无机生油假说及其在中国的应用前景

无机生油假说认为,原油和天然气和近地表的生物物质没有根本联系,它们是生成于地幔内的非生物来源的碳氢化合物。因而油气不是一个不可再生资源,而是一个可再生资源。无机生油假说得到地质学、物理学和化学等三个基本学科的支持。在地质观察上,发现全球许多大油田的油气储藏与原始生物物质之间数量上有巨大落差,难于解释它们是由生物生成的。此外,有许多地区在结晶基底或变质基底内,或直接位于其上的沉积岩中发现石油。从生物生油假说来说,也是无法理解的。在化学上,早在二战期间,德国已由人工合成石油(费托合成),并生产了占德国战争中用油的9%的石油。无可争辩地说明,无机可以生成石油。根据化学(物理学)热力学理论分析确认,甲烷是唯一一种在标准温压条件(温度为298.15 K;压力为101325 Pa)下稳定的碳氢化合物,从甲烷形成正常烷属烃只有在压力>3×106kPa、温度>700°C时(相当于地下深度约100 km)才有可能。在地壳内的温压条件下由生物变质形成石油的假说,与化学热力学的基本原则相抵触。从氧化的有机分子,如碳水化合物(C6H12O6)形成较高的碳氢化合物在任何条件下都是不可能的。根据我国长期对深部构造的研究,笔者认为在中国东部及西太平洋蘑菇云岩石圈地幔发育的地区是寻找巨型无机油气田的有利地区,建议在发育蘑菇云岩石圈地幔地区开展无机油气田的勘探,并在无机油气田远景地区布置超深参数钻,以评价含油气远景。另外建议加强物探工作,尤其是研究地震勘探处理基底内三维含油气构造的技术。     

Thermodynamically constrained averaging theory approach for modeling flow and transport phenomena in porous medium systems: 4. Species transport fundamentals

This work is the fourth in a series of papers on the thermodynamically constrained averaging theory (TCAT) approach for modeling flow and transport phenomena in multiscale porous medium systems. The general TCAT framework and the mathematical foundation presented in previous works are built upon by formulating macroscale models for conservation of mass, momentum, and energy, and the balance of entropy for a species in a phase volume, interface, and common curve. In addition, classical irreversible thermodynamic relations for species in entities are averaged from the microscale to the macroscale. Finally, we comment on alternative approaches that can be used to connect species and entity conservation equations to a constrained system entropy inequality, which is a key component of the TCAT approach. The formulations detailed in this work can be built upon to develop models for species transport and reactions in a variety of multiphase systems.     

Thermodynamically constrained averaging theory approach for modeling flow and transport phenomena in porous medium systems: 6. Two-fluid-phase flow

This work is the sixth in a series of papers on the thermodynamically constrained averaging theory (TCAT) approach for modeling flow and transport phenomena in multiscale porous medium systems. Building upon the general TCAT framework and the mathematical foundation presented in previous works, the limiting case of connected two-fluid-phase flow is considered. A constrained entropy inequality is developed based upon a set of primary restrictions. Formal approximations are introduced to deduce a general simplified entropy inequality (SEI). The SEI is used along with secondary restrictions and closure approximations consistent with the SEI to produce a general functional form of a two-phase-flow model. The general model is in turn simplified to yield a hierarchy of models by neglecting common curves and by neglecting both common curves and interfaces. The simplest case considered corresponds to a traditional two-phase-flow model. The more sophisticated models including interfaces and common curves are more physically realistic than traditional models. All models in the hierarchy are posed in terms of precisely defined variables that allow for a rigorous connection with the microscale. The explicit nature of the restrictions and approximations used in developing this hierarchy of models provides a clear means to both understand the limitations of traditional models and to build upon this work to produce more realistic models.     

钛白废液的治理与综合利用硫酸钾溶解平衡的热力学研究

本文应用热力学基本原理和方法研究硫酸钾溶解平衡,结果表明,硫酸钾在纯水中的溶解度随温度变化符合前人总结的实验规律,而在４３℃的钛白废水液液中硫酸钾有反常深 现象,这为确定硫酸钾结晶析出的最佳温度提供了热力学依据,通过热力学计算,论证了硫酸钾溶解平衡符合势学基本原理。     

钾长石分解反应热力学与过程评价

综述了添加各种助剂分解钾长石的研究进展。对不同体系中钾长石分解反应的G ibbs自由能和能耗计算,综合考虑一次性资源、能源消耗量和烧结过程的环境相容性、产品方案等因素,结果表明:只有以石灰石、碳酸钠为配料的工艺路线具有实际工业应用价值;而唯有以碳酸钠为配料时,钾长石原料烧结过程才具有一次性资源消耗量最少、能耗最低、温室气体CO2排放量最小、且可生产高附加值产品、实现完全清洁生产等优点。因此,选择以碳酸钠为配料分解钾长石的技术路线,具有良好的工业化应用前景。     

阿拉尔河悬浮物对铀的吸附影响研究

为了解阿拉尔河悬浮物对铀的吸附特性,通过静态吸附实验,研究了吸附时间、pH值、温度和铀初始浓度等因素对模拟含铀水中U(VI)去除率的影响,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析。结果表明,在T=25℃,溶液初始pH=7,接触时间为16 h时,悬浮物对铀的平衡吸附率最佳,为95.48%。随着铀初始浓度的增加,吸附量增加,但吸附率随之下降,升高温度有利于铀的吸附。铀在悬浮物上的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程,说明悬浮物对铀为单分子层吸附,且化学吸附占主导地位。吸附动力学过程可用准二级吸附动力学模型描述,表明吸附主要受动力学控制,由两个以上步骤共同控制。FTIR和EDS分析结果表明,吸附过程中铀主要与悬浮物表面活性基团螯合并以表面络合吸附为主。吸附前后的能谱对比分析表明,吸附过程中存在离子交换行为。因此,悬浮物对铀的吸附机理是以表面络合吸附和离子交换为主、物理吸附为辅的混合吸附过程。     

渤海的海冰数值预报

根据渤海气候和冰情特点,在已有海冰模式研究基础上,提出模拟海冰增长、消融和漂移的动力－热力学模式。模式冰厚分布由开阔水、平整冰和堆积冰三要素表示。该模式已与数值天气预报模式、大气边界层模式、潮流模式联结,并于１９９０年到１９９６年在国家海洋环境预报中心进行渤海和北黄海冰情预报。其数值预报产品包括冰厚、密度集、冰速、冰外缘线、冰脊参数、局地冰厚以及接近石油平台的冰漂移轨迹等,传送到国家海洋预报台和渤海石油公司等有关用户。为了客观评价模式和检验预报结果,在逐日预报后进行统计检验。本文概述渤海冰情、卫星遥感应用、冰模式及其预报结果和检验。     

低温分解钾长石的热力学研究

通过不同温度、浓度、分压下ΔrGm的计算和不同条件下对平衡常数K的影响,作出ΔrGm～—T、ΔrGm—C、ΔrGm—P图,把热力学的一些规律应用于钾长石低温分解中,对参与低温分解钾长石的各物质能量转换进行分析判断反应进行的方向和限度,对钾长石的分解有指导作用。从热力学角度分析,在低温条件下分解钾长石的反应是可能的。