辽宁石油化工大学学报
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辽宁石油化工大学学报 2020 Vol.40
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辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 0-.  
摘要169)   HTML    PDF (1205KB)(171)    收藏
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不同化学法分离解聚过程对木质素结构的影响
李小玉, 李广慈, 李学兵
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.001
摘要459)   HTML    PDF (1472KB)(219)    收藏
目前木质素研究中最大的问题是难以实现木质素的高效解聚,木质素的结构不稳定性是产生此问题的主要原因之一。针对此问题,介绍了木质素的天然结构,总结了分离过程和解聚过程中木质素的结构变化,并分析了木质素的结构变化对解聚过程的具体影响。结果表明,保持木质素的结构完整性对木质素解聚起到很好的促进作用,并提出了对木质素解聚发展趋势的展望。
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HRT和温度对BFB 净化海水养殖废水的启动影响
李致远, 范继泽, 刘鹰, 肖景霓
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 10-14.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.002
摘要458)   HTML    PDF (1211KB)(192)    收藏
为研究海水循环水养殖系统生物滤器的快速启动,考察了不同水力停留时间(HRT)和温度条件下,海水生物流化床(BFB)对污染物的去除效果,探讨其对海水生物流化床启动的影响。结果表明,当HRT=1 h时,实验组能较快地实现物质间转化且更快恢复平衡状态,适合挂膜;高温条件(28 ℃)适合流化床启动,可更快观测到生物膜附着生长。
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铂配合物对4⁃硝基甲苯的高效荧光检测
郑宇, 戴光阔, 于潇贺, 徐强, 邢杨, 狄玲
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 15-19.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.003
摘要463)   HTML    PDF (1236KB)(187)    收藏
易制爆类硝基化合物的检测是环境污染控制及公共安全领域的研究热点。以高荧光量子效率的发光铂配合物[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4作为荧光探针,检测硝基化合物4⁃硝基甲苯(4⁃NT)。[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4的荧光发射强度随着4⁃NT的加入而逐渐降低直至淬灭,利用Stern⁃Volmer方程拟合实验数据,得到[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测效率KSV为40.2 L/mmol,最低检测限为1.83×10-6 mol/L。通过光谱实验及DFT计算证实,[Pt(ppy)(CH3CN)2]ClO4对4⁃NT的检测机理为能量传递机理及电子转移机理的协同作用。
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抚顺油页岩热解动力学模型的对比研究
陆浩, 潘颢丹, 郭闯, 刘潇阳, 王春华, 岳悦
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 20-25.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.004
摘要457)   HTML    PDF (768KB)(233)    收藏
利用热重分析(TG)研究了抚顺油页岩在氩气氛围中不同升温速率的热失重行为,对比分析了DAEM模型、Coats⁃Redfern法、FWO法和Doyle法4种热动力学模型。结果表明,不同的动力学模型分析结果不同,Coats⁃Redfern法的活化能(E)变化不大,且E属于某一温度范围内的平均值,其整体上随着升温速率的增加而增大,当升温速率为20 ℃/min时,E为109.40 kJ/mol;DAEM模型、Doyle法和FWO法的E都随着转化率的增加而增大。此外,DAEM模型和FWO法得到的E较为接近,且DAEM 模型的决定系数最高。因此,DAEM 模型在4种热动力学分析方法中更适合抚顺油页岩热解的动力学分析。
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磁性Fe⁃Au复合材料的制备及SERS性能
付紫微, 安保印, 杨占旭, 喻倩, 孔宪明
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 26-30.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.005
摘要421)   HTML    PDF (1214KB)(180)    收藏
表面增强拉曼散射光谱(SERS)是一种广泛应用于低浓度分子物种识别并且能够提供结构信息的技术。SERS检测中基底纳米材料的颗粒大小、形状和空间分布对检测结果有着重要影响。探索制备新型纳米结构可以为SERS研究和应用提供新的活性基底和理论基础。由于具有良好的传质和吸附性能,多孔材料广泛应用于构筑SERS活性基底纳米复合物。以多孔磁性纳米材料作固相载体,通过水热合成多孔纳米α⁃Fe2O3,再将其还原成Fe,使Fe的表面也有孔道存在。在Fe表面自组装Au纳米材料构筑SERS基底,以对巯基苯胺(PATP)和三聚氰胺水溶液作为目标分子,对其SERS性能进行测试。调控Au纳米粒子尺寸大小,考察其对SERS性能影响,得到50 nm Au具有最优性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射(XRD)和N2吸附等表征手段,对纳米复合物结构及组成进行分析表征。结果表明,得到了一种同时具有吸附和检测效果的纳米复合物SERS基底。
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二胺单保护方法工艺的研究
李振亚, 刘志波, 于芳
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 32-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.006
摘要538)   HTML    PDF (732KB)(286)    收藏
研究了一种二胺单侧保护构建酰胺键的策略,找到一种能够大量获得单一单侧保护二胺的工艺方法。在反应温度为0 ℃时,向二胺溶液中缓慢加入保护基团并无需催化剂合成N⁃(6⁃氨基己基)氨基甲酸叔丁酯,反应具有较强的选择性和较好的普适性。该工艺方法能够有选择性地、高效地得到单一氨基保护产物,过量的二胺可以回收利用,提高了原料利用率,是绿色环保型反应。
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新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究
马铨峥, 杨胜来, 王敉邦, 陈建勋, 王梦雨
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 35-38.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.007
摘要492)   HTML    PDF (945KB)(189)    收藏
最小混相压力是油田采取注CO2增产方式的重要参数之一,为了确定新疆吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油与CO2的最小混相压力,进行了室内细管实验和界面张力实验。结果表明,细管实验测得新疆致密油藏最小混相压力值为18.70 MPa,略大于界面张力实验测得最小混相压力值18.44 MPa,二者相差1.4%,均小于油藏压力43.00 MPa,因此在现有油藏条件下CO2与原油能实现混相;平衡压力越大,CO2溶于原油后界面张力降低越多,当系统平衡压力从0.73 MPa增大到28.46 MPa时,原油与CO2的界面张力值由22.62 mJ/m2降到1.83 mJ/m2;当平衡压力在0.73~13.33 MPa时,CO2在原油中的溶解占主导作用,当平衡压力在15.84~28.46 MPa时,CO2对原油中轻质组分的萃取占主导作用,且原油与CO2相互作用机制由CO2溶解度向CO2萃取轻质组分转变时的压力为13.67 MPa。通过实验研究,加深了对目标油藏最小混相压力及原油与CO2微观相互作用机理的认识,为目标油藏注CO2增产开发方案的制定提供理论支持。
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气田加密部署及井网优化研究进展
冷吉辉, 廖柯熹, 徐明军, 何国玺, 刘鑫, 彭浩
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 39-42.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.008
摘要420)   HTML    PDF (509KB)(192)    收藏
基于气田开发领域的研究成果,分别从加密井部署、管网设计两部分综述了国内外优化方案的发展,并指出了各部分的难点及发展方向,为气田开采提供借鉴。分析指出了加密井部署中存在算法改进和井网密度确定的难点,页岩气田加密井部署方案尚需开展进一步研究,管网优化模型建立和算法改进是研究的难点,三维地形起伏布局分析需开展深入研究。
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基于LNG冷能的双循环⁃卡琳娜冷电联供系统
何依, 邹斌, 张丽, 商丽艳, 李萍, 潘振
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 43-51.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.009
摘要497)   HTML    PDF (2312KB)(294)    收藏
随着我国对生态文明建设的快速推进,回收工业余热、开发清洁能源等能源利用方式逐渐受到市场的广泛关注。设计了一种基于LNG冷能利用的双循环⁃卡琳娜(DORC⁃KC)冷电联供系统,并在此基础上提出了降低工业余热中酸性气体排放的新方法。通过构建系统热力学模型,对影响系统碳捕集的关键热力学参数进行了详细分析。结果表明,双循环中的顶循环采用环戊烷为工质,提升蒸发温度和蒸发压力,系统的最大净输出功为367.9 kW,热效率为33.29%;在卡琳娜循环中,工质流量和浓度等因素对系统效率产生积极的影响,其最佳热效率和冷㶲回收效率分别为15.42%和20.65%。压缩压力的降低,减少了循环水的冷却量,提高了CO2的液化量。当压缩压力为472 kPa时,系统的㶲效率最大,为34.30%,碳捕集率为47.00%,循环水回收量为167 616 t。
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深海卧管⁃悬链线立管系统管内流动特性分析
秦国庆, 王卫强, 范玉斌, 庄正刚, 余睿哲
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 52-58.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.010
摘要306)   HTML    PDF (3279KB)(123)    收藏
为探究深海卧管⁃悬链线系统内立管管内流动特性,针对南海某油气田,通过数值模拟分析了管径、卧管入口处总流量、含水率(质量分数)和出口压力对管内流动特性参数的影响规律。结果表明,以管内流动状态发生转变的位置为界限,各影响因素对管内流动状态参数的影响表现出不同的变化规律,但是管内沿程温度分布基本不受相关因素的影响;4个因素对管内流动特性参数的影响存在明显的阶段性:管径的影响分为D=0.06~0.12 m和D=0.12~0.50 m两个阶段,卧管入口处总流量的影响分为Q=0.001~0.030 m3/s和Q=0.100~0.300 m3/s两个阶段,含水率的影响分为w=10%~25%和w=25%~30%两个阶段,出口压力的影响分为0~5.0、5.0~7.0 MPa和7.0~10.0 MPa三个阶段。
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交流干扰和阴保作用下辅助阳极电化学行为研究
王思瑶, 王岳
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 59-64.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.011
摘要304)   HTML    PDF (1512KB)(134)    收藏
研究了交流电流密度和阴极保护共同作用下的辅助阳极腐蚀行为。首先,通过浸泡实验分析了阴保和交流电流密度单独和共同作用时的腐蚀速率和腐蚀图像,确定了其腐蚀过程;其次,通过电化学测试分析了不同条件下辅助阳极的电化学行为,并根据其腐蚀动力学参数的变化表征了不同条件下辅助阳极的腐蚀行为。结果表明,较小交流电流密度下形成的腐蚀产物层覆盖在辅助阳极表面减缓了腐蚀的发生,而较大交流电流密度能够击穿腐蚀产物层活化腐蚀反应;阴保电流从内部使腐蚀产物层处于不断的破坏和生成过程中,进一步促进腐蚀反应的发生;浸泡实验结果与电化学测试结果呈现较好的一致性。
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新型虫形密封圈密封性能研究及优化
董杰, 常佩琛, 谢禹钧
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 66-71.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.012
摘要472)   HTML    PDF (2660KB)(217)    收藏
虫形密封圈位于Dn1160型压力烧结炉密封槽内,易发生撕裂破坏。采用有限元分析方法对虫形圈进行非线性接触分析,应用Ansys软件对虫形圈Von Mises应力、接触应力等进行数值模拟,并对结果进行对比,得出不同参数及工况下虫形圈的开裂破坏特点及易撕裂位置,同时参考前人的研究成果,进一步优化了虫形圈的密封能力。研究结果为同类型密封圈的设计和优化提供了一种新思路。
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基于弱磁效应的管道应力检测技术
吕晶, 闫萍, 曹恩铭, 王国庆
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 72-77.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.013
摘要473)   HTML    PDF (2784KB)(183)    收藏
应力集中是造成铁磁性金属管道破坏的主要原因,通过应力的有效检测,可对金属管道的使用状态进行预判,有效保障设备的使用安全。利用铁磁材料能量平衡理论,对应力作用下的材料弱磁效应进行了分析;通过基于金属能带理论的仿真软件建立铁磁材料三维仿真模型,计算了拉应力作用下体系的磁效应特征;设计制作基于差动对称结构的微弱磁场检测传感器,通过基于弱磁传感器的应力检测系统对不同类型的管道应力集中状态进行检测,并利用其他应力检测手段对应力集中情况进行了验证。结果表明,弱磁传感器可有效检测管道表面的弱磁场信号;在应力集中区,弱磁场信号表现出剧烈的波动特征;各种检测手段均验证了弱磁应力检测的有效性,弱磁应力检测技术可有效检测由缺陷或变形等导致的管道应力集中。
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硝酸钝化时间对S32750超级双相不锈钢腐蚀行为的影响
刘润青, 范淼, 梁平
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 78-83.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.014
摘要333)   HTML    PDF (1326KB)(152)    收藏
为了进一步提高S32750超级双相不锈钢(S32750 SDSS)的抗腐蚀性能,采用质量分数为40.0%的硝酸对其进行钝化处理,通过电化学极化曲线、电化学阻抗谱、Mott⁃Schottky曲线以及浸泡等方法,考察了硝酸钝化不同时间后S32750超级双相不锈钢的耐蚀性,并观察了腐蚀前后试样表面的腐蚀表面形貌。结果表明,钝化时间对S32750超级双相不锈钢钝化膜耐蚀性有显著影响,当钝化时间小于120 min时,钝化时间越长,腐蚀速率越小,钝化膜耐蚀性越好。
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耦合矩阵故障条件下非线性复杂网络系统的稳定性分析
翟春艳, 孟祥雪, 王国良
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 84-90.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.015
摘要267)   HTML    PDF (687KB)(152)    收藏
研究了由非线性耦合节点组成的复杂网络系统的稳定性分析问题。针对系统中存在的网络耦合矩阵,基于系统子系统的切换点转化为离散点分析复杂网络系统稳定性的方法,并将N维的复杂网络系统转化为Kronecker积的形式进行计算,结合Lyapunov稳定性判定方法作为依据,得到满足复杂网络系统稳定性的充分条件。最后给出数值算例验证所设计方法的有效性。
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基于数字水印和模式恢复的语音认证系统
黄文超, 张威, 葛琳琳, 李易霖
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (1): 91-96.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.01.016
摘要324)   HTML    PDF (1458KB)(135)    收藏
通过数字音频水印和模式恢复技术检测语音伪造,数字水印模式已经用于语音信号伪造检测的三种方法为替换、插入和删除,如果在语音信号上做一些改变,则水印模式也会变化,通过模式恢复可以检测语音信号是否被修改和伪造。提出利用嵌入的循环模式的方法来解决检测技术的同步问题,此外,模式恢复对语音信号压缩增强鲁棒性,该方法使用6个用于收集语音数据的录音设备进行测试和验证,语音信号的采样速率为8 kHz,将语音信号数字化的分辨率设为16 bit,对速率为16 kbps的MP3和速率为11.5 bps的CELP中语音信号随机选择区域进行替换、删除和压缩处理。结果表明,三种方法的语音伪造信号完全可以检测到,证明了该方法的有效性。
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辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 0-.  
摘要145)   HTML    PDF (2057KB)(195)    收藏
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共沉淀法制备Co 9S 8/C材料以及性能研究
李志学, 杨占旭
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 1-5.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.001
摘要397)   HTML    PDF (1117KB)(283)    收藏
氢能作为新能源在未来的能源发展中发挥至关重要的作用。电解水制氢包括析氢和析氧两个半反应,具有低成本、无污染、储量丰富等优点,而析氧反应是电解水制氢中的决速步骤。介绍了一种简单的共沉淀方法,将碳材料复合到Co9S8催化材料上,并对其析氧性能进行了表征。对比没有碳材料复合的Co9S8,少量碳材料复合可以明显提高Co9S8的电解水析氧性能。通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、极化曲线、计时电流以及交流阻抗等技术对材料进行结构、形貌表征及电化学性能测试。结果表明,制备的Co9S8/C材料无杂相,在电流密度为10 mA/cm2时,过电势为350 mV,塔菲尔斜率为102 mV/dec,具有高的电催化产氧性能。
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氧化⁃萃取法脱除减黏裂化柴油中硫化物
周仕鑫, 张静, 乔海燕, 韩冬云, 曹祖斌, 石薇薇
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 6-10.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.002
摘要378)   HTML    PDF (1146KB)(161)    收藏
采用氧化⁃萃取法对减黏裂化柴油进行脱硫研究。使用O 3为氧化剂,甲酸为催化剂,并用极性有机溶剂萃取分离柴油中含硫化合物氧化反应生成的亚砜、砜类等极性氧化物。考察了反应体系中氧化时间、氧化温度、萃取剂油体积比以及甲酸质量分数对柴油脱硫率的影响,并确定了最佳工艺条件。结果表明,在氧化⁃萃取工艺条件下,减黏裂化柴油的硫质量分数由4 980 μg/g降低至490 μg/g,脱硫率为90%。通过对减黏裂化柴油氧化前后的性质对比可知,氧化⁃萃取法可以改善减黏裂化柴油的色度和酸值等性能。
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稠油泡沫驱起泡剂体系的研究
马迪, 潘一, 张金辉, Rassadkina Regina, 廖松泽, 张然
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 11-15.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.003
摘要373)   HTML    PDF (790KB)(251)    收藏
稠油油田泡沫驱过程中,单一起泡剂性能不稳定,针对这一难点问题,设计了一种新型泡沫驱起泡剂体系。采用Waring⁃Blender搅拌法,以泡沫综合指数和耐温抗盐性能为评价指标,对初步筛选得到的甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十二烷基硫酸钠(SDS)4种起泡剂进行优选,最优起泡单剂为甜菜碱、CTAB。将两种起泡单剂进行不同比例的筛选,最终优选出质量比2∶1的CTAB与甜菜碱体系,并对其进行洗油能力测试和填砂管模拟实验。结果表明,该起泡剂体系耐温抗盐性好,洗油能力强,并且在填砂管模拟实验中对蒸汽驱加泡沫驱与蒸汽泡沫交替注入驱两种驱替方式进行对比,发现将蒸汽和泡沫流体交替注入油藏的驱油方式得到的原油采收率可达60.7%,具有一定的参考价值。
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阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响
孙亚丹
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 16-21.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.004
摘要391)   HTML    PDF (1735KB)(239)    收藏
为了探究不同类型阴⁃非离子表面活性剂对稠油乳化的影响,获得其构效关系,针对某油田某稠油区块原油,选择了6种单体型阴⁃非离子表面活性剂C14E3C、C14E5C、C14E7C、C14E9C、C16E3C、C18E3C,两种Gemini型阴⁃非离子表面活性剂OP4、OP15,利用旋转滴界面张力仪和稳定性分析仪,考察了表面活性剂质量分数、油水质量比以及聚合物对油水界面张力、原油乳状液粒径、稳定性等的影响规律。结果表明,单体型随着氧乙烯(EO)基团的增加,乳状液的稳定性变化不大,而烷基链的增长会小幅度增加乳状液的稳定性。对于Gemini型阴⁃非离子表面活性剂,EO基团个数的增加会小幅度增加乳状液的稳定性。单体型相较于Gemini型有较小的分子尺寸,界面张力稳态值普遍偏低。同时,聚合物的加入会提高乳状液的稳定性。
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磁场对Fe 3O 4⁃水纳米流体传热特性的影响
翟郑佳, 李国龙, 朱恒宣, 杨历, 王进
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 22-29.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.005
摘要425)   HTML    PDF (2098KB)(384)    收藏
对电加热器中纳米流体的传热效果进行了实验研究,采用两步法制备Fe3O4⁃水纳米流体。此外,还研究了质量分数为0.1%~2.0%的Fe3O4⁃水纳米流体在有/无磁场作用下对电加热器换热效率的影响,探讨了磁场作用下纳米流体的强化换热机理。结果表明,与基液(去离子水)相比,无磁场时质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升18.2%;在外磁场作用下,质量分数为1.0%的Fe3O4⁃水纳米流体可使环境温度提升35.1%。研究结果可为纳米流体在电加热器中的强化传热研究提供重要参考。
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氧化铁可见光光电催化材料改性研究进展
孙财, 高莹, 张静
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 30-37.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.006
摘要627)   HTML    PDF (1297KB)(415)    收藏
光电催化技术为环境治理和化工生产提供了一条节能、环保的路径。高活性光阳极材料是光电催化技术实际应用的瓶颈问题之一,因此为提高光电催化技术实际应用效率,亟待开发高效的光阳极材料。Fe2O3由于具有禁带宽度窄、稳定性高、价廉等优点成为光电催化研究的热点,且其在光电催化领域展现出良好的应用前景。为获得高效的Fe2O3光电催化剂,研究者针对Fe2O3自身能带位置、导电性差、空穴传输距离短等缺点进行了调控。对近年来在提高Fe2O3催化剂的光电催化性能所采用的制备技术(如水热法、喷雾热分解法、化学气相沉积法、原子层沉积法等)、改性方法(如“结”构建、掺杂、形貌调控等)及其改性后的产氢量进行了概述,并对Fe2O3光电催化剂的发展前景进行了展望。
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螺旋链状结构的亚磷酸钬的无溶剂合成及表征
修志佳, 李虹陆, 刘陆, 马怡轲, 陈立, 黄亮亮
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 38-44.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.007
摘要361)   HTML    PDF (1175KB)(214)    收藏
采用无溶剂合成的方法,以N,N'⁃二甲基哌嗪(Me2ppz)为结构导向剂,合成了一个由亚磷酸单元修饰的一维链状结构的新型亚磷酸钬化合物Ho(H2PO3)4(C6N2H16)0.5 (1),并通过粉末X⁃射线衍射、红外光谱、热重、ICP和CHN元素分析对其进行表征。单晶X⁃射线衍射分析结果表明,化合物1属于单斜晶系,P21/c空间群。其结构是由HoO6八面体和[H2PO3]-假四面体单元相互连接构成。值得注意的是,化合物1是第一个通过无溶剂合成获得的稀土亚磷酸化合物,并且在化合物1的结构中存在左右手螺旋链。
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FPSO能源系统优化研究
徐孝轩, 张琴, 邱伟伟, 李焯超, 闫亚敏, 梁永图
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 45-52.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.008
摘要459)   HTML    PDF (2622KB)(276)    收藏
随着深海及边际油田的不断开发,FPSO(浮式生产储卸油装置)广泛应用于海上油气田开发。FPSO作为兼具产能和耗能的油气生产装置,在满足其用能需求的前提下,采取一个经济的能源分配方案,不仅有利于降低建设成本,同时有助于提高整个系统的能源利用率,促进节能。以能源系统年总成本费用最低为目标函数,在考虑能源平衡约束和技术约束的条件下,建立并求解一个FPSO分布式能源系统的混合整数线性规划(MILP)模型,以此确定年总成本最少的情况下的设备选择和容量以及相应的运行方案,从而达到节能降耗的目的。以渤海某FPSO为实例,对模型进行了计算验证。结果表明,与传统的运行方案相比,分布式能源系统可降低经济费用14.6%。此外,研究了能源价格对系统经济性的影响,发现天然气价格的上涨对DES(分布式能源系统)设计和运行影响较大。
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LAD⁃40对甲烷水合物生成影响研究
彭雪松, 马贵阳
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 53-57.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.009
摘要343)   HTML    PDF (1547KB)(163)    收藏
甲烷水合物可以作为载体储存、运输天然气,但在自然条件下生成缓慢,需要提高甲烷水合物的生成速率。为此,考察了双性表面活性剂LAD⁃40(月桂酰两性基二乙酸二钠)质量分数(10~500 μg/g)对甲烷水合物生成的影响。结果表明,在压力一定的条件下,LAD⁃40质量分数为0~500 μg/g时,甲烷水合物成核温度变化微小,LAD⁃40未改善甲烷水合物生成热力学条件;LAD⁃40增大了气液接触面积,缩短了成核诱导时间,随着LAD⁃40质量分数的增加,甲烷水合物生成速率线性增加,而气体消耗量变化不大,但与纯水条件下的气体消耗量相比提高显著。
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流量差异和管径突变对立管流动状态的影响
范玉斌, 王卫强, 秦国庆, 庄正刚
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 58-63.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.010
摘要337)   HTML    PDF (3330KB)(227)    收藏
为探究深海T型管流量差异和管径突变对立管管内流动特性参数的影响,以南海某油气田为研究对象,通过数值模拟的方法进行了研究。结果表明,立管管内流动状态受到水平管段内总流量影响,与其分支管段流量的关系不明显;当水平管段管径保持不变的条件下,在立管直径DC为0.03 m、0.06~0.12 m和0.24 m时,立管相关参数的变化规律不同;当立管管径发生突变时,管内流动参数的变化主要与其最小管径有关。
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基于不同Kalina循环的三种冷热电联供系统的热力学与热经济学分析
董师彤, 潘振, 商丽艳, 周莉
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 64-72.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.011
摘要392)   HTML    PDF (2272KB)(198)    收藏
以地热为热源,分别以KCS⁃11、KCS⁃34和KSG⁃1作为底循环,针对闪蒸⁃Kalina循环与吸收式制冷循环结合的三种冷热电联供系统(F⁃KCS11⁃ARC、F⁃KCS34⁃ARC、F⁃KSG1⁃ARC),进行了热力学和热经济学性能对比分析。结果表明,F⁃KCS11⁃ARC系统的总㶲损比F⁃KCS34⁃ARC系统和F⁃KSG1⁃ARC系统分别低5.3%和2.7%,其㶲损最大的组件是换热器1。F⁃KCS34⁃ARC系统的热效率最高,但地热源温度为155~220 ℃时,F⁃KCS11⁃ARC系统的热回收效率最大,且较小的地热源温度和闪蒸压力能使该系统获得更高的热回收效率。热经济学分析表明,泵1在三个系统中是成本最高的组件,其次为汽轮机2。F⁃KCS11⁃ARC系统的成本最低,年净收入最高,而且投资回收年限最小,其值分别为2.09×106美元、6.61×105美元和3.72 a。
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SK型静态混合器对原油混合特性影响的数值模拟
刘智铭, 董杰, 谢禹钧
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 73-77.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.012
摘要419)   HTML    PDF (1341KB)(248)    收藏
静态混合器作为一种新型高效的混合设备,因具有混合效果好、操作简单等优点而被广泛应用于工业生产。将SK 型静态混合器引入原油储罐中,以解决原油密度分布不均匀的问题。利用FLUENT软件,对其三维不可压缩流场进行了数值模拟;采用Eulerian多相流模型,模拟了SK型静态混合器中流体的速度场、密度场、温度场以及压力场。结果表明,在SK型静态混合器的螺旋叶片作用下,原油沿着叶片做方向相反的螺旋运动并呈周期性变化;通过叶片的切割、剪切和旋转作用,原油在出口处几乎混合完全,说明SK型静态混合器具有较好的混合效果,且压力损失较小,可降低能耗成本。
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风载荷作用下浮顶储罐的屈曲模态分析
吴宛津, 张巨伟
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 78-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.013
摘要420)   HTML    PDF (1428KB)(210)    收藏
对风载荷作用下立式储罐发生变形失效的问题进行了研究。应用Workbench软件对浮顶储罐进行建模,利用特征值进行屈曲分析并绘制储罐的屈曲变形图。通过软件读取不同阶数的模态图,分析储罐发生变形的部位和原因,并研究不同风速下储罐迎风面和背风面罐壁应力的变化情况。结果表明,壳体位移以径向位移为主;随着罐壁高度的增加,风载荷引起的应力由以轴向应力为主转变为以周向应力为主;周向角为0°时等效应力总体呈上升趋势,周向角为180°时罐壁所受等效应力呈先减小后增大的趋势。研究结果可为储罐的抗风设计提供参考。
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离散时滞切换系统异步混合 H 和无源跟踪控制
张思远, 聂宏
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 83-90.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.014
摘要469)   HTML    PDF (942KB)(162)    收藏
研究一类离散时滞切换系统基于异步切换下的混合H∞和无源模型参考跟踪控制问题。采用多Lyapunov函数理论并利用平均驻留时间方法,得到以线性矩阵不等式(LMIs)表示的时滞切换系统异步切换下指数稳定且具有混合H∞和无源模型参考跟踪性能的充分条件。最后,以仿真例验证所提出方法的正确性和有效性。
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DE算法改进的炼焦能耗RBF预测模型
陶文华, 陈娇, 桂运金, 孔平平
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (2): 91-96.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.02.015
摘要339)   HTML    PDF (1172KB)(171)    收藏
针对炼焦能耗计算繁琐、影响因素众多的问题,以目标火道温度、烟道吸力、水分、挥发分和炼焦时间为输入变量,以炼焦能耗为输出变量,提出基于差分进化算法改进的RBF预测模型。由于RBF网络存在学习能力差、收敛速度慢等多个缺点,针对性地改进了差分进化算法优化的能耗预测模型。利用具有强大全局搜索能力的差分进化算法,选择RBF网络中基函数的中心值、宽度和输出权重的计算最优值,以此作为RBF神经网络的中心值、宽度和输出权重。结果表明,改进后的RBF预测模型具有较高的精度、稳定性和训练速度,对降低炼焦能耗、提高焦炭产量和提高企业经济效益具有重要意义。
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封面目录
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 0-.  
摘要173)   HTML    PDF (2604KB)(196)    收藏
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H 2O 2修饰层状钛酸的离子交换性能
张瑾, 周雯丽, 王兴, 孔新刚
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 1-7.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.001
摘要469)   HTML    PDF (4119KB)(271)    收藏
采用H 2O 2溶液处理层状钛酸H 1.07Ti 1.73O 4·H 2O(HTO),对其实现H 2O 2插层改性。H 2O 2分子进入到层状钛酸的TiO 6八面体层间,并与层中Ti 4+形成过氧钛配位键,提高了TiO 6层负电荷密度。利用XRD、SEM、TEM、XRF、FT⁃IR等测试手段对离子交换前后的样品进行表征。结果表明,H 2O 2修饰后的HTO相对于HTO,其离子交换效率和离子交换容量都得到大幅度提升,其主要原因是H 2O 2的引入使TiO 6八面体层的负电荷增多。
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本溪市城市街道灰尘中重金属污染特征及评价
王霄雯, 李法云
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 8-13.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.002
摘要440)   HTML    PDF (807KB)(171)    收藏
采用X射线荧光光谱法探究了城市不同功能区街道灰尘重金属(Cu、Pb、V、Zn、Cr、Mn)空间分布特征与潜在生态风险。对本溪市文教区、商业区、居民区、工业区、交通区和混合区街道灰尘样品中的重金属含量进行了分析。结果表明,街道灰尘中重金属Cu、Pb、V、Zn、Cr、Mn平均质量分数分别为本溪市土壤环境背景值的3.4、3.1、0.9、5.5、2.0、1.0倍;Cu、V、Cr在文教区质量分数最高,Cr、Mn在商业区质量分数最低,V在居民区质量分数最低,Pb、Zn、Mn在工业区质量分数最高,Cu、Pb、Zn在混合区质量分数最低。应用潜在生态危害指数法评价的结果表明,本溪市街道灰尘中的重金属达到重污染水平,具有严重的潜在生态危害,其中,V、Cr、Mn属于低潜在生态危害,Zn属于中等潜在生态危害,Cu、Pb达到了重潜在生态危害。
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石油焦化学氧化法脱硫
黄惠阳, 曹祖斌, 韩冬云, 梁飞雪, 朱涛, 朱尧
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 14-17.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.003
摘要692)   HTML    PDF (997KB)(308)    收藏
采用化学氧化法对高硫石油焦的脱硫规律进行研究。以双氧水为氧化剂,甲酸、乙酸和丙酸为催化剂,考察了石油焦粒度、氧化剂体积与石油焦质量之比(液固比)、反应时间和反应温度等因素对脱硫效果的影响。结果表明,双氧水⁃甲酸氧化体系的脱硫效果最好,明显优于其他两种氧化体系,在石油焦粒度为100目、液固比为20 mL/g、氧化反应时间为18 h、反应温度为60 ℃的最佳工艺条件下,石油焦的硫质量分数由3.32%降至2.65%,脱硫率达到20.2%。
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钯催化间甲基苯乙酸和布洛芬的间位烯基化反应
焦博, 杜海武, 戴振华, 王景芸
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 18-23.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.004
摘要497)   HTML    PDF (1321KB)(223)    收藏
由于反应过程中形成不稳定的大环金属中间体和较高的过渡态内能导致反应较难进行,芳烃直接间位碳氢官能化具有很大挑战性。在过渡金属钯催化条件下,研究了嘧啶模板导向的芳基乙酸间位碳氢烯基化反应。对反应条件进行优化,考察了溶剂效应、催化剂、氧化剂的种类对反应的影响,获得最佳的反应条件。结果表明,所设计的嘧啶导向的芳基乙酸碳氢键活化反应可以实现芳基乙酸衍生物的间位高选择性官能化反应,利用该策略可构建出具有潜在药物活性的间位烯基化的布洛芬衍生物。
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Wittig反应在α,β⁃不饱和羧酸酯合成中的应用
赵世晨, 马金波, 于芳
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 24-27.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.005
摘要533)   HTML    PDF (610KB)(337)    收藏
以溴乙酸甲酯和三苯基膦为起始原料,首先制备溴磷盐,再加入碱,顺利地制得了Wittig试剂。利用苯甲醛和Wittig试剂发生Wittig反应制得α,β⁃不饱和羧酸酯(肉桂酸甲酯)。结果表明,最佳反应条件为:Wittig试剂和苯甲醛作为原料,苯作为溶剂,同时加入碳酸钾作为添加剂,在常温下搅拌反应24 h,以较高的收率(86%)得到了最终产物肉桂酸甲酯。同时,产物的构型为反式烯烃,说明了此方法具有较好的立体选择性。
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基于核电站管道系统防护的沉积问题研究
赵延鹏, 吴志锋, 金硕, 王皓, 张传新, 王富强
辽宁石油化工大学学报    2020, 40 (3): 28-34.   DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2020.03.006
摘要367)   HTML    PDF (2269KB)(227)    收藏
为了研究高温、高压下核电站内两相流中所含粒子在管道发生沉积的现象,深入探究粒子对管道的冲蚀沉积机制,采用相似原理与近似模化方法,设计并搭建了能够捕捉核电管道系统实际运行中关键参数的实验台。对30 h弯管沉积实验结果进行分析可知,90°水平弯管的外壁以及内壁为沉积热点区域,外壁轴向角30°~45°区域为沉积量最大区域;Co元素在8 mm×8 mm×3 mm样片上的沉积量达1.98×10-10 g。研究结果可为核电站辐射剂量预测以及辐射防护提供参考数据。
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