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耐180℃稠化酸体系的制备及性能评价

科学技术与工程 2024年第23期24卷 9827-9833页

作者：杨明张莉伟王瑞谢虎郑存川中国石油塔里木油田公司塔里木841000 中国石油新疆油田分公司工程技术研究院克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司采气一厂克拉玛依834000 西南石油大学化学化工学院成都610500

在油气开采与生产过程中,稠化酸中常见问题是稠化剂自身的耐温性能和耐酸性能不佳,导致不能达到高温下深度酸化的目的;此外,当前酸化用高温缓蚀剂与酸液体系配伍性差,防腐蚀能力不足。因此,导致目前高温深井的碳酸盐岩储层酸化难度增加... 详细信息

在油气开采与生产过程中,稠化酸中常见问题是稠化剂自身的耐温性能和耐酸性能不佳,导致不能达到高温下深度酸化的目的;此外,当前酸化用高温缓蚀剂与酸液体系配伍性差,防腐蚀能力不足。因此,导致目前高温深井的碳酸盐岩储层酸化难度增加。为解决上述问题,设计并制备了一系列聚丙烯酰胺基阳离子型耐温耐酸的稠化剂,并研究了其基本性能。同时,筛选出适合高温酸液用缓蚀剂,结合其余助剂形成耐高温稠化酸,进一步研究稠化酸的性能。结果表明,自制的SH4稠化剂耐酸性能和增黏性能极佳,20%的盐酸中,0.6%的稠化剂黏度可达到59.88 mPa·s。加入缓蚀剂1后形成的稠化酸体系配伍性良好,经180℃高温高压动态腐蚀测试,N80钢片腐蚀速率仅为41.614 g/(m^(2)·h)。在180℃,170 s^(-1)下稠化酸体系黏度保持在33.258 mPa·s,证明其耐温耐剪切能力强,可用于高温酸化。

关键词：制备稠化酸聚合物耐酸黏度缓蚀剂

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两性双子表面活性驱油剂的制备及其性能

化学研究与应用 2024年第6期36卷 1268-1276页

作者：张利伟谢虎赵田宋翼熊启勇郑存川中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司采气一厂新疆量克拉玛依834000 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

为了有效提高致密油藏渗吸驱油采收率,以脂肪酸甲酯磺酸钠为原料制备了一种两性双子表面活性剂驱油剂,对双子表面活性剂驱油剂进行表征及性能评价,并结合高压压汞和岩心核磁共振技术分析岩心的启动尺寸。结果表明:双子表面活性剂驱油剂... 详细信息

为了有效提高致密油藏渗吸驱油采收率,以脂肪酸甲酯磺酸钠为原料制备了一种两性双子表面活性剂驱油剂,对双子表面活性剂驱油剂进行表征及性能评价,并结合高压压汞和岩心核磁共振技术分析岩心的启动尺寸。结果表明:双子表面活性剂驱油剂具有较高的表界面活性,表面张力最低为27.1mN/m,临界胶束浓度为100ppm左右,当浓度为500ppm时油水界面张力达到超低界面水平;其能够使改性石英片接触角降低至28.2°;渗吸采出程度达到18.64%;在90℃、10×10^(4)ppmNaCl和5×10^(3)ppmCaCl_(2),矿化度下均能达到超低界面水平;最大增容粒径可达325.8nm;静态洗油效率最大为67.46%。高压压汞曲线与核磁共振曲线的转换系数C值为857nm/ms,能启动岩心最小孔隙直径为21.7018nm。

关键词：两性双子表面活性剂致密油藏渗吸驱油超低界面

致密油藏高起泡强渗吸驱油剂的构建及性能研究

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现代化工 2024年第5期44卷 155-162页

作者：张利伟谢虎王瑞付高峰徐金山郑存川中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司第一采气厂新疆克拉玛依834000 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

针对致密油藏经“水平井+体积压裂”技术改造开发后井间流体发生窜流及致密油采收率偏低的问题,研制了一种高起泡强渗吸纳米驱油剂。以自研双子表面活性剂BD-2、CHSB、LAB为纳米驱油剂的主剂,通过三元相图法得出纳米驱油剂的配方为:25%B... 详细信息

针对致密油藏经“水平井+体积压裂”技术改造开发后井间流体发生窜流及致密油采收率偏低的问题,研制了一种高起泡强渗吸纳米驱油剂。以自研双子表面活性剂BD-2、CHSB、LAB为纳米驱油剂的主剂,通过三元相图法得出纳米驱油剂的配方为:25%BD-2+10%LAB+4.5%CHSB+5%油溶性增效剂+15.5%小分子醇。对纳米驱油剂界面性能、润湿调节性能、渗吸性能、起泡性能、耐温抗盐性能、增容性能、静态洗油性能进行评价,同时研究了驱油剂对岩心中致密油动用情况。结果表明,在2000 mg/L下,纳米驱油剂YYC-2与玛湖原油的界面张力可达6.318×10^(-3)mN/m,可将接触角降低至20.36°,渗吸采出程度达到21.37%;在90℃、10×10^(4)mg/L NaCl和5×10^(3)mg/L CaCl_(2)矿化度下均能达到超低界面水平,最大增容粒径可达593.6 nm,静态洗油效率最大可达80%左右。高压压汞曲线与核磁共振曲线的转换系数C为791 nm/ms,能启动岩心最小孔隙直径为20.0304 nm。

关键词：致密油藏双子表面活性剂渗吸驱油三元相图纳米驱油剂

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电解液改善锂离子电池低温析锂研究进展

储能科学与技术 2024年第7期13卷 2192-2205页

作者：李泽珩徐磊姚雨星闫崇翟喜民郝雪纯陈爱兵黄佳琦别晓非孙焕丽范丽珍张强清华大学化学工程系绿电化工研究中心绿色反应工程与工艺北京市重点实验室北京100084 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058 北京理工大学前沿交叉科学研究院北京100081 中国第一汽车股份有限公司吉林长春130013 河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050018 北京科技大学新材料技术研究院北京100083 清华大学碳中和研究院北京100084 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030032

锂离子电池作为便携式电子产品和电动汽车的“心脏”,在推动人类社会的无化石燃料化中发挥着至关重要的作用。然而,在低温条件下(0℃及以下)充电时,锂离子电池电极极化急剧增大,导致了严重的析锂问题。通过合理设计低温电解液,降低低温... 详细信息

锂离子电池作为便携式电子产品和电动汽车的“心脏”,在推动人类社会的无化石燃料化中发挥着至关重要的作用。然而,在低温条件下(0℃及以下)充电时,锂离子电池电极极化急剧增大,导致了严重的析锂问题。通过合理设计低温电解液,降低低温充电时电极极化,并构建稳定的电解液-电极界面,可以有效遏制析锂及其对锂离子电池带来的不利影响。本文首先阐释了低温下锂离子电池析锂的形成机制,并指出低温电解液的设计是改善锂离子电池低温析锂行为的有效途径。接着,本文进一步介绍了缓解低温析锂问题的几种电解液设计策略,包括降低去溶剂化能垒的弱溶剂化电解液和共嵌入电解液、衍生低阻抗固态电解质界面膜(SEI)的局部高盐电解液以及钝化析锂的羧酸酯基高盐电解液,同时比较了这些策略的优劣势。最后,结合现有研究成果,展望了电解液调控低温析锂行为的未来研究方向,提出了发展实时析锂预警方法、采用实用化条件评估电解液抑制低温析锂能力以及设计兼顾电化学动力学和界面稳定性的高比能硅碳负极用低温电解液,以望实现低温锂离子电池的高容量发挥和长循环寿命。

关键词：析锂低温电解液锂离子电池电极极化

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乳液自组装法制备Al/B/PTFE含能微球及其性能表征

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火炸药学报 2024年第5期47卷 453-460,I0005页

作者：师鹏翔王建陈杰张行泉邓勇军王军中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621000 西南科技大学分析测试中心四川绵阳621010 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度... 详细信息

为了探究高活性金属含能微球的制备工艺以及燃烧性能,以Viton为黏结剂,聚四氟乙烯(PTFE)、硼粉(B)和铝粉(Al)为高能组分,采用乳液自组装技术制备了Al/B/PTFE含能微球,并对溶剂的挥发温度、乳化剂的种类、水相和油相的体积比和搅拌速度等工艺进行了优化;采用扫描电子显微镜(SEM)对Al/B/PTFE含能微球形貌进行了表征;采用TG-DSC法分析了Al/B/PTFE含能微球的热分解性能;通过高速摄影和密闭爆发器表征了Al/B/PTFE含能微球的燃烧反应性能。结果表面,水浴温度为25℃、乳化剂为PVA、水油比为80∶30和搅拌速度为700 r/min是Al/B/PTFE含能微球的最佳制备工艺;所制备的Al/B/PTFE含能微球的粒径均匀、球形度高且粒径可控,主要粒径分布范围在约300~900μm;微球的流散性、反应热、燃烧火焰面积和压力输出性能随着粒径的增加,出现先增加后减弱的现象;Al/B/PTFE含能微球的最大反应热,最大火焰面积和最高峰值压力为1097.97 J/g,186.06 cm^(2)和213.3 kPa,分别是物理混合样品的1.77倍、5.16倍和1.37倍。

关键词：物理化学乳液自组装含能微球燃烧反应 Al/B/PTFE 金属燃料

热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统耦合特性

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化工进展 2024年第5期43卷 2568-2575页

作者：李思陶艺月肖振翀张亮李俊朱恂廖强重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400030 重庆大学工程热物理研究所重庆400030

为了减少工业烟气中余热与CO_(2)的排放,本文提出了热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统(TRBCO_(2)RR)。该系统通过串联多个非水系热再生电池(thermally regenerative battery,TRB)构建电堆,并将其用于驱动CO_(2)电化学还原(electroc... 详细信息

为了减少工业烟气中余热与CO_(2)的排放,本文提出了热再生电池堆-二氧化碳电化学还原池系统(TRBCO_(2)RR)。该系统通过串联多个非水系热再生电池(thermally regenerative battery,TRB)构建电堆,并将其用于驱动CO_(2)电化学还原(electrochemical reduction of CO_(2),CO_(2)RR)。本文研究了CO_(2)电化学还原特性、非水系TRB电堆性能及非水系TRB-CO_(2)RR系统耦合特性。研究结果表明,碳纸负载纳米银多孔电极上催化剂分布较为均匀,在-1.8V电位下(对应的槽电压为5.1V)表现出最佳的电化学还原CO_(2)性能,其CO法拉第效率达到了最佳值78.7%。为此,构建了6个子电池的串联电堆,开路电压达到7.2V左右,最大功率为235mW,在34min内放电相对稳定。运行非水系TRB-CO_(2)RR耦合系统后,电堆未出现反极现象,CO法拉第效率(73.1%)接近稳定电源所获得的最佳值。未来研究可通过优化催化剂和电堆设计,有望进一步提高耦合系统CO_(2)RR转化效率。

关键词：热再生电池 CO_(2)电化学还原串联电堆产电功率稳定性法拉第效率电化学回收

CO_(2)捕集及电催化还原制甲酸研究进展

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科学通报 2024年第27期69卷 4103-4118页

作者：王艺洁韩芳珍赵莉莉鲁仰辉马猛王凯高文强周伟家济南大学化学化工学院前沿交叉科学研究院济南250022 国家电投集团科学技术研究院有限公司北京102209 山东电工电气集团有限公司电力工程分公司济南250022

CO_(2)捕集与CO_(2)电催化还原技术是减少碳排放、提高碳的可再生循环利用率的重要途径.两种技术既独立存在,又可以作为碳循环周期中的上下环节相互结合,即先捕集并提纯混合气中的CO_(2),然后将收集到的高纯度CO_(2)进行电催化还原反应... 详细信息

CO_(2)捕集与CO_(2)电催化还原技术是减少碳排放、提高碳的可再生循环利用率的重要途径.两种技术既独立存在,又可以作为碳循环周期中的上下环节相互结合,即先捕集并提纯混合气中的CO_(2),然后将收集到的高纯度CO_(2)进行电催化还原反应,将其进一步转化为更有用的化学品.本文首先总结了CO_(2)捕集技术的研究现状,然后考虑到甲酸作为目前经济和技术上最具潜力的还原产物,调研并汇总了近年来在CO_(2)电还原制甲酸领域中关于高效电催化剂的制备和反应器件设计方面取得的研究进展.针对两种技术的研究现状,最后提出加快和开发新型碳捕集与利用技术,开发低成本、高效、稳定的电催化剂和设计具有低欧姆电阻、高转化能效的反应器等可以作为未来的研究重点和发展方向.

关键词： CO_(2)捕集 CO_(2)电化学还原反应甲酸电催化剂

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铁金属配合物对棉针织物的低温漂白性能研究

丝网印刷 2024年第15期 25-28页

作者：魏恒灿温淑娟纪柏林东华大学化学与化工学院东华大学国家染整工程技术研究中心

在棉针织物节能减排染整技术发展的要求下,铁金属配合物因合成工艺简单、成本低廉、对环境友好而受到重视。文章对比了不同铁系仿酶催化剂的漂白效果,筛选出性能优异的催化剂,并研究了H2O2浓度、NaOH浓度、漂白时间及漂白温度等因素对... 详细信息

在棉针织物节能减排染整技术发展的要求下,铁金属配合物因合成工艺简单、成本低廉、对环境友好而受到重视。文章对比了不同铁系仿酶催化剂的漂白效果,筛选出性能优异的催化剂,并研究了H2O2浓度、NaOH浓度、漂白时间及漂白温度等因素对织物漂白效果的影响。

关键词：铁金属配合物低温漂白漂白机理

碳中和背景下我国固废资源化利用产业发展研究

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中国工程科学 2024年第1期26卷 80-88页

作者：张婷婷周萧超刘章韬许嘉钰任慕华郝吉明北京化工大学化学工程学院北京100029 清华大学环境学院北京100084

固废资源化利用可以节约大量的资源和能源,具有循环利用、节能减碳的优势,对于推动加快形成绿色低碳生产方式和生活方式、实现“双碳”战略目标、促进美丽中国建设具有重要意义。本文结合典型案例分析,梳理了国内外固废资源化利用产业... 详细信息

固废资源化利用可以节约大量的资源和能源,具有循环利用、节能减碳的优势,对于推动加快形成绿色低碳生产方式和生活方式、实现“双碳”战略目标、促进美丽中国建设具有重要意义。本文结合典型案例分析,梳理了国内外固废资源化利用产业的发展现状,分析了我国固废资源化利用产业在产业化进程、资金投入、技术创新等方面存在的主要问题。在此基础上,提出了我国固废资源化利用产业的发展建议,推动产业化进程,促进“产业链、创新链、人才链、资金链”融合赋能;加大激励支持力度,夯实金融保障基础;打造科创资源高地,强化项目示范引领;集聚人才优势,搭建高水平合作平台,全面推进固废资源化利用产业的高质量发展。

关键词：固废资源化产业化减碳技术创新