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    1. 旋风分离器旋风长度的分析计算
    高翠芝,孙国刚,董瑞倩
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (1): 94-98.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.01.017
    摘要3357)      PDF(pc) (1634KB)(4767)   
    认为当分离器外旋流中损耗的能量(即外旋流向内旋流传递的总能量)与内旋流旋转能量达到平衡,即内外旋流之间能量的传递达到稳定状态时,旋转气流到达旋涡尾端位置。由此,采用分离器内压降定量表征能量的损耗,推导得到旋风长度的计算公式。考察了排气管直径、入口尺寸、排气管插入深度、入口浓度、分离器长度、排尘口直径等因素对旋风长度的影响。将该公式计算结果与实验测量值进行对比,结果表明,该公式能较好地反映各因素对旋风长度的影响趋势,且数值差别较小。该公式通过旋风分离器能量传递的特性推导,具有明确的物理意义,适用性较强。
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    2. 吡咯和吡啶燃烧的反应分子动力学模拟
    冯炜,高红凤,刘婷,马琼,周慧,蔡文艺,白红存
    石油学报(石油加工)    2019, 35 (6): 1130-1137.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2019.06.012
    摘要479)      PDF(pc) (3763KB)(4323)   
    采用基于反应力场的分子动力学方法(ReaxFF)研究了吡咯和吡啶的燃烧反应机理。重点考察了不同温度下吡咯和吡啶的燃烧过程中反应物、产物和主要反应中间体的分子数量变化规律,基于动力学轨迹可视化地观察获得了吡咯和吡啶的燃烧反应机理。结果表明,温度是影响芳香氮化物燃烧的重要因素。在燃烧过程中,随着温度的升高,CO2、H2O和氮氧化物(NOx)的生成速率逐渐加快,数量增多。随着反应的进行,CO2和H2O的生成量会逐渐趋于平衡,且达到平衡的时间随温度的升高而加快。吡咯和吡啶的分解速率都随着温度的升高不断增大。但在相同温度下,吡啶的分解时间比吡咯要长,分解速率比吡咯要低。两者燃烧产物、氧化过程中的含氮中间体相同,但热解开环方式、烃类自由基裂解路径明显不同。
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    3. 二甲苯异构化的反应化学
    康承琳 龙军 周震寰 吴巍 顾昊辉
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (4): 533-537.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.04.001
    摘要3356)      PDF(pc) (1196KB)(4035)   
    采用分子模拟计算方法计算了二甲苯的分子轨道、3种二甲苯与H +之间的相互作用,以及二甲苯异构化过程中2种分子内反应机理的能量路径和过渡态。结果表明,苯环骨架异构(简称1,3-迁移)的过渡态路径比甲基在苯环上转移(简称1,2-迁移)路径复杂,且1,3-迁移路径过渡态最高能垒值220.5 kJ/mol远高于1,2-迁移的过渡态最高能垒85.1 kJ/mol。由此推测,甲基在苯环上转移的1,2-迁移为二甲苯分子内异构化反应的主要机理路径。
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    4. 甲醇制芳烃研究进展
    邹琥,吴巍,葸雷,朱宁,史军军
    石油学报(石油加工)    2013, 29 (3): 539-547.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2013.03.028
    摘要5405)      PDF(pc) (965KB)(4030)   
    甲醇制芳烃(MTA)技术是从甲醇制烃(MTH)技术发展而来。根据甲醇制烯烃(MTO)的机理研究,MTA的反应机理大致可以分为直接C—C键形成机理和间接C—C键形成机理(碳池机理)。MTA是一个酸催化反应,主要以分子筛,尤其是以H-ZSM-5分子筛为催化剂,再通过其他元素对分子筛进行改性以提高芳烃的选择性。反应中生成的稠环芳烃会转化为积炭,这是催化剂失活的主要原因。大多数MTA技术仍然处于实验室研究阶段,在中国,中国科学院山西煤炭化学研究所和清华大学开发的MTA技术已应用于中试装置或示范性工业装置。
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    5. 委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青加工利用现状
    李振宇 乔明 任文坡
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (3): 517-524.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.03.027
    摘要3522)      PDF(pc) (2066KB)(3991)   
    委内瑞拉超重原油和加拿大油砂沥青是世界上最重要的两种非常规石油资源,但这两种非常规原油都是高比重、高黏度、高硫、高残炭、高金属、高沥青质的劣质原油,常规炼厂直接加工这两种原料会出现一系列问题。目前这两种非常规原油主要在其本国的改质工厂进行改质,改质得到的合成原油可作为炼厂原料进一步加工生产运输燃料和其他石油产品。委内瑞拉现有四座超重原油改质工厂,其中三座改质工厂生产重质高硫合成原油,另外一座改质工厂生产高质量的轻质低硫合成原油,四座改质工厂采用的核心改质工艺都是焦化。加拿大现有6座主要的油砂沥青改质工厂,改质途径主要是焦化和/或加氢,生产的合成原油性质也有所差别。非常规石油资源是未来我国炼厂原料重要的接替资源,我国石油公司必须加快相关领域关键技术的研发和推广应用,以技术提升核心竞争力,拓展国际能源合作的机遇。
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    6. 丙烷脱氢制丙烯催化剂研究的进展
    张凌峰 刘亚录 胡忠攀 杨玉旺 于海斌 袁忠勇
    石油学报(石油加工)    2015, 31 (2): 400-417.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.019
    摘要3140)      PDF(pc) (1628KB)(3922)   
    丙烯是化工行业重要的基础原料,受丙烯下游产品的拉动,国内外对丙烯的需求量逐年递增。丙烯主要来源于石油的催化裂解,但石油资源的日益匮乏无法满足全球对丙烯的需求,因此研究丙烷脱氢制丙烯工艺具有重大的实际意义。笔者综述了丙烷通过直接脱氢、氧气或二氧化碳氧化脱氢等方法制丙烯的反应热力学、反应机理及常用催化剂体系,论述了各种催化剂的作用机制、催化剂表面的活性物种和性质,评价了它们的丙烷脱氢反应性能,并展望了丙烷脱氢制丙烯的发展方向。
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    7. 芳烃联合装置生产技术进展及成套技术开发
    吴巍
    石油学报(石油加工)    2015, 31 (2): 275-281.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.008
    摘要2859)      PDF(pc) (1285KB)(3747)   
    概述了以生产BTX芳烃为目标的现代芳烃联合装置的主要工艺单元结构及其作用,介绍了催化重整、芳烃抽提或抽提蒸馏、甲苯歧化及烷基转移、二甲苯异构化、对二甲苯吸附分离各单元技术的最新进展,以及中国石油化工股份有限公司(简称中国石化)相关技术的研究开发和应用情况。中国石化采用自主研发的芳烃成套技术,在中国石化海南炼油化工有限公司建成1套60万t/a对二甲苯的芳烃联合装置,2013年底投产成功并已完成考核标定,结果表明各项工艺指标均达到设计要求,能耗明显降低,成套技术可靠、先进。
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    8. 渣油加工技术现状及发展趋势分析
    钟英竹 靳爱民
    石油学报(石油加工)    2015, 31 (2): 436-443.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.022
    摘要3210)      PDF(pc) (1260KB)(3536)   
    目前,世界范围内增产的石油将主要是重质原油及重质合成油,炼油企业正面临着原料重质化和劣质化、产品轻质化和清洁化、炼制过程清洁化和低碳化的压力,需要尽快提升重油转化加工水平,提升重油轻质化的转化效率。以脱碳、加氢两种石油炼制技术路线为核心,分析了减黏裂化、溶剂脱沥青、延迟焦化、渣油催化裂化、渣油加氢等各种技术的现状及技术进展,并评价了影响渣油加工工艺选择的技术经济因素。延迟焦化技术将依然是渣油加工的主要技术手段之一,但是其经济性和环境表现略差;沸腾床、浆态床加氢技术将在渣油加工技术中承担越来越重要的角色,但在原料适应性和转化深度、催化剂寿命和消耗等方面还有待进一步提高;渣油加工组合工艺因能充分发挥各种渣油加工技术的组合优势,在实际生产中应优先加以考虑。
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    9. 轻烃芳构化催化剂的研究进展
    段然,巩雁军,孔德嘉,刘亚圣,刘晓玲,段爱军,窦涛
    石油学报(石油加工)    2013, 29 (4): 726-737.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2013.04.027
    摘要2720)      PDF(pc) (1226KB)(3456)   
    随着市场对芳烃需求量的日益增加,轻烃芳构化技术得到快速发展。轻烃芳构化作为一种生产芳烃的重要工艺,催化剂技术是关键。结合轻烃芳构化工艺,综述了近年来轻烃芳构化催化剂的研究进展。针对不同组分的轻烃芳构化反应特点,分别讨论了芳构化催化剂中金属组分及载体的作用,包括金属种类、分散度、存在形态和活性位的可接近性,氧化物、分子筛载体以及分子筛酸性和拓扑结构对催化剂的重要影响。最后展望了轻烃芳构化催化剂及工艺研究方向。
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    10. 丙烷热裂解反应机理的分子模拟
    张红梅 顾萍萍 张晗伟 赵亮
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (6): 986-990.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.06.015
    摘要3475)      PDF(pc) (1035KB)(3423)   
    采用分子模拟方法提出了一种建立烃类蒸汽热裂解反应动力学模型的新方法;以丙烷为例介绍了分子模拟计算的过程,并将模拟计算结果与已有的热裂解规律和实验数据进行了对比,同时对其动力学规律进行了分析。结果表明,采用分子模拟方法与实验研究以及已有的动力学研究成果相结合的方法研究烃类热裂解反应是可行的,该方法可以在节省人力、物力、财力的前提下,加快对裂解反应机理的研究进度,以适应目前裂解原料频繁变动引起的工业生产优化困难的特点。
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    11. 基于TCS3414的石油产品色度测定传感器
    张勇,宁啸
    石油学报(石油加工)    2011, 27 (5): 792-796.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2011.05.021
    摘要3917)      PDF(pc) (791KB)(3234)   
    针对我国目前石油产品色度目视测定法的不足,设计了一种基于 TCS3414数字传感器的透射式色度传感器,改进了石油产品色度测定的关键过程,替代人眼对油品色度进行区分。主要采用 CIE-1937色度公式,对测试样品的色度值进行处理;并根据测量要求,采用Light-Emitting-Diode (LED)设计了与之配套的标准光源系统;针对测定要求,编写了相应的测量程序。结果表明,该传感器具有测量速率快、精度高、稳定性好的特点,能够减轻测试人员的劳动强度,同时能够消除观测行为的主观性和不一致性。该种色度传感器具有较大的应用价值。
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    12. 煤炭直接加氢液化技术开发的几点思考
    张德祥, 刘瑞民, 高晋生
    石油学报(石油加工)    2011, 27 (3): 329-335.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2011.03.001
    摘要3603)      PDF(pc) (813KB)(3140)   
    回顾了煤直接加氢液化技术的开发历程和加氢液化反应机理、循环溶剂、催化剂和工艺方案等方面的发展,主要讨论了在煤直接加氢液化技术产业化时应注意的几个因素,即原料煤、溶剂、催化剂与工程放大。
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    13. 表面活性剂界面吸附行为的分子动力学模拟
    刘国宇1 ,顾大明1 ,丁伟2 ,于涛2 , 程杰成3
    石油学报(石油加工)    2011, 27 (1): 77-84.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2011.01.013
    摘要3946)      PDF(pc) (2711KB)(3099)   
    采用分子动力学(MD,Molecular dynamics)方法模拟了油、水两相分离过程及表面活性剂十二烷基苯磺酸钠在油-水界面的吸附行为,考察了十二烷基苯磺酸钠分子支化程度、在油-水体系中的浓度和不同油相对油、水两相分离过程的影响及作用。结果表明,对于油-水体系,油、水两相在短时间内可达到分离平衡,形成一个明显的油-水界面;在烷烃-水体系中,以十二烷作为油相时,十二烷基苯磺酸钠在界面处浓度最大,吸附趋势最强;随着体系中十二烷基苯磺酸钠浓度的增大,模拟得到的吸附峰值浓度先增加然后略降,与实验结果相符。研究还提出,表面活性剂的界面接触面积(ASA,accessible surface area)可以作为衡量表面活性剂的油-水界面吸附能力及电解质降低油-水界面张力效果的指标。MD给出的分子水平的微观信息可以为三次采油技术中表面活性剂的筛选及有效应用提供指导。
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    14. 生物质热解油的特性及精制
    桑小义 李会峰 李明丰 李大东
    石油学报(石油加工)    2015, 31 (1): 178-187.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2015.01.028
    摘要2378)      PDF(pc) (3907KB)(3067)   
    生物质热解油是生物质通过快速热解而得到的液体产物,可作为理想的石油替代能源。综述了生物质热解油的研究现状,重点介绍了生物质热解油的性质、预处理方法和化学组成,讨论了目前采用的精制生物质热解油方法,如催化加氢、催化裂化、乳化、催化酯化和水蒸气重整的特点,展望了生物质热解油的研究方向,并提出了相关建议。
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    15. 生物喷气燃料制备技术研究进展
    李毅 张哲民 渠红亮 孟祥堃
    石油学报(石油加工)    2013, 29 (2): 359-367.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2013.02.028
    摘要3650)      PDF(pc) (1190KB)(3044)   
    为了扩大喷气燃料的原料来源,减少温室气体排放,生物喷气燃料制备技术的开发受到许多国家的重视。生物喷气燃料是用可再生动、植物油或生物质原料生产的喷气燃料,其制备技术主要有4类路线。第一类是以动、植物油为原料,经加氢处理和异构化生产喷气燃料。第二类是以农林废弃物等生物质为原料,先气化生成合成气,再经费托合成生成合成油,合成油再经加氢改质得到喷气燃料。第三类是以生物质为原料,先经快速热解生成生物油,生物油再经加氢处理生成喷气燃料。第四类是以生物质为原料,通过微生物发酵转化为生物丁醇,生物丁醇脱水生成丁烯,丁烯再经聚合、加氢也可生产生物喷气燃料。生物喷气燃料无硫、无芳烃,是绿色喷气燃料调和组分。
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    16. 硅油作为润滑油添加剂的摩擦和磨损性能
    冯欣
    石油学报(石油加工)    2011, 27 (6): 989-993.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2011.06.025
    摘要3160)      PDF(pc) (3573KB)(3031)   
    采用 SRV 摩擦磨损试验机研究了3种含氟硅油在聚 α 烯烃(PAO)中的摩擦和磨损性能,采用光学显微镜测量了钢球和钢盘的磨斑尺寸,用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)分析了磨斑表面形貌和形成摩擦化学反应膜化合物的化学状态,探讨了含氟硅油的摩擦化学机理。结果表明,不同链长和不同官能团的含氟硅油具有不同的减摩和抗磨性能,其中含氟硅油 F-Si-G 有最小的摩擦系数,仅为0.097,而含氟硅油 F-Si-H 有最小的磨斑宽度,为0.444 mm。这是由于含氟硅油在摩擦副运动过程中发生化学分解,生成的含氟摩擦化学产物是改善摩擦副摩擦和磨损性能的主要原因。
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    17. 钛硅分子筛的合成及其催化氧化反应研究进展
    左轶 刘民 郭新闻
    石油学报(石油加工)    2015, 31 (2): 343-359.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2015.02.015
    摘要2919)      PDF(pc) (2532KB)(2941)   
    综述了近几年关于钛硅分子筛的合成方法及催化氧化反应方面的研究进展。钛硅分子筛是一类由四配位钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝所形成的杂原子分子筛。孤立的四配位钛原子使分子筛具有优异的催化氧化特性,尤其是与H 2O 2组成的氧化体系,对烃类的低温选择氧化反应具有良好的应用前景。不同孔道结构的钛硅分子筛对于反应物及产物的分子尺寸具有不同的选择性,TS-1、TS-2等微孔分子筛更适合小分子反应(如丙烯环氧化反应),而Ti-SBA-15、Ti-MCM-48等介孔分子筛则对较大分子的反应更有利(如苯乙烯环氧化反应)。
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    18. 苯烷基化合成高温润滑油基础油
    吕春胜, 李晶, 屈政坤
    石油学报(石油加工)    2011, 27 (4): 549-554.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2011.04.009
    摘要3830)      PDF(pc) (782KB)(2925)   
    采用三氯化铝催化体系 AlCl 3/HCl 对苯与癸烯-1的烷基化反应进行了研究。探讨了反应温度和反应时间对烷基化反应的影响。用气相色谱和红外光谱表征了产物的组成和结构,按照石油和石油产品试验方法国家标准测定了产物的黏度、凝点和相对分子质量。结果表明,该烷基化反应的产物主要为二烷基苯和癸烯五聚物的混合物。该混合物是具有较高黏度指数(124~164)、低凝点(-48~-62℃)、相对分子质量适中(425~720)的理想的润滑油基础油组分。
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    19. 沥青质在石英表面吸附行为的分子动力学模拟
    于维钊1,乔贵民2,张军2,胡松青2
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (1): 76-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.01.014
    摘要4036)      PDF(pc) (2256KB)(2917)   
    为考察沥青质分子在不同溶剂环境中在岩石表面的吸附情况,选用代表性的沥青质分子结构,采用分子动力学模拟的方法研究了正庚烷、甲苯和吡啶3种溶剂中沥青质分子在羟基化石英表面的吸附机理。沥青质分子的平衡吸附构型显示,在正庚烷中,沥青质分子以较强的弯曲构型吸附在石英表面上;在甲苯和吡啶中,沥青质分子自身构型变化减弱,向石英表面吸附的趋势也明显下降。沥青质分子在石英表面吸附能及其与溶剂相互作用能的计算结果表明,正庚烷中沥青质在石英表面的吸附强度最大,而在甲苯和吡啶中其在石英表面的吸附则较弱;库仑相互作用能是沥青质在石英表面吸附过程中的决定因素,而范德华相互作用能则在沥青质与溶剂相互作用中占主导地位。因此,分子动力学方法可对沥青质分子吸附的动力学过程进行有效模拟。
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    20. 甲醇柴油乳液的拟三相图
    焦纬洲, 刘有智, 上官民, 祁贵生, 冯国琳
    石油学报(石油加工)    2012, 28 (1): 65-68.   DOI: 10.3969/j.issn.1001-8719.2012.01.012
    摘要3577)      PDF(pc) (1250KB)(2887)   
    绘制了柴油、甲醇、乳化剂+助乳化剂的拟三相图,利用拟三相图中相区面积的变化研究 HLB 值、乳化剂和助乳化剂的复配等参数对乳液增溶甲醇量的影响。结果表明,乳化剂的类型、助乳化剂的类型、助乳化剂与乳化剂的质量比和 HLB 值对拟三相图及最大增溶甲醇量有很大影响。当乳化剂由 span80与 tween80复配,其 HLB 值为5.5;助乳化剂由正丁醇、正戊醇和油酸复配,其质量比为3∶4∶3;且助乳化剂与乳化剂的质量比为3∶7时拟三相图乳液区面积最大,增溶甲醇量最高。
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