发展提供了可供参考的建设思路。

关键词：综合供能站数字孪生全生命周期指标驱动数字化

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超市异味VOCs成分分析及健康风险评估

环境科学学报 2024年第2期44卷 343-354页

作者：周珏赵灿明黄超杨智表庞小兵孙孜涵汪智文张博源徐浩楠陈东之吕彦浙江工业大学环境学院杭州310014 松下家电(中国)有限公司杭州310018 浙江海洋大学石油化工与环境学院舟山316022

超市食品容易产生异味,导致顾客产生不愉悦的嗅觉感受,这些异味的主要成分是挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs).为确定超市异味VOCs化学成分及其来源,对超市开展现场采样检测.本研究采用3种不同的VOCs采样检测方法:吸附管... 详细信息

超市食品容易产生异味,导致顾客产生不愉悦的嗅觉感受,这些异味的主要成分是挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs).为确定超市异味VOCs化学成分及其来源,对超市开展现场采样检测.本研究采用3种不同的VOCs采样检测方法:吸附管采样-热脱附-气相色谱/质谱法(TD-GC/MS)、气袋采样-TD-GC/MS和苏玛罐采样-气相色谱-火焰离子化检测/质谱法(GC-FID/MS),对超市室内空气中的VOCs进行采样检测比较.结果表明,苏玛罐采样法的总挥发性有机物(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)体积分数为63.3×10^(-9)~86.8×10^(-9),共检测出26种VOCs,主要包括卤代烃、烷烃和苯系物,但异味贡献较小,未检测出异味较大的VOCs;气袋采样法仅检测出9种VOCs,且φ(TVOC)均小于10.0×10^(-9),说明气袋存在显著壁吸附效应,不适用于本次实验;吸附管采样法的检测结果显示,φ(TVOC)为79.5×10^(-9)~86.1×10^(-9),共检测出19种VOCs,包括多种醛酮化合物、乙酸乙酯、苯甲醇等具有较大异味的极性挥发性有机化合物(Polar Volatile Organic Compounds,PVOCs),该方法适用于超市室内异味检测.超市异味VOCs的主要成分是乙酸乙酯、苯甲醇、异戊烷及丙酮、壬醛、癸醛等.同时,本研究评估了这19种VOCs的健康风险,结果显示,超市室内的总致癌风险值和非致癌风险值分别为1.1×10^(-7)和2.8×10^(-2),均低于其阈值1和1.0×10^(-6),这表明超市室内的VOCs不会对人员造成致癌和非致癌风险.通过气味活度值(Odor Activity Vaule,OAV)和异味贡献率(Odor Contribution,P)的分析,发现壬醛和癸醛的OAV>1,P分别达到了约53.7%和43.4%,表明壬醛和癸醛是主要异味VOCs.多种物质混合具有加成作用,P排在3~5位的异味VOCs丙酮、苯甲醇、乙酸乙酯可能是次要异味VOCs.

关键词：超市异味VOCs 采样检测方法成分分析健康风险评估气味活度值

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指数剪切流作用下海洋立管振动特性研究

海洋工程 2024年第3期42卷 32-43页

作者：周欣丹陈正寿姜峰浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022 太平洋海洋工程(舟山)有限公司浙江舟山316057

细长海洋立管在复杂来流作用下的涡激振动(VIV)是海洋工程领域备受关注的热点问题。采用双向流—固耦合方法,对立管在指数剪切来流作用下的涡激振动实施了数值仿真研究。基于均方根振幅包络图的显性模态分析发现,与线性剪切流工况相比,... 详细信息

细长海洋立管在复杂来流作用下的涡激振动(VIV)是海洋工程领域备受关注的热点问题。采用双向流—固耦合方法,对立管在指数剪切来流作用下的涡激振动实施了数值仿真研究。基于均方根振幅包络图的显性模态分析发现,与线性剪切流工况相比,当流速较小时,立管模型在指数剪切流作用下振幅最大值相对较小;流速较大时,指数剪切流的非线性分布致使立管的振动响应增强。通过对立管模型均方根振幅包络峰、谷处的振动响应频率分析发现,在波峰位置处振动频率单一且较为稳定,而在相邻波谷位置处多频共存现象显著,两者有显著差异。沿管的轴向波形主要表现为驻波主导和驻波—行波混合模式,行波一般间歇发生,流速越大发生频次愈高,其在横流向的传播方向通常由高流速区段传递至低流速区段。指数剪切流作用下,沿管体轴向各截面位置处的旋涡脱落模式差异显著,高流速段尾流区的旋涡发放具有较强的周期性,涡管完整且与管轴存在一定偏离角度,低流速段蜂窝状离散涡旋较多。

关键词：海洋立管指数剪切流涡激振动流—固耦合多模态响应

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超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理

天然气工业 2024年第7期44卷 120-131页

作者：许林王晓棠王晓亮胡南琪许明标韩银府位中伟丁梓敬浙江海洋大学石油化工与环境学院贝尔法斯特女王大学化学化工学院长江大学石油工程学院荆州嘉华科技有限公司

随着定向钻井技术的发展,水基钻井液润滑性逐渐成为确保定向井钻进的关键指标,设计新型钻井液润滑材料已成为油田化学领域的研究热点和重点。为探究超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理,首先采用发散法合成了第1.5代超支化聚丙烯酸乙二... 详细信息

随着定向钻井技术的发展,水基钻井液润滑性逐渐成为确保定向井钻进的关键指标,设计新型钻井液润滑材料已成为油田化学领域的研究热点和重点。为探究超支化高分子水基钻井液仿生润滑机理,首先采用发散法合成了第1.5代超支化聚丙烯酸乙二胺基丙烯酸十八酯G1.5 P(EDA—MA—OA),然后进行了合成产物结构、微观形貌与热稳定性检测及其强化水基钻井液润滑性能评价,最后系统分析了超支化高分子与膨润土粒子的吸附行为。研究结果表明:①G1.5 P是粒径分布在几十纳米的分散性粒子,具有良好的热稳定性,热解温度集中在214℃;②以G1.5 P为润滑添加剂,构建的水基钻井液润滑系数为0.068,具有良好降摩减磨性;③G1.5 P呈“分子刷”状吸附于亲水材料表面,不仅改变了表面润湿性,而且还可促进膨润土粒子聚结形成致密、韧性的泥饼;④基于超支化高分子强化水基钻井液润滑的构效关系,提出了一种水基钻井液边界—固体润滑新模型,即超支化高分子促进在钻具与井壁摩擦副间形成低剪切强度泥饼,以泥饼结构内摩擦代替钻具刚性外摩擦,实现钻井液降摩减磨功能。结论认为,该认识完善了水基钻井液润滑添加剂的设计思路,为新型高性能润滑处理剂设计及超滑水基钻井液的开发提供了理论与技术支撑。

关键词：水基钻井液超支化高分子润滑添加剂摩擦副边界—固体润滑构效关系分子刷

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管壳式换热器换热管强化传热研究

化工设备与管道 2024年第4期61卷 19-30页

作者：陈增良徐伟胜丁晨阮晓吴哲王琦超洪炳沅中国石化销售股份有限公司浙江石油分公司浙江杭州310007 浙江海洋大学石油化工与环境学院浙江舟山316022

研究了油库夏季高温导致的油气回收工艺中吸附罐回收率低、吸收塔解吸效率低、油气回收系统能耗过高以及安全隐患较多等问题。将温度较低的地下水作为冷却水,从实践的角度构建多种强化传热结构的管壳式换热器并采用CFD的方法对其热力学... 详细信息

研究了油库夏季高温导致的油气回收工艺中吸附罐回收率低、吸收塔解吸效率低、油气回收系统能耗过高以及安全隐患较多等问题。将温度较低的地下水作为冷却水,从实践的角度构建多种强化传热结构的管壳式换热器并采用CFD的方法对其热力学与水力学性能进行多方面探究。结果表明当油气在管壳式换热器壳程中流动时,热流可以获得更好的冷却效果;油气在壳程流动时,CIRF型换热管具有最佳的热力学性能,RAW型换热管具有最佳的水力学性能。综合油气回收工况与计算结果配置CIRF型换热管的管壳式换热器在油气回收工艺中有着较强的适用性,其可以在有效提高油气的冷却效果的同时兼顾换热器的水力学性能。

关键词：油气回收 CFD 管壳式换热器翅片强化传热