适用于储油罐控温的聚乙二醇定形相变材料的研发与性能研究
发布时间：2021-04-16 03:48
社会的长期发展离不开能源的供应。我国是原油进口大国,进口运输方式多采用运载量大、成本低的海上运输。储油罐是海上运输和陆上中转及储备的关键的设备之一。当环境温度高时,储油罐内原油中的轻烃组分会发生挥发,造成部分损失;而温度过低时,原油会出现粘度增大、倾点较高的现象,导致原油的流动性降低、增加阻力等情况。因此,对储油罐采取控温措施是解决以上问题的关键。本文分析概括了应用于储油罐控温的常用方法,并分析其利弊,提出利用相变材料通过自身在相变过程中能够吸放热的特性调控储油罐内的温度,同时提高能源的利用率,研发了适用于储油罐控温的聚乙二醇定形复合相变材料,并对相变性能和应用于储油罐控温的可行性进行了研究。本文选择多巴胺（DA）为原料,通过氧化聚合形成聚多巴胺微球（PDAM）,并以其为载体,利用聚乙二醇（PEG）为芯材,通过真空浸渍法制备出具有良好储热性能的聚乙二醇/聚多巴胺（PEG/PDAM）复合相变材料。此外,为了提高复合相变材料的吸放热速率,本文还研究了复合相变材料导热性能的强化。受多巴胺对废水中金属离子具有良好吸附效果的启发,本文利用仿生法合成的聚多巴胺微球吸附硝酸铜溶液中的铜离子,然后对其...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乙二醇的DSC图
第一章绪论9图1-1聚乙二醇的DSC图Fig1.1TheDSCpatternofPEG.采用热重分析法对聚乙二醇进行热稳定分析，图1-2是聚乙二醇的热重分析图。如图所示，聚乙二醇从起始温度到310°C之前几乎没有损失，当温度在310°C到410°C这个阶段，聚乙二醇迅速分解，当温度达到470°C，聚乙二醇分解了98.28%，剩下0.12%为耐高温的未知成分。根据以上分析，在310°C之前，聚乙二醇具有良好的热稳定性，因此，聚乙二醇可以作为原油储油罐的控温材料。图1-2聚乙二醇的TGA图Fig1.2TheTGApatternofPEG.
第二章PEG/PDAM复合相变材料制备及性能研究11定形复合相变材料的研究报告。本研究开拓了多巴胺在复合相变材料的新研究方向，并进一步阐明利用多巴胺制备复合相变材料的理论依据和研究意义。因此，在这项工作中，本研究首先通过盐酸-多巴胺在黑暗环境下仿生聚合成聚多巴胺微球，以此作为载体负载聚乙二醇，得到一种新型、高效的聚乙二醇/聚多巴胺定形复合相变材料，其制备示意图如图2-1所示。本章研究了储热能力、表面形态、热稳定性、热可靠性和聚乙二醇与聚多巴胺之间的相互作用机理等性质。试验结果表明，聚乙二醇/聚多巴胺具有较高的潜热存储能力、良好的热稳定性和热可靠性，可以将其作为储油罐的控温材料。图2-1聚乙二醇/聚多巴胺定形复合相变材料的制备流程图Fig2.1SchematicrepresentationofthepreparationprocessofPEG/PDAM.2.1实验试剂、仪器与方法2.1.1实验试剂与仪器表2-1本章试验所用试剂及来源Tab2.1Namesandsourcesofreagentsusedinthechapter.化学试剂纯度生产厂家聚乙二醇分析纯上海迈瑞尔化学技术有限公司盐酸-多巴胺分析纯西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司磷酸氢二钠分析纯国药集团化学试剂有限公司磷酸二氢钠分析纯国药集团化学试剂有限公司无水乙醇分析纯吉安市豪迈精细化工实业有限公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]相变蓄热材料研究进展[J]. 戴远哲,唐波,李旭飞,张振宇. 化学通报. 2019(08)
[2]相变储热研究进展及综述[J]. 孙东,荆晓磊. 节能. 2019(04)
[3]温度载荷中磷酸氢二钠与硫酸钠相变蓄热材料对卧式储罐保温效果的影响[J]. 薛文博,何世军,陈乾文,胡军,郑茂盛. 化工机械. 2018(04)
[4]通过正离子聚合原位制备壳聚糖-g-聚四氢呋喃接枝共聚物/银纳米复合材料[J]. 常添笑,张航天,卢聪杰,吴一弦. 高分子学报. 2018(06)
[5]硬脂酸脂肪酯作为温室控温相变材料的制备及性能研究[J]. 易秋霞. 当代化工. 2017(04)
[6]大型油罐加热技术及温度场研究现状与展望[J]. 李超,李旺,刘人玮,宇波. 油气储运. 2013(11)
[7]单井储油罐保温设计的节能研究[J]. 艾利兵. 青海石油. 2012(03)
[8]采用电阻远红外辐射加热取代高温导热油加热[J]. 甘鼎峰. 电力需求侧管理. 2008(05)
[9]浮顶油罐降温储存高凝油品[J]. 王晓梅,王红菊,石蕾,李东风. 油气储运. 2007(12)
[10]太阳能油罐加温系统简介[J]. 袁家普,刘化燕,乔俊燕. 中国建设动态.阳光能源. 2006(03)
博士论文
[1]再生蚕丝储热调温材料的制备与性能研究[D]. 赵亮.清华大学 2017
[2]固固复合相变材料制备及性能研究[D]. 赵盼盼.中国科学技术大学 2016
[3]轻质燃料油蒸发损耗控制软浮顶油罐技术研究[D]. 杨宏伟.中国矿业大学 2014
[4]聚乙二醇/二醋酸纤维素-g-聚乙二醇单甲醚相变储能材料的制备及研究[D]. 成时亮.东华大学 2008
[5]中东石油与21世纪的中国石油安全[D]. 杨中强.华东师范大学 2003
硕士论文
[1]适用于路面控温的定形复合相变材料的制备与性能研究[D]. 崔志兴.浙江海洋大学 2019
[2]基于相变微胶囊涂层的智能调温织物的制备与性能研究[D]. 史汝琨.天津工业大学 2016
[3]港口石油储备基地海上溢油风险评估研究[D]. 周新.大连海事大学 2015
[4]相变沥青混合料的制备与调温机理研究[D]. 边鑫.哈尔滨工业大学 2013
[5]燃油锅炉房油罐加热系统研究[D]. 汪勇.大庆石油学院 2007
[6]原油库加热节能研究[D]. 李德海.西南石油学院 2004
本文编号：3140680
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚乙二醇的DSC图
第一章绪论9图1-1聚乙二醇的DSC图Fig1.1TheDSCpatternofPEG.采用热重分析法对聚乙二醇进行热稳定分析，图1-2是聚乙二醇的热重分析图。如图所示，聚乙二醇从起始温度到310°C之前几乎没有损失，当温度在310°C到410°C这个阶段，聚乙二醇迅速分解，当温度达到470°C，聚乙二醇分解了98.28%，剩下0.12%为耐高温的未知成分。根据以上分析，在310°C之前，聚乙二醇具有良好的热稳定性，因此，聚乙二醇可以作为原油储油罐的控温材料。图1-2聚乙二醇的TGA图Fig1.2TheTGApatternofPEG.
第二章PEG/PDAM复合相变材料制备及性能研究11定形复合相变材料的研究报告。本研究开拓了多巴胺在复合相变材料的新研究方向，并进一步阐明利用多巴胺制备复合相变材料的理论依据和研究意义。因此，在这项工作中，本研究首先通过盐酸-多巴胺在黑暗环境下仿生聚合成聚多巴胺微球，以此作为载体负载聚乙二醇，得到一种新型、高效的聚乙二醇/聚多巴胺定形复合相变材料，其制备示意图如图2-1所示。本章研究了储热能力、表面形态、热稳定性、热可靠性和聚乙二醇与聚多巴胺之间的相互作用机理等性质。试验结果表明，聚乙二醇/聚多巴胺具有较高的潜热存储能力、良好的热稳定性和热可靠性，可以将其作为储油罐的控温材料。图2-1聚乙二醇/聚多巴胺定形复合相变材料的制备流程图Fig2.1SchematicrepresentationofthepreparationprocessofPEG/PDAM.2.1实验试剂、仪器与方法2.1.1实验试剂与仪器表2-1本章试验所用试剂及来源Tab2.1Namesandsourcesofreagentsusedinthechapter.化学试剂纯度生产厂家聚乙二醇分析纯上海迈瑞尔化学技术有限公司盐酸-多巴胺分析纯西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司磷酸氢二钠分析纯国药集团化学试剂有限公司磷酸二氢钠分析纯国药集团化学试剂有限公司无水乙醇分析纯吉安市豪迈精细化工实业有限公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]相变蓄热材料研究进展[J]. 戴远哲,唐波,李旭飞,张振宇. 化学通报. 2019(08)
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[3]温度载荷中磷酸氢二钠与硫酸钠相变蓄热材料对卧式储罐保温效果的影响[J]. 薛文博,何世军,陈乾文,胡军,郑茂盛. 化工机械. 2018(04)
[4]通过正离子聚合原位制备壳聚糖-g-聚四氢呋喃接枝共聚物/银纳米复合材料[J]. 常添笑,张航天,卢聪杰,吴一弦. 高分子学报. 2018(06)
[5]硬脂酸脂肪酯作为温室控温相变材料的制备及性能研究[J]. 易秋霞. 当代化工. 2017(04)
[6]大型油罐加热技术及温度场研究现状与展望[J]. 李超,李旺,刘人玮,宇波. 油气储运. 2013(11)
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[8]采用电阻远红外辐射加热取代高温导热油加热[J]. 甘鼎峰. 电力需求侧管理. 2008(05)
[9]浮顶油罐降温储存高凝油品[J]. 王晓梅,王红菊,石蕾,李东风. 油气储运. 2007(12)
[10]太阳能油罐加温系统简介[J]. 袁家普,刘化燕,乔俊燕. 中国建设动态.阳光能源. 2006(03)
博士论文
[1]再生蚕丝储热调温材料的制备与性能研究[D]. 赵亮.清华大学 2017
[2]固固复合相变材料制备及性能研究[D]. 赵盼盼.中国科学技术大学 2016
[3]轻质燃料油蒸发损耗控制软浮顶油罐技术研究[D]. 杨宏伟.中国矿业大学 2014
[4]聚乙二醇/二醋酸纤维素-g-聚乙二醇单甲醚相变储能材料的制备及研究[D]. 成时亮.东华大学 2008
[5]中东石油与21世纪的中国石油安全[D]. 杨中强.华东师范大学 2003
硕士论文
[1]适用于路面控温的定形复合相变材料的制备与性能研究[D]. 崔志兴.浙江海洋大学 2019
[2]基于相变微胶囊涂层的智能调温织物的制备与性能研究[D]. 史汝琨.天津工业大学 2016
[3]港口石油储备基地海上溢油风险评估研究[D]. 周新.大连海事大学 2015
[4]相变沥青混合料的制备与调温机理研究[D]. 边鑫.哈尔滨工业大学 2013
[5]燃油锅炉房油罐加热系统研究[D]. 汪勇.大庆石油学院 2007
[6]原油库加热节能研究[D]. 李德海.西南石油学院 2004
本文编号：3140680
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