Please wait a minute...

当期目录

    2019年 第35卷 第3期    刊出日期:2019-05-25
    本期封面、目录及封底
    2019年第35卷第3期封面、目录及封底
    2019, 35(3):  0-0. 
    摘要 ( 10 )   PDF (792KB) ( 8 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究报告
    CoMo/Al2O3催化剂柴油加氢脱芳烃集总反应动力学模型
    江洪波,吕海龙,陈文斌,秦康,李明丰,聂红
    2019, 35(3):  433-439.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.001
    摘要 ( 417 )   PDF (619KB) ( 477 )  
    相关文章 | 计量指标
    为满足生产国六标准车用柴油的需要,采用等温高通量反应器,对加氢精制催化剂CoMo/Al2O3上的柴油加氢脱芳烃(HDA)动力学进行了研究。考察了反应温度、氢分压、氢/油体积比、空速等因素对柴油加氢脱芳烃反应的影响。根据芳烃加氢反应机理将柴油中的芳烃化合物按所含芳环个数分成了三集总。在此基础上,建立了考虑竞争吸附影响的集总反应动力学模型,并采用鲍威尔优化算法确定了模型参数。结果表明,所得动力学模型与实验结果吻合良好。进一步的验证结果表明,所建动力学模型能够很好地预测柴油加氢脱芳烃过程,所得模型可为柴油加氢脱芳烃反应的操作优化提供技术支撑。
    水和羧酸钙对润滑油氧化产物聚集影响的分子动力学
    夏垒,龙军,赵毅,武志强,代振宇,王立华
    2019, 35(3):  440-448.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.002
    摘要 ( 448 )   PDF (6255KB) ( 517 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用分子动力学(MD)模拟的方法,研究了不同温度下润滑油氧化产生的极性小分子的聚集行为以及水和羧酸钙分子对其聚集的影响。研究结果表明:润滑油氧化产物分子可以通过氢键产生聚集,形成的氢键聚集体相互作用能为14~58 kJ/mol;随着温度的升高,键能较低的氢键不易形成或容易断裂,因此其聚集程度降低;当体系中含有水或羧酸钙分子时,不同温度下均发生明显的聚集,分别形成了润滑油氧化产物包裹的水分子团聚体或羧酸钙分子的聚集体。润滑油氧化产物与水和羧酸钙分子之间的相互作用能分别为24~60 kJ/mol和66~87 kJ/mol,其比各类润滑油氧化产物分子之间形成的氢键聚集体的相互作用能高,稳定性更好,因此可以在温度较高的条件下形成较稳定的聚集体。
    正己烷在Pt/HBeta催化剂上的异构化反应动力学模型
    张孔远,肖常林,刘晨光
    2019, 35(3):  449-455.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.003
    摘要 ( 468 )   PDF (782KB) ( 488 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用等体积浸渍法制备了Pt/HBeta催化剂,并在10 mL固定床反应装置上评价了反应温度和质量空速对Pt/HBeta催化正己烷临氢异构化反应的影响,在此基础上建立正己烷异构化反应动力学模型。结果表明:在 240~260  ℃内正己烷临氢异构化反应可以用拟一级动力学模型来描述,反应的活化能Ea=139.06 kJ/mol,指前因子A=7.3814×1013 h-1;建立了连串反应动力学模型,第一步反应活化能Ea=167.80 KJ·mol-1,A=7.2130×1016 h-1,第二步反应活化能Ea=118.34 KJ·mol-1,A=1.3053×1011 h-1;当反应温度大于260 ℃,拟一级动力学模型不再适合,修正后270 ℃时的反应级数为1.3,280  ℃时的反应级数为1.7。
    Mo/γ-Al2O3催化剂制备及催化氧化船用燃料油脱硫
    黄小侨
    2019, 35(3):  456-462.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.004
    摘要 ( 384 )   PDF (850KB) ( 409 )  
    相关文章 | 计量指标
    以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了负载型催化剂Mo/γ-Al2O3。利用X-射线衍射仪(XRD)、N2-吸附脱附、H2程序升温还原(H2-TPR)等手段对催化剂进行了表征。分别以二苯并噻吩(DBT)、4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)、苯并噻吩(BT)和噻吩(Th)的正辛烷溶液作为模拟燃料油,异丙苯过氧化氢(CHP)为氧化剂,评价了Mo/γ-Al2O3的催化氧化脱硫(ODS)活性;并将Mo/γ-Al2O3催化剂应用于馏分型船用燃料油氧化脱硫。结果表明:Mo/γ-Al2O3催化剂对不同结构的含硫化合物的催化脱硫活性由大到小的顺序为DBT、4,6-DMDBT、BT、Th;Mo/γ-Al2O3上的Al2(MoO4)3为主要活性中心;在反应温度80 ℃、氧/硫原子比5、催化剂用量1.0 g时,硫质量分数为1.6%的船用燃料油的脱硫率可达到82.6%,硫质量分数可以降至0.3%,达到了最新船用燃料油标准硫质量分数低于0.5%的规定。催化剂重复使用10次后,催化剂活性没有明显的降低。
    Ca(OH)2对渭化次烟煤及其热解半焦气化性能的影响
    崔佃淼,欧阳平,张然,刘艳芳,王大川,崔龙鹏
    2019, 35(3):  463-472.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.005
    摘要 ( 341 )   PDF (3202KB) ( 501 )  
    相关文章 | 计量指标
    以渭化次烟煤为研究对象,在加压固定床中研究了水蒸气气氛下Ca(OH)2对次烟煤及其热解半焦气化性能的影响。结果表明,Ca(OH)2能够显著提高次烟煤及其热解半焦的气化性能,且对低温热解半焦的催化性能更好。红外光谱分析表明,钙是通过较强的静电作用、氢键作用均匀分散到次烟煤及热解半焦表面的。随着反应温度升高和Ca(OH)2添加量增加,热解半焦的碳转化率显著提高,但Ca(OH)2添加量存在一个饱和值。压力升高对热解半焦的气化性能影响不大,但可显著提高Ca(OH)2的催化气化性能。将钙基碳酸化反应与气化反应耦合,可以提高热解半焦的转化率及H2产量。增加Ca(OH)2的循环反应次数,热解半焦的碳转化率略有降低。
    高岭土/二甲基亚砜插层物合成ZSM-5沸石及表征
    张培青,刘思成,何理均 郑淑琴,任劭
    2019, 35(3):  473-478.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.006
    摘要 ( 321 )   PDF (2872KB) ( 456 )  
    相关文章 | 计量指标
    引入高岭土/二甲基亚砜插层物(KDC)在水热合成体系下制备ZSM-5沸石复合材料。考察了KDC不同加入量对合成ZSM-5沸石分子筛的影响。采用粉末X射线衍射法、红外光谱(FT-IR)、热重差热(TG-DTA)、N2静态吸附法、电子扫描电镜和透射电镜对合成的ZSM-5分子筛进行分析表征。结果表明,在合成体系中加入KDC合成的ZSM5沸石分子筛物相单一,当KDC的加入质量分数为6%时,其相对结晶度达到55%,热稳定性较好,粒径约为5 μm,BET比表面积和孔径分别达到了199 m2/g和6.6 nm,具有介孔结构。
    碳酸二甲酯对烷基化汽油燃烧性能的影响
    杨鹤,王鹏飞,王俊,徐辰,韩永强,张建荣
    2019, 35(3):  479-485.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.007
    摘要 ( 455 )   PDF (749KB) ( 470 )  
    相关文章 | 计量指标
    在四缸直列四冲程增压直喷汽油机上,研究了添加体积分数为10%的碳酸二甲酯(DMC)对燃用烷基化汽油在典型工况下发动机性能的影响及其燃烧过程原理。结果表明:在所有工况下,添加DMC后燃油消耗率均有明显增加,增幅最高可达20.53%,有效热效率变化不明显。在外特性工况下,添加DMC对汽油机动力性影响不大,均不超过3%;在稳态工况下,DMC的加入降低了燃料的总碳氢化合物(THC)和氮氧化物(NOx)排放,碳氢化合物(HC)的排放最大降幅为13%,NOx排放最大降幅为32%;在低转速工况下,DMC的添加可引起总颗粒物排放增加,最大增幅为103%,其中核态颗粒物增加是主要因素,最大增幅为113%。燃烧过程分析表明,加入DMC会造成燃烧始点最多推迟1.24° CA,燃烧重心最多推移1.98° CA,燃烧持续期最大延长2.32° CA,从而引起定容性下降,热效率降低,后燃量增加,颗粒物升高,燃烧温度下降,NOx排放降低。
    基于网络分割的大规模换热网络温度校正方法
    康丽霞,朱天鸿,刘永忠
    2019, 35(3):  486-492.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.008
    摘要 ( 362 )   PDF (888KB) ( 468 )  
    相关文章 | 计量指标
    为解决生产过程中换热网络关键参数测量值误差导致的换热网络设计和优化方案不准确的问题,研究针对大规模换热网络,提出了一种基于网络分割的温度校正方法。该方法以换热网络能量平衡方程为基础,构建了换热网络的加权有向图模型;并以此为基础,采用谱聚类算法获得了换热网络的子网络;同时采用分解协调算法和改进的迭代测量检验法等方法,实现了对换热网络中温度变量的精确校正。案例分析结果表明,基于网络分割的数据校正方法可在牺牲一定精度的基础上,显著减少换热网络数据校正问题求解的迭代次数,提高计算效率和资源利用率。与整体数据校正方法相比,基于网络分割的数据校正方法的计算量随着换热网络规模的增大将显著减小。
    正丙醇脱水共沸精馏节能设计与动态控制研究
    王晓红,李明高,李文魁,张远鹏
    2019, 35(3):  493-501.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.009
    摘要 ( 428 )   PDF (1964KB) ( 587 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对正丙醇脱水过程设计了减压共沸精馏(ADRP)与共沸精馏隔壁塔(ADWC)2种节能流程,分别从稳态优化与动态控制2个方面对ADRP和ADWC 2种流程进行研究。基于年度总费用(TAC)最低的稳态优化后可以得出,ADWC具有更优的节能效果,其TAC值低于ADRP约25.65%。动态控制研究中,ADRP可以对±20%进料组分波动进行有效控制,而ADWC只能有效控制±10%进料组分波动,且由于使用组成控制器串级方案,其回稳时间较长。结果表明,ADWC在节能方面具有较大优势,但动态控制结构较复杂且抗干扰能力有限是影响其广泛工业应用的重要问题。
    网格划分对喷雾造粒塔数值模拟精度的影响
    冯留海,卜亿峰,祝岩青,毛羽,李希,门卓武
    2019, 35(3):  502-508.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.010
    摘要 ( 360 )   PDF (1357KB) ( 461 )  
    相关文章 | 计量指标
    为了研究网格模型简化形式和网格分块策略对模拟精度的影响,对喷雾造粒塔进行了多组网格划分并将数值模拟结果与实验结果进行了对比。结果表明:采用简化的网格模型得到的模拟结果无论是数值大小还是变化趋势与实验结果偏差较大;采用无简化喷嘴网格模型(喷嘴出口网格垂直映射)得到的模拟结果有所改善,而建模时考虑了射流方向和物理耗散的无简化喷嘴网格模型得到的模拟结果效果最佳。因此在网格模型简化后需要对模拟结果进行对比验证,而且不能忽视网格分块策略对模拟精度的影响。
    中间再沸式热泵反应精馏生产乙酸异丁酯的设计与控制
    张青瑞,李海英,闫森,刘艳
    2019, 35(3):  509-517.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.011
    摘要 ( 316 )   PDF (1446KB) ( 433 )  
    相关文章 | 计量指标
    基于传统反应精馏(CRD)合成乙酸异丁酯(IBAC)塔顶塔底温差较大的特点,提出中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-1)以及带预热器的中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-2)流程。采用Aspen软件对其进行优化,得到最优工艺操作参数。在稳态模拟基础上,采用奇异值分解法(SVD)找出温度灵敏板,对IR-HPRD-2流程设计了可行的控制方案。结果表明:与CRD工艺相比,IR-HPRD-1和IR-HPRD-2的年总能耗(TUC)分别降低44.33%和47.55%,年总费用(TAC)分别降低16.92%和19.13%,IR-HPRD-2在节能与降低TAC方面更优于IR-HPRD-1;在±20%进料流率与5%进料组分扰动下,该可行性控制方案能在短时间内有效控制产品质量。
    加氢反应流出物空冷器出口配管的弯管冲蚀特性表征及数值预测方法
    金浩哲,徐晓峰,偶国富,刘骁飞,杨涛
    2019, 35(3):  518-526.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.012
    摘要 ( 386 )   PDF (2813KB) ( 502 )  
    相关文章 | 计量指标
    针对加氢反应流出物空冷器(REAC)出口管道系统频繁发生的冲蚀失效问题,揭示了复杂流动腐蚀环境下管道冲蚀失效机理,提出了以离子传质系数(kc)及三向应力求得的最大剪切应力(τm)作为REAC出口配管的弯管冲蚀特性关键表征参数;采用Mixture多相流模型和SST k-ω湍流模型对空冷系统的出口配管进行流体动力学数值模拟,对比分析获得了各弯管处的传质系数和最大剪切应力的分布规律。结果表明:REAC出口配管的弯管中传质系数kc与最大剪切应力τm的重合位置位于弯管8上的55°≤α≤85°管段,是冲蚀失效的高风险区域;失效案例解剖结果表明,基于传质系数kc、最大剪切应力τm分布预测的冲蚀失效高风险区域与弯管冲蚀泄漏失效的区域基本一致。研究成果有望为空冷器进出口管道系统的耐流动腐蚀优化设计、优化运行和在役风险检验提供理论支撑依据。
    石油化工装置长周期运行风险超早期精确预警方法
    胡瑾秋,张立强,张来斌
    2019, 35(3):  527-533.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.013
    摘要 ( 409 )   PDF (2684KB) ( 426 )  
    相关文章 | 计量指标
    安全预警技术早已被广泛应用到各石油化工企业中,风险预警结合了异常工况发生的概率与后果,具有较好的预警效果。针对现有的风险预警多使用定性分析方法、准确性低等问题,提出石油化工装置长周期运行风险的超早期精确预警方法。运用损失函数定量评估参数偏离带来的预期损失,并运用剩余时间模型计算异常工况发生概率,从而得到参数偏离所产生的风险值,实现参数的风险预警。案例分析将该方法应用于石油化工企业不同装置不同参数的风险预警。结果表明,该方法可以辨识状态参数的早期偏离,并提前10 min左右检测到参数异常的产生,为识别石油化工装置长周期运行过程中异常工况的发生风险提供了早期预警方法。
    石化企业几种典型装置LDAR技术及VOCs排放量分析
    柯佳,孙慧,赵东风,李石,孙龙珠,田晓莹
    2019, 35(3):  534-539.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.014
    摘要 ( 422 )   PDF (475KB) ( 399 )  
    相关文章 | 计量指标
    基于泄漏检测与修复(LDAR)技术的实施,分析4家不同石化企业的3种典型装置(常(减)压蒸馏装置、催化裂化装置及连续重整装置)的LDAR台账及核算挥发性有机物(VOCs)排放量。结果表明,各企业及装置的设备动静密封点以连接件、法兰和阀门3类为主(占密封点总数97%以上),其中以阀门和法兰泄漏最为严重。采用相关方程法核算VOCs排放量可知,以阀门、开口管线和法兰为主的泄漏密封点对VOCs排放量贡献最大(约占80%);泄漏密封点的修复率平均能达到70%,VOCs减排率最高能达到73%。对于不同的石化企业,连续重整装置是设备动静密封点最多、泄漏率最高、VOCs排放量最大的装置。此研究对控制石化企业设备动静密封点的VOCs排放具有一定借鉴意义。
    研究报道
    双功能金属纳米晶/水合肼体系催化稠油原位裂解加氢降黏改质
    李彦平,张辉,崔盈贤,李辰宇,李建虎,吴熙
    2019, 35(3):  540-547.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.015
    摘要 ( 401 )   PDF (1869KB) ( 588 )  
    相关文章 | 计量指标
    催化裂解加氢技术在高温条件下使稠油大分子催化裂解,并通过加氢提高产物的氢/碳比,从而降低稠油黏度,提高产物轻质化程度。采用液相还原法制备了Ni、Pd及Ni-Pd合金纳米晶催化剂,并采用水合肼(N2H4·H2O)作为供氢剂,对南堡油田稠油进行催化裂解加氢降黏研究。利用永磁旋转搅拌高压釜模拟地层条件,通过正交实验确定了最佳反应条件并利用HSC Chemistry软件分析了供氢剂的热力学性质,在最佳反应条件下进行对比实验。结果表明:金属纳米晶可促进稠油大分子裂解并使供氢剂分解释氢,其中钯纳米晶/水合肼体系对稠油的降黏效果最好。与原油样品相比,改质后油样重质组分质量分数减少8.34百分点,降黏率达到91.3%。根据文献对稠油黏度降低的可能机理进行了简要分析。改质后的稠油黏度显著降低,可为稠油有效开采提高采收率提供理论参考。
    不同方法制备的硫转移剂物化性质及脱硫性能
    张杰潇,张万虹,宋海涛,田辉平,李家兴
    2019, 35(3):  548-554.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.016
    摘要 ( 398 )   PDF (4390KB) ( 463 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    常规方法制备的RFS-1硫转移剂MgO含量较低且磨损指数较差,采用铈化合物全部加入成胶过程的方法制备的RFS2及采用铈化合物全部加入浸渍过程的方法制备的RFS-3硫转移剂在提高MgO含量的前提下保证了催化剂的抗磨损性能,并采用XRF、XRD、DTA、BET、XPS、SEM、TEM等分析手段及FCC再生烟气脱硫性能评价实验对3种不同制备方法得到的硫转移剂进行表征和性能考察。结果表明:RFS-3为MgAl2O4表面负载金属CeO2且富集MgO的结构、镁铝尖晶石晶体结晶保留度高,具有较为优良的热稳定性、孔道结构及表面、体相元素分布状态;具有较好催化剂外观形貌,且催化剂球形度好、破损黏联少;烟气脱硫效果最好,吸附时间500 s之内烟气SO2体积分数最低,且烟气脱硫效果及性能保留时间最长。
    甲醇转化制丙烯反应机理研究
    贺振富
    2019, 35(3):  555-560.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.025
    摘要 ( 702 )   PDF (903KB) ( 499 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以杂化轨道理论和关于含Si、Al元素催化剂酸中心的认识为理论依据和研究方法,从反应物与催化剂B酸中心相互作用为切入点,分析相互作用过程中甲醇与B酸中心分子结构变化,揭示甲醇制烯烃反应机理本质。研究结果表明甲醇转化制丙烯反应过程可分为3步:(1)B酸中心释放H+攻击甲醇分子中C-O键,C-O键断裂生成甲基碳正离子(CH+3)和H2O,CH+3中C原子外层有个空轨道,释放了H+后的B酸中心失去活性。(2)失活B酸中心从CH+3中获得H+,反应生成了一种新中间体H-form,H-form中C原子外层有1对孤对电子(e-)和1个空轨道,结构式为C↑↓〇H2;失活的B酸中心获得H+后恢复活性。第3步,有3个H-form结构的C原子,第1个C原子上的孤对e-占据第2个C原子上空轨道,第2个C原子上的孤对e-占据第1个C原子上空轨道,彼此共用2对e-,形成C=C键;第3个C原子上的空轨道与第1个C原子上C、H原子重叠轨道再次重叠,形成C、H和C三原子共用1对e-结构,结果是第1个C原子与第2个C原子形成C=C键,第1个C原子与第3个C原子形成C-C键,3个C原子形成C=C-C结构,即生成丙烯。
    基于CuFe2O4载氧体的羊肠煤化学链气化特性
    安梅,马晶晶,吴唯,任天,胡修德,郭庆杰
    2019, 35(3):  561-568.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.017
    摘要 ( 390 )   PDF (2098KB) ( 461 )  
    相关文章 | 计量指标
    以羊肠煤为燃料,CuFe2O4为载氧体,通过热重-质谱联用技术研究CuFe2O4载氧体的氧传递过程。同时考察羊肠煤(YC)与CuFe2O4载氧体的反应性能和循环稳定性。结果表明:CuFe2O4载氧体具有提供晶格氧和催化分解CO2的双功能,其氧传递过程是CuFe2O4载氧体先被还原为Cu和Fe3O4,然后Fe3O4继续被还原生成Fe。对比YC/Al2O3, CuFe2O4载氧体的加入提高了YC的气化速率。在还原过程中CuFe2O4载氧体形成的氧缺位材料CuFe2O4-δ提高气化产物中CO和CH4的摩尔累积量。通过XRD、BET和SEM-EDS分析10次循环前后载氧体的表面形貌和物质组成,表明CuFe2O4载氧体的反应活性和催化活性良好。
    煤衍生油和低阶煤在固体酸催化剂条件下共处理产物特性
    胡发亭,李军芳,毛学锋
    2019, 35(3):  569-574.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.018
    摘要 ( 334 )   PDF (696KB) ( 406 )  
    相关文章 | 计量指标
    高温煤焦油是一种劣质煤衍生重油,和低阶煤进行加氢共处理是实现其高效利用的重要途径。对煤和煤焦油在固体酸催化剂条件下加氢共处理的产物进行蒸馏特性、元素、族组成和GC-MS分析。结果表明:小于230 ℃馏分收率较高,为35.14%;C、N元素含量随着沸点升高依次上升,H、O元素含量、H/C原子比随沸点升高依次下降。随着各馏分沸点的升高,饱和烃和一环化合物含量逐渐下降,二环、三环化合物含量呈先增大后减小趋势,其中二环化合物在230~300  ℃馏分达到最大值,三环化合物在300~350  ℃馏分达到最大值,小于230  ℃馏分和230~300  ℃馏分中所含烃类化合物主要为由1~3环的芳香结构组成的结构单元和脂肪结构的桥键组成,也有含量很少的带杂原子的芳香环结构。
    添加季铵盐离子液体润滑脂的摩擦学性能
    常君,王泽云
    2019, 35(3):  575-581.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.019
    摘要 ( 367 )   PDF (3592KB) ( 431 )  
    相关文章 | 计量指标
    以布洛芬为阴离子、季铵盐为阳离子制备了2种环境友好的季铵盐离子液体——三辛基十四烷基铵布洛芬(N88814-Ibu)和三辛基丁基铵布洛芬(N8884-Ibu),然后将其添加到PAO10复合锂基润滑脂(G)中,用四球摩擦试验机考察其摩擦学性能。结果表明,上述季铵盐离子液体添加到PAO10复合锂基润滑脂中表现出优异的减摩抗磨性能。N88814-Ibu-G的减摩抗磨性能优于N8884-Ibu-G,加入的质量分数为3%时,N8884-Ibu-G和N88814-Ibu-G的减摩抗磨性能最佳。EDS谱分析表明,季铵盐离子液体能够显著地降低摩擦磨损是因为在摩擦副表面形成了含N元素的化学反应膜。
    TMY-4及TMY-4联合TPEE对PLLA的结晶和力学的影响
    师盟盟,罗发亮,雒春辉
    2019, 35(3):  581-589.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.020
    摘要 ( 290 )   PDF (9409KB) ( 367 )  
    相关文章 | 计量指标
    采用熔融共混方法将有机盐类成核剂TMY-4与热塑性聚酯弹性体TPEE加入到聚乳酸(PLLA)中,利用TMY-4提高PLLA的结晶能力和TPEE提高PLLA的冲击韧性能力的特点来改善PLLA的结晶能力和韧性,从而拓宽PLLA在市场上的应用范围。通过差示量热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、偏光显微镜(POM)、扫描电镜(SEM)、力学性能测试等手段进行表征。结果表明:TMY-4大大加快了PLLA的结晶,随着TMY-4含量的增加,PLLA的结晶温度也不断增加, TMY-4质量分数为5%时,PLLA的结晶温度达到最大为111.2 ℃。在TMY-4含量增加的同时,PLLA的冷结晶温度下降,当TMY-4质量分数为0.8%时,PLLA的冷结晶消失。力学测试结果表明:随着TMY4含量的增加,PLLA的冲击韧性不断提高,当TMY-4质量分数为5%时,PLLA的冲击强度达到 4.80 kJ/m2,比PLLA的冲击强度(3.03 kJ/m2)提高了58.4%。在PLLA/TMY-4二元体系中添加不同含量TPEE制备了新的三元共混物,PLLA/TMY-4/TPEE三元体系的韧性比PLLA/TMY-4二元体系及PLLA都高;当TPEE质量分数为40%和TMY-4质量分数为5%时,PLLA/TMY-4/TPEE三元共混物的冲击强度达到13.68 kJ/m2,比PLLA的冲击强度提高了35倍。XRD测试结果显示TMY-4和TPEE的添加对PLLA晶型没有影响。
    费-托合成蜡中轻烃组成的气相色谱分析
    吴梅,徐润,章然
    2019, 35(3):  589-593.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.021
    摘要 ( 377 )   PDF (823KB) ( 683 )  
    相关文章 | 计量指标
    建立了费-托(F-T)合成蜡中烃类组成的气相色谱分析方法。通过附带的反吹附件吹扫出高碳数物质,实现F-T合成蜡直接色谱进样,详细分析蜡中低于400 ℃馏分中的正构烷烃、烯烃及正构醇含量。实验优化了色谱柱类型、柱箱温度、反吹压力、反吹时间等色谱参数,所建分析方法已应用于高、低温F-T合成蜡的不同类型烃类的组成分析。分析结果表明:相对于低温F-T合成蜡,高温F-T合成蜡中含有更多的α-烯烃、正构烷烃和正构醇;此外,随着反应温度的升高,高温F-T合成蜡中异构烃含量增加,α-烯烃、正构烷烃和正构醇含量有所降低。
    汽油品质升级过程的环境影响分析与对比
    史美荣,吴乐,赵欣
    2019, 35(3):  594-602.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.022
    摘要 ( 474 )   PDF (816KB) ( 356 )  
    相关文章 | 计量指标
    低硫清洁燃料的生产需要在高温高压下进行,其生产过程对环境的影响不容忽视。在汽油品质升级时,针对采用传统加氢工艺和S-Zorb工艺的脱硫过程,基于全生命周期的Eco-indicator 99方法,分析对比了生产不同品质汽油时对环境的综合影响。以某炼油厂加工量为1.5×10.6 t/a的催化汽油加氢脱硫装置为例,当汽油硫质量分数从33μg/g降低至8μg/g时,生产过程消耗的公用工程以及排放的CO2所造成的环境影响从2.76×10.6 point/a (point为环境影响的单位,1 point表示平均每年每人承受环境负荷的千分之一)增加到4.036×10.6 point/a,尽管产品燃烧排放SO2的影响从5.233×10.5 point/a降低到1.259×10.5 point/a,但造成的对环境总影响增加了26.8%;而对于一个加工量1.2×10.6 t/a的S-Zorb装置,当汽油硫质量分数从31.3 μg/g降到4.3 μg/g时,生产过程的环境影响从1.426×10.6 point/a增加到1.626×10.6 point/a,产品燃烧排放SO2的影响从4.09×10.5 point/a降低到5.67×10.4 point/a,最终使环境影响降低了8.3%。因此,在对汽油品质进行升级时,生产过程中公用工程消耗以及排放的CO2对环境的影响不容忽视,无论采用何种脱硫工艺,降低产品对环境的影响是以增加生产过程对环境的影响为代价的,而当采用吸附脱硫时,总体上对环境是有益的。
    生物炭对土壤中释放的石油类污染物的吸附
    王贝贝,刘琦,张胜南,由晗杨,马艳飞,安久涛
    2019, 35(3):  603-612.  doi:10.3969/j.issn.1001-8719.2019.03.023
    摘要 ( 430 )   PDF (1171KB) ( 405 )  
    相关文章 | 计量指标
    为探究不同来源生物炭对土壤释放到水中石油烃的吸附性能,选取麦秆炭、椰壳炭、稻壳炭和棉秆炭作为吸附剂。通过批量吸附实验,分别考察反应时间、生物炭投加量、pH值和溶液初始浓度对生物炭吸附石油烃性能的影响,并进行动力学和等温吸附拟合。结果表明:4种生物炭均有较高的比表面积,麦秆炭最大,达到729.12 m2/g。当溶液pH值为5、溶液初始质量浓度125.64 mg/L、稻壳炭投加量40 mg、其他生物炭投加量20 mg、反应5 h时,生物炭对石油烃的吸附效果达到最佳状态。4种生物炭对石油烃的吸附能力大小依次为麦秆炭、椰壳炭、稻壳炭、棉秆炭。准二级动力学模型能更好地描述4种生物炭的动力学过程,结果表明生物炭对石油烃的吸附为表面吸附和内部扩散等多种方式;Freundlich模型能够更好地反映等温吸附过程,结果表明生物炭对石油烃为多分子层吸附。
    综述
    旋风分离器自然旋风长的影响因素
    高助威,王娟,王江云,毛羽
    2019, 35(3):  613-620.  doi:10.3969/j.issn.1001-8729.2019.03.024
    摘要 ( 415 )   PDF (1978KB) ( 433 )  
    相关文章 | 计量指标
    自然旋风长为旋涡尾端到排气管下口截面的轴向距离。旋涡尾端是复杂的湍流动力学现象,对旋风分离器内颗粒返混、壁面磨损、料腿结垢和堵塞有重要影响。目前,学者们将自然旋风长的影响因素主要归结为筒体直径、入口面积和排气管直径3个方面,忽略了其他结构参数及操作参数的影响,故经验公式的准确性及适用性较差。笔者对旋风分离器内部能量传递过程进行分析,阐述旋涡尾端的存在机理,并实例说明自然旋风长经验公式的局限性与不足,总结了筒体的高/径比、锥体尺寸等几何参数,以及入口速度、入口浓度等操作参数对自然旋风长的影响,以期为旋风分离器高度的设计优化提供参考。