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2016年 第18卷 第2期    刊出日期:2016-06-30
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2016, 18(2):  0. 
摘要 ( 200 )   PDF (246KB) ( 1238 )  
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Process Research
S Zorb催化剂中硅酸锌形成机理及抑制方法
徐莉 邹亢 徐广通 毛安国
2016, 18(2):  1-6. 
摘要 ( 483 )   PDF (591KB) ( 1640 )  
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S Zorb吸附脱硫技术对保障我国清洁汽油生产具有重要意义,但在运行过程中硅酸锌的生成会影响装置的脱硫效果和平稳性。组合运用原位TPO、XRD和原位红外等表征手段,研究了工况条件下,S Zorb催化剂中硅酸锌的形成原因,探讨了硅酸锌的形成过程,认为酸和水共存的工况环境会加速硅酸锌的生成;在此基础上,探索了硅酸锌的工艺抑制方法,认为降低再生气体氧气含量,有助于抑止硅酸锌的生成,同时再生过程中不宜对ZnS过度再生。
甲醇制丙烯过程中水热处理对ZSM-5分子筛上积炭的影响
蒋斌波 周冰洁 严丽霞 魏令泽 许彩霞 廖祖维 黄正梁 王靖岱 阳永荣
2016, 18(2):  7-13. 
摘要 ( 470 )   PDF (573KB) ( 1738 )  
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在固定床中对不同水热老化条件(不同水处理量,460-500 ℃)处理后的催化剂进行性能考评,实验条件如下:480 ℃,甲醇空速3 h-1,甲醇分压30 kPa,反应时间12 h、24 h、48 h。孔结构测试结果和甲苯扩散系数的测定结果显示不同的水热条件会产生两类介孔:温和的温度和水处理量会产生与催化剂外表面联通的向外开口的介孔,而苛刻条件(高温,高水处理量)会导致大孔或被限制在催化剂内部的介孔的产生。热重分析结果显示含向外开口介孔的催化剂抗积炭能力强,考评实验结果则表明这种催化剂的丙烯选择性更高。
催化裂化油浆基缩合多环多核芳香烃树脂的热解过程及动力学研究
李士斌 孙启乾 姜伟 滕传亮 吴明铂
2016, 18(2):  14-20. 
摘要 ( 605 )   PDF (1097KB) ( 1634 )  
参考文献 | 相关文章 | 计量指标
采用TG和DTG,在不同升温速率(10、 20 和 30 K min-1)下考察了缩合多核芳烃(COPNA)树脂的热解机理和动力学。采用FT-IR、SEM和元素分析研究了COPNA树脂经不同热处理温度(200、400和600 °C)后官能团、微观结构和元素组成的变化。结果表明,热解过程可以分为三个阶段:初始失重阶段(225–450 °C)、第二失重阶段(450–560 °C)和热稳定阶段(>560 °C)。加热速率对热解过程有影响,热失重初始温度Ti、热失重终止温度Tf和最大失重速率Tmax等热力学参数随着加热速率的增加而升高。随着热处理温度的提高,芳香环上的脂肪侧链和取代官能团逐渐减少,C/H比和气孔率升高。热解动力学研究表明,初始失重阶段和第二失重阶段的活化能分布分别为150–210 kJ/mol和210–275 kJ/mol,这表明两个失重阶段的热解机理不同。当活化能低于250kJ/mol时,指前因子k0的值介于1011 和1018 s-1之间,而当活化能高于250 kJ/mol时,指前因子k0随着活化能E线性增加。
Scientific Research
热耦合反应精馏制备生物柴油的设计与控制研究
李鲁闽 孙兰义 谢旭 田雅楠 尚建龙 田原宇
2016, 18(2):  21-32. 
摘要 ( 432 )   PDF (1147KB) ( 1910 )  
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石油储量的不断减少与可替代燃料需求的日益增长促进了生物柴油生产的研究。本文对两种生物柴油生产热耦反应精馏构型进行研究,通过灵敏度分析得到初步设计结果;采用热力学分析与经济评估对两种热耦结构与传统结构进行比较,证明了热耦构型的优越性;利用Aspen Plus软件模拟了生物柴油生产过程,计算表明热耦结构的有效能损失与投资费用均显著降低,并且侧提馏式热耦反应精馏构型比侧蒸馏式构型的经济效益更好。对侧提馏式热耦反应精馏构型进行动态研究,结果表明提出的控制结构能够有效地抵抗进料扰动。
磷钼杂多酸季铵盐改性双介孔硅氧化脱硫催化剂研究
李剑 吴海顺 杨丽娜 马波
2016, 18(2):  33-42. 
摘要 ( 645 )   PDF (1135KB) ( 1868 )  
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本研究采用两步浸渍法制备了两亲性的(C19H42N)3(PMo12O40)(CTA-PMO)改性的双介孔二氧化硅(BMMS)催化剂。首先,用浸渍法将H3PMo12O40引入到双介孔二氧化硅中,然后,利用磷钼杂多酸与季铵盐进行反应将C19H42NBr(CTAB)枝接到BMMS表面的磷钼杂多酸上,得到CTA-PMO/BMMS催化剂。分别采用XRD、N2吸附脱附,FTIR,31P-NMR,29Si-NMR和TEM对催化剂进行表征。结果表明,催化剂有典型的双模型介孔结构,小介孔的直径约为3.0 nm、大介孔的直径约为5.0 nm。活性组分的Keggin结构和BMMS材料的硅基团存在化学作用。与CTA-PMO改性的单模型孔Hβ和SBA-15相比,CTA-PMO/BMMS对二苯并噻吩氧化脱硫的催化活性更高,氧化产物通过萃取分离后脱硫率约为94%,催化剂可以直接过滤分离重复使用。同时,提出了采用CTA-PMO/BMMS为催化剂时二苯并噻吩的催化氧化脱除机理。
饱和孔隙流体作用下甲烷水合物降压分解机制及实验研究
孙友宏 苏凯 郭威 李冰 贾瑞
2016, 18(2):  43-51. 
摘要 ( 514 )   PDF (771KB) ( 1875 )  
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水合物地层中常含有饱和的孔隙流体,饱和孔隙流体的存在改变了水合物藏的传热及传质特性。通过实验模拟了饱和孔隙流体下多孔介质尺寸、分解温度、压降和注入流体类型对水合物的降压分解过程中产气速率的影响。结果表明:饱和孔隙流体下,产气速率受多孔介质尺寸、压降和注入流体类型影响较大,而受分解温度影响较小。实验范围内,水合物在大压降和小尺寸介质中分解更快速。水合物分解初始阶段,分解速率随着流体盐度的增加而增大;在中后阶段,分解速率随流体盐度的增加而降低。气体扩散阻力因盐溶液水化离子氛存在而增加并进一步阻碍水合物的分解。实际水合物藏开采过程中可通过增大压降和降低溶液盐度来解决该问题。
静电纺丝制备PMMA/HNTs 复合纳米纤维及其力学性能的研究
程志林 秦茜茜 秦敦忠
2016, 18(2):  52-56. 
摘要 ( 551 )   PDF (795KB) ( 1728 )  
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本文首次采用静电纺丝法制备出高性能的PMMA/HNTs复合纳米纤维。采用 SEM, XRD, FTIR 和 DSC等表征手段对其结构和性质进行了表征。考察了HNTs质量分数对PMMA结构和性能的影响。结果显示,被聚合物基体包裹的HNTs具有较好取向和分散性,提高了聚合物的热稳定性能。此外,考察了不同HNTs质量分数的PMMA/HNTs纳米复合纤维的力学性能,结果表明,PMMA/HNTs复合纳米纤维展现出较好的力学性能。
Simulation and Optimization
醚化原料对反应器型式的适应性研究
毛俊义 袁清 王磊 黄涛
2016, 18(2):  57-62. 
摘要 ( 493 )   PDF (437KB) ( 1568 )  
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建立了基于E-R机理的C5活性烯烃与甲醇醚化反应的动力学模型,应用Aspen Plus模拟软件建立了绝热固定床液相反应器、外循环反应器和混相床三种不同形式醚化反应器模型,并在此基础上开展了不同来源、不同浓度的C5烯烃原料与三种不同反应器形式之间的适应性研究。首先采用三种不同组成的C5轻汽油在不同反应器内的醚化实验结果对模型进行了验证,然后利用所建立的数学模型分别考察了C5活性烯烃浓度10%-60%的醚化原料在三种不同反应器内与甲醇发生醚化反应时的烯烃转化率差异。研究结果表明,原料组成与反应器形式之间存在明显的适应性。
异丁烷/丁烯固体酸烷基化固定床反应器模型研究
刘铮 唐晓津 胡立峰 侯栓弟
2016, 18(2):  63-69. 
摘要 ( 464 )   PDF (625KB) ( 1972 )  
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针对异丁烷/丁烯固体酸烷基化固定床工艺过程,建立了一维动态传质模型,并对点活性与有效扩散系数的关联式进行了修正。模型计算结果与实验数据吻合良好,验证了模型的准确性。考察了反应器内烯烃和点活性的时空分布情况,并确定了固体酸催化剂失活的主要原因:反应器入口处,活性位覆盖是催化剂失活的主要原因;随着反应器床层高度增加,孔道堵塞逐渐成为催化剂失活的主要原因。
新型流化干燥装置内汪清油页岩的干燥特性分析及建模
杨宁 周云龙 苗亚楠
2016, 18(2):  70-79. 
摘要 ( 388 )   PDF (1172KB) ( 1926 )  
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为充分挖掘流化床的最大干燥效力进而对油页岩流化干燥过程进行强化,本文创造性地将常规布风板改造为异步旋转布风装置,调节内嵌式中心转盘布风装置与外套式行星转环布风装置的转速,实现不同的布风工况,实验研究了不同干燥工况对汪清油页岩干燥特性的影响,并选取9种常用干燥模型对试验数据进行干燥动力学分析,结果表明:适当的降低中心转盘布风装置的转速,增加外套式行星转环布风装置的转速可以改善物料在流化床内的分布状态,降低干燥所需的时间;物料的流化干燥过程主要分为升速干燥、恒速干燥和降速干燥三个阶段,合理的调整布风板转速会促使物料由升速干燥阶段直接进入降速干燥阶段;Two-term干燥模型对异步旋转工况下物料的干燥试验数据进行拟合的效果最好,但由于物料空隙内部吸附的气体会随水分一同扩散,且每次实验都会有少量水分附着在流化床壁面,导致模拟结果大于实验结果。
基于分子模拟润滑改进剂对喷气燃料润滑性能的影响
李进 胡泽祥 陈国需 陶志平 赵杰
2016, 18(2):  80-84. 
摘要 ( 458 )   PDF (537KB) ( 1755 )  
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自1990年以来,美军在地面柴油机装备上使用单一燃料时燃料泵出现了严重的磨损失效。本文采用分子模拟理论来模拟喷气燃料润滑改进剂分子,并采用HFRR试验机和BOCLE试验机来评价并验证润滑改进剂的抗磨性能。结果表明,抗磨剂在摩擦表面上的吸附能与其抗磨性能相关,二聚酸的吸附能高于环烷酸的吸附能,二聚酸具有相对较好的润滑性能,摩擦学试验结果表明二聚酸的摩擦学性能优于环烷酸;抗磨剂在一定浓度时能够满足燃料用作喷气燃料润滑性的需求,当满足燃料用作柴油润滑性需求时,需要添加更高的浓度。
Lubrication Research
油溶性优良的环保型异硬脂酸钙清净剂的合成及评价
王永垒 李海云 方红霞 许涛 陆露露
2016, 18(2):  85-91. 
摘要 ( 380 )   PDF (489KB) ( 1783 )  
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本文使用异硬脂酸及氢氧化钙为主要原料,合成了一种油溶性优良的异硬脂酸钙清净剂。其反应工艺条件包括氢氧化钙与异硬脂酸的摩尔比、甲醇和氢氧化钙的摩尔比、水与氢氧化钙的摩尔比、碳酸化反应温度、二氧化碳的通入速率及通入量均被优化。在最佳工艺条件下,可以分别得到碱值为358mgKOH/g的高碱值异硬脂酸钙清净剂产品及碱值为406mgKOH/g的超高碱值异硬脂酸钙清净剂产品。最终,异硬脂酸钙清净剂的性能通过粒度分析、热重分析及成焦倾向测试进行了评价。
疏水性硼酸镧纳米片的制备及其在菜籽油中的摩擦学行为
谷科城 陈波水 薛明 王九 方建华 吴江
2016, 18(2):  92-99. 
摘要 ( 545 )   PDF (806KB) ( 1788 )  
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采用水热法制备了油酸修饰的硼酸镧纳米片,记为OA/ LaBO3?H2O,利用SEM、 TEM、EDS、 FTIR 和XRD对其微结构进行了表征,在四球摩擦试验机上评价了其在菜籽油中的摩擦磨损性能,并利用SEM与XPS对磨损表面的摩擦化学特征进行了研究。结果表明:硼酸镧呈纳米片结构,其直径为100 ~ 300 nm、厚度约为25 nm;OA/ LaBO3?H2O在菜籽油中显示了优异的分散稳定性,添加OA/ LaBO3?H2O的菜籽油能显著降低钢球的摩擦与磨损,当OA/ LaBO3?H2O的添加浓度为1%(质量浓度)时,菜籽油的减摩抗磨性能最佳。这是由于在摩擦表面形成了一层由B2O3、La2O3、Fe2O3摩擦化学反应物,OA/ LaBO3?H2O沉积物和菜籽油吸附物组成的边界润滑膜。
Scientific Research
镧掺杂白云母复合粉体的制备及其作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能
杜鹏飞 陈国需 宋世远 赵立涛 吴江 程鹏 杨皛
2016, 18(2):  100-107. 
摘要 ( 549 )   PDF (882KB) ( 1760 )  
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采用机械固相化学反应法制备了镧掺杂白云母(MC)的复合粉体,对复合粉体进行了油酸改性,简记为La-MC。采用SEM,XRD,EDS和FTIR表征了粉体的微观结构。利用四球摩擦磨损试验机考察了MC和La-MC作为锂基润滑脂添加剂的摩擦学性能。结果表明复合粉体中纳米La(OH)3包覆在白云母粉体表面。La-MC和MC作为添加剂均能有效提高锂基润滑脂的减摩抗磨性能,且La-MC复合粉体的摩擦学性能优于MC单体。La-MC优良的摩擦学性能与其磨损表面生成的物理吸附膜和主要成分为Fe2O3 和 SiO2的化学反应膜有关,而镧在摩擦过程中可能主要起催化作用。

Lubrication Research
基于超细膨润土粉体的润滑脂的制备及性能研究
王晶 郭小川 蒋明俊 何燕
2016, 18(2):  108-114. 
摘要 ( 598 )   PDF (738KB) ( 1909 )  
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研究了不同的球磨方法制备超细膨润土粉体的可行性。并对超细膨润土润滑脂和传统膨润土润滑脂的综合性能进行了对比研究。结果表明,砂磨法制备的超细膨润土平均尺寸为250 nm,且分布较窄,超细膨润土能够保持良好的晶格结构。超细膨润土润滑脂的机械稳定性、胶体稳定性、抗磨减摩性能均优于传统膨润土润滑脂。