王志偉
導師姓名:朱立群
職 稱:教 授
工作單位(院系):北京航空航天大學材料科學與工程學院
導師點評:
采油、輸油管的石蠟沉積是我國乃至全世界石油工業普遍面臨的問題。王志偉同學從基于微納米結構與成分催化的防結蠟學術思想出發,通過稀土元素改性,對多元金屬粉的形貌和成分進行可控設計,希望構造具有特殊微納米結構的多元金屬表面,以達到防結蠟的目的。研究思想具有較高的創新性和較強的可行性,為石油工業實現防結蠟提供了理論和技術支持。
星之論點:
基于微納米結構及成分催化的防結蠟機制研究
油氣體系中的石蠟沉積(結蠟)是石油工業面臨的一個嚴峻問題。目前采用的防結蠟措施主要有化學防蠟劑防蠟、磁防蠟、微生物防蠟、涂層防蠟等方法。但這些方法存在實施成本高、耗能大、效果有限、持久性差等問題與缺點。
為此,提出了基于表面微納米結構與催化元素協同作用下的防結蠟學術觀點,即通過構造具有一定微觀粗糙度的微納米結構表面,使采油過程中的油管內部的原油蠟難以穩定沉積;另外利用表面的元素催化產生電化學反應,使采油過程中析出的蠟晶懸浮在原油流體中,以防止蠟與油管壁結合形成固態沉積,從而保證原油流動無阻礙和管壁清潔無石蠟沉積。通過電化學方法輔助以超聲、微波等作用場,并經稀土元素改性,對多元金屬粉的形貌和成分進行可控設計,并將其應用于粉末涂層中,再經化學轉化處理,最終在采油鋼管表面獲得由多種元素構成的特殊微納米結構表面,探討發生結構轉變的熱力學和動力學條件以及其形成機制,研究合金催化元素及微納米結構的防結蠟協同作用機理。通過對以上兩個科學問題的研究,可得到穩定制備微納米結構催化表面的方法,獲得這種表面的防結蠟機制,在材料學、催化化學及表面化學等相關基礎理論方面提出新的學術觀點,為采油工程中的油管內壁表面實現防結蠟的新方法提供理論支撐。
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