雷宝刚
,
范铮
,
乔玉龙
,
朱永红
,
李振龙
,
潘柳依
,
李稳宏
腐蚀与防护
埋地的天然气输送管道由于穿越各种类型的土壤、河流、湖泊,腐蚀成为其安全运行的最大隐患.鄂尔多斯某天然气集输管网阴极保护系统是随着气田的发展逐年建设的,采用防腐蚀涂料和强制电流阴极保护的技术对管线进行保护.为了对系统的运行现状进行评价和完善优化,以现运行数据为基础,利用ANSYS软件建立了符合现状的模型;利用该模型提出了阴极保护的优化方案,并对其进行评估,模拟结果显示管线保护效果良好.
关键词:
ANSYS
,
有限元分析
,
阴极保护
,
集输管道
范峥
,
乔玉龙
,
赵建军
,
张小兵
,
黄风林
,
李稳宏
材料保护
为有效解决靖边气田产水气井金属腐蚀严重的问题,以合成的咪唑啉季铵盐(XSD)为主剂,与三乙醇胺(TEOA),硫脲(THU)进行复配,采用单因素法优选其含量范围后,进一步利用响应面法优化3种成分的含量,开发出高效复配缓蚀剂CY-1.将CY-1加入H2S+CO2溶液中对N80钢进行挂片腐蚀,采用扫描电镜观察腐蚀形貌,采用X射线衍射仪分析腐蚀产物成分,并分析了气井腐蚀的主要原因,采用动电位极化研究了其缓蚀机理.结果表明:当复配缓蚀剂CY-1中XSD,TEOA,THU浓度分别为121.45,70.53,40.50 mg/L时,对N80钢在H2S+CO2溶液中的缓蚀率最高可达98.07％;溶解于水的H2S是导致产水气井金属腐蚀的主要原因;CY-1为以抑制阳极过程为主的混合抑制型金属缓蚀剂.
关键词:
缓蚀剂
,
复配优选
,
响应面法优化
,
腐蚀原因
,
缓蚀机理
,
产水气井
高晓明
,
付峰
,
武玉飞
,
张理平
,
李稳宏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11796
采用水热法制备了掺杂型可见光催化剂Co-BiVO4, 用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(DRS)和低温氮吸附等表征手段对其结构性质进行了表征. 结果显示, Co的掺杂没有改变BiVO4的晶相, 在pH=7时制备的Co-BiVO4是单斜晶系白钨矿, 晶型较完整. 同时Co的掺杂延伸了BiVO4的可见光吸收范围, 吸收边带明显红移, 能隙禁带宽窄于纯BiVO4. 低温氮吸附表明Co-BiVO4催化剂(pH=7)的孔半径主要分布在2.67 nm附近. 在空气–有机溶剂体系中, 研究了Co-BiVO4氧化脱除FCC汽油中特征硫化物噻吩的效果. 实验结果表明, 催化剂加入量为1.0 mg/L, 空气通气量为150 mL/min, 氙灯光照3.0 h, Co-BiVO4(pH=7.0)对模拟汽油的脱硫率可达到86%.
关键词:
Co-BiVO4; 光催化剂; 氧化脱硫; 噻吩
潘柳依
,
雷宝刚
,
范铮
,
李稳宏
材料保护
施加强制电流阴极保护的管道会产生杂散电流,土壤复杂环境下其对周围管道的影响难以通过试验进行研究.为此,建立了ANSYS有限元模型,对某采气厂阴极保护管道进行了仿真模拟计算,研究了管道敷设垂直间距、阳极地床与管道垂直距离、防护涂层电阻率等对管道电位分布的影响.结果表明,模拟计算结果与实际测量结果吻合良好,可为该厂管网阴极保护布局及优化设计提供可靠的依据.
关键词:
管道阴极保护
,
ANSYS
,
有限元法
,
模拟模型
范峥
,
屈端
,
黄风林
,
李稳宏
,
张琪
,
郑建刚
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201509020
为解决合水油田庄六注注水管线严重腐蚀这一问题,通过对注水水质、挂片腐蚀形貌以及腐蚀产物组成、含量进行检测分析,查找原因,在此研究基础上开发了一种新型复配缓蚀剂,通过单因素试验和多指标正交试验设计对缓蚀剂MIQS、阻垢剂PAAS和杀菌剂MIT含量进行了优化.结果表明,溶解氧、侵蚀性CO2、Cl-过量引起的吸氧腐蚀、酸性腐蚀和点蚀是导致注水管线腐蚀的主要原因,Ca2+、细菌含量超标造成的结垢腐蚀和细菌腐蚀对其亦有一定影响;该复配缓蚀剂最佳配比为:115 mg/L MIQS,30 mg/L PAAS,55 mg/L MIT,此条件下挂片缓蚀效果良好,腐蚀缓蚀率和点蚀缓蚀率高达99.57％和98.40％.
关键词:
注水管线
,
腐蚀成因
,
多指标正交试验
,
缓蚀剂配方优化
张园
,
李稳宏
,
胡兴民
,
李冬
,
廖昌建
,
李珍
腐蚀科学与防护技术
doi:10.3969/j.issn.1002-6495.2009.03.032
用水质分析和腐蚀产物的XRD、XPS、SEM分析等方法及密闭系统静态挂片实验,研究了加热炉腐蚀的主要原因和机理.结果表明,溶解氧是引起腐蚀主要因素.在此基础上,根据缓蚀机理研制了ZY-06缓蚀阻垢剂,具有很好的缓蚀、阻垢性能,能很好的抑制沉积物在金属表面的附着,同时具有很强的分散能力.
关键词:
天然气
,
加热炉
,
腐蚀
,
机理
,
缓蚀剂
高晓明
,
付峰
,
武玉飞
,
张理平
,
李稳宏
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2012.11796
采用水热法制备了掺杂型可见光催化剂Co-BiVO4,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(DRS)和低温氮吸附等表征手段对其结构性质进行了表征.结果显示,Co的掺杂没有改变BiVO4的晶相,在pH=7时制备的Co-BiVO4是单斜晶系白钨矿,晶型较完整.同时Co的掺杂延伸了BiVO4的可见光吸收范围,吸收边带明显红移,能隙禁带宽窄于纯BiVO4.低温氮吸附表明Co-BiVO4催化剂(pH=7)的孔半径主要分布在2,67 nm附近.在空气-有机溶剂体系中,研究了Co-BiVO4氧化脱除FCC汽油中特征硫化物噻吩的效果.实验结果表明,催化剂加入量为1.0 mg/L,空气通气量为150 mL/min,氙灯光照3.0 h,Co-BiVO4(pH=7,0)对模拟汽油的脱硫率可达到86％.
关键词:
Co-BiVO4
,
光催化剂
,
氧化脱硫
,
噻吩
任莹辉
,
赵鹏
,
李稳宏
,
马海霞
,
宋纪蓉
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2010.00127
以2-氨基嘧啶、硫氰酸钾和氯甲酸乙酯为原料,在乙酸乙酯中合成了N-(嘧啶-2-基)-N′-乙氧酰基硫脲,用元素分析和红外光谱对化合物结构进行了表征. 采用缓慢蒸发溶剂法在室温下于二甲基甲酰胺溶剂中培养出化合物单晶. 晶体结构分析表明,化合物属于单斜系,P21/n空间群,晶胞参数为a=0.49095(19) nm, b=1.5143(6) nm, c=1.4071(6) nm, β= 94.047(8)°,V=1.0435(7) nm3,Z=4,Dc=1.453 g/cm3,μ＝0.297 mm-1,F(000)=480,R1=0.0526,wR2=0.1556. 化合物分子中只存在2个分子内氢键,氢键及静电引力的共同作用使得化合物呈现复杂的空间结构. 运用Gaussian 03程序,在6-311G的基组水平上,用HF、MP2以及B3LYP 3种方法对标题化合物进行了几何全优化,并对其成键情况、自然键轨道(NBO)、分子总能量及前沿轨道能量进行了分析,结果表明,化合物中的硫脲基团及嘧啶环是主要的活性中心.
关键词:
酰基硫脲
,
合成
,
晶体结构
,
量子化学
成西涛
,
李稳宏
,
黄方方
,
张存社
,
王前进
,
周魁
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.06.012
以双端羟丙基聚硅氧烷与α-氯代异丁基酰氯反应得到多官能团大分子引发剂Cl-PDMS-Cl,以CuCl为催化剂、N-(2-吡啶亚甲基)-1-丙胺(PMPA)和2,2′-联吡啶(BPY)为催化剂配体,通过原子转移自由基聚合反应(AT-RP)合成了聚甲基丙烯酸六氟丁酯-聚硅氧烷-聚甲基丙烯酸六氟丁酯(PHFBMA-b-PDMS-b-PHFBMA).通过傅里叶变换红外光谱仪(IR)、核磁(NMR)对三嵌段聚合物的结构行了表征.以水/油接触角为主要指标,考察了聚合物中氟硅含量、溶剂及成膜温度对聚合物涂膜表面性能的影响,结果表明:以醋酸仲丁酯为溶剂,结构为HFBMA10-DMS88 HFBMA10的三嵌段聚合物在100℃成膜,涂膜水、油接触角可达135.50°和123.33°,涂膜性能优良.
关键词:
双羟丙基聚硅氧烷
,
甲基丙烯酸六氟丁酯
,
原子转移自由基聚合
,
三嵌段聚合物
,
表面性能
白霞霞
,
潘柳依
,
赵鹏
,
范代娣
,
李稳宏
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62474-9
丙烯酸酯单体包括通用丙烯酸酯和特种丙烯酸酯,不仅是高分子化合物的基本单体,也是化工有机反应的原料.特种丙烯酸酯在工业合成中虽然规模小,产量低,但已经应用到皮革、造纸、纺织、涂料、粘合剂和辐射固化技术等许多领域.辐射固化材料主要包括活性稀释剂、光引发剂、齐聚物和添加剂等.其中,齐聚物的主要成分就是丙烯酸酯单体的聚合物.然而,丙烯酸酯的合成工业难度不在合成路线,而是反应所使用的催化剂.浓硫酸和对甲苯磺酸等液体酸催化剂由于后续反应难分离、腐蚀设备、污染环境和催化剂不易回收等缺点,逐渐被固体酸催化剂所替代.而SO42-/MOx固体酸催化剂虽然没有这些缺点,但是催化剂比表面积较小,热稳定性较差,酸性难以调节.为了合成1,6-己二醇二丙烯酸酯,本文首先对多种催化剂进行了筛选,获得了活性高且稳定好的SO42-/TiO2-SnO2改性催化剂.采用N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)、吡啶红外、氨程序升温脱附和热重等技术考察了催化剂的结构特征、表面酸强度和热稳定性.通过N2吸附-脱附可知,Sn改性后催化剂的比表面积增加到126m2/g,较改性前有明显提高.XRD结果表明,Sn能较好地分散在催化剂载体表面,且随着Sn的加入,催化剂晶粒尺寸逐渐减小.SEM照片进一步证实了N2吸附-脱附和XRD结果.催化剂表面酸性通过吡啶红外和氨程序升温脱附测定.由IR图谱可知,固体酸催化剂SO42-/TiO2-SnO2中SO42-和金属原子的连接方式发生变化,更趋于螯合双齿配位结合.通过吡啶红外可以看出,当Sn添加量为6％时,改性催化剂的酸性位由未改性催化剂的59 μmol/g增加到167 μmol/g.氨程序升温脱附.结果表明,多次使用后催化剂的酸分布几乎不变,但酸量有所下降,这可能与催化剂表面硫源的损失有关.另外,通过热重对催化剂的热稳定性进行了分析,由于高温条件下孔结构容易坍塌导致硫源损失,因此第二个失重峰归属为SO42-的脱除峰.Sn改性后的催化剂中SO42-的脱除峰后移100℃左右,且失重量为5O42-/TiO2的2倍多,说明SO42-/TiO2-SnO2催化剂有更好的热稳定性和更多的酸性位.以1,6-己二醇和丙烯酸酯化反应中1,6-己二醇转化率和1,6-己二醇二丙烯酸酯收率为指标评价了催化剂的催化活性.主要研究了催化剂中Sn含量的影响,并对酯化反应条件进行了优化.结果表明,最适宜的Sn含量为6％,最优的反应条件为:酸/醇比3.5,催化剂添加量7％,酯化温度130℃,酯化时间3h.最后考察了改性催化剂的稳定性.结果表明,催化剂使用10次后,1,6-己二醇转化率仍可达81％以上,固体酸催化剂SO42-/TiO2-SnO2有良好的稳定性.
关键词:
固体酸催化剂
,
锡
,
溶胶-凝胶法
,
1,6-己二醇二丙烯酸酯
,
酯化反应
