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基于TDLAS技术的海底管道天然气组分监测系统应用研究

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广州化工 2024年第12期52卷 122-125页

作者：杨森高凌霄罗茹桂王长学张平高海宾中海油能源发展股份有限公司湛江采油服务文昌分公司广东湛江524057 天津市海底管道企业重点实验室天津300452 海油发展海洋石油工业腐蚀防护重点实验室天津300452 中海油(天津)管道工程技术有限公司天津300452

首先列举分析了国内外常见水露点监测设备的优缺点,同时结合TDLAS技术优势进行改进,自主研发了基于TDLAS技术的海底管道输送天然气水露点在线实时监检测系统,该系统能实时在线监测CO_(2)、H_(2)S、CH_(4)、H_(2)O含量及水露点值,并且通... 详细信息

首先列举分析了国内外常见水露点监测设备的优缺点,同时结合TDLAS技术优势进行改进,自主研发了基于TDLAS技术的海底管道输送天然气水露点在线实时监检测系统,该系统能实时在线监测CO_(2)、H_(2)S、CH_(4)、H_(2)O含量及水露点值,并且通过与海上平台取样检测结果相比较,误差在3%范围之内。该系统为海洋石油平台天然气管线的腐蚀评估评价工作以及保障海底管道安全运行提供了一种新的“解题”思路及技术方式。

关键词：计量学 TDLAS 海底管道天然气水露点在线实时监测

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铜基材料电催化硝酸根还原合成氨的研究进展

科学通报 2024年第25期69卷 3728-3747页

作者：卢国龙侯向华丁俊阳秦永吉罗俊刘熙俊广西大学化学化工学院广西电化学能源材料重点实验室广西大学资源环境与材料学院广西有色金属及特色材料加工重点实验室省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室天津理工大学材料科学与工程学院新能源材料与低碳技术研究院电子科技大学(深圳)高等研究院深思实验室

硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法（NO3RR）既能去除NO3... 详细信息

硝酸盐是地下水中最有害的污染物之一,会严重影响人类健康,亟需发展有效的去除措施.传统的处理方法既耗能又不经济,且去除效果不理想,而氨肥料作为重要的资源,也亟待采取既环保又经济的制备策略.电催化硝酸根还原法（NO3RR）既能去除NO3-污染,实现固氮的同时生成得到高附加值氨（NH3）,因而受到了广泛的关注.NO3RR能够获得较高的NH3产率和法拉第效率■,同时避免竞争性氢析出反应（HER）,并且无需克服强的N≡N三键(941 kJ mol-1).铜（Cu）基材料价格低廉、储量丰富,并且具有优异的催化性能和较弱的HER活性等优势,其在NO3RR中展现出特殊活性,但离实际应用还有一定距离,因此,亟需通过改性策略优化Cu基材料,从而提高催化剂的性能.本文概述了Cu基材料电催化NO3RR转化的最新进展,重点讨论了各种Cu基材料在设计、合成和性能优化方面的研究,如晶面工程、合金与掺杂、异质结构、空位工程和单原子结构等不同的材料设计与调控手段,阐明了使催化剂具有更优越的反应活性、选择性、■和稳定性的设计、合成和调控思路.最后,简要讨论了该领域的发展方向和挑战,并展望了NO3RR的工业应用发展.

关键词：铜基催化剂硝酸根电还原合成氨构效关系调控策略

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生物质基高密度碳氢燃料制备研究

山西化工 2024年第6期44卷 11-12页

作者：刘晓阳天津大学天津300000 天津大学浙江研究院浙江宁波315000 宁波市绿色石化碳减排技术与装备重点实验室浙江宁波315000

生物质基高密度航空航天燃料对保障国家能源安全具有重要意义。本文采用Ru/HZSM-5双功能催化剂,以愈创木酚为模型化合物,进行加氢脱氧反应制备环烷烃。考察了反应时间、温度和沸石分子筛载体酸性对反应的影响。证明了适宜反应条件为HZSM... 详细信息

生物质基高密度航空航天燃料对保障国家能源安全具有重要意义。本文采用Ru/HZSM-5双功能催化剂,以愈创木酚为模型化合物,进行加氢脱氧反应制备环烷烃。考察了反应时间、温度和沸石分子筛载体酸性对反应的影响。证明了适宜反应条件为HZSM-5 Si/Al比为50,反应时间为2 h和反应温度为230℃。愈创木酚加氢脱氧反应转化率超过99%,环烷烃选择性为99.2%。

关键词：生物质航空航天燃料沸石分子筛

不同维度碳基纳米材料的设计与合成及其在电化学储能中的应用

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新型炭材料 2022年第1期37卷 59-92页

作者：朱成玉叶幼文郭霞程菲河北工业大学化工学院化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室天津市本质安全化工技术重点实验室天津300131

随着环境的恶化和能源危机,太阳能、风能等可持续能源的存储和利用变得迫在眉睫。电化学储能(EES)装置作为有效存储这些新兴能源的手段,受到越来越多的关注。电极材料对EES的性能至关重要,碳基纳米材料因其独特而突出的优势成为极有前... 详细信息

随着环境的恶化和能源危机,太阳能、风能等可持续能源的存储和利用变得迫在眉睫。电化学储能(EES)装置作为有效存储这些新兴能源的手段,受到越来越多的关注。电极材料对EES的性能至关重要,碳基纳米材料因其独特而突出的优势成为极有前途的电极材料。电极材料的结构设计和可控合成决定了EES的电化学性能。围绕碳基纳米材料独特而突出的优势,本文综述和讨论了不同维度碳基材料的研究进展,并介绍了近年来碳基材料在不同储能器件中的应用。这有助于深入理解材料不同维度结构与电化学特性之间的关系,为应用于EES器件性能优异的碳基纳米材料的设计和合成提供了视角和参考。

关键词：电化学储能碳基材料不同维度锂离子电池

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黏度对二元混合液毛细蒸发选择性的影响

高校化学工程学报 2023年第3期37卷 359-366页

作者：刘丽艳李建童谷硕陈竞博王志国杜文李兵兵天津大学化工学院天津300350 天津市化工安全与装备技术重点实验室天津300350 天津仁爱学院能源与化工学院天津301636 湖南中烟工业有限责任公司技术中心湖南长沙410007

为了获得黏度对二元混合液毛细蒸发选择性的影响规律,结合CCD相机搭建了变径单毛细管蒸发装置,研究具有不同黏度的甲醇-水、丙二醇-丙三醇混合液的蒸发特性。结果表明黏度在0.399~0.822 mPa·s时,管口近液面Marangoni对流状态随黏度变化... 详细信息

为了获得黏度对二元混合液毛细蒸发选择性的影响规律,结合CCD相机搭建了变径单毛细管蒸发装置,研究具有不同黏度的甲醇-水、丙二醇-丙三醇混合液的蒸发特性。结果表明黏度在0.399~0.822 mPa·s时,管口近液面Marangoni对流状态随黏度变化,进而影响二元混合液的毛细蒸发选择性。当黏度小于0.612 mPa·s时,甲醇-水混合液出现“先快后慢”的选择性蒸发现象,但选择性随黏度升高而不断下降。丙二醇-丙三醇混合液在低黏度(0.597 mPa·s)时也出现选择性蒸发。研究方法和结果为后续微型换热器用混合换热介质开发提供参考。

关键词：毛细蒸发黏度二元混合液 Marangoni对流蒸发选择性

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热处理对不锈钢药芯焊丝堆焊过渡层的影响

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2022年第11期55卷 1152-1158页

作者：张智王建硕陈建国马青军韦晨天津大学机械工程学院天津300350 天津市现代连接技术重点实验室天津300350 天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津市特种设备监督检测技术研究院天津300350

压力容器在石油化工、电站锅炉及能源制造等行业广泛应用.然而随着社会进步和科技的创新,越来越多的压力容器在高温、高压和强腐蚀等特殊工况下工作.因此,在制造过程中常在压力容器表面堆焊不锈钢来提高构件综合性能.不锈钢堆焊后采用... 详细信息

压力容器在石油化工、电站锅炉及能源制造等行业广泛应用.然而随着社会进步和科技的创新,越来越多的压力容器在高温、高压和强腐蚀等特殊工况下工作.因此,在制造过程中常在压力容器表面堆焊不锈钢来提高构件综合性能.不锈钢堆焊后采用焊后热处理来消除异种钢焊接接头在焊接过程中产生的应力来提高使用安全性.然而,堆焊构件熔合线两侧合金元素在热作用下发生扩散,形成脱碳层、增碳层和马氏体区域.在使用过程中易发生开裂,降低构件使用寿命.为研究不锈钢药芯焊丝堆焊过渡层在热处理条件下的变化,本试验设计多组热处理工艺来分析不锈钢堆焊试样成分变化、组织演变和性能差异.结果表明,富Cr碳化物析出是造成不锈钢堆焊弯曲开裂的主要原因.通过对比不同工艺条件下Q345R堆焊构件发现,随着热处理温度升高,保温时间延长,碳化物析出越剧烈,硬化程度加剧.通过比较Q345R和15CrMo两种材料发现,在相同热处理条件下Q345R堆焊构件中碳原子迁移能力更强,析出碳化物程度更剧烈,弯曲更易开裂.通过显微硬度测试发现,不锈钢药芯焊丝过渡层熔合区附近最高硬度值小于350HV_(0.025),堆焊试件弯曲性能合格,并提出针对于Q345R和15CrMo两种材料适用的两种热处理工艺参数.该研究工作为不锈钢药芯焊丝堆焊热处理工艺的制定提供了依据.

关键词：不锈钢药芯焊丝堆焊热处理工艺碳化物析出

火力电厂大规模全流程CCUS技术研究进展与前瞻

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天然气工业 2024年

作者：桑树勋滕卫卫刘世奇樊玉新陆诗建李鑫钢漆志文徐钢中国矿业大学.江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室中国矿业大学碳中和研究院中国矿业大学资源与地球科学学院中国石油新疆油田公司天津大学化工学院华东理工大学化工学院华北电力大学能源动力与机械工程学院

燃气电厂在未来火力电厂的占比有望加大，但燃煤电厂目前仍然是中国最主要的工业碳排放源之一。为了助力“双碳”目标下的CCUS技术提升及去碳产业发展，聚焦了燃煤电厂大规模高效碳捕集、地质利用与地质封存以及全流程CCUS技术，评述了... 详细信息

燃气电厂在未来火力电厂的占比有望加大，但燃煤电厂目前仍然是中国最主要的工业碳排放源之一。为了助力“双碳”目标下的CCUS技术提升及去碳产业发展，聚焦了燃煤电厂大规模高效碳捕集、地质利用与地质封存以及全流程CCUS技术，评述了相关研究进展，预测了可能的技术突破方向。研究结果表明：（1）中国燃煤电厂碳捕集技术发展迅速，燃煤烟气低浓度CO2吸收剂性能显著提升、大型捕集设备工作效率不断提高、电力系统与CO2捕集系统耦合关系得到重视与强化，但技术瓶颈依然存在，低能耗、低损耗、低成本吸收剂的研发，高通量—低压降塔内件和超大型—紧凑型捕集分离设备的研制，以及大规模碳捕集系统耦合发电系统的优化控制是当务之急；（2）中国有大规模CO2驱提高油气采收率的长期积累，CO2地质封存理论研究及工程实践均取得显著进展，但大型盆地低渗透储层高效CO2地质利用封存理论与技术尚不能满足规模化工程部署应用的要求，大型盆地多类型封存地质体适配性CO2地质利用封存模式与高效CO2地质利用封存机理、一体化的安全高效CO2地质利用封存技术体系亟待构建；（3）源汇匹配、技术适配、系统优化是形成燃煤电厂大规模CCUS全流程技术的三大关键机制，燃煤电厂大规模全流程CCUS一体化去碳技术模式、技术集成的科学基础和工艺方法、复杂工程多模块一体化设计与建设运维技术等亟待创新发展。

关键词：燃煤电厂大规模全流程CCUS技术碳捕集地质利用封存全流程机制

实践教学改革:新工科化工安全专业学生实践能力培养的关键路径

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当代化工研究 2023年第21期 128-130页

作者：王峰单心如殷红孟雪张少锋北京化工大学、国家危险化学品生产系统故障预防与监控基础研究实验室北京100029 中海油天津化工研究设计院有限公司、天津市能源化工防爆安全重点实验室和天津市能源化工防爆安全院士专家协同创新中心天津300000

为提升工科学生的实践能力,本文探讨了实践教学改革的关键路径,结合新工科学生培养特点,讨论了培养学生实际操作技能、问题解决能力和创新思维的潜力的方法,提升学生的实践能力,使学生具备适应工作环境和解决实际问题的能力。以化工安... 详细信息

为提升工科学生的实践能力,本文探讨了实践教学改革的关键路径,结合新工科学生培养特点,讨论了培养学生实际操作技能、问题解决能力和创新思维的潜力的方法,提升学生的实践能力,使学生具备适应工作环境和解决实际问题的能力。以化工安全专业学生培养为例,总结了实践教学改革的方法,促进工科学生更好地适应工作环境,培养出更多优秀的化工安全专业人才。

关键词：工科教学改革实践能力化工安全

基于铭牌文字识别的防爆设备选型故障确定方法

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安防技术 2023年第4期11卷 46-53页

作者：安鹏慧孟雪李晓智王宇飞王峰中海油天津化工研究设计院有限公司天津天津市能源化工防爆安全院士专家协同创新中心天津天津市能源化工防爆安全重点实验室天津中创新海(天津)认证服务有限公司天津北京化工大学国家危险化学品生产系统故障预防与监控基础研究实验室北京

正确识别防爆设备铭牌所包含的防爆区域信息以辨识出设备选型故障至关重要。传统的防爆设备选型故障确定方法主要是人工巡检。为解决人工巡检识别效率低且准确性不足问题,本文提出基于铭牌文字识别的防爆设备选型故障确定方法。本文通... 详细信息

正确识别防爆设备铭牌所包含的防爆区域信息以辨识出设备选型故障至关重要。传统的防爆设备选型故障确定方法主要是人工巡检。为解决人工巡检识别效率低且准确性不足问题,本文提出基于铭牌文字识别的防爆设备选型故障确定方法。本文通过基于深度学习的图像识别技术,识别防爆设备铭牌对应的防爆区域信息,将铭牌所包含的防爆区域信息与设备实际位置进行比较,判断防爆设备实际安装位置区域是否在正确区域。本文通过实验验证了该方法的有效性和准确性,研究结果表明,基于铭牌文字识别的防爆设备选型故障确定方法能够有效实现防爆设备选型故障确定,对保障石化装置防爆设备安全生产具有重要意义。

关键词：铭牌防爆设备文字识别设备选型故障