P改性ZSM-5-MCM-41的性质和催化乙醇脱水性能

以ZSM-5为硅源,采用水热法制备ZSM-5-MCM-41介微孔复合分子筛,并分别采用浸渍法和离子交换法对它进行磷酸(P)改性;根据XRD、NH3-TPD和Py-IR等分析技术,对改性ZSM-5-MCM-41进行表征和催化乙醇脱水性能评价.结果表明:磷酸(P)改性未影响ZSM-5-MCM-41的晶相性质,但使其L酸量显著增加、B酸量减少;与未改性的ZSM-5-MCM-41相比,磷酸(P)离子交换法改性ZSM-5-MCM-41的催化乙醇脱水活性和稳定性得到明显改善;在常压、温度为295℃、液时空速(LHSV)为2h-1的条件下,在P改性ZSM-5-MCM-41催化剂上乙醇的转化率和乙烯选择性大于98%,连续反应100h催化剂的活性未下降.P改性ZSM-5-MCM-41可作为工业规模乙醇脱水过程的催化剂.     

漠河盆地上侏罗统额木尔河组陆相泥页岩孔隙结构特征

通过氩离子抛光-扫描电镜、低温N₂和CO₂气体吸附、覆压孔-渗、X-射线衍射和有机地化等分析测试,对漠河盆地上侏罗统额木尔河组陆相泥页岩孔隙结构特征开展了系统研究。研究表明:额木尔河组泥页岩孔隙类型以长石溶蚀孔、黏土矿物晶间孔和粒间孔为主,整体上由介孔和宏孔构成;泥页岩孔、渗性较差,氦气孔隙度为0.167%~5.69%、覆压渗透率为0.000 513×10-3~0.050 38×10-3μm2;有机质成熟度未达到热裂解干气阶段,限制了有机质孔隙的发育;长石溶蚀孔普遍发育,长石含量与介孔孔容呈负相关,表明部分介孔的形成可能与长石溶蚀作用有关;伊利石晶间孔主要提供微孔体积,而伊蒙混层相关孔隙则可能是介孔的主要贡献者;张性和剪切构造裂缝的普遍发育,有利于改善泥页岩储层的孔隙结构和渗流能力。综合分析表明,分布于滨黑龙江隆起中东部、埋藏较深的(约800 m以下)高成熟页岩更适合开展进一步的页岩气评价和勘探工作。      

潜江凹陷潜江组页岩中可溶有机质赋存空间表征及影响因素分析

为揭示潜江凹陷潜江组３４ 段第１０韵律(Eq３１０４ )页岩中可溶有机质的赋存空间及其影响因素,采用 XRD、 索氏抽提、低温氮气吸附、高压压汞、扫描电镜、TOC测试、热解等手段,以抽提前后页岩样品的孔隙结构变化特 征为基础,揭示页岩中可溶有机质的赋存空间、孔隙类型和孔隙结构,进而探讨影响页岩孔隙结构变化的主要因 素.研究表明,研究区页岩孔隙类型主要为粒间孔、黏土矿物层间孔.扫描电镜和能谱分析表明,页岩中可溶有 机质主要赋存在粒间孔和黏土矿物层间孔中.低温氮气吸附实验结果显示页岩孔隙结构分为２种类型,一种以 四周开放的平板状孔隙为主,孔隙多为宏孔(孔径＞５０nm),抽提后孔隙结构δ发生改变,仅增加了部分介孔－宏 孔;另一种孔隙类型较为复杂,多为开放型圆柱状及平板状孔隙,存在较多的宏孔(孔径＞５０nm),抽提后小孔径(孔 径２~１０nm)孔隙增加较多,孔隙结构更为复杂.石英及黏土矿物的存在促进了微孔及介孔的发育,有利于可溶有 机质在微孔以及介孔中的赋存,白云石促进了宏孔的发育,有机质主要赋存于生物成因的白云石粒间孔内.      

Hβ分子筛的磷改性及其催化甲苯和叔丁醇烷基化反应性能

分别以磷酸(PA)、磷酸氢二铵(DHP)、磷酸二氢铵(ADP)为磷源,对n(Si)/n(Al)为25的Hβ分子筛进行磷改性,采用SEM、XRD、FT-IR、BET和Py-IR等对催化剂样品进行表征,考察不同P_2O_5/Hβ催化剂对甲苯与叔丁醇烷基化反应性能的影响。结果表明:与未改性Hβ相比,不同磷源磷改性的P_2O_5/Hβ催化剂的催化活性和对位选择性明显增加,P_2O_5/Hβ(ADP)催化效果最好。随P_2O_5负载量的增加,P_2O_5/Hβ(ADP)晶体结构变化不大,比表面积、孔体积和孔径逐渐降低,B酸量增加,L酸量减少。当采用负载量为15%的P_2O_5/Hβ(ADP)为催化剂时,在适宜的反应条件下,甲苯转化率为73.7%,对叔丁基甲苯(PTBT)的选择性为81.1%。该结果为用于芳烃侧链烷基化反应的分子筛催化剂的设计及制备提供思路。     

水热裂解辅助蒸气吞吐强化辽河油田稠油开采的效果

研制和筛选适合蒸气吞吐条件下强化稠油水热裂解的催化剂柠檬酸镍和供氢剂HD-1,并对其催化、供氢性质进行实验评价.结果表明:柠檬酸镍可与油藏矿物协同催化稠油水热裂解反应,使降黏率达到68.2%,平均相对分子质量降低33.9%,含硫质量分数降低0.45%;供氢剂HD-1可使稠油水热裂解程度进一步增加,降黏率达到75.9%,...     

川西南威远地区龙马溪组页岩储层孔隙发育特征及控制因素分析

以四川盆地西南威远地区龙马溪组页岩为研究对象,通过X衍射、场发射扫描电镜、氮气吸附实验方法和QSDFT的分析方法,对该区的页岩孔隙类型、结构及孔隙发育的自身控制因素进行了研究。研究结果表明:①龙马溪组主要发育3种孔隙,即有机质孔、无机质孔和微裂缝,有机质孔有连续分布和不连续或块状分布2种形态,孔隙以2种结构为主,即墨水瓶孔和平行狭缝内壁的孔隙。②孔隙直径呈0~2,2~4 nm双峰态分布,微孔和介孔提供了主要的比表面积和孔隙体积,且随着埋藏深度的变浅,储层的孔隙体积和比表面积均减小。③页岩有机质含量和矿物组成控制了页岩储层的孔隙发育,有机质主要控制微孔的发育;石英主要影响介孔的发育,对其有一定的抑制作用;黏土矿物有利于介孔的发育,不利于微孔的发育。④与焦石坝地区页岩储层的对比表明,有机质含量是页岩气储集空间发育的主控因素。      

贵州丹寨南皋下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

页岩孔隙结构特征研究对页岩含气性评价具有重要意义。以上扬子东南缘南皋剖面下寒武统牛蹄塘组页岩储层为例,
应用场发射环境扫描电子显微镜观察了页岩纳米级孔隙微观形态,通过低温氮气吸附法测定了页岩的氮气吸附等温线,并结合X-
衍射矿物定量分析和有机碳含量测定,探讨了纳米级孔隙发育的控制因素。研究结果表明:矿物成分主要为黏土矿物(伊利石和
少量绿泥石)、石英、长石、重晶石和石膏等。石英含量相对较高且沿剖面向上降低,wB 平均为53%;相反,黏土矿物含量较低且沿
剖面向上增加,wB 平均为34%;碳酸盐矿物较少,仅在顶部可见。页岩主要发育粒内孔、粒间孔、裂缝和有机质孔4种孔隙类型,
其中前两者较为常见。根据氮气吸附-脱附曲线、孔径分布特征、孔体积和比表面积可将样品划分为4类黑色页岩,孔隙以似片
状颗粒组成的非刚性聚合物的槽状孔为主,前3类黑色页岩的孔径分布呈双峰形态,第4类黑色页岩的孔径分布呈单峰形态,最
可几孔径分别为d≈0.9nm和d≈3.5nm。孔体积在0.0028~0.0243cm3/g之间,平均为0.0147cm3/g,比表面积在1.0568
~28.8250m2/g之间,平均为17.5418m2/g,4类黑色页岩微孔频率分布依次减小,而介孔和宏孔频率分布逐渐增加,即微孔性
逐渐变差,至第4类黑色页岩几乎只有宏孔孔隙。有机质丰度和矿物组分控制丹寨南皋牛蹄塘组黑色页岩的孔隙发育,其中有机
质有利于孔隙发育且有机质微孔是孔体积和比表面积的主要贡献者;石英有利于孔隙发育,而黏土矿物则降低黑色页岩的孔隙
性;它们均主要通过控制微孔和介孔的发育来控制黑色页岩的孔隙发育。      

低压气体吸附实验在页岩孔隙结构表征中的应用

页岩孔隙结构特征直接影响气体在其中的吸附和运移。以长宁示范区下志留统龙马溪组下部富有机质页岩样品为例,利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、低压CO2气体吸附及低压Ar气体吸附等实验,对长宁示范区开发主体层段富有机质页岩的孔隙结构进行定性描述和定量表征。结果表明:长宁示范区富有机质页岩主要发育有机质孔隙,页岩孔隙结构非均质性强,平均比表面积为42.19m2/g,平均孔体积为0.059 1cm3/g,孔径小于2nm的微孔提供页岩60%以上的比表面积,是页岩气主要的吸附场所;孔径大于10nm的介孔和宏孔提供页岩70%以上的孔体积,是页岩气主要的储存场所。改进的气体吸附法可实现对页岩纳米级孔径分布的连续定量表征,研究结果对了解富有机质页岩纳米级孔隙结构特征、评价页岩含气性具有指导意义。     

有机组分二次离子质谱特征及其裂解机理

二次离子质谱(SIMS)技术近年来被广泛用于分析煤和油气烃源岩有机组分化学成分和结构特征.在介绍SIMS质谱图解析方法的基础上,分析了有机组分二次离子组成特征;在综合研究有机组分SIMS质谱图特征的基础上,应用化学动力学原理对有机组分SIMS质谱裂解机理进行了探讨.结果表明:有机组分以芳香核为基本结构单元,且含有杂环并带有多种含氧基团和支链;有机组分SIMS质谱裂解由其复杂大分子结构中烷基苯不同化学键的解离能大小决定的;有机质结构中α碳和β碳之间的α—p键和支链碳的C—C键解离能最弱,有机化学结构中的α-β键和支链碳的C—C键容易断裂;与苯环相连支链中,(C6 H5) CH2—C2H5结构中的α-β键和支链碳的C—C键容易断裂而形成(C6H5)CH2-(91)、C2H5-(29)和CH3-(15)等碎片离子,这也是有机组分SIMS质谱图中最主要的碎片离子峰.     

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩孔隙结构特征及其主控因素

孔隙结构是评价页岩储气能力、渗流能力以及是否具有商业开采价值的关键。以重庆焦石坝JY1井五峰组-龙马溪组底部富有机质页岩为研究对象,选取了15块页岩样品开展了有机碳含量、X射线衍射、压汞、氦气孔隙度测定,低温氮吸附、氩离子抛光电镜观察,并结合沥青反射率测定、天然气碳同位素等资料表征页岩孔隙体积、大小和分布特征;从外部和内部两方面探讨了孔隙结构的主要控制因素。研究表明:①JY1井五峰组-龙马溪组页岩孔隙类型主要为无机孔(黏土矿物晶间孔、粒间孔和粒内孔)、有机质孔和微裂缝;②压汞和吸附实验显示页岩孔隙结构相对较复杂,以孔径小于50nm的孔隙为主,微孔提供了大部分的比表面积(约占65%),中孔提供了大部分的比孔容(约占57%),且以四面开放的平行板状孔隙为主,兼有多种其他形态的孔隙;③自白垩纪以来的多次挤压抬升剥蚀过程中,构造应力或温压的变化可能形成了大量微裂缝,沉积环境的差异制约了富有机质页岩发育的厚度、分布以及有机碳的富集程度;④相关性分析表明,微孔、中孔的比表面积和比孔容与有机碳质量分数关系密切,其中中孔体积和微孔的比表面积表现最明显;黏土矿物和石英质量分数对孔隙结构的影响呈现此消彼长的效果;当R_o<3.0%时,微孔和中孔的比表面积、比孔容与R_o值呈弱的负相关,反之呈现增大趋势,这与过高热演化阶段,生气速率变慢反而制约了纳米级孔隙发育,导致微孔数量减少有关。      

鄂尔多斯盆地苏里格地区下石盒子组致密砂岩储层微观孔隙结构及分形特征

通过铸体薄片、扫描电镜观察、物性测试及高压压汞实验等手段,对苏里格地区下石盒子组致密砂岩储层微观孔隙结构进行了精细刻画及分类表征,计算了各类致密储层的分形维数并阐明了分形特征对于研究致密储层渗流特征的意义.结果表明:鄂尔多斯盆地苏里格地区上古生界下石盒子组致密砂岩储层孔隙度普遍小于１２％,渗透率大多小于１×１０－３μm２,储层孔隙结构复杂,主要发育粒间溶孔及粒内溶孔,同时可见少量的原生粒间孔、黏土微孔和微裂缝;研究区储层孔隙结构组合可划分为３种:大孔隙主导的Ⅰ型孔隙结构、小孔隙主导的Ⅱ型孔隙结构及大孔隙和小孔隙共同控制的Ⅲ型孔隙结构;储层宏孔的分形维数为２．９４１６~２．９９４０,中孔的分形维数为２．５４６８~２．９２１１,微孔的分形维数为２．０５３６~２．８９３５,说明孔隙结构的复杂程度为宏孔＞中孔＞微孔;在计算致密砂岩储层宏孔分形维数时,应注意对孔隙形态进行合理的简化,以避免在计算过程中造成较大误差;微孔分形维数小于２．５的储层渗透率通常小于１×１０－３μm２,说明微孔数量多的储层渗流能力通常较差,而形态规则、分布均匀、受胶结物与自生黏土矿物改造较弱的、宏孔发育的、致密储层有利于天然气的充注与储集.      

鄂尔多斯盆地瓦窑堡油田中山川区长2油层组储层特征

在长2储层岩性特征、沉积特征研究的基础上,以压汞实验、薄片鉴定、物性测试、扫描电镜等方法为实验手段,对储层岩石学特征、孔隙结构、物性特征及其影响因素进行分析研究.结果表明,长2储层主要以浅灰色、灰绿色块状细砂岩为主,孔隙类型都以残余粒间孔为主,次为粒间溶孔,其余为粒内溶孔、填隙物内溶孔及晶间微孔,少量的铸模孔、云母溶缝、微裂缝.其储层的孔喉分布类型主要有单峰正偏态细孔喉型、多峰分散型和单峰负偏态微孔喉型3种.影响本区储层孔隙类型的因素为沉积相、成岩作用、裂缝改造,其中沉积相及成岩作用是主要因素.     

渤南北带沙三—沙四段砂砾岩储层特征及发育主控因素

以渤南北带沙三 — 沙四段砂砾岩储层为例,结合岩心 、测井资料,利用铸体薄片 、扫描电镜 、CT扫描等方法,研究砂砾岩储层特征及发育主控因素.结果表明:沙三—沙四段砂砾岩储层储集空间主要为溶蚀孔、粒间孔、贴砾缝和微孔,储层物性整体偏差,具有低孔低渗的特征;储层孔隙演化与成岩演化密切相关,早成岩阶段压实作用导致孔隙减少,...     

污泥吸附剂制备的研究

为探索城市污泥资源化的途径,以城市污水处理厂的剩余污泥为原料,采用氯化锌活化法制备污泥吸附剂,考察了活化剂浓度、固液比、活化温度、活化时间4种因素对制备污泥吸附剂碘吸附值的影响,并对吸附剂进行了表征分析。实验结果表明:氯化锌浓度3mol/L、固液比1:2、活化温度550℃和活化时间40min为最佳制备条件,此条件下制得的污泥吸附剂碘吸附值为408.94mg/g,比表面积199.196m2/g,总孔体积为0.481cm3/g,微孔体积为0.089cm3/g,平均孔径为4.83nm。与商品活性炭相比,污泥吸附剂的碘吸附值和比表面积较小,孔径较宽,微孔所占比例较小,主要以过渡结构为主。     

碳酸盐岩不同孔隙类型储层特征及孔隙成因:以伊拉克西古尔纳油田中白垩统 Mishrif组为例

伊拉克西古尔纳油田中白垩统 Mishrif组孔隙型生屑灰岩储层岩石类型、孔隙类型复杂多样,非均质性强.利用薄片、物性和压汞测试等技术手段,识别孔隙类型,基于主控孔隙类型划分储层类型,研究不同孔隙类型储层特征和孔隙成因.研究区主要发育粒内孔、铸模孔、残余铸模孔、粒间孔、微孔、晶间孔.在目的层不同孔隙类型易伴生出现的背景下,根据主控孔隙类型,将 Mishrif组划分为６种储层类型:残余铸模孔储层、粒内孔储层、微孔储层、铸模孔储层、混合孔储层和粒间孔储层,其中铸模孔储层和微孔储层最发育,混合孔储层、粒内孔储层和残余铸模孔储层较发育,粒间孔储层发育相对少.每类储层包含多种岩石类型和生屑类型,具有相似的物性和孔隙结构特征,揭示了孔隙类型的差异是造成储层强非均质性的重要原因.各类孔隙形成演化受控于沉积环境和以溶蚀作用为主的多种成岩作用,不同沉积环境控制着泥质含量、生屑结构、种类和丰度的差异,是控制孔隙类型的因素;溶蚀作用受生屑化学组分影响,是控制孔隙形成的主要原因,同生期泥晶化作用、埋藏期胶结作用、压实作用和白云石化作用不同程度地改造了孔隙.      

过渡相煤系泥页岩纳米级孔隙结构非均质性表征及主控因素——以淮南煤田二叠系为例

纳米级孔隙是煤系页岩气赋存的重要场所,具有很强的非均质性。为了研究海陆过渡相煤系泥页岩储层孔隙结构非均质性,对淮南煤田二叠系山西组和下石盒子组泥页岩钻孔岩芯样品进行总有机碳、镜质体反射率、全岩和黏土X射线衍射分析、场发射扫描电镜及低温液氮吸附实验,获得泥页岩有机地球化学、矿物组分、孔隙结构参数,采用孔隙结构相对偏差、FHH分形模型来评价储层孔隙结构非均质性及主控因素。结果表明:储层孔隙类型以黏土矿物片层间的平行板状孔、狭缝状孔及粒间的锥状孔为主,孔隙尺度主要为介孔,其次为微孔和宏孔;孔隙结构具显著分段分形特征,由于与煤储层高度相似而划分为渗透孔隙(r7.5nm)和吸附孔隙(r≤7.5nm),渗透孔隙复杂程度强于吸附孔隙;微孔越发育,孔容越小,比表面积越大,分形维数越大,孔隙结构越复杂,非均质性越强;过渡相煤系泥页岩储层孔隙结构非均质性主要受控于不同沉积环境及成岩演化下矿物组分差异,随着黏土矿物含量的增加和脆性矿物含量的减小而增大;与下石盒子组相比,山西组黏土矿物含量更低,导致分形维数较低,孔隙结构复杂程度偏弱,比表面积和平均孔径的相对偏差较小,孔隙分布较均匀,非均质性相对弱,对页岩气的储存、解吸和扩散更有利,可考虑优先开采。     

山西省域煤系泥页岩孔隙分形特征

为定量化表征山西省域煤系泥页岩储层孔隙结构复杂程度,以山西省域１４０件海陆交互相煤系泥页岩实测低温液氮吸附数据为基础,利用 ＦＨＨ 模型分别计算了孔径小于４ｎｍ 孔隙分形维数 Ｄ１ 与孔径大于４ｎｍ 孔隙分形维数 Ｄ２,结合 ＸＲＤ衍射、吸附甲烷、有 机 质 丰 度、类型等实验成果,讨论了孔隙结构、饱 和 吸 附 量、黏 土 矿 物含量及有机质丰度与分形维数的关系。结果表明:山西省域煤系泥页岩发育有机质孔与无机孔,页岩有机质孔不及海相页岩发育,无机孔以黏土矿物层间孔与粒间孔为主,孔隙形态结构复杂,存在较多墨水瓶状、狭 缝 状 孔;孔隙分形维数随 ＢＥＴ比表面积、黏土矿物含量增高呈现出增大趋势,随有机质丰度、平均孔径及石英含量增高呈现
出 减小趋势;Ｄ１ 与微孔及孔径为２～４ｎｍ 的介孔比孔容呈正相关关系,Ｄ２ 与孔径为４～５０ｎｍ 的介孔比孔容呈正相关关系,而与宏孔比孔容呈负相关关系;饱和吸附量与分形维数呈正相关关系;山西组泥页岩中黏土矿物含量比太原组高,分形维数与矿物含量的相关性比太原组好,太原组泥页岩 ｗ（ＴＯＣ）高,但有机质孔发育不如山西组, Ｄ１ 与 ｗ（ＴＯＣ）的负相关关系比山西组更明显。      

SiO_2改性AlPO_4—5/Al_2O_3复合载体催化剂的表征及加氢性能

为了考察SiO_2对W-Ni催化剂加氢脱硫活性的影响,将SiO_2以硅溶胶形式引入AlPO_4—5/Al_2O_3复合载体,制备W-Ni催化剂,对改性的复合载体及催化剂进行BET、NH3-TPD、DRS及LRS方法表征,采用二苯并噻吩的模型化合物对催化剂脱硫活性进行微反评价。结果表明:将SiO_2引入AlPO_4—5/Al_2O_3复合载体,可改善活性金属与载体间的相互作用,提高催化剂的酸强度,促进金属组分的易还原性;SiO_2质量分数为12.0%时,催化剂的加氢活性最高,说明适当加入SiO_2有利于提高催化剂加氢脱硫活性。质量分数为12.0%的SiO_2改性复合载体制备的催化剂Cat-NiW/Si12AP对大庆催化柴油加氢评价结果表明,该催化剂具有良好的加氢脱硫、脱氮及芳烃饱和性能。     

川东南地区志留系龙马溪组页岩孔隙结构特征

页岩储层的孔隙结构对页岩气资源评价和勘探开发具有重要意义。通过高压压汞法、低压氮气吸附法、氩离子抛光-场发射扫描电镜对川东南龙马溪组页岩微观孔隙结构特征进行了深入的研究,分析了微观孔隙发育影响因素。研究表明,页岩排驱压力比较高,孔隙分选差,退汞率极低,说明孔隙与喉道非常不均一;页岩比表面积为12.330~29.822 m2/g,平均为20.132m2/g;孔体积为0.015 9~0.094 7cm3/g,平均为0.044 5cm3/g;平均孔径为3.484~12.473nm,平均为7.400nm;主体孔隙为中孔,存在一部分的微孔和大孔,氮气吸附-脱附曲线表明孔隙形态以墨水瓶形孔和狭缝状孔为主。孔隙类型可分为有机质孔、原生残余孔、次生溶蚀孔、黄铁矿晶间孔、黏土矿物晶间孔、裂缝6种类型,其中原生残余孔、次生溶蚀孔可达微米级。有机碳含量、石英含量、黏土矿物含量、热演化程度均会影响微观孔隙发育,比表面积和孔体积随有机碳、石英含量的增加而增加;而随黏土矿物含量的增加,比表面积、孔体积呈减小趋势;适宜的热演化程度是纳米级孔隙发育的重要影响因素。      

基于Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂的溶剂脱蜡油加氢异构反应

采用常规水热法合成SAPO-11和ZSM-22分子筛,制备分别含有分子筛的催化剂,借助XRD、SEM和NH3-TPD表征2种催化剂的结构和酸性,并以加氢预精制溶剂脱蜡油为原料,采用固定床反应器研究Pt/SAPO-11和Pt/ZSM-22催化剂的加氢异构反应性能.结果表明:催化剂的反应活性和选择性主要取决于催化剂的酸量和酸强度,相对而言,由于SAPO-11分子筛催化剂弱酸含量较高,具有更佳的异构化选择性.利用1HNMR和13CNMR核磁共振研究加氢异构反应前后基础油的化学结构变化,Pt/SAPO-11催化剂有较高的加氢异构选择性.