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1. 基于汽油分子组成的辛烷值模型开发 桂晓娇, 王杭州, 纪晔, 孙宝文, 魏强, 段伟 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 67-78.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.007 摘要 （595）      PDF（mobile） （2773KB）（68）    可视化    建立了一种基于Ghosh RON模型的改进了分子组成的预测汽油辛烷值的模型，能够通过调合组分分子组成和调合比例预测调合汽油产品的研究法辛烷值。该改进模型以汽油馏分的488种烃分子及含氧化合物为基础，并综合考虑了总芳烃与总烷烃、总烯烃、总环烷烃、含氧化合物4类组分之间的相互作用对辛烷值的影响。采用改进模型对直馏石脑油、重整生成油、催化汽油等炼油厂多种汽油调合组分(实测研究法辛烷值为45~108)进行预测，预测结果的标准误差为0.21。针对调合过程，预测6种不同辛烷值的调合汽油产品，改进模型预测结果的标准误差为0.69。改进模型不受调合组分数量、种类及性质的限制，对不同来源的汽油调合组分及调合汽油产品均有较好的预测精度。 相关文章 | 多维度评价

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2. 甲烷干重整及金属-载体相互作用 史健，祝星，李孔斋，魏永刚，王华 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1407-1418.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.032 摘要 （427）      PDF（pc） （1193KB）（611）    可视化    CO2和CH4均是温室气体的重要成员并且数量可观，其资源化利用对于应对气候变化和能源危机具有重要意义。甲烷干重整是经典转化方式之一，将CO2 “供氧”还原反应和CH4 “需氧”氧化反应结合起来并相互转化，其产物合成气(H2和CO)可用于费托合成碳氢化合物液态燃料。近年来，干重整已经成为能源环境领域热点之一，在重整新工艺和催化剂设计策略方面取得了重要进展，推动了高活性和高稳定性催化剂和新工艺研发。详细综述了甲烷干重整工艺和催化剂的研究成果，重点介绍了干重整工艺新发展和催化剂功能设计，结合Ni载体相互作用、双金属协同效应、界面效应、单原子催化等新策略对干重整工艺中的基础科学问题进行了探讨，并对干重整技术现有难点和未来发展方向进行了展望。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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3. 3MW th煤化学链燃烧装置的设计计算与分析 陈虎，李振山，蔡宁生 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1111-1119.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.001 摘要 （377）      PDF（pc） （1150KB）（545）    可视化    选用钛铁矿作为载氧体，对以煤为燃料的化学链燃烧系统的设计原理和方法进行了研究，并基于质量衡算、能量衡算、反应动力学和流态化理论编写了热力计算平台。利用该平台设计了额定热输入为 3 MWth的煤化学链燃烧装置，获得了系统循环流率、气量分配、设备尺寸等结果；并研究了系统热量分配特性，发现该反应器能够实现自热运行。讨论了循环流率、钛铁矿转化率之差、过量空气系数和热输入对反应器装置自热运行的影响。结果表明，为保证化学链燃烧装置实现自热运行，系统的实际循环流率和热输入应分别大于4 kg/(s·MWth)和2.4 MWth，而过量空气系数应小于1.9。该工作为以煤为燃料的化学链燃烧示范装置的建造与运行奠定了基础。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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4. Fe基和Mn基载氮体的化学链合成氨特性 郭慧欣，王宝仪，沈来宏 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1354-1361.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.026 摘要 （375）      PDF（pc） （1245KB）（438）    可视化    基于氨能源广阔的发展前景，创新性地提出了一种高效、低耗能的化学链合成氨技术，其特点是将传统工业法合成氨技术分为氮化及氨化两步反应，通过金属氮化物在2个反应器之间循环输运氮及热量完成氨的合成。基于HSC Chemistry 6.0热力学计算及TG-MS联用技术，分析了氮化和氨化过程的化学反应机理，研究了载氮体种类及反应温度对合成氨过程的影响。结果表明：Fe基、Mn基载氮体在氮化和氨化过程中表现出了明显的差异，Fe基载氮体固氮效果较弱，但氨化过程性能良好；Mn基载氮体固氮性能突出，其氮化质量增加量可以达到同样反应条件下Fe基载氮体质量增加量的4.5~5倍，但氨化较为困难。将Fe基载氮体与Mn基载氮体按一定比例混合，2种载氮体的协同作用对化学链合成氨过程产生了重要的影响。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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5. 基于铁酸钙载氧体的稻壳化学链气化反应特性 粟自然, 沈来宏, 闫景春, 王璐璐 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1219-1228.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.013 摘要 （361）      PDF（pc） （2510KB）（500）    可视化    铁酸钙载氧体(CaFe2O4/Ca2Fe2O5，简称CF)具有弱氧化性，在化学链气化过程中对CO选择性高，且可以通过碳酸化反应捕集CO2，提高合成气的低位发热量。分别在热重分析仪和固定床反应器上对基于铁酸钙载氧体的稻壳（简称R）化学链气化反应特性进行研究，分析铁酸钙载氧体与CO2的碳酸化反应特性，考察铁酸钙载氧体与稻壳的质量比(mCF/mR)、反应温度和循环反应次数对稻壳化学链气化特性的影响，并采用XRD和SEM等手段对载氧体进行表征。结果表明：当反应温度为370~840 ℃时，铁酸钙载氧体与CO2发生碳酸化反应；当反应温度为800 ℃、mCF/mR =0.73时，反应器出口合成气的CO2产率较低，低位发热量最高；经过10次化学链循环气化反应，CaFe2O4循环再生能力良好，但铁酸钙载氧体的碳酸化反应性能下降。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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6. 溶胶-凝胶法制备NiFe 2O 4载氧体及其化学链制氢反应性能 魏国强，周欢，吴宪爽，冯杰，李海滨 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1398-1406.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.031 摘要 （357）      PDF（pc） （1929KB）（467）    可视化    采用溶胶-凝胶法制备了NiFe2O4载氧体，并应用于化学链制氢（CLH）反应过程，通过正交实验方法考察了原料配比、溶液pH值、凝胶温度等制备条件对载氧体物化特性和制氢性能的影响。结果表明：柠檬酸与金属离子摩尔比(RCAMI)是影响载氧体前驱体空间结构的主要因素，进而影响载氧体晶型构成、比表面积及其化学链制氢性能；溶液pH值影响柠檬酸络合物水解缩聚速率，并通过强化或抑制热解气反应阶段CH4裂解积炭来影响制氢过程H2纯度；凝胶温度提高可强化载氧体前驱体离子成核速率，但会导致生成溶胶不稳定，影响制备载氧体晶型结构及比表面积，较低凝胶温度有利于载氧体晶格氧释放。适用于化学链制氢的NiFe2O4载氧体制备条件为：RCAMI为1，pH值为7，凝胶温度为60 ℃；制得H2纯度接近100%。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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7. 硫酸盐硫在化学链燃烧过程中的迁移转化规律 罗明, 张海燕, 王超, 周伦正 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1120-1128.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.002 摘要 （347）      PDF（pc） （3868KB）（530）    可视化    以2种典型的模型化合物(CaSO4和FeSO4)为研究对象，研究采用Cu基载氧体时，煤中硫酸盐硫在化学链燃烧(CLC)过程中的迁移转化规律。热力学模拟研究发现，反应温度及载氧体过氧系数均会对模型化合物中硫的气固相分布造成影响。在低温和低载氧体过氧系数条件下，CuO易被硫化生成Cu2S。与FeSO4相比，CaSO4具有更高的耐温性。进而以担载在活性炭中的模型化合物为研究对象，在小型流化床反应器中开展了CLC实验研究。结果表明，在还原反应阶段和氧化反应阶段，SO2均为主要的含硫气体。在还原反应阶段的前20.5 min内，FeSO4和CaSO4中硫转化为气相组分的摩尔分数分别为83.16%和50.09%。对还原反应阶段后载氧体的物相组成进行分析，发现有Cu2S存在。对一次还原氧化反应后载氧体表面元素进行分析发现，表面有部分硫累积及残留。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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8. FCC装置再生立管输送催化剂的影响因素 彭威, 刘艳升, 黄炳庆, 向继刚 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 113-120.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.011 摘要 （340）      PDF（mobile） （2637KB）（17）    可视化    在1.0 Mt/a FCC装置上，考察了再生立管输送催化剂的影响因素和调控方法。通过测量不同工况时再生立管轴向压力和提升管反应温度，以及计算立管内表观气体速率，监测立管内部催化剂输送状态。结果表明：沿立管从上至下，立管轴向压力分布为非线性，压力梯度减小；反应温度波动幅度随松动风流量增加而增大。松动风流量为540 m 3/h时，立管内气体表观速率范围为0.04~0.9 m/s；催化剂流态出现填充流是滑阀压降降低的主要原因。在松动风量、滑阀压降、反应温度等参数优化的基础上，建立了三者相互关联的立管操作控制图，提出了最佳松动风流量的概念，保障装置平稳运行。 相关文章 | 多维度评价

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9. 双循环流化床化学链燃烧反应器冷态实验研究 马琎晨，赵海波，黄振，魏国强 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1189-1199.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.009 摘要 （336）      PDF（pc） （2383KB）（459）    可视化    针对化学链燃烧反应器，特别设计了双循环流化床反应器。提出“鼓泡流化床/湍动流化床+提升管”的设计，通过提升管提供颗粒循环的动力，调整2个流化床反应器(空气反应器和燃料反应器)的流化气速以分别控制反应器的固体循环流量；提出双向流动密封阀的设计，形成对固体循环流量和床料量分布的柔性控制。建立了全尺寸双循环流化床冷态实验装置，并进行了连续稳定的冷态运行，实验研究了不同运行操作条件对反应器性能的影响。实验结果表明，流动密封阀内压力差范围在955~1834 Pa，固体循环流量范围在0.27~0.38 kg/s，双循环流化床之间的气体泄漏率为0.10%~0.22%。冷态实验提供了流体动力学参量，并验证了设计的可行性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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10. 丙烷化学链氧化脱氢过程模拟与能耗分析 韦迪，喻俊杰，邵媛媛，曾亮 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1361-1369.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.027 摘要 （335）      PDF（pc） （1158KB）（469）    可视化    采用金属氧化物催化丙烷氧化脱氢的化学链反应过程，利用晶格氧选择性燃烧生成氢，推动反应热力学平衡向生成丙烯方向移动，提高丙烯收率，降低过程热负荷；基于Aspen Plus软件对传统丙烷脱氢工艺(Oleflex)和化学链氧化脱氢工艺进行全流程模拟，对比分析两工艺的能耗；并基于流程模拟与分析，对氢气转化率和反应-再生系统设计进行了讨论。结果表明，对于化学链氧化脱氢工艺，由于不需要临氢环境，氢气与催化剂晶格氧及积炭的反应使其能耗比Oleflex工艺降低 43.01%。若采用丙烯丙烷热泵精馏分离技术替代传统精馏技术，化学链氧化脱氢过程总能耗比Oleflex工艺可进一步降低。随着氢气转化率的提高，脱氢反应系统对下游供热的能力将逐渐提升。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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11. 基于数据驱动的蜡油加氢装置产品预测与多目标操作优化 田水苗, 曹萃文 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 79-87.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.008 摘要 （332）      PDF（mobile） （7549KB）（24）    可视化    依据某炼油厂蜡油加氢装置生产数据，采用Aspen HYSYS对该装置进行机理建模，并用分层随机抽样法验证机理模型的有效性；然后以正常生产的28种减压蜡油和焦化蜡油进料量分区，运行机理模型，扩充了产品预测数据集。在此基础上，利用BP神经网络建立蜡油加氢装置的产品预测数据驱动模型，来预测精制蜡油流量，精制蜡油中硫、氮的质量分数，石脑油、液化气和燃料气的流量；最后以最小化精制蜡油中硫、氮的质量分数为目标进行在线操作优化。仿真结果表明:BP神经网络模型具有较高的产品预测精度，其平均绝对误差为6.286×10 -3，均方误差为5.631×10 -5；依据多目标优化结果调节操作参数，可降低精制蜡油中硫、氮的质量分数。 相关文章 | 多维度评价

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12. 基于随机森林的不可靠数据化工过程故障诊断方法 冯子芸, 王治红, 戴一阳 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 121-129.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.012 摘要 （332）      PDF（mobile） （9286KB）（23）    可视化    针对化工过程的监测数据存在数据缺失、漂移和卡死等不可靠现象可能严重影响故障诊断的准确性问题，提出了一种基于随机森林(RF)的故障诊断方法。利用训练集对RF分类器进行训练和调优，得到最优的RF分类器模型，确定决策树数量和随机属性个数，最后将存在不可靠变量的测试集数据输入RF分类器模型，利用随机森林方法的强抗干扰能力，实现对存在不可靠数据的化工过程进行诊断。将该方法应用到田纳西-伊斯曼(TE)过程的故障诊断，并与反向传播神经网络(BPNN)、径向基函数神经网络(RBFNN)和深度信念网络(DBN)方法相比，结果表明，基于RF的故障诊断方法能在数据不可靠的条件下，更加有效地检测并识别故障类型，在实际工业环境的应用中具有一定的优越性。 相关文章 | 多维度评价

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13. 煤直接液化重油胶质和沥青质中杂原子化合物的分子表征 王琦, 毛学锋, 李文博, 曲思建, 李军芳, 钟金龙 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 130-138.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.013 摘要 （323）      PDF（mobile） （6003KB）（24）    可视化    采用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)研究沸点大于360℃的煤直接液化重油中胶质、沥青质的组成，通过在分子水平上对杂原子化合物进行表征分析胶质、沥青质中杂原子类型、碳数分布和等效双键(DBE)。结果表明，煤直接液化重油中胶质及沥青质中杂原子化合物的分子组成十分复杂，采用正离子电喷雾结合高分辨傅里叶变换离子回旋共振质谱鉴定出了N 1、N 1O 1、N 2、N 2O 2、N 2S 1 5类不同分子组成的碱性氮化物和S 1、S 2 2种含硫化合物；采用负离子电喷雾鉴定出了N 1、N 1O 1、N 1O 2、N 2、N 2O 1、N 2O 2 6类非碱性氮化物和O 1、O 2、O 3、O 4、O 5、O 6、O 1S 1、O 2S 1、O 3S 1、O 4S 1 10类含氧化合物，其中碱性氮化物相对丰度较高的是N 1类化合物，含硫化合物相对丰度较高的是S 1类化合物，非碱性氮化物相对丰度最高的是N 1O 2类化合物，含氧化合物相对丰度最高的是O 2类化合物。根据各类化合物的DBE和碳数分布，获得了煤直接液化重油中胶质、沥青质分子组成的重要信息。碱性N 1类化合物主要母核结构是吡啶和喹啉为中心官能团的化合物，非碱性N 1类化合物主要母核结构是苯并咔唑，S 1类化合物主要以高缩合、长侧链的稠环含硫芳烃为主，O 2类化合物主要母核结构是菲二酚及蒽二酚。 相关文章 | 多维度评价

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14. 折流式外取热器内传热强化特性 刘璐, 姚秀颖, 李建涛, 卢春喜 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 32-43.   DOI: 10.3969/.j.issn.1001-8719.2021.01.004 摘要 （316）      PDF（mobile） （4271KB）（19）    可视化    为解决流化催化裂化(FCC)外取热器的取热负荷不足问题，提出了一种新型折流式外取热器，即在工业常用的下流式外取热器的基础上，沿催化剂流动方向增设若干折流板。通过大型冷模实验分别测量了下流式和折流式外取热器密相区和稀相区的传热系数，结果表明：在密相区和稀相区，折流式外取热器的传热系数均大于下流式外取热器，其中密相区和稀相区的传热系数的相对增长量分别为26.9%~267.9%和31.6%~152.5%。在折流式外取热器的密相区，传热系数得到强化，主要是因为颗粒径向流动的增加、密相床层的轴向混合的增强和气泡尺寸的变小；在稀相区，主要是由于颗粒流沿折流板以“折流”形式流动，增长了颗粒的过流路径，同时折流板上的开孔使催化剂分布更加均匀，提高了颗粒与换热管的接触分率。由于下流式和折流式外取热器内密相区传热系数均远大于稀相区，因此密相区为主要换热区域。建立了2种外取热器的密相区传热系数关联式，其计算值与预测值间相对误差小于20%。 相关文章 | 多维度评价

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15. 1 MW th 煤化学链气化过程模拟 任天，胡修德，安梅，马晶晶，郭庆杰 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1253-1261.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.016 摘要 （316）      PDF（pc） （1426KB）（489）    可视化    基于Aspen Plus建立了1 MWth煤化学链气化模型，探讨了气化过程中不同煤种(宁夏煤、新疆煤、云南煤)、不同载氧体(赤铁矿、锰矿)、温度、氧/碳摩尔比、压力、水蒸气/煤质量比对合成气组分的影响及实现系统自热平衡运行的条件。结果表明：在700~1200 ℃范围内，随着反应温度升高，3种煤合成气产率及冷煤气效率先增加后趋于平缓；水蒸气/煤质量比在0.5~1.5范围内增大、压力在0.1~3.0 MPa范围内增加都会使合成气产率降低；随氧/碳摩尔比在0.1~1.7范围内增大，合成气产率显著降低，系统由外部供热变为向外放热；当系统实现自热平衡运行时，赤铁矿和天然锰矿载氧体的氧/碳摩尔比分别为1.1和1.5；在保证反应速率和经济成本的前提下，优先选择天然锰矿石作为载氧体。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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16. 管柱式气-液分离器溢流压力降计算模型 王亚安, 陈建义, 叶松, 岳题, 杨洋, 韩明珊 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 88-99.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.009 摘要 （314）      PDF（mobile） （5500KB）（22）    可视化    溢流压力降是评价管柱式气-液分离器(Gas-liquid cylindrical cyclone，GLCC)分离性能的重要指标，目前尚未形成有效的预测方法。为了准确预测GLCC溢流压力降，笔者基于压力降沿程分布理论，结合实验观测数据，综合考虑分离器结构参数、气-液相操作参数及物性参数，建立了GLCC溢流压力降的半理论-半经验模型。该模型首次将GLCC溢流压力降分为3部分，即入口(I区)损失、筒体(II区)损失及出口(III区)损失；并且在筒体损失的计算中，考虑了不同气、液相流型的分布及液滴携带因素对压力降的影响。该模型既可用于计算气-液两相溢流压力降，也可计算单气相溢流压力降。将该模型计算值与实验测量值进行对比，其相对误差在25%以内，说明该模型精度较高，建模方法可行。 相关文章 | 多维度评价

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17. 甲烷干重整反应中CO 2解离路径的分子模拟 赵晓光, 曲亚坤, 张荣俊 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 218-223.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.023 摘要 （311）      PDF（mobile） （4662KB）（18）    可视化    采用量子化学计算方法考察Ni基催化剂上甲烷干重整反应中CO 2解离路径的能量、结构和电荷分布。计算结果表明，CO 2的直接解离和氢助解离路径总体都是吸热反应。其中活化能较低的路径为：CO 2中碳原子先被氢进攻生成甲酸基(—COOH)，随后甲酸基(—COOH)裂解生成CO(g)和—OH。CO 2更容易沿此活化能较低的路径解离。随后分析了CO 2分子内Mulliken电荷分布等性质，进一步解释了CO 2氢助解离路径的电子转移过程，为设计具有更高活性和抗积炭性能催化剂提供理论基础。 相关文章 | 多维度评价

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18. 基于改性铁矿石载氧体的煤化学链转化 王海涛, 林延, 魏国强, 黄振, 赵增立, 房倚天, 李海滨 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1161-1168.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2020.06.006 摘要 （296）      PDF（pc） （1059KB）（481）    可视化    采用混合煅烧法分别合成了K、Na、Ca、Ni、Mn、Cu修饰改性的铁矿石载氧体，利用X射线衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)对其理化性质进行表征，并基于热重实验考察改性载氧体与褐煤的反应性能。结果表明：由于固溶体新物相的生成，6种改性后铁矿石载氧体的反应活性均明显高于改性前；其中K改性铁矿石载氧体的反应性能优于Na、Ca改性铁矿石载氧体，Cu、Ni改性铁矿石载氧体的反应性能优于Mn改性铁矿石载氧体；铁矿石载氧体与褐煤混合质量比在5/5至6/4时反应性能最佳；K改性铁矿石载氧体与褐煤的反应性能高于Ni改性铁矿石载氧体的。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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19. 气化细渣与原料煤的混合燃烧特性 徐文静, 李平, 王凤, 阚浩勇, 闫瀚文, 胡修德, 郭庆杰 石油学报（石油加工）    2021, 37 (1): 224-229.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2021.01.024 摘要 （292）      PDF（mobile） （1345KB）（14）    可视化    利用热重分析仪对气化细渣单独燃烧及与动力原料煤混合燃烧特性进行研究，考察了掺混比例对混合燃烧特性的影响，分析了混合燃烧过程中的交互作用和反应动力学。结果表明：气化细渣和原料煤掺烧存在一定的协同效应；掺混原料煤的比例越高，混合燃料燃烧反应的活化能越低，其可燃性和综合燃烧特性越好。这可为改进气化细渣的燃烧特性，有效利用气化细渣的热值，降低固废量研究提供参考。 相关文章 | 多维度评价

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20.  化学链专刊——特邀主编述评 沈来宏 石油学报（石油加工）    2020, 36 (6): 1-2.   摘要 （291）      PDF（pc） （7337KB）（422）    可视化     自工业革命以来，化石能源的大规模消耗导致 CO2大量排放，由此引发的全球气候变暖问题受到各国政府和学者的广泛关注。碳捕集和封存技术被认为是实现化石能源碳减排的有效途径之一。传统燃烧方式使用空气为氧化剂，燃烧反应速率快，化学能释放剧烈，温度高，导致?损巨大，且烟气中被稀释的 CO2捕集成本高、污染物 (如 SOx、 NOx等 )控制难。因此，对传统燃烧方式进行原理性创新和技术突破是提高能源利用效率、实现 CO2源头富集和污染物有序控制的关键。化学链燃烧采用循环载氧体为燃料提供活性氧，通过燃料和空气两个反应器实现化学能分级转化，在能量梯级释放过程中完成 CO2内分离与富集，因较低的碳捕集成本已成为了国内外学者关注的焦点之一。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价