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固定化细胞磁稳定流化床反应器制备生物柴油研究

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固定化细胞磁稳定流化床反应器制备生物柴油研究

作者：黄业千天津大学

学位级别：硕士

生物柴油由于其良好燃料性能和环境友好特性,备受人们关注。现有制备生物柴油的细胞催化法还主要停留在实验室间歇生产上,真正要实现工业产业化还亟需配套的工业化反应器的研制突破以及成熟工艺路线的开拓。为此,本文系统地研究了固定... 详细信息

生物柴油由于其良好燃料性能和环境友好特性,备受人们关注。现有制备生物柴油的细胞催化法还主要停留在实验室间歇生产上,真正要实现工业产业化还亟需配套的工业化反应器的研制突破以及成熟工艺路线的开拓。为此,本文系统地研究了固定化细胞磁稳定流化床反应器连续化制备生物柴油技术。在磁性颗粒的制备上,采用化学共沉淀法合成了纳米FeO磁性微粒并进行了工艺优化,得到制备FeO颗粒的最佳工艺条件为:n(Fe)/n(Fe)=1/1.8,碱性沉淀剂选用氨水,且氨水的滴速为15 mL/min,共沉淀时的pH值=10,熟化温度为60℃。制得的FeO微粒粒径为11.5 nm,饱和磁化强度在72.1 emu/g以上。以该FeO颗粒作为磁性基质,采用戊二醛交联壳聚糖制备了FeO/CS复合微球,其最优条件为:FeO与CS的质量比为1:0.8,0.5%戊二醛初交联,乳化剂的为10 g/L的Span 80和硬脂酸钙复合乳化剂,搅拌速度为1500 r/min。制备出的微球平均粒径为90μm,饱和磁化强度为27.4 emu/g。将该复合微球作为载体固定R. oryzae细胞制备了全细胞催化剂,将其用于催化废油脂转酯化,其最佳条件为催化剂用量为原料油质量的10 %,反应温度35℃,pH值为6,含水率在5 %5 %之间。设计了多相磁稳定流化床反应器,该磁流化床电流强度与磁场强度之间的关系为H=9239I,整个流化床床层可视为均匀磁场。通过冷态实验,对比了FeO/CS复合微球与聚氨酯泡沫(BSPs)和壳聚糖微球(Chitosan-MCB)的流化效果,FeO/CS复合微球表现出较好的流化特性及操作稳定性,当处于磁稳态操作时,微球形成磁链,对气泡的消除作用效果最佳,床层最为稳定。在以上实验的基础上,创新性的提出了以R. oryzae超顺磁性全细胞生物催化剂和四级串联磁流化床反应系统相结合的生物柴油连续化制备工艺。当采用磁稳态操作,催化剂用量为原料油质量的12 %,进料醇油摩尔比为0.75:l,进料流量为42.6 mL/min时,该系统催化废油脂转酯化的效率最高,经过连续反应后,最终甲酯产率达到85 %以上,该反应系统连续反应200 h后四级出口的甲酯产率仍在80 %以上。本研究所得结论为细胞催化及磁稳态流化床的工业化应用奠定了基础。

关键词：生物柴油固定化全细胞超顺磁性磁稳定流化床

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数字孪生在油气田地面系统的研究进展及展望

化工进展 2024年

作者：崔悦李玉凤李伟黄业千魏蓓中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院中国石油化工股份有限公司油田勘探开发事业部

数字孪生作为行业数字化转型和智能化升级的关键技术，在国家政策引领下，将与油气行业深度融合，推动新时代油气田地面系统高质量发展。从地面系统智慧运行角度对数字孪生融合应用的研究进展及未来展望进行了分析：①通过梳理数字孪生... 详细信息

数字孪生作为行业数字化转型和智能化升级的关键技术，在国家政策引领下，将与油气行业深度融合，推动新时代油气田地面系统高质量发展。从地面系统智慧运行角度对数字孪生融合应用的研究进展及未来展望进行了分析：①通过梳理数字孪生的定义、演进路线，基于数字孪生的全生命周期、实时、双向等核心特点，阐述了数字孪生赋能油气田地面系统的作用；②利用VOSviewer软件，对2010-2024年中国知网中对数字孪生在地面系统的研究与应用进行了文献统计、关键词共现分析，揭示了我国地面系统数字孪生探索完成了从概念分析到实践应用的转型，从设备级、站库级、系统级三个层级对数字孪生技术的研究热点进行了细致梳理，提出了当前数字孪生技术在模拟仿真、优化、故障诊断、检测与监测等方面应用研究最为广泛；③结合地面系统实际情况，探讨了地面系统数字孪生未来建设目标、建设思路、实施路径，提出了地面系统数字孪生建设需从明确业务需求、数据集成及治理、三维建模及仿真、人工智能算法研究、数字孪生体与设备实体的控制通道建设、系统迭代优化等方面加速推进。研究成果为油气田地面系统智慧运行研究提供参考。

关键词：数字孪生油气田地面系统智慧运行动态仿真 VOSviewer 文献计量

气液段塞流在网管式分离器中的流动分离特性数值模拟研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2022年第4期37卷 599-606页

作者：朱红钧褚鑫李长河黄业千西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中海石油(中国)有限公司深圳分公司深圳518000 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100089

网管式分离器占地面积小,能够满足在线、低能耗及连续分离的要求,适用于深水、荒漠和山区等特殊环境下的多相分离。该文对气液段塞流在网管式分离器中的流动分离与流场演变过程进行了三维数值模拟,分析发现,支管间距为16倍直径的五根支... 详细信息

网管式分离器占地面积小,能够满足在线、低能耗及连续分离的要求,适用于深水、荒漠和山区等特殊环境下的多相分离。该文对气液段塞流在网管式分离器中的流动分离与流场演变过程进行了三维数值模拟,分析发现,支管间距为16倍直径的五根支管双层网管式分离器可以达到良好的分离效果,气液两相在前两根支管内存在激烈的流动竞争现象,对气液分离贡献最大。沿程支管的液柱高度逐渐下降,气液交界面愈加趋于稳定。随着气相体积分数的减小,段塞流在分离器主管中逐渐演变为气泡流。表明在该模拟的工况条件下,调整支管间距及个数可以达到较理想的分离效果。

关键词：网管式分离器气液分离段塞流流动演变分离效率

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腰西区块CO_2驱地面系统优化

科技导报 2015年第1期33卷 28-32页

作者：黄业千李玉凤谭文捷中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083

CO2驱采出流体的地面集输与处理工艺是实施CO2驱提高采收率技术的重要环节。通过对采出流体及伴生气物性参数变化、集输系统适应性、联合站已建系统改造和伴生气处理等进行分析和研究,提出了腰英台油田腰西区块开展CO2驱先导试验地面工... 详细信息

CO2驱采出流体的地面集输与处理工艺是实施CO2驱提高采收率技术的重要环节。通过对采出流体及伴生气物性参数变化、集输系统适应性、联合站已建系统改造和伴生气处理等进行分析和研究,提出了腰英台油田腰西区块开展CO2驱先导试验地面工程的优化改造方案。在已建油田开展CO2驱先导试验,应优先开展现有系统的适应性分析,评价利用现有设施的可行性,尽量减少工程投资,提高项目整体经济效益。

关键词： CO2驱采出流体油水混输腰西区块

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川气东送分输站压力能回收利用潜力分析

天然气技术与经济 2013年第2期7卷 48-51,79页

作者：徐孝轩黄业千亢泽涛中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100191

川气东送管道是国家"十一五"重点建设项目,设计输量为120×108m3/a,设计压力为10MPa,沿线输气站配气压力平均为4～6MPa,调压过程造成了巨大的压力能资源的浪费。分析总结了国内外压力能回收利用的4种方式,采用热力学分析法对川气东送各... 详细信息

川气东送管道是国家"十一五"重点建设项目,设计输量为120×108m3/a,设计压力为10MPa,沿线输气站配气压力平均为4～6MPa,调压过程造成了巨大的压力能资源的浪费。分析总结了国内外压力能回收利用的4种方式,采用热力学分析法对川气东送各输气站调压过程中存在的压力能进行了测算。结果表明,川气东送输气站调压过程中可利用的压力能总和达到2600×108kJ/a,相当于约9MW电站一年的发电量,节能潜力巨大。建议下一步开展川气东送管道压力能利用的前期工作,以及冷量利用方式可行性研究,为国内其他高压管道压力能回收提供借鉴。

关键词：川气东送分输站压力能膨胀机涡流管天然气管道

解读科协历史,传承科协文化——《亲历科协岁月》推介

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科技导报 2016年第10期34卷 102-102页

作者：黄业千

中国科协的历史,是几代科协人的创业史、奋斗史和奉献史。中国科协历史源远流长,作为中国科协史研究工作的重要组成部分,《亲历科协岁月》由中国科协不同时期重要事件的亲历者、见证者和实践者讲述或书写了科协历史人物、历史事件、亲... 详细信息

中国科协的历史,是几代科协人的创业史、奋斗史和奉献史。中国科协历史源远流长,作为中国科协史研究工作的重要组成部分,《亲历科协岁月》由中国科协不同时期重要事件的亲历者、见证者和实践者讲述或书写了科协历史人物、历史事件、亲历往事、重要活动,记载了中国科协事业艰难曲折的发展历程和取得的丰硕成果。中国科协事业的繁荣发展离不开老一辈＂科协人＂的奉献。

关键词：中国科协创业史历史事件历史人物老科技工作者中国科技馆高士其奋斗史中国科技界研究工作

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加快我国页岩气发展的几点建议

科技导报 2013年第34期31卷 11-11页

作者：黄业千中国石油化工股份有限公司

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气。与常规天然气藏不同的是．页岩既是烃源岩．又是储层．这种自生自储的特点决定了页岩气藏具有典型的低孔、低渗特征，其自然压力低、开采难... 详细信息

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气。与常规天然气藏不同的是．页岩既是烃源岩．又是储层．这种自生自储的特点决定了页岩气藏具有典型的低孔、低渗特征，其自然压力低、开采难度大、技术要求高。

关键词：页岩气非常规天然气天然气藏存在方式游离状态自生自储泥页岩有机质

由20世纪80年代“学会潮”看新时期学会发展——《二十世纪八十年代学会潮——中国科协所属全国学会体系研究》推介

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科技导报 2016年第10期34卷 106-106页

作者：黄业千

学会是社会文化与科学技术发展到一定历史阶段的产物。中国学会史上经历了3次发展高潮,分别受到戊戌维新运动、辛亥革命、五四运动和改革开放等政治运动的直接影响,其互动过程深刻揭示了学会的文化内涵、政治基础及精神动力。20世纪80... 详细信息

学会是社会文化与科学技术发展到一定历史阶段的产物。中国学会史上经历了3次发展高潮,分别受到戊戌维新运动、辛亥革命、五四运动和改革开放等政治运动的直接影响,其互动过程深刻揭示了学会的文化内涵、政治基础及精神动力。20世纪80年代是中国社会、政治、经济和文化大变革时代,中国科协所属全国学会在这个时期得到迅猛发展,迎来了中国学会史上第三次学会成立的高潮。

关键词：中国科协戊戌维新运动大变革时代发展高潮八十年代社会角色科技体制改革科技社团学会管理思想启蒙运动

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走进燃料新时代的航空燃油

科技导报 2014年第27期32卷 88-88页

作者：黄业千中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院

随着中国原油对外依存度的逐渐提高,2011年中国对外石油依赖度超过55%,预计到2020年中国石油对外依存度将达62%。大规模的石油进口,会加重中国对外资源的依赖程度,因此发展生物航空替代燃料不仅可以促进航空业的可持续发展,也关系到本... 详细信息

随着中国原油对外依存度的逐渐提高,2011年中国对外石油依赖度超过55%,预计到2020年中国石油对外依存度将达62%。大规模的石油进口,会加重中国对外资源的依赖程度,因此发展生物航空替代燃料不仅可以促进航空业的可持续发展,也关系到本国的国家能源安全。同时，航空业作为“高碳”俱乐部的重要成员之一，在节能减排和国际原油价格飙高的双重压力下．也迫切需要研发航空替代燃料。

关键词：航空燃油替代燃料中国石油国家能源安全原油价格可持续发展石油进口节能减排