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当期目录

    2018年 第34卷 第2期    刊出日期:2018-03-25
    特约报告
    生物基润滑油基础油的结构创新与产业化进展
    陆交,张耀,段庆华,刘依农,鱼鲲,王立华,曾建立
    2018, 34(2):  203-216.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.001
    摘要 ( 626 )   PDF (4261KB) ( 1045 )  
    相关文章 | 计量指标
    润滑油源头污染、过程污染、泄漏和再加工污染问题日益受到重视,研究开发与应用环保型生物基润滑油基础油至关重要。在经济和法律双重引导下,国外大型润滑油公司不断推陈出新,小型的专业化公司持续涌现,先后开发了多种不同结构、制备路线的生物基润滑油基础油,部分已面向工业化。笔者就近年来生物基润滑油基础油的结构创新与产业化进展进行综述,详细列举了植物油脂或糖制备高性能基础油的新路径,并探讨了脂肪酸内酯基础油分子结构对理化性能的影响规律,从分子尺度揭示影响基础油性能的关键因素。最后,简单讨论了国内生物基润滑油基础油与国外所存在的技术水平、环境效益和经济效益的差距,提出了发展设想。发展设想。
    催化裂化再生催化剂取热技术研究进展
    姚秀颖,卢春喜
    2018, 34(2):  217-228.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.002
    摘要 ( 542 )   PDF (3967KB) ( 1150 )  
    相关文章 | 计量指标
    作为催化裂化过程热量平衡的有效调节手段,再生催化剂取热技术已广泛应用于工业过程中。在总结国内外已有研究的基础上,概述了再生催化剂取热技术的发展历程,分别介绍了外取热技术的分类及工作原理、再生催化剂调温技术和传热强化技术及其研究进展。通过分析发现,取热器的控制性热阻为换热管外部流化区域。因此,根据取热负荷公式,分别从传热温差、传热面积和传热系数3个方面介绍了传热强化技术的进展。重点阐述了环流床传热强化技术,该技术通过借鉴气固环流思想,能够有效增大颗粒团在换热表面的分率和减小颗粒团的平均停留时间,从而提高传热系数,强化传热过程。
    柴油抗磨剂的分子结构设计研究
    王祥,李妍,刘金胜,蔺建民,张建荣
    2018, 34(2):  229-237.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.003
    摘要 ( 638 )   PDF (4144KB) ( 1021 )  
    相关文章 | 计量指标
    根据前线轨道理论,采用量子力学方法考察了多种烯基丁二酸酐及其衍生物与摩擦表面的化学吸附作用;采用分子力学方法研究了烯基丁二酸酐及其衍生物分子间的相互作用;结合高频往复试验(HFRR)对烯基丁二酸酐及其衍生物抗磨性能的评价结果,提出了同时含有与摩擦表面发生化学吸附的官能团和形成分子间氢键的官能团的抗磨剂分子——“T”形分子可能具有更优越的抗磨性能,此观点为开发新型抗磨剂分子提供了一种新思路。
    研究报告
    含分子筛NiMoP/Al2O3催化剂上邻二甲苯异构化的反应性能
    刘诗哲,李明丰,张乐,杨平,李大东
    2018, 34(2):  238-245.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.004
    摘要 ( 496 )   PDF (1562KB) ( 919 )  
    相关文章 | 计量指标
    以具有不同孔结构的微孔分子筛为酸性组分,制备了含分子筛的硫化态NiMoP/Al2O3催化剂。考察了临氢条件下邻二甲苯的异构化反应,采用XRD、N2吸附脱附、吡啶吸附红外和SEM等表征手段对分子筛及催化剂样品进行物化性质分析。结果表明,分子筛的孔结构和酸性中心的可接近性是影响该催化剂体系上邻二甲苯的反应活性及产物分布的主要因素。在反应温度为300℃、氢分压40 MPa、氢气/邻二甲苯(体积比)为1000的条件下,含Beta分子筛催化剂的总反应活性及异构化反应活性最高。与由Al2O3和分子筛挤条成型制得的催化剂相比,使用NiMoP/Al2O3和分子筛机械混合催化剂的邻二甲苯异构化反应活性明显提高。
    特约报告
    环己酮氨肟化工艺中不可逆失活HTS分子筛的再生
    夏长久,林民,朱斌, 彭欣欣,徐广通,舒兴田
    2018, 34(2):  246-252.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.005
    摘要 ( 483 )   PDF (2942KB) ( 866 )  
    相关文章 | 计量指标
    开发了一种简便且高效的商业环己酮氨肟化工艺不可逆失活HTS分子筛的再生方法。将赶醇处理后的硅钛物种与失活HTS分子筛混合物进行二次水热晶化处理,将促进双氧水分解的无定形TiO2SiO2颗粒包埋到分子筛晶体中。TEM、XPS和PyIR分析表明,二次晶化处理可使失活HTS分子筛溶解和再结晶生长,从而造成无定形TiO2SiO2颗粒被包埋到了分子筛晶内。苯酚羟基化和双氧水分解实验结果表明,将酸性富钛粒子包埋可以阻断其与双氧水分子的直接接触,减弱双氧水无效分解,因此再生HTS具有与新鲜HTS接近的催化性能。同时,本研究为“量体裁衣”式设计分子筛催化材料提供了一条新的视角。
    研究报告
    纳米二硫化钼的制备及其蒽加氢性能
    李敏,刘忠杉,王冬娥,潘振栋,马怀军,姜玉霞,田志坚
    2018, 34(2):  253-260.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.006
    摘要 ( 498 )   PDF (1886KB) ( 899 )  
    相关文章 | 计量指标
    以四硫代钼酸铵做前驱体,表面活性剂辅助水热合成纳米MoS2。考察了4种表面活性剂对合成的纳米MoS2结构、尺寸及排列方式的影响。结果表明,不同表面活性剂辅助所得样品均为插层结构2HMoS2纳米片,插入物为NH4+和表面活性剂。不同样品中纳米片的层间距、表面活性剂插入量、纳米片的尺寸、排列方式均不同,可通过添加表面活性剂控制纳米片的结构、尺寸及排列方式。其中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)辅助所得样品中纳米片层间距最小,PVP的插入量最大,纳米片尺寸最小(堆积层数为1~2层,长度为5~10 nm),几乎无团聚。PVP辅助所得样品具有最高的蒽加氢活性,深度加氢产物8HN的选择性和蒽的加氢转化率分别为651%和468%。MoS2催化剂的加氢活性与其比表面积无直接相关,与暴露棱边活性位成正相关。
    特约报告
    汽提条件对两段提升管催化裂化待生剂汽提过程的影响
    刘熠斌,孙晓昉,陈小博,杨朝合,山红红
    2018, 34(2):  261-269.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.007
    摘要 ( 483 )   PDF (2720KB) ( 840 )  
    相关文章 | 计量指标
    在模拟汽提实验装置上,对两段提升管催化裂化工业装置不同提升管内的待生剂进行了汽提实验研究。结果表明,汽提温度和汽提蒸汽流量均存在最佳值。当汽提温度为510℃时,两种待生剂的汽提效率达到最大值。继续提高汽提温度,一段待生剂汽提的产物分布和焦炭组成无明显变化;而二段待生剂的焦炭产率略有增加,且焦炭由可溶性焦炭向不可溶焦炭转变。汽提蒸汽的流量对两种待生剂汽提过程的影响趋势相似,但是二段待生剂达到最大汽提效率所需的蒸汽流量高于一段待生剂。汽提后待生剂的可溶性焦炭分析表明,二段待生剂可溶性焦炭的缩合度高于一段待生剂,且二段待生剂表面和孔道内沉积的可溶性焦炭的组成差别较小。
    研究报告
    纳米NaY分子筛的氟硅酸铵脱铝改性对其性能的影响
    郭燕妮,秦波,潘梦,杜艳泽,崔杏雨,李瑞丰
    2018, 34(2):  270-276.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.008
    摘要 ( 448 )   PDF (2421KB) ( 947 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用无模板剂、无导向剂的方法合成了100 nm以下粒度分布均匀的纳米NaY分子筛。采用氟硅酸铵脱铝剂对纳米NaY分子筛进行了脱铝改性,考察了氟硅酸铵用量和反应时间等因素对纳米NaY分子筛物化性质及催化性能的影响。结果表明,脱铝后纳米NaY分子筛孔结构保持完整,热稳定性良好,硅/铝比(n〖DK〗(Si)/n〖DK〗(Al))提高,酸中心数量略有减少而强酸中心数量增加。在1〖DK〗,3〖DK〗,5三异丙基苯催化裂解反应中表现出优异的催化性能。
    Ce/HZSM-5分子筛催化剂在苯与甲醇制甲苯反应中的催化性能
    李贵贤,杜知松,季东,王东亮,董鹏,边杰,郭泳圻
    2018, 34(2):  277-283.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.009
    摘要 ( 504 )   PDF (2511KB) ( 894 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用稀土元素Ce经浸渍法制备了Ce/HZSM5分子筛,并采用BET、XRD、SEM、TG、FTIR、PyIR表征手段对催化剂的孔道变化、结构、形貌、热稳定性及酸性变化进行测试,在固定床单程管式微反应器上进行催化苯与甲醇制甲苯反应的性能评价。结果表明,Ce/HZSM5分子筛催化剂在苯/甲醇的摩尔比为1、反应压力15 MPa、温度400℃、反应时间35 h、质量空速25 h-1、Ce负载质量分数4%、催化剂装填量25 g的条件下,苯的转化率可达7372%,目标产物甲苯的选择性和收率分别为5677%和4185%。
    胆碱磷钨酸盐的制备及其催化氧化脱硫性能
    陈华锴,秦婉青,杨嘉鸿,王寒露
    2018, 34(2):  284-291.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.010
    摘要 ( 507 )   PDF (3475KB) ( 815 )  
    相关文章 | 计量指标
    以胆碱(Ch)和磷钨酸(TPA)为原料合成胆碱磷钨酸盐(ChxTPA,x=1,2,3),并采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和形貌进行了表征。以ChxTPA为催化剂、H2O2为氧化剂和乙腈为萃取剂脱除模拟油中苯并噻吩类硫化物,考察了ChxTPA催化剂的脱硫活性,以及用量、反应温度、H2O2和乙腈用量对Ch2TPA催化脱硫的影响。结果表明,在适宜条件下,Ch2TPA对模拟油中二苯并噻吩的脱除率可达997%,对不同硫化物的脱硫率由大到小的顺序为二苯并噻吩、4〖DK〗,6二甲基二苯并噻吩、苯并噻吩。循环实验表明,Ch2TPA循环使用5次后仍保持较高的脱硫活性。
    高硫石油焦的碱催化煅烧脱硫实验研究
    赵普杰,韩贺祥,王际童,龙东辉,乔文明,凌立成
    2018, 34(2):  292-298.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.011
    摘要 ( 445 )   PDF (2117KB) ( 893 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用在H2气氛下Na2CO3碱催化煅烧方法,研究了煅烧温度、反应时间、Na2CO3添加比例和石油焦颗粒粒度对高硫石油焦脱硫效果的影响,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、X射线衍射仪(XRD)等表征手段,对石油焦脱硫前后的化学结构、表面微观形貌、热稳定性、微晶结构进行比较分析。结果表明,在煅烧温度为700℃、Na2CO3添加量(质量分数)为25%、反应时间为120 min、石油焦原料粒度为80 μm的条件下,石油焦的脱硫率达到最大值 (893%);经在H2气氛下Na2CO3碱催化煅烧处理后,石油焦中的黄铁矿类无机硫以及硫醇类和大部分噻吩类有机硫得到有效脱除,剩余的噻吩硫可能变为更稳定的形式存在,在H2气氛下Na2CO3碱催化煅烧处理后石油焦的理化性能得到一定程度的提高。
    一种双叶轮动态旋流分离器的分离性能
    刘培启,周运志,任帅,胡大鹏
    2018, 34(2):  299-306.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.012
    摘要 ( 508 )   PDF (3048KB) ( 906 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用数值模拟和实验相结合的方法,对研发的双叶轮动态旋流分离器性能进行系统研究。结果表明,随着涡板叶轮转速提高,装置分离效率逐渐增大,趋势逐渐平缓,最高效率可达97%以上;但是功耗会随着转速的提高呈指数增加,实验工况下推荐2100 r/min为最佳转速;涡板叶轮转速不变时,流量变化对腔体内部切向速度影响较小,使得处理量在50%~117%范围波动时,该水力旋流器都能保持较高的分离效率,效率变化在1%以内。研发的双叶轮动态旋流分离器具有分离效率高,抗流量波动能力强等特点,是一种高效的固液分离技术。目前,相关技术装备已在我国南海文昌海上平台获得应用,效果良好。
    基于金属作用下抗氧剂对航空润滑油的深色效应
    姚婷,杨宏伟,费逸伟,郭峰,郭力,卞森
    2018, 34(2):  307-315.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.013
    摘要 ( 455 )   PDF (2978KB) ( 873 )  
    相关文章 | 计量指标
    The effect of the xtractsantioxidants 2,6butylatedhydroxytoluene (AO1) and p,p’diisooctyldiphenylamine (AO2) on the hyperchromic of aero lubricating oil (poly αolefin as the base oil) under harmful metal catalysis was investigated. The oil samples were extracted with methanol, acetone and ethyl acetate under the ultrasonic radiation, respectively. The chemical composition of the compounds in the methanol extract was analyzed by FTIR and GC/MS. The colordeepening mechanism of oil sample was speculated. The results indicate that metal and antioxidants play the key roles in causing structurechange to color deepening of oil. Although the antioxidants could postpone the hightemperature oxidation deterioration of the oil, their own structures were easily broken to generate multiple chromophores and auxochrome, such as ketones, amines and quinones, which would lead to the color deepening of oil. The reactions became even more violent with metal catalysis in oil. The compounds of ketones, quinones and amines, including hexanaphthene2,4dienone, 1,4benzoquinone, 2,6ditertbutylpbenzoquinone, 2,6ditertbutyl4methylenehexanaphthene2,5dienone and 4tertiarybutyl2,6dimethyl phenyl acetate, 1(pyridin3yl)ethanone, 1(2,7,7trimethyl4,7dihydrobenzo furan4yl)ethanone and other compounds, were believed to deepen the color of oil.
    矿物基础油对锂基润滑脂流变性的影响
    王伟军,陈靖,何懿峰,郑会,孙洪伟,姚立丹
    2018, 34(2):  316-325.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.014
    摘要 ( 404 )   PDF (3709KB) ( 917 )  
    相关文章 | 计量指标
    选用不同类型与黏度的11种矿物基础油,以锂基润滑脂为对象,系统研究基础油对流变性的影响,并基于烃类分子水平进行深入探讨。结果表明,同皂量下,线性黏弹区内润滑脂的表观黏度与基础油高度相关,关键决定因素是基础油的倾点,其次是黏度。随链烷烃含量增加,基础油倾点升高,润滑脂的表观黏度随之增大;而芳烃影响则相对复杂,其含量增加时,在降低油品倾点的同时,却增大了黏度,两者的综合作用决定着润滑脂的表观黏度,一般黏度占主导地位。
    多烷基环戊烷制备聚脲润滑脂及其摩擦学性能
    夏延秋,席翔,邓颖
    2018, 34(2):  326-333.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.015
    摘要 ( 484 )   PDF (4426KB) ( 855 )  
    相关文章 | 计量指标
    以多烷基环戊烷(MACs)为基础油制备了聚脲润滑脂,研究了苯三唑衍生物(T551)、噻二唑类衍生物(T561)和二硫化钼(MoS2)对聚脲润滑脂润滑性能的影响,并采用热重分析仪(TGA)研究了其热稳定性。采用往复摩擦磨损试验机(MFTR4000)评价了其在钢/钢摩擦副下的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)观察并分析了磨损表面形貌以及表面主要化学元素组成。结果表明,以MACs为基础油制备的聚脲脂具有优良的热稳定性能;同时MACs聚脲脂与3种添加剂具有良好的相容性能,表现在加剂后MACs聚脲脂具有更好的减摩抗磨性能,其原因归结为MACs在摩擦副表面形成较为牢固的物理吸附膜,并借助含S、Mo、Fe等的化合物边界润滑膜保护材料表面。
    PODE/乙醇双燃料共轨发动机的燃烧特性
    刘军恒,孙平,杨晨,姚肖华,梁新华
    2018, 34(2):  334-340.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.016
    摘要 ( 443 )   PDF (1617KB) ( 810 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了实现高效清洁燃烧,在一台增压中冷电控共轨发动机上,采用进气预混乙醇燃料由缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃,实现PODE/乙醇双燃料燃烧,研究了预混乙醇比例对双燃料发动机燃烧过程以及燃油经济性的影响。结果表明,在平均有效压力pme=038 MPa时,随着乙醇比例增加,双燃料燃烧相位推迟,最大燃烧压力降低,预混放热量及放热率增加;在pme=100 MPa时,〖JP3〗预混乙醇发生自燃,最大缸内燃烧压力急剧增加,燃烧持续期延长,CA50靠近上止点,振动强度也增大,但有效热效率显著提高,最大可以达到406%。在pme=038 MPa〖JP〗时,双燃料能够同时降低NOx和碳烟排放量,改变了它们之间的tradeoff关系。合理控制预混乙醇比例可以改善双燃料发动机的燃油经济性,并降低污染物的排放量。
    基于多尺度建模的炼油化工过程报警根源分析
    胡瑾秋,蔡爽,张来斌
    2018, 34(2):  341-353.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.017
    摘要 ( 490 )   PDF (2873KB) ( 794 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了及时找出故障原因以抑制过程故障传播,保证生产过程安全及产品质量,有必要对炼油化工过程报警根源进行分析研究。而对于过程风险表征指标的选择,现有方法多是根据主观经验直接挑选而得,对于一些复杂的大型系统,由于过程复杂,设备众多,常涉及大量监控变量,主观挑选表征指标常常导致报警根源分析过程中遗漏某些重要原因变量。因此提出多尺度建模的方法,通过对炼油化工生产系统的空间尺度进行划分,针对某一风险过程,分析其不同尺度下的过程风险表征指标,基于互相关函数建立多尺度下的炼油化工过程报警根源分析模型。案例分析将其应用于某石油化工企业分馏塔冲塔风险过程。结果表明,对于过程风险报警根源分析而言,需对整个风险单元进行分析,仅考虑与风险直接相关的设备可能遗漏某些重要原因变量,以致无法推绎出引发报警的扰动根源。通过对不同尺度下的模型进行应用对比分析,从而选择合适的尺度进行建模,有助于保证炼油化工过程报警根源分析的准确性。
    研究报道
    汽油典型烃分子氧化生胶机理的分子模拟
    李娜,龙军,赵毅,陶志平,代振宇
    2018, 34(2):  354-364.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.018
    摘要 ( 469 )   PDF (6641KB) ( 857 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为深入认识汽油在使用过程中氧化生胶的反应机理,选取汽油中相同碳数的典型烃分子作为模型化合物,采用基于密度泛函理论的量子化学从头计算方法,建立了不同结构的汽油分子通过氧化链式自由基反应生成相对分子质量较大、极性较高的沉积物分子的反应网络。通过对比不同反应路径的反应能垒大小,得出容易氧化生胶的汽油烃分子的结构特点以及贡献生成沉积物的关键控速步骤和关键中间体,从而为抑制该氧化生胶过程提出关键措施。结果表明,汽油分子结构中存在双键α位C—H、叔位C—H或苯基α位C—H时,容易引发链式自由基反应,但能否继续向沉积物的反应方向进行取决于相对分子质量增大后的产物中是否仍然存在双键α位C—H、叔位C—H、苯基α位C—H或者C=O这种使得相邻C—H键变弱的吸电子基团。另外,在氧化生胶反应过程中,氢过氧化物(ROOH)和过氧自由基(ROO·)是最关键的2个中间体,抑制氧化生胶反应的关键在于清除它们。
    碘掺杂g-C3N4光催化剂的制备及催化性能
    刘宗梅,赵朝成,王帅军,郭锐,王永剑,韩建鹏
    2018, 34(2):  365-372.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.019
    摘要 ( 478 )   PDF (2895KB) ( 852 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用热聚合法,以尿素为前驱体,碘化氨为掺杂剂,制备出不同碘离子掺杂量的可见光催化剂石墨相氮化碳(gC3N4)。对碘掺杂gC3N4催化剂(IxC3N4)进行X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射(UVVis)、N2吸附、电子荧光光谱(PL)、电化学阻抗(EIS)等表征,分析了催化剂的形貌、结构、光学和电学性能。以4硝基苯酚为目标污染物进行光催化降解实验,选取最佳碘掺杂量的I002C3N4催化剂进行重复性实验。结果表明,碘离子的引入没有改变gC3N4的原始形貌和结构,掺杂后的样品拓宽了gC3N4对可见光的吸收范围,降低了光生电子空穴对的复合率;掺杂最佳碘离子量的催化剂I002C3N4在2 h内对4硝基苯酚的降解率达到84%,重复4次实验后,降解率仍能达到80%。
    石脑油中杂质元素的快速质谱分析
    聂西度,谢华林
    2018, 34(2):  373-379.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.020
    摘要 ( 367 )   PDF (1384KB) ( 744 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究建立了石脑油中杂质元素的快速分析方法。石脑油样品经无水乙醇简单稀释后,直接采用电感耦合等离子体串联质谱(ICPMS/MS)法测定其中的Si、P、S、Cl。针对复杂基质测定过程中存在的多原子离子干扰,采用MS/MS模式,通过向碰撞反应池(CRC)中加入O2为反应气,使28Si+、31P+、32S+分别与O2发生质量转移反应生成28Si16O+2、31P16O+、32S16O+,从而消除多原子质谱干扰;通过向碰撞反应池(CRC)中加入H2,使35Cl+与H2发生质量转移反应生成H352Cl+消除干扰。28Si16O+2、31P16O+、32S16O+、H352Cl+的检出限分别为015、0058、026和396 μg/L。为验证方法的准确性,分析了国际标准参考物质润滑油(NIST SRM 1848)中Si、P、S、Cl的含量,所测定的结果与标准参考物质所提供的标准值无显著性差异,相对标准偏差(RSD)小于37%,表明所建立的分析方法准确可靠,适合于石脑油中Si、P、S、Cl 4个杂质元素的快速测定。
    含油污泥掺混废轮胎燃烧动力学研究
    吕全伟,林顺洪,柏继松,李长江,李伟,莫榴,李玉
    2018, 34(2):  380-388.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.021
    摘要 ( 400 )   PDF (3297KB) ( 817 )  
    相关文章 | 计量指标
    利用热重红外联用分析仪(TGFTIR)研究含油污泥掺混废轮胎的燃烧特性。结果表明,含油污泥掺混废轮胎燃烧过程存在相互作用,其中掺混废轮胎燃烧在低温段(200~550℃)促进了燃烧过程,但在高温段(800~1200℃)减缓了燃烧过程。通过燃烧特性分析表明,混合燃烧可弥补由着火温度和燃烬温度带来的负面影响,促进含油污泥的燃烧。采用CoatsRedfern法对混合燃烧过程进行动力学分析发现,燃烧动力学可用一级反应模型表示;由平均表观活化能分析可得,掺混废轮胎混合燃烧均较含油污泥单独燃烧的平均表观活化能小。通过FTIR分析发现,含油污泥单独燃烧,在高温段有叔丁基(tertbutyl)产生,但掺混废轮胎混合燃烧,可促进tertbutyl的分解;CO2主要在低温段和中温段(550~800℃)产生,但CO主要在高温段产生。
    柴油加氢脱硫三集总动力学
    孙国权,姚春雷,全辉
    2018, 34(2):  389-397.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.022
    摘要 ( 462 )   PDF (1452KB) ( 800 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用固定床反应器,对加氢精制催化剂上的深度加氢脱硫(HDS)动力学进行研究,考察了反应温度、氢分压和空速对柴油脱硫效果的影响。根据柴油中各种硫化物的脱除行为,按被脱除的难易程度将柴油中的硫化物分为3类,构成三集总HDS模型,获得不同温度下的表观活化能(E)、指前因子(A)和对氢分压的分级数值。假定3类硫化物的活化能不变,将其指前因子与柴油的密度和馏程相关联,建立3个指前因子与中平均沸点的关系曲线,结合按温度切割的柴油窄馏分个数,建立三集总一级反应动力学模型,对方程进行了相关系数(R2)和残差检验。结果表明,所得动力学模型与实验数据吻合良好,在实际应用中可为开发新型超深度HDS催化剂及工艺提供理论指导。
    综述
    纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展
    吴耿煌,荣峻峰,达志坚
    2018, 34(2):  398-409.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.023
    摘要 ( 454 )   PDF (5507KB) ( 888 )  
    相关文章 | 计量指标
    乙苯脱氢制苯乙烯是工业上十分重要的反应。以纳米碳材料为催化剂,催化乙苯脱氢制苯乙烯是纳米碳材料领域近年来的研究热点之一。相比于传统的金属氧化物催化剂,纳米碳材料既可以在较低温度下高活性地催化乙苯氧化脱氢,也可以高选择性地催化乙苯直接脱氢,且反应过程中无需通入水蒸气,极大地提高了能源利用效率,具有较大的发展潜力。综述了近年来纳米碳材料催化乙苯脱氢制苯乙烯的研究进展,主要包括纳米碳材料的结构和表面化学性质、纳米碳催化剂的研究进展、催化乙苯脱氢反应机理等方面,同时总结了该领域存在的挑战并对前景进行了展望。
    分子筛催化剂在异丁烷-丁烯烷基化反应中的构效关系研究进展
    侯雅聪,张成喜,李永祥,任奎
    2018, 34(2):  410-418.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.024
    摘要 ( 435 )   PDF (1279KB) ( 769 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    固体酸烷基化技术是炼油领域的研究热点,而分子筛则是研究最多的固体酸催化剂。综述了分子筛在烷基化反应中的构效关系研究进展。烷基化反应活性主要受分子筛酸密度、酸类型影响,较高的酸密度有助于提高目标产物收率以及延长催化剂寿命。中强B酸有利于烷基化反应的进行,而强L酸位点的存在不利于烷基化反应,会加速催化剂失活。分子筛孔径大小与孔道连接状况对烷基化反应产物的生成具有择形催化作用。分子水平理性设计和精细调变分子筛催化剂,制备物性更适宜于烷基化反应要求的固体酸是今后研发的重点。
    不同元素改性ZSM-5分子筛在轻烃催化裂解中的应用
    韩蕾,欧阳颖,罗一斌,达志坚
    2018, 34(2):  419-429.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.025
    摘要 ( 463 )   PDF (899KB) ( 790 )  
    相关文章 | 计量指标
    ZSM5分子筛由于具有适宜的孔道和酸性质以及良好的抗结焦能力,常被用作轻烃催化裂解催化剂的主要活性组元或载体。为了更好地提高低碳烯烃(C=2~C=4)选择性和产率,需要对ZSM5分子筛进行改性,通过调整酸性位数量与强度,提高其催化性能,使之成为优良的烃类裂解催化剂。笔者以轻烃催化裂解反应为主,综述了碱金属及碱土金属离子、过渡金属离子或氧化物、稀土离子或氧化物和磷等4种元素改性ZSM5在轻烃催化裂解中的应用,重点论述了4种元素改性对ZSM5酸性质以及轻烃催化裂解性能的影响。最后提出了元素改性ZSM5分子筛研究中还需解决的问题并对其前景进行了展望。
    等离子体技术应用于燃料油加工的研究进展
    郭明,孙强,刘爱贤,郭绪强
    2018, 34(2):  430-440.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2018.02.026
    摘要 ( 455 )   PDF (2788KB) ( 802 )  
    相关文章 | 计量指标
    由于油品产量逐年减少且油品劣质化现象严重,传统的油品加工方式面临着巨大的挑战。等离子体技术应用于燃料油加工作为一项新兴技术近年来迅速崛起并成为行业内的热点话题,为解决上述问题提供了可能性及巨大潜力。本文总结了近年来等离子技术用于燃料油加工的研究进展,介绍了不同结构的反应器,讨论并比较了各项参数对实验的影响,包括放电类型,工作气体,反应器结构,电压及功率。最后,总结了目前等离子体技术应用于油品加工存在的问题,为接下来的研究指明了方向并对研究前景进行了展望。