专论与综述

• α-蒎烯催化加氢反应催化剂研究进展

  张书宭;李俊;张正权;何艺园;陕绍云;赵世民;何云飞;

  蒎烯是一种天然存在的萜烯类化合物，广泛应用于香料、医药和化工等领域。随着绿色化工的发展，对α-蒎烯加氢产物顺式蒎烷的需求不断增加，其可通过氧化、还原和热解反应生成多种重要香料。为进一步提高其产率，主要对α-蒎烯进行催化加氢反应生成蒎烷的过程中不同催化剂的最新研究进展进行了综述，重点讨论了不同类型催化剂的设计原理、催化性能等因素，概述了各类催化剂在α-蒎烯催化加氢反应过程中的作用，展望了α-蒎烯加氢反应催化剂的发展趋势和潜在应用前景，为后续研究和利用α-蒎烯提供了参考。

  2025年02期 v.46;No.260 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 939K]
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新能源技术

• PEMFC阴极湿度与输出性能耦合特性研究

  李永奇;刘海宁;孙岩;李发家;黄亦翔;邱泉;

  阴极相对湿度影响质子交换膜燃料电池(PEMFC)内部水特性，进而影响电池输出性能。本文建立了阳极2通道蛇形流场、阴极7通道波浪形流场的三维PEMFC几何模型。同时考虑电解质上水传输机理以及电解质与周围孔隙中水的相变机制，分别按照100%、80%、60%和40%的阴极湿度对PEMFC进行仿真分析。仿真结果表明，在低电流密度区间，PEMFC的膜水含量与膜电导率对阴极湿度的敏感性较高；当阴极湿度由40%增加到100%时，膜上电流密度分布的均匀性得到提升；在一定电压条件下，提高阴极湿度，电池相对输出功率密度增大，阴极湿度为100%时的最大输出功率密度相比较阴极湿度为40%时的提高了6.97%。

  2025年02期 v.46;No.260 8-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K]
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研究与开发

• 基于数值模拟的燃煤电厂粉煤灰减碳及分选研究

  许束光;

  粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，具有很高的环保价值和利用价值。为了提高粉煤灰的利用价值，研究设计了一种非线性电场结构来对其进行减碳和分选。采用了数学模型来对电场内部粉煤灰颗粒的运动情况进行了分析，并构建了粉煤灰颗粒的离散元模型。基于非线性电场结构，设计了2种不同类型的分离电场模型，并构建了其各自对应的几何模型，通过有限元软件对几何模型进行了数值模拟。结果显示，曲线边界形成的场强更大。在不同风速下，模型A的正极板粉煤灰烧失量最大值和最小值分别为13.75%和10.25%，脱碳率最大值和最小值分别为42.11%和34.97%。设计的分离电场模型能够较好地对粉煤灰进行减碳和分选，研究结果可为提升粉煤灰的利用价值和环保价值提供技术和方法上的指导。

  2025年02期 v.46;No.260 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1080K]
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• 碳减排背景下天然气掺氢管道流动特性研究

  齐雪;

  为研究天然气掺氢后流体的流动特性，采用OLGA软件建立了天然气掺氢管道瞬态流动模型，分析了不同地形、流量、管径和输送压力对管道流动参数的影响，为天然气掺氢管道设计提供理论指导。结果表明，随着天然气流量增大，管道沿程压力损失减小。在管道设计过程中，提高管道设计输量有利于降低管道压力损失，但也会增大流体流动的不稳定性。随着管道管径的增大，管道沿程压力损失增大，对于掺氢天然气凝析液起伏管道，管径对流体流态影响较小，选取大管径会导致压力损失增大。随着管道出口压力的升高，管道沿程压力损失逐渐增大，管道内段塞流逐渐减少，分层流逐渐增多。

  2025年02期 v.46;No.260 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 981K]
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• 新型离子表面活性剂阻垢剂缓蚀阻垢作用研究

  赵伟轩;胡天宝;江丰;田富全;游家庆;

  针对油气管道腐蚀和结垢等问题，合成了一种新型阴离子表面活性剂(ZXW)阻垢剂，采用红外光表征了其化学结构。采用化学技术(失重)、电化学技术(Tafel和EIS)对所制备的表面活性剂在高盐合成水中对低碳钢(MS)的缓蚀行为进行了测试。结果表明，表面活性剂分子的加入提高了涂层的耐腐蚀性。缓蚀效率随缓蚀剂质量浓度在120 mg/L时达到最大值，失重法、Tafel法和EIS法的缓蚀效率分别为84%、82%和79.5%。针对MS在不同质量浓度ZXW缓蚀剂存在下的极化数据可以推断出，ZXW为具有永久性阳极效应的混合型缓蚀剂，所用缓蚀剂的防腐性能与其在MS表面的吸附能力有关。ZXW的吸附增大了MS的电荷转移阻力，缓蚀剂的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。

  2025年02期 v.46;No.260 26-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 925K]
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净化与分离技术

• 燃煤电厂SCR脱硝过程中硫酸氢铵生成特性研究

  张卫潮;赵志勇;祝朝阳;邢庆友;陈栓俊;

  为了控制燃煤电厂SCR脱硝过程中硫酸氢铵等脱硝副产物的生成量，提高SCR脱硝系统的运行效率，采用硫酸氢铵生成试验装置，评价了NH_3质量浓度、SO_3质量浓度以及NH_3/SO_3物质的量比对硫酸氢铵沉积温度的影响，并考察了NH_3质量浓度、NH_3/SO_3物质的量比以及反应温度对硫酸氢铵生成速率的影响。结果表明，随着模拟烟气中NH_3质量浓度以及SO_3质量浓度的逐渐增大，硫酸氢铵的沉积温度逐渐升高；而随着NH_3/SO_3物质的量比的逐渐增大，硫酸氢铵的沉积温度则先降低后升高。此外，当模拟烟气中NH_3质量浓度的逐渐增大时，硫酸氢铵的生成速率也逐渐增大；而随着NH_3/SO_3物质的量比的逐渐增大以及反应温度的逐渐升高，硫酸氢铵的生成速率则逐渐减小。在燃煤电厂SCR脱硝系统运行过程中，应注意尽量降低喷氨系统中NH_3的逃逸量，并尽量使用低含硫煤，以降低烟气中SO_3的质量浓度，此外，还应设置合理的SCR脱硝温度，最大限度地降低硫酸氢铵等副产物的生成量。

  2025年02期 v.46;No.260 31-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 811K]
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油田化学

• 表面活性剂混合压裂液的流变学和热稳定性研究

  张桓;张复;张琛博;任项麟;崔杨;

  混合表面活性剂体系因其自组装结构的多晶性而在压裂液的开发中成为研究热点。对吐温80+油酸钠/2-乙基己醇/丁香油和吐温20+油酸钠/2-乙基己醇/丁香油2种体系的相行为和黏弹性能进行了比较研究，由前者制备的黏弹性表面活性剂(VES)压裂液具有比后者更好的流变性。静态和动态流变性测试表明，在VES流体中加入0.1%NaOH和0.5 g/L的氧化锌纳米粒子可提高黏弹性能，该体系表现出较优的悬砂性。

  2025年02期 v.46;No.260 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K]
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• 低黏高切合成基钻井液体系研究与应用

  单海霞;

  通过对基液和核心处理剂的优选，研制出一种合成基钻井液，对其性能进行了评价。该合成基钻井液选用生物质合成基LAE-12(碳链长度范围C_(14)～C_(22))作为基液，其具有较高的闪点、较低的凝点和运动黏度，不含芳香烃、氮元素和硫元素，主辅乳化剂总量在3%～5%，低胶质的亲油腐植酸作为降滤失剂；优选有机土、纳米成膜封堵剂等材料，形成了密度1.2～2.5 g/cm~3、抗温160℃的低黏高切型合成基钻井液。性能评价结果表明，该钻井液具有良好的流变性、滤失量控制能力和乳液稳定性，160℃老化168 h高温高压滤失量小于3.8 mL，破乳电压大于677 V。该生物质合成基钻井液无毒、易降解，储层保护和环境保护性能好。该体系在致密气藏水平井JSXXX10HF、JSXX4HF井强水敏性地层下沙溪庙组进行成功应用，其间钻井液性能稳定、携岩带砂能力好，实现了良好的封堵，保持了井壁的稳定和井眼的规则，维护简单、安全环保，定向顺利，电测、下套管均顺利到底，为中江区块难动用储量开采提供技术支持。

  2025年02期 v.46;No.260 41-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1112K]
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• 鄂尔多斯盆地彬长区块无土相盐水聚胺钻井液技术研究

  何园;冯永超;牟庭波;钟汉毅;

  针对鄂尔多斯盆地彬长区块古生界地层井壁失稳技术难题，分析了古生界典型泥岩的矿物组成、微观结构及理化性能，揭示了古生界泥岩地层的井壁失稳机理。古生界泥岩属于黏土质硅质混合页岩，黏土矿物含量高，水化作用强，其中伊利石、伊/蒙间层含量最高，阳离子交换容量(CEC)大，微纳米孔缝、层理等力学弱面发育，钻井液滤液侵入后，水化膜斥力易导致泥岩胶结弱化，微裂缝萌发及扩展，引发井壁失稳。基于“低密度、强封堵和强抑制”3个方面考虑，优选了降滤失剂、抑制剂、封堵剂等，构建了适用于彬长区块古生界泥岩的无土相盐水聚胺钻井液体系。室内试验结果表明，该体系流变性良好，API滤失量与高温高压滤失量分别为5.6 mL和10.5 mL，砂盘瞬时滤失量为10.9mL，古生界泥岩的线性膨胀率小于5%，滚动回收率为92.05%，抑制性良好，对微纳米孔缝封堵能力较强。现场应用结果表明，采用无土相盐水聚胺钻井液可实现水平井的安全高效、钻进，钻井周期为54.23 d，平均机械钻速为6.99 m/h。

  2025年02期 v.46;No.260 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K]
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• 高温高压裂缝性储层钻井井漏控制技术研究

  尹强;李栋;孙静如;韩涛;夏凌浩;

  为了满足高温高压裂缝性储层钻井高效堵漏的需求，提高钻井施工效率，以超微细活性碳酸钙和纳米二氧化硅为主体材料，通过改性处理制备出了一种新型抗高温刚性堵漏剂ST-1，并将其与改性纤维堵漏剂XW-2和弹性堵漏剂DR-1相结合形成复合堵漏剂，室内评价了不同堵漏剂的耐温性能、对裂缝以及砂盘的封堵效果，并成功进行了现场应用。结果表明，堵漏剂ST-1、XW-2和DR-1的耐温性能明显优于传统堵漏剂核桃壳，单一堵漏剂对小尺寸裂缝的封堵效果较好，而对大尺寸裂缝的封堵效果则相对较差。复合堵漏剂对0.2～2 mm的裂缝均能起到良好的封堵效果，并且其对孔径为100,200μm的砂盘的封堵效果也较好。复合堵漏剂在A-1井中的应用效果较好，钻井液未出现明显的漏失，起到了良好的井漏控制效果。

  2025年02期 v.46;No.260 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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• 适合低渗透油藏注水井的纳米微球调剖剂研究

  贾珍;党阁亮;屈策计;刘伟;汪昌尧;

  以苯乙烯St和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠AMPS为主要原料，以Span80和OP-10为乳化剂，通过大量室内试验制备出一种适合低渗透油藏注水井化学调剖用的纳米微球调剖剂WQ-N，并以膨胀倍数和岩心封堵率为评价指标，对其膨胀性能和封堵性能进行了评价。结果表明，纳米微球调剖剂WQ-N的耐温、抗盐以及耐酸碱性能均比较强，在试验温度为50～120℃，溶液矿化度为0～15.2×10~4 mg/L，溶液pH值为3～10时，WQ-N均能表现出良好的膨胀性能，膨胀倍数均在35倍以上。纳米微球调剖剂WQ-N的调剖封堵效果较好，且综合性能优良，适合在低渗透油藏注水井化学调剖作业中使用。

  2025年02期 v.46;No.260 57-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K]
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安全、节能与环保

• 硫自氧反硝化在硝基氯苯含氮废水处理中的应用研究

  杨正刚;

  硫自养反硝化技术是污水处理领域的重要突破，该技术以硫为电子供体，在特定微生物作用下实现脱氮，其中填料作为生物载体，为微生物提供了适宜微环境，有助于脱氮反应的高效进行。针对硫自养反硝化技术展开深入试验，设计并制备了多种不同配方的硫自养反硝化脱氮复合填料，通过比较各种填料的总氮去除能力，确定最佳载体填料，并通过设计自养反硝化生物滤池，结合实际废水处理进行了中试研究、工艺设计，成功应用于南化公司硝基氯苯的工业废水处理中。结果表明，基于开发的复合填料和自养反硝化生物滤池，该技术在中试试验和工程应用上均表现出较优的脱氮效果，其平均总氮去除率高达95%以上，处理后的废水菌满足当地的排放标准。

  2025年02期 v.46;No.260 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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• 无机聚合物絮凝剂对活性污泥颗粒絮凝的影响

  王燕飞;

  针对废水成分的复杂性和以及环境条件多变性，废水絮凝化机理复杂，利用阳离子和阴离子聚合物组合的双聚合物体系对活性污泥进行考察。选择了低分子量阳离子聚丙烯酰胺(CPAM-10)、高分子量阳离子聚丙烯酰胺(CPAM-80)和阴离子聚丙烯酰胺(APAM-30)3种不同类型的聚合物进行浊度对比、Zeta电位测试以及流变试验。研究结果表明，与单独使用纯聚合物相比，使用混合聚合物进行调理显著降低了浊度，提高了沉降效果。在混合物中添加了阳离子聚合物，污泥固体颗粒仍保留其负电荷。由于大污泥颗粒上保留了负电荷，吸引部分溶解的金属，上清液的电导率降低了10%～15%。流变试验表明，所形成的絮凝体剪应力为0.2～0.4 Pa，表明絮凝体的强度较弱。

  2025年02期 v.46;No.260 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
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• 高效臭气降解组合工艺处理低浓度VOCs的应用研究

  李元才;

  探讨了通过“增容洗涤器+生物滤池+活性炭吸附器”组合工艺在处理某化工企业低浓度VOCs废气方面的应用。某化工企业的废气主要成分为苯、甲苯、己内酰胺、环己酮等有机物，废气中的VOCs质量浓度约为220 mg/m~3，当增容洗涤器空塔流速为1.2 m/s、喷淋强度为6 m~3/(m~2·h)，生物滤池滤料层有效停留时间为38 s时，废气经过本工艺处理后，非甲烷总烃排放质量浓度低于10 mg/m~3，降低了企业的VOCs排放浓度，改善了企业的生产环境。

  2025年02期 v.46;No.260 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 790K]
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材料与设备

• 汽轮机转子大轴断裂失效分析

  李奕德;张号;商显栋;申孝民;张泰瑞;王威强;

  通过金相检测、扫描电镜、能谱分析、力学性能测试、化学分析和疲劳裂纹扩展周次分析对某厂汽轮机大轴在动平衡试验中的断裂情况进行了深入研究。结果表明，该汽轮机大轴断裂属于典型的疲劳断裂，断裂的主要原因是定位槽处的车削刀痕造成局部应力集中，进而在交变载荷下形成疲劳裂纹。伴随着裂纹的不断扩展，当大轴的承载面积无法有效承受扭转和弯曲载荷时，大轴的结构完整性受到威胁，最终发生断裂。

  2025年02期 v.46;No.260 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 987K]
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• 专利文摘

  <正>一种利用催化油浆和催化循环油生产炭黑原料油的工艺申请日：2023-08-14申请号：CN202311023450.8申请人：中国石油化工股份有限公司；中国石化上海石油化工股份有限公司本发明公开了一种利用催化油浆和催化循环油生产炭黑原料油的工艺。本发明通过在催化油浆中加入催化循环油充分混合形成调和油浆，然后将调和油浆进行沉降脱固处理得到炭黑原料油；其中，催化油浆和催化循环油的质量比为(80～95)∶(5～20)；沉降脱固处理方式为使用油浆脱灰剂进行脱灰处理，所述油浆脱灰剂的加入比例为催化油浆质量的0.02%～0.1%。本发明实现了使用催化油浆生产炭黑原料油的目的，产品质量符合GB/T 41957—2022《炭黑原料油石油炼制催化油浆》指标要求，生产工艺简单可行。

  2025年02期 v.46;No.260 7+14+35+56+77+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 767K]
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