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Thermodynamics fundamentals and energy efciency for the separation and high‑valued utilization of Fischer–Tropsch heavy oil

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International Journal of Coal Science & Technology 2022年第4期9卷 59-70页

作者： Zongchao Liu Hong Li Suli Liu jiuzhou chen Zisheng Zhang Xingang Li Angui Zhang Wei Yuan Xin Gao School of Chemical Engineering and Technology National Engineering Research Center of Distillation TechnologyTianjin UniversityTianjin 300072China Ningxia Coal Industry Group Co.Ltd. CHN ENERGYYinchuan 750011China Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations Tianjin 300192China Department of Chemical and Biological Engineering University of OttawaOttawa K1N 6N5Canada

The development trend of Fischer–Tropsch(F–T)technology is to develop high value-added *** separation of linearα-olefns with low cost is an efective ***,the lack of thermodynamic data and the huge energy consumption are the two main problems restricting the development of the separation *** thermodynamic data of the key components(1-dodecene and n-dodecane)in the F–T product were *** Wilson binary interaction parameters of the key components were ***,one traditional distillation column sequence and two dividing wall column(DWC)sequences were designed to separate the F–T heavy oil to obtain narrow fractions with diferent carbon ***,the obtained fractions of C10 and C12 were simulated to obtain 1-decene and 1-dodecene,*** was a traditional distillation and a diferential pressure thermal coupling distillation *** separating 95.0%purity 1-decene and 1-octene,the direct DWC process and diferential pressure thermal coupled distillation are an excellent combination,which can reduce the energy by 33.1%(i.e.,11,286 kW)and total annual cost by 15.9%(i.e.,3.96×10^(6)$)compared with traditional distillation.

关键词： F-T synthesis α-Olefns DWC Heat-integrated distillation Process design

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氨基酸生物传感器的开发及应用研究进展

生物工程学报 2023年第6期39卷 2485-2501页

作者：蒲伟陈久洲王钰郑平孙际宾中国科学院天津工业生物技术研究所天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308

氨基酸是蛋白质的基本组成单元,对人和动物的营养健康十分重要,广泛应用于饲料、食品、医药和日化等领域。目前,氨基酸主要通过微生物发酵可再生原料生产,氨基酸产业是我国生物制造的重要支柱产业之一。氨基酸菌株主要通过随机诱变和代... 详细信息

氨基酸是蛋白质的基本组成单元,对人和动物的营养健康十分重要,广泛应用于饲料、食品、医药和日化等领域。目前,氨基酸主要通过微生物发酵可再生原料生产,氨基酸产业是我国生物制造的重要支柱产业之一。氨基酸菌株主要通过随机诱变和代谢工程改造结合筛选获得。菌株生产水平进一步提高的核心限制之一是缺乏高效、快速和准确的筛选方法,因此,发展氨基酸菌株的高通量筛选方法对关键功能元件挖掘及高产菌株的创制筛选至关重要。本文综述了氨基酸生物传感器的设计,及其在功能元件、高产菌株的高通量进化筛选和代谢途径动态调控中的应用研究进展,讨论了现有氨基酸生物传感器存在的问题和性能提升改造策略,并展望了开发氨基酸衍生物生物传感器的重要性。

关键词：氨基酸生物传感器高通量筛选适应性进化动态调控高产菌株

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5-氨基乙酰丙酸生物合成技术的发展及展望

合成生物学 2021年第6期2卷 1000-1016页

作者：陈久洲王钰蒲伟郑平孙际宾中国科学院天津工业生物技术研究所中国科学院系统微生物工程重点实验室天津300308

5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,在医药保健和农牧领域具有重要的应用价值。尽管化学合成技术率先打通了5-ALA的制备路线,但工艺的复杂性和高成本问题,限制了其生产规模和应用推广。随着生物技术... 详细信息

5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)是生物体内天然存在的一种功能性非蛋白质氨基酸,在医药保健和农牧领域具有重要的应用价值。尽管化学合成技术率先打通了5-ALA的制备路线,但工艺的复杂性和高成本问题,限制了其生产规模和应用推广。随着生物技术的兴起,生物合成作为一种绿色替代技术成为解决上述问题的突破口。本文回顾了近50年来5-ALA生物合成技术的发展历程,综述了5-ALA生物合成的3种主要策略,即天然菌株诱变筛选、利用重组外源C4途径的工程菌株催化合成以及基于代谢工程的高效细胞工厂构建,总结了每种策略的技术特点和主要问题,重点介绍了代谢工程改造策略和合成生物技术在5-ALA微生物细胞工厂开发中的应用和研究进展。在此基础上,本文进一步分析了限制5-ALA生物合成的瓶颈,阐述了血红素合成代谢的复杂调控作用和多底物的协同供给在5-ALA生物合成中的重要作用,并从新靶点、新底盘和新技术策略的角度,对合成生物学时代5-ALA生物合成技术未来的发展进行了展望。

关键词： 5-氨基乙酰丙酸生物合成代谢工程合成生物学微生物细胞工厂

塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)16断裂发育特征及其对油气分布的影响

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岩性油气藏 2023年第3期35卷 99-109页

作者：宋兴国陈石杨明慧谢舟康鹏飞李婷陈九洲彭梓俊中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000

利用三维地震、多层相干分析、振幅变化率、储层岩心分析及油气分布特征等资料,对塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)16断裂的空间展布特征、活动强度及期次进行了分析,并探讨了断裂的控储控藏作用。研究结果表明:①富满油田F_(Ⅰ)16断裂具有平... 详细信息

利用三维地震、多层相干分析、振幅变化率、储层岩心分析及油气分布特征等资料,对塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)16断裂的空间展布特征、活动强度及期次进行了分析,并探讨了断裂的控储控藏作用。研究结果表明:①富满油田F_(Ⅰ)16断裂具有平面分段、垂向分层的特征。平面上由北往南可划分为3段,北段沿NE 10°展布,发育似马尾状构造;中段沿NE 20°展布,处于断裂走向转换部位,主要发育左阶斜列;南段沿NE 30°展布,具有强线性延伸特征,以右阶斜列为主;垂向上可划分为上寒武统底面以下的深部构造变形层和上寒武统底—奥陶系一间房组顶面浅部构造变形层,深层断裂活动较弱,分支发育较少,仅局部发育花状构造,浅层断裂活动强,花状构造普遍发育,且垂向上存在“多花叠置”及破碎带内地层同沉积的现象。②F_(Ⅰ)16断裂在富满油田的活动主要发生于加里东早期和加里东中期,加里东中期为主要活动期,强度较大且具有多幕次特征;活动强度在平面上表现为“北强南弱”,在垂向上表现出“浅层上拱、深层下降”的特征,浅层断裂活动更强烈。③研究区储层以断控缝洞型为主,受断裂破碎作用控制,平面上沿F_(Ⅰ)16断裂带呈条带状分布,垂向上具有深浅分层叠置的特征;受中寒武统膏盐岩的分布影响,F_(Ⅰ)16断裂带的油气分布具有“南油北气”的特征。

关键词： F_(Ⅰ)16断裂走滑断裂断裂控储断裂控藏缝洞型碳酸盐岩储层上寒武统奥陶系一间房组富满油田塔里木盆地

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L-谷氨酸生产关键技术创新与产业化应用

生物工程学报 2022年第11期38卷 4343-4351页

作者：李学朋陈久洲张东旭李树标王小平吕金东周敬许志颖郑平孙际宾内蒙古阜丰生物科技有限公司内蒙古自治区生物发酵节能环保技术企业重点实验室内蒙古呼和浩特010030 中国科学院天津工业生物技术研究所中国科学院系统微生物工程重点实验室天津300308 国家合成生物技术创新中心天津300308 呼伦贝尔东北阜丰生物科技有限公司内蒙古呼伦贝尔162650

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角... 详细信息

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角度出发,概述了L-谷氨酸菌种和生产技术的研究进展,介绍了近年来L-谷氨酸生产关键技术的创新开发和产业应用的进展。

关键词： L-谷氨酸谷氨酸棒杆菌工业菌种氨基酸生产

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尿素包合法分离费托轻质油中的正构烃

化工进展 2023年第2期42卷 677-683页

作者：王哲余颖石永杰杨顺陈久洲崔希利邢华斌浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310027 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤炭化学工业技术研究院宁夏银川750411

研究了尿素包合方法分离费托轻质油中正构烃和异构烃的工艺条件。本文采用气相色谱-质谱联用的方法分析了原料油组成,考察了活化剂种类、油品/尿素/活化剂质量比、包合温度和时间对分离结果的影响,探索得到了合适的解包合条件。实验所... 详细信息

研究了尿素包合方法分离费托轻质油中正构烃和异构烃的工艺条件。本文采用气相色谱-质谱联用的方法分析了原料油组成,考察了活化剂种类、油品/尿素/活化剂质量比、包合温度和时间对分离结果的影响,探索得到了合适的解包合条件。实验所得费托轻质油尿素包合反应的最佳工艺条件为:尿素/甲醇/原料油的质量比为5∶6∶1,反应终温为10℃,反应时间为120min,在此条件下,费托轻质油包合产品中正构烃的质量分数为99.43%,收率为38.11%。实验表明,中低碳数(C_(4)~C_(13))段内,尿素更倾向于包合碳链较长的正构烃,C_(8)及以上正构烃的收率均高于60%,而C6以下的正构烃难以被尿素包合。在同时含有烯烃和烷烃的原料油中,正构烷烃的包合效果优于正构烯烃,二者收率相差约5.5%。该油品体系中,以直链醇为主的含氧化合物被尿素包合少,95%以上的含氧有机物杂质可通过尿素包合方法除去。

关键词：分离费托轻质油正构烃尿素包合纯化烃类化合物

Laser spot associated high-saturation phosphor-in-glass film for transmissive and reflective high-brightness laser lighting

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Journal of Advanced Ceramics 2023年第9期12卷 1821-1832页

作者： Zikang Yu jiuzhou Zhao Qing Wang Yun Mou Mingxiang chen Yang Peng School of Aerospace Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China School of Mechanical Science and Engineering Huazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China School of Integrated Circuits Sun Yat-sen UniversityShenzhen 518107China

Phosphor-in-glass(PiG)film is a promising luminescent material in high-brightness laser lighting for its advantages of high efficiency,outstanding color quality,and low-cost preparation,which must bear high laser power(LP)and laser power density(LPD)simultaneously to enable high-luminance ***,laser spot associated high-saturation PiG film was proposed for transmissive and reflective high-brightness laser *** types of PiG films were prepared by printing and sintering La_(3)Si_(6)N_(11):Ce^(3+)(LSN)phosphor-borosilicate glass pastes on a sapphire substrate(PiG-S)and an AlN substrate(PiG-A),*** PiG films with perfect crystal structure of phosphor were reliably bonded on the *** effects of laser spot areas on the luminescence saturation of LP and LPD were investigated in the PiG *** the increase of laser spot area from 0.5 to 2.5 mm^(2),the LP threshold of PiG films is gradually raised,while the LPD threshold of PiG films is *** PiG-S withstands a high LP of 23.46 W and a high LPD of 20.64 W/mm^(2),enabling white light with a luminous flux of 3677 *** PiG-A withstands a high LP of 41.12 W and a high LPD of 35.56 W/mm^(2),enabling white light with a luminous flux of 2882 ***,the PiG-A maintains lower working temperature compared with the PiG-S,and the temperatures reduce with the increasing laser spot *** results demonstrate that the laser spot associated PiG films realize high saturation thresholds of LP and LPD simultaneously,and enable high luminance for laser lighting.

关键词： phosphor-in-glass(PiG)film white laser lighting high luminescence saturation laser spot regulation opto-thermal performances

Microstructure formation and electrical resistivity behavior of rapidly solidified Cu-Fe-Zr immiscible alloys

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Journal of Materials Science & Technology 2020年第9期44卷 201-208页

作者： Xiaojun Sun Jie He Bin chen Lili Zhang Hongxiang Jiang jiuzhou Zhao Hongri Hao Institute of Metal Research Chinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China

The immiscible Cu-Fe alloy was characterized by a metastable miscibility *** the addition element Zr,the miscibility gap can be extended into the Cu-Fe-Zr ternary *** effect of the atomic ratio of Cu to Fe and Zr content on the behavior of liquid-liquid phase separation was *** results show that liquid-liquid phase separation into Cu-rich and Fe-rich liquids took place in the as-quenched Cu-Fe-Zr alloy.A glassy structure with nanoscale phase separation was obtained in the as-quenched(Cu0.5Fe0.5)40Zr60 alloy sample,exhibiting a homogeneous distribution of glassy Cu-rich nanoparticles in glassy Fe-rich *** microstructural evolution and the competitive mechanism of phase formation in the rapidly solidified Cu-Fe-Zr system were discussed in ***,the electrical property of the as-quenched Cu-Fe-Zr alloy samples was *** displays an abnormal change of electrical resistivity upon temperature in the nanoscale-phase-separation metallic *** crystallization behavior of such metallic glass has been discussed.

关键词： Immiscible alloys Liquid-liquid phase separation Rapid solidification Microstructure Electrical resistivity behavior

新型银基低共熔溶剂制备及其在1-己烯/正己烷分离中的应用

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化工学报 2021年第8期72卷 4204-4214页

作者：李虎张自生陈久洲石好亮石永杰李洪李鑫钢高鑫天津大学化工学院精馏技术国家工程研究中心天津300072 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司宁夏银川750011

相同碳数的正构烯烃与正构烷烃因其结构相似,使其相对挥发度较小、分离难度较大。低共熔溶剂(DES)作为一种可设计的绿色分离介质被广泛应用于该类混合物的分离中,此外过渡金属与烯烃双键之间的化学络合作用是促进正构烯烃/烷烃分离的一... 详细信息

相同碳数的正构烯烃与正构烷烃因其结构相似,使其相对挥发度较小、分离难度较大。低共熔溶剂(DES)作为一种可设计的绿色分离介质被广泛应用于该类混合物的分离中,此外过渡金属与烯烃双键之间的化学络合作用是促进正构烯烃/烷烃分离的一个重要方法。鉴于此,开发了新型银基低共熔溶剂(Ag-DES),并将其应用于1-己烯/正己烷的分离,系统探究了原料中烯烃浓度、银离子与烯烃摩尔比、分离温度等对1-己烯分离性能的影响,结果显示Ag-DES具有良好的1-己烯/正己烷分离选择性,选择性在3.5~18之间,并具有出色的循环稳定性。进一步通过FT-Raman表征和量化计算揭示了Ag-DES与烯烃之间的化学络合作用和较强氢键作用是实现其与烷烃分离的本质原因,表明应用Ag-DES的反应萃取分离强化方法可实现从F-T合成油中绿色高效分离C_(6)α-烯烃。

关键词：银基低共熔溶剂反应萃取 1-己烯正己烷