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列管式反应器管束间流体流动与沸腾传热研究

石油化工 2024年第9期53卷 1309-1315页

作者：叶格廷叶光华束忠明周兴贵华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室上海200237

采用RPI壁面沸腾模型与PBM模型对列管式反应器管束间流动沸腾现象进行模拟计算,引入场协同理论分析分布板的强化传热机理,研究开孔大小与开孔形状对棒束通道流动与传热的影响规律。模拟结果表明,分布板对棒束通道内沸腾过程起到强化传... 详细信息

采用RPI壁面沸腾模型与PBM模型对列管式反应器管束间流动沸腾现象进行模拟计算,引入场协同理论分析分布板的强化传热机理,研究开孔大小与开孔形状对棒束通道流动与传热的影响规律。模拟结果表明,分布板对棒束通道内沸腾过程起到强化传热的作用,同时具有破碎气泡的能力,然而气相会在板上积聚形成气膜,出现传热恶化的现象;减小环隙宽度可强化分布板破碎气泡的能力,提高棒束通道内的温度与速度的场协同性;环隙与圆孔的组合开孔方式虽然会弱化分布板强化传热的能力,但能缓解板前传热恶化与板后气相死区等问题,降低分布板的压降。

关键词：计算流体力学棒束通道流动沸腾分布板

离子液体催化CO_(2)与环氧丙烷合成碳酸丙烯酯反应动力学研究

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石油化工 2024年第3期53卷 323-329页

作者：吴嘉伟沈卫华方云进华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室上海200237

利用自制烷基功能化催化剂催化环氧丙烷(PO)与CO_(2)环加成生成碳酸丙烯酯(PC),对催化剂用量,反应温度,反应压力及反应时间进行优化,推导了该催化剂催化PC合成的反应机理并建立了动力学方程,讨论了不同温度下PO转化率和PC生成速率随时... 详细信息

利用自制烷基功能化催化剂催化环氧丙烷(PO)与CO_(2)环加成生成碳酸丙烯酯(PC),对催化剂用量,反应温度,反应压力及反应时间进行优化,推导了该催化剂催化PC合成的反应机理并建立了动力学方程,讨论了不同温度下PO转化率和PC生成速率随时间变化的规律。实验结果表明,当催化剂用量为0.8%(w)、反应温度140℃、反应压力4.0 MPa、反应时间2.0 h时,PO转化率可达99.61%,PC收率达99.25%。PC合成反应速率与PO的浓度呈线性关系,并遵循一级反应动力学规律。

关键词：离子液体二氧化碳碳酸丙烯酯动力学方程

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分子筛限域丙烷脱氢催化剂的研究进展

化工进展 2024年

作者：洪学思吴省宋磊缪长喜杨为民中石化(上海)石油化工研究院有限公司绿色化工与工业催化全国重点实验室华东理工大学化工学院

在“双碳”目标的背景下，丙烷直接脱氢制丙烯技术在近年得到迅速推广应用。替代催化剂的开发是丙烷脱氢新型工艺开发的核心问题。分子筛因能将金属团簇封装在孔道内或锚定于骨架上，而成为制备高效、稳定脱氢催化剂的理想载体。本文从... 详细信息

在“双碳”目标的背景下，丙烷直接脱氢制丙烯技术在近年得到迅速推广应用。替代催化剂的开发是丙烷脱氢新型工艺开发的核心问题。分子筛因能将金属团簇封装在孔道内或锚定于骨架上，而成为制备高效、稳定脱氢催化剂的理想载体。本文从不同活性中心的角度出发，系统阐述了铂基、铑基、锌基、钴基等分子筛限域催化剂的合成方法，金属纳米团簇与分子筛骨架间相互作用以及催化作用机制的研究进展，分析了分子筛限域催化剂在高温下关键组分流失、活性中心团聚的不足，提出了强化金属与分子筛相互作用的调控思路。最后指出为早日实现工业替代，分子筛限域催化剂还应从基础科学问题和适应于工业条件的催化剂放大两方面进行深入研究。

关键词：丙烷脱氢催化剂分子筛限域效应

基于分子水平的催化裂化与加氢精制过程耦合模拟与智能优化

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石油学报（石油加工） 2024年第3期40卷 569-579页

作者：覃兴龙杨诗棋叶磊纪晔刘纪昌张健张金山胡炳星华东理工大学化工学院上海200237 中国石油规划总院北京100083 石河子大学化学化工学院新疆石河子832003 新疆佳宇恒能源科技有限公司新疆胡杨河834009

石油化工行业流程模拟软件对外依存度极高,且国Ⅵ燃油标准对汽油、柴油中特定分子或组分含量提出了更严苛要求,急需在分子层面认识石油组成并通过分子级的耦合模拟与智能优化,实现对汽油、柴油质量指标的精准调控。以分子炼油为指导,基... 详细信息

石油化工行业流程模拟软件对外依存度极高,且国Ⅵ燃油标准对汽油、柴油中特定分子或组分含量提出了更严苛要求,急需在分子层面认识石油组成并通过分子级的耦合模拟与智能优化,实现对汽油、柴油质量指标的精准调控。以分子炼油为指导,基于结构导向集总(SOL)方法,构建了分子水平的催化裂化(FCC)与加氢精制过程耦合模型。通过耦合模型揭示了油品分子的协同转化规律,研究了反应温度对产物分布的影响机制。结果表明:当FCC反应温度由500℃升高到560℃时,甲基戊烷与甲基戊烯的质量比从2.90降低到1.63,从分子水平上阐明了较低的反应温度有利于氢转移反应,有助于降低汽油中烯烃含量。当汽油加氢精制反应温度由220℃升高到280℃时,汽油中二甲基噻吩的质量分数从3.87 mg/kg减少到1.35 mg/kg,从分子水平上阐明了较高的反应温度有利于加氢脱硫反应,有助于降低汽油中硫含量。通过分子级的耦合模拟与智能优化,可为汽油、柴油质量指标的精准调控提供指导,以期为智慧炼油厂建设提供基于反应机理的基础模型。

关键词：分子炼油智慧炼油厂结构导向集总催化裂化

掺杂B,Cr,Mo,Ti,W,Zr后金刚石中正电子湮灭寿命计算

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物理学报 2024年第1期73卷 313-321页

作者：赵永生阎峰云刘雪兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730060 兰州工业学院机电工程学院兰州730060 兰州理工大学石油化工学院兰州730060

金属基金刚石复合材料被广泛应用和研究,但金刚石表面预处理所导致的空位、掺杂等缺陷对金属基与金刚石界面性能有很大影响.尽管透射电子显微镜和能谱分析等技术已用于缺陷检测,但这些方法存在局限性.通过计算金刚石中正电子湮灭寿命,... 详细信息

金属基金刚石复合材料被广泛应用和研究,但金刚石表面预处理所导致的空位、掺杂等缺陷对金属基与金刚石界面性能有很大影响.尽管透射电子显微镜和能谱分析等技术已用于缺陷检测,但这些方法存在局限性.通过计算金刚石中正电子湮灭寿命,可以准确评估金刚石的界面缺陷.本文利用第一性原理计算方法,采用多种正电子湮灭算法和增强因子,计算了金刚石理想晶体、单空位、掺杂B,Cr,Mo,Ti,W和Zr后的正电子湮灭寿命.结果显示,在采用局域密度泛函时,结合Boronski&Nieminen算法以及随机相位近似限制作为湮灭增强因子时,计算得到的正电子湮灭寿命与文献的实验结果更吻合.同时,金刚石中B和Cr的掺杂使正电子湮灭寿命从由单空位119.87 ps增加为148.57 ps和156.82 ps.总体来说,金刚石中的空位和掺杂原子缺陷都会引起正电子湮灭寿命的变化.这些发现为理解和优化金刚石界面提供了有价值的理论依据.

关键词：金刚石掺杂正电子湮灭寿命

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钌基催化剂配位环境对聚乙烯氢解性能影响研究

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化工学报 2024年

作者：颜诗宇高姣姣杨太顺谢尚志杨艳娟徐晶广西大学化学化工学院广西石化资源加工与过程强化技术重点实验室华东理工大学化工学院绿色化工与工业催化全国重点实验室

聚乙烯氢解可以产生多种碳氢化合物，产品分布非常宽，产物选择性调控具有一定挑战性。通过调控钌负载量制备了不同钌粒径的Ru/CeO2催化剂，利用TEM、in situ DRIFTS和模型计算等多种技术，发现聚乙烯催化氢解的产物分布与钌金属配位环... 详细信息

聚乙烯氢解可以产生多种碳氢化合物，产品分布非常宽，产物选择性调控具有一定挑战性。通过调控钌负载量制备了不同钌粒径的Ru/CeO2催化剂，利用TEM、in situ DRIFTS和模型计算等多种技术，发现聚乙烯催化氢解的产物分布与钌金属配位环境密切相关。表征和模型计算表明，不同尺寸的钌纳米颗粒具有不同的几何结构和配位环境。钌平均粒径为0.85 nm时，低配位的边/角位点占主导，其C2～C40选择性达到92%。钌平均粒径达到2.75 nm时，高配位的平台位点占主导，C2～C40选择性仅为8%，甲烷选择性高达92%。结合截断六角双锥模型和CO-DRIFTS实验，推断Ru/CeO2催化剂上产物的选择性可能与聚乙烯氢解中间体与钌纳米颗粒表面的相互作用有关，提出了Ru/CeO2催化剂上聚乙烯氢解两种反应路径与配位环境的关系。

关键词：废塑料降解催化剂加氢碳氢化合物钌纳米颗粒

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聚丙烯釜压珠粒发泡技术研究

塑料工业 2024年第5期52卷 52-55,71页

作者：封水彬刘涛中国石油化工股份有限公司茂名分公司研究院广东茂名525011 华东理工大学化工学院上海200000

以聚丙烯(PP)树脂为发泡原料,二氧化碳(CO_(2))为发泡剂,水为分散及导热剂,在高压反应釜中探索了PP釜压珠粒发泡的制备工艺,研究了发泡压力、发泡温度对PP发泡行为的影响,得到了制备不同倍率PP发泡珠粒的工艺条件。研究发现,在一定的温... 详细信息

以聚丙烯(PP)树脂为发泡原料,二氧化碳(CO_(2))为发泡剂,水为分散及导热剂,在高压反应釜中探索了PP釜压珠粒发泡的制备工艺,研究了发泡压力、发泡温度对PP发泡行为的影响,得到了制备不同倍率PP发泡珠粒的工艺条件。研究发现,在一定的温度范围内,PP珠粒发泡倍率随温度升高而增大,但过高的温度会导致发泡珠粒发生粘接。发泡压力的上升同样可以提高珠粒的发泡倍率,且泡孔的成核密度增大,泡孔尺寸减小。

关键词：聚丙烯发泡发泡压力发泡温度二氧化碳泡孔

采用沉淀−煅烧法回收盐湖卤水中镁资源制备镁橄榄石耐火材料

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第2期34卷 694-708页

作者：张烨胡岳华王丽孙伟华东理工大学化工学院国家盐湖资源综合利用工程技术研究中心上海200237 中南大学资源加工与生物工程学院战略含钙矿物资源清洁高效利用湖南省重点实验室长沙410083

通过沉淀−煅烧法研究盐湖锂镁分离和镁资源制备高附加值的镁橄榄石耐火材料。采用Na_(2)SiO_(3)和NaOH组合沉淀剂将盐湖卤水中的锂、镁离子沉淀分离,获得不同MgO/SiO2摩尔比的镁沉淀物。镁沉淀物主要由无定形硅酸镁和氢氧化镁堆积而成,... 详细信息

通过沉淀−煅烧法研究盐湖锂镁分离和镁资源制备高附加值的镁橄榄石耐火材料。采用Na_(2)SiO_(3)和NaOH组合沉淀剂将盐湖卤水中的锂、镁离子沉淀分离,获得不同MgO/SiO2摩尔比的镁沉淀物。镁沉淀物主要由无定形硅酸镁和氢氧化镁堆积而成,在1400℃条件下的质量残留率均在62%以上。高温烧结实验表明,在Mg/Na_(2)SiO_(3)/NaOH的摩尔比为1:0.6:0.8、烧结温度为1350℃、时间为210 min的条件下,镁沉淀物可制备成性能优良的耐火材料,其耐火度在1800℃以上,抗压强度为190.73 MPa,体积密度为2.53 g/cm^(3),显气孔率为5.94%。所制备的耐火材料主要为镁橄榄石相,含有少量的顽火辉石相。

关键词：盐湖卤水组合沉淀剂锂镁沉淀分离镁沉淀物镁橄榄石耐火材料

分散型催化剂在煤/重油共炼体系中的加氢抑焦作用

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化工学报 2024年第7期75卷 2556-2564页

作者：杨露刘聪聪孟彤彤张博远杨腾飞邓文安王晓斌山东理工大学化学化工学院山东淄博255000 淄博市产品质量检验研究院山东淄博255000 中国石油大学(华东)化学化工学院山东青岛266580

采用马瑞常渣与印尼褐煤进行煤/重油加氢共炼反应,研究了马瑞常渣脱除沥青质和催化剂加量对共炼体系加氢转化深度的影响。利用XRD、XPS、TEM、TG、^(13)C NMR和SEM对共炼反应后固体残渣进行表征。结果表明,沥青质的存在会促进生焦过程... 详细信息

采用马瑞常渣与印尼褐煤进行煤/重油加氢共炼反应,研究了马瑞常渣脱除沥青质和催化剂加量对共炼体系加氢转化深度的影响。利用XRD、XPS、TEM、TG、^(13)C NMR和SEM对共炼反应后固体残渣进行表征。结果表明,沥青质的存在会促进生焦过程并显著降低共炼体系中煤的转化效率,达到同等转化深度时脱沥青油体系中所需催化剂加量大幅度降低。对于沥青质含量较高的马瑞常渣体系,催化剂反应后固体残渣中有机碳质组分芳香度降低,含氧组分比重下降,且残余有机碳也更易发生热解,表明催化剂对反应体系中碳质组分优异的氢解作用。固体残渣的微观形貌分析则显示出催化剂对生焦过程的良好抑制效果,有助于提高反应体系的加氢转化深度。

关键词：分散催化剂加氢沥青质生焦

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