石油化工

三角褐指藻提取生物柴油的生态响应研究
何峰,傅鹏程,徐春明
2011, 24 (1): 1-5. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.001
摘要 ( ) PDF ( 300KB ) ( ) 　　
为了考察光暗对比以及不同碳源类型和浓度对于三角褐指藻生化物质的影响，用含有葡萄糖、乙酸钠和甘油的培养基对三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）进行培养，并测定生物量、细胞浓度、生化物质以及脂肪酸含量。结果表明,三角褐指藻具有光自养和兼养生长的能力；三角褐指藻对底物浓度与有机碳源具有选择性，其中利用葡萄糖的最佳浓度为20 mmol/L；在500 mL三角瓶培养过程中生长适宜条件为：温度(25±1) ℃，光强25 μmol/（m2·s），pH为7.5。不管哪种碳源均能够促进三角褐指藻生物量的积累。将细胞浓度达到2.5×106 个/mL培养末期的藻液进行蛋白质、还原糖、叶绿素以及总脂（TOL)含量分析，考察不同生长条件下生化物质的积累以及细胞生物量的变化。通过超声波萃取及索氏抽提总脂，质量分数达到20%（干重）；利用GC-MS分析脂肪酸含量及组成，其中以C16∶1,C16∶0居多，质量分数分别为34.8%，11.9%，可以用于提取生物柴油。
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季铵盐改性蒙脱土的微观结构与表面分形特征
郑广,高芒来,罗忠新,李晓燕
2011, 24 (1): 6-11. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.002
摘要 ( ) PDF ( 389KB ) ( ) 　　
以两种双子季铵盐（MD, DMB）和一种单季铵盐（HTMAB）为有机改性剂，通过阳离子交换法对Na蒙脱土改性，制得季铵盐有机改性蒙脱土。采用N₂吸附法、X射线衍射（XRD）及红外光谱分析（FT-IR）研究了季铵盐有机改性蒙脱土的微观结构及表面特征。结果表明，经MD，DMB及HTMAB改性后，蒙脱土BET比表面积及层间距均有所减小，这与传统长链单季铵盐的改性效果不同；有机改性后，季铵盐阳离子成功吸附于蒙脱土的层间，蒙脱土的微观结构发生了改变，形成微孔和介孔同时存在的二维交错多孔结构，表面由亲水性转变为疏水性，且改性蒙脱土分形维数D较原土有所减小，表明改性土孔隙分布更加均匀。
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NiB/C催化剂用于硝基苯加氢制备对氨基苯酚的研究
宋威,王旺银,张宇,殷光松,张翻,宋丽娟
2011, 24 (1): 12-17. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.003
摘要 ( ) PDF ( 342KB ) ( ) 　　
以负载型非晶态合金NiB/C为催化剂、硫酸锌溶液为酸性介质进行硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚的反应。考察了反应温度、反应压力、反应时间、NiB/C催化剂加入质量和硫酸锌加入质量对反应的影响，得到了对氨基苯酚取得较高选择性的反应条件。通过建立的五因素四水平的正交实验，确定了较佳实验方案：反应温度为120 ℃，反应压力为0.1 MPa，反应时间为3 h，催化剂加入质量为3 g，硫酸锌加入质量为4 g。分析结果显示，硝基苯的转化率达86.78%，对氨基苯酚和苯胺的选择性分别为15.62%和76.02%。
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锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.2O₂的合成及性能研究
杨占旭,乔庆东
2011, 24 (1): 18-20. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.004
摘要 ( ) PDF ( 318KB ) ( ) 　　
以硝酸盐和淀粉为原料，采用溶胶-凝胶方法合成LiNi_0.8Co_0.2O₂锂离子电池正极材料，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜(SEM)和电化学测试等方法对合成材料的结构、形貌以及电化学性能进行表征。结果表明，合成材料为单一晶相的α-NaFeO₂型层状结构，颗粒小且分布均匀，在电压为2.75~4.50 V (vs. Li+/Li) 范围内，以0.2 mA/cm2电流密度下经恒电流充放电测试，其首次放电比容量为183.1 mAh/g，经过50周充放电循环后放电比容量为171.3 mAh/g，表现出较大的初始放电比容量和良好的循环性能。
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反应条件对正庚烷在Mo2C/HB上异构产物的影响
常勇,王海彦,朱静
2011, 24 (1): 21-25. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.005
摘要 ( ) PDF ( 379KB ) ( ) 　　
以正戊烷为碳源，采用程序升温法制备了Hβ沸石分子筛负载碳化钼催化剂，并进行X射线衍射(XRD)表征。在固定床微型反应器内进行正庚烷在该催化剂上的异构化反应，考察反应条件对正庚烷异构化产物分布的影响，并探讨正庚烷异构化的反应机理。结果表明，正庚烷的异构化是双分子聚合裂化和经由金属环丁烷中间体的键转移机理协同作用的结果，异构产物以甲基己烷为主，同时产生部分二甲基戊烷和环烷烃以及裂化产物；在533～553 K内，反应温度对正庚烷异构生成甲基己烷的影响不明显，但提高温度能促进裂化反应；氢气压强提高同时抑制异构化和加氢裂化反应；降低空速有利于单甲基己烷向辛烷值更高的二甲基戊烷转化；氢烃体积比增加对异构化反应有抑制作用，对裂化反应没有影响。
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人工神经网络方法对卤代联苯化合物的QSRR研究
张晓彤,国晶晶,任创
2011, 24 (1): 26-29. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.006
摘要 ( ) PDF ( 299KB ) ( ) 　　
将卤代联苯化合物作为研究体系，利用基于原子类型的电子拓扑结构（E-state）和基于13种原子类型的电性距离矢量描述子（MEDV-13）作为描述符，分别应用多元线性回归、人工神经网络中的误差反向传播神经网络和径向基函数神经网络的方法建立了55种卤代联苯化合物的QSRR模型。使用人工神经网络的方法预测的结果比多元线性回归的方法的结果稍好，相关系数R可以达到0.99以上，说明使用人工神经网络的方法能够准确地预测卤代联苯化合物的气相色谱和液相色谱的保留指数。
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沉淀法制备ZrO2 中制备方法对氧化锆晶相的影响
张静,阎松
2011, 24 (1): 30-33. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.007
摘要 ( ) PDF ( 305KB ) ( ) 　　
以氧氯化锆为前驱物, 用沉淀法制得了纳米氧化锆（ZrO₂）粒子, 并探讨了沉淀过程中沉淀剂加入速度、洗涤和干燥方式对ZrO₂晶粒尺寸和晶型转变的影响。结果表明，合成过程中干燥方式对ZrO₂样品的尺寸影响最大。沉淀剂的加入速度越快，越有利于四方晶相ZrO2的稳定，在制备过程中采用醇洗、真空干燥的方式比水洗、空气干燥更有利于抑制ZrO₂从四方相到单斜相的相变。
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含吡啶环的十聚钨酸季铵盐催化合成环己酮
高玉环,吕振波,刘丹
2011, 24 (1): 34-36. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.008
摘要 ( ) PDF ( 237KB ) ( ) 　　
以十聚钨酸季铵盐（［Bun Py］₄W₁₀O₃₂）为催化剂、质量分数30%的H₂O²为氧化剂，研究了环己醇催化氧化生成环己酮的反应，考察了反应时间、反应温度、H₂O₂和催化剂的物质的量等因素对此反应的影响。得出了此反应的最佳条件：反应温度为80 ℃，催化剂物质的量为0.06 mmol，H₂O₂物质的量为125 mmol，环己醇物质的量为50 mmol，回流反应8 h。在最佳反应条件下，环己醇的转化率为86.5%，环己酮的选择性可达到98.3%。反应后催化剂不溶于反应体系，简单过滤即可回收，重复使用3次后其活性基本不变。
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Schiff碱合成及其自组装单分子膜在银表面防护性能
刘琳,楚茂阳,邢锦娟,钱建华
2011, 24 (1): 37-40. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.009
摘要 ( ) PDF ( 235KB ) ( ) 　　
以寻求低成本，高收益的探索思路为基础，制备出一种新式自组装分子膜，将其组装到金属体表面，进而达到防止金属腐蚀的目的。以水杨醛与乙二胺为原料，合成出乙二胺缩水杨醛Schiff碱，确定了最佳合成条件。对产物进行了熔点测定，红外光谱（IR）分析及质谱（MS）分析，确定制备的产物即为乙二胺缩水杨Schiff碱，并首次将其配制于花生油溶液中。将Schiff碱自组装到银片表面，利用金相显微镜观察Schiff碱的成膜现象；用循环伏安技术对自组装膜进行分析。实验结果表明，Schiff碱自组装分子膜能有效抑制异相电子的转移，组装速度快且性能稳定，减少了银片机体的腐蚀。总结了Schiff碱自组装分子膜对金属防护的效用和价值。
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润滑油基础油糠醛精制工艺加助剂脱氮小试研究
李东胜,张毅,宋毅,翟玉春
2011, 24 (1): 41-43. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.010
摘要 ( ) PDF ( 248KB ) ( ) 　　
为了提高润滑油的氧化安定性，用络合萃取的方法对某厂减三线脱蜡油进行了脱氮精制处理的小试实验。结果表明,[CM(15]糠醛与金属盐的混合溶剂能够有[CM)]效地脱除脱蜡油中的碱性氮化物，减三线脱腊油的碱氮量由432.32 μg/g降至91.99 μg/g，[KG*4]其脱氮率为78.12%。[KG*4]减三线脱蜡油糠醛精制工艺实验室的适宜操作条件为：加入助剂6 g/kg、精制温度118 ℃、精制时间20 min、剂油体积比2.0、沉降时间30 min。白土精制过程最佳操作条件为：白土加入质量分数为2.5%，精制温度150 ℃，精制时间20 min，白土不焙烧。
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N,N,N-三乙基-2-羟基-3-月桂酰氧基丙基氯化铵的合成与性能
张荣明,张振宇,马冬晖
2011, 24 (1): 44-47. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.011
摘要 ( ) PDF ( 280KB ) ( ) 　　
以月桂酸、环氧氯丙烷和三乙胺为主要原料，经酯化、季铵化合成了N,N,N-三乙基-2-羟基-3-月桂酰氧基丙基氯化铵（CELA），对CELA的合成进行了研究。结果表明，酯化反应条件：n(月桂酸)/n(环氧氯丙烷)=1.0∶1.2，反应温度为80 ℃，反应时间为8 h，苄基三乙基氯化铵（TEBAC）为催化剂，3-氯-2-羟基-月桂酸丙酯的收率达到98.7%；季铵化反应条件：n(中间体)/n(三乙胺)=1.0∶1.8，反应温度为80 ℃，以异丙醇作溶剂，反应时间为25 h，得到粗产品经乙醇-丙酮混合溶剂提纯后活性物的质量分数可达到95.0%以上，对所得产品进行红外表征及性能测试。25 ℃时其水溶液的临界胶束浓度为0.21 mmol/L，CELA的表面张力为33.27 mN/m，CELA质量浓度为20 g/L时对高岭土防膨率达到80%，40 mg/L时对A3碳钢的缓蚀率可达到87.5%。
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Nb-SBA-15的直接合成及其催化氧化苯乙烯性能研究
白向向,沈健,魏田升
2011, 24 (1): 48-51. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.012
摘要 ( ) PDF ( 404KB ) ( ) 　　
以Nb₂O₅为铌源直接合成Nb-SBA-15，通过X射线衍射（XRD）、氮气吸附脱附分析（BET）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（DTA）表征手段对其结构进行分析。结果表明，铌负载于SBA-15后，仍保留SBA-15的高度有序的二维六方介孔结构。(Z)-Nb-SBA-15分子筛催化剂对苯乙烯氧化反应具有较高的催化活性，温度为70 ℃，n（苯乙烯）/n（过氧化氢）/n（丙酮）=1∶2∶2，催化剂质量为原料质量的10.0%的条件下反应10 h，苯乙烯的转化率达到43.21%，苯甲醛的选择性为94.32%，且该催化剂稳定性较好，是性能良好的固体酸催化剂。
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不同韵律油藏蒸汽驱后转热水驱物理模拟研究
王正东
2011, 24 (1): 52-58. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.013
摘要 ( ) PDF ( 825KB ) ( ) 　　
针对普通稠油油藏，利用三维剖面模型分别进行反韵律、正韵律和复合韵律油藏注蒸汽开发，后期进行转热水驱或水汽交替注入开发的物理模拟研究。结果表明，注入蒸汽由于重力超覆作用而向油藏顶部运移，和正韵律油藏相比，反韵律油藏顶部更容易形成蒸汽的窜流通道；而转热水驱或水汽交替注入后，注入热水携带油藏中蒸汽的剩余热量向油藏下部运移，从而有效动用油藏中蒸汽驱的剩余油，改善稠油油藏的开发效果，降低生产井的含水率。蒸汽驱后转水汽交替注入的驱油效率比转热水驱的驱油效率有所提高，水汽交替注入实施过程中含水率出现大幅度降低，增油效果明显。
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稠油拟启动压力梯度测定实验方法及应用
宁丽华
2011, 24 (1): 59-63. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.014
摘要 ( ) PDF ( 421KB ) ( ) 　　
根据多孔介质中单一流体的渗流规律及物质平衡原理，在考虑稠油微可压缩特性与非线性渗流特征基础上，建立一维稠油非线性渗流理论模型，以此为理论基础设计了两种非稳态渗流测压方式测定稠油拟启动压力梯度的实验方法。通过拟合恒流量注入过程与停止注入过程的多孔介质注入端测定的压力变化，从而计算出不同温度时稠油的拟启动压力梯度值。对比理论计算与稳定实验测定拟启动压力梯度的误差可知，关闭注入端测定注入端压力变化而求得的稠油拟启动压力梯度更精确，其原因是由于停止注入实验方法只需进行压力测量而无需考虑流量测量的问题，因此该方法实验简单易操作、实验时间短、计算精度高。
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化工机械

状态方程和活度模型在液固相平衡计算中的应用
向敏,宫敬
2011, 24 (1): 64-67. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.015
摘要 ( ) PDF ( 344KB ) ( ) 　　
分别采用状态方程和活度模型描述液相，采用溶液理论描述固相，对液固两相平衡进行了计算。比较了ＰＲ和ＳＲＫ状态方程以及活度模型描述液相特性时对液固平衡计算结果的影响。通过算例分析可知，采用ＰＲ和ＳＲＫ状态方程描述液相时相平衡计算结果差别不大，液相和固相都采用活度模型时计算结果也很相近。上述结果表明，对于计算原油中固相沉积相平衡，可以采用状态方程或者活度模型描述液相的特性，两者对计算结果的影响不大。
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喷嘴结构对流场性能影响的研究
邱庆刚,刘丽娜
2011, 24 (1): 68-72. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.016
摘要 ( ) PDF ( 561KB ) ( ) 　　
利用VOF（volume of fluid）方法对海水淡化中空离心式喷嘴的气液两相流动进行了数值模拟，并将模拟结果与实验数据进行了对比，两者吻合良好。对喷嘴出口扩散角和出口直径等结构参数进行了比较分析，得出结论:喷嘴出口扩散角越大，喷淋液锥角度也越大，但出口扩散角度并不是越大越好，实际应用中存在一个最优值；喷嘴出口扩散角会影响到空气心吸气气流的速度大小；喷嘴中心轴线处空气心直径随着喷嘴出口直径的减小而变小，该处速度曲线有两个跃动，第一个跃动发生在刚进入喷嘴的位置（z=0.05 m），第二个跃动发生在喷嘴出口收缩段至出口扩张段（0.02~0.04 m）；喷嘴出口直径越小，对喷嘴内接近出口处液体的加速作用越明显，出口截面上的径向速度越大。
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原油储运设施专家系统的开发
吴江涛,陆雅红,高辉,肖礼军,杨春来
2011, 24 (1): 73-77. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.017
摘要 ( ) PDF ( 386KB ) ( ) 　　
基于不同种类油品物性实验及数值模拟产生的温度场数据，对原油储运设施进行传热研究分析，并根据相关的研究成果开发了一个专家系统。该专家系统界面以MFC为基础，核心算法采用C/C++编写，提供了不同油品不同温度下物性查询、最优运行参数计算、储罐与管道非稳态温度场模拟及运行预测等功能，可为油库运行提供决策，减少能耗，可有效解决油库运行成本高以及科学化管理程度低的问题。
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LNG储罐火灾环境热响应数值分析研究
李素,陈保东,张振庭
2011, 24 (1): 78-81. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.018
摘要 ( ) PDF ( 349KB ) ( ) 　　
建立了LNG受热自然对流及气化传质数学模型。针对立式全容储罐不同火灾情况的热响应过程进行三维数值模拟。分析了不同火灾情况下，不同充装率对LNG储罐热响应的影响。研究表明：火灾初期，罐内温升较快，自然对流剧烈。罐体充装率相对越高，罐内压力响应越快，温度响应越慢。且池火情况充装率对压力的影响更大。喷射火灾引起的热响应快于池火火灾。计算结果与相关文献吻合较好，可为工程应用提供一定的理论指导。 
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输油管道堵塞水力瞬变模拟分析
孙二国,王岳,张治国,吴琦,赵庆福
2011, 24 (1): 82-85. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.019
摘要 ( ) PDF ( 269KB ) ( ) 　　
当输油管道某点突然发生堵塞，堵塞处将出现瞬态压力突变，堵塞上、下游处分别形成一增压波和减压波，并以一定的速度向堵塞点上、下游两端传播。通过建立管道堵塞水力瞬变模型，利用Ｖｉｓｕａｌ　ｃ＋＋６．０编写堵塞水力特性分析程序，取特定的案例，对案例中管道不同堵塞面积引起的水力瞬变特性进行了模拟。分析模拟结果，得出了不同的堵塞面积对管道的压力、流量等水力特性的影响。
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新型调驱剂羧甲基淀粉溶液封堵性能研究
王博,李明远
2011, 24 (1): 86-88. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.020
摘要 ( ) PDF ( 220KB ) ( ) 　　
为了研究新型调驱剂羧甲基淀粉的封堵性能，以相同过滤体积下封堵时间的长短为封堵性能的测定指标，用溶剂法实验室自制羧甲基淀粉进行封堵实验。经研究发现其封堵性能受羧甲基淀粉浓度、溶液矿化度及放置温度和时间的影响。随着羧甲基淀粉浓度和矿化度的增加，溶液的封堵性能提高；在７０℃下，溶液的过滤时间随放置时间呈现增大趋势；在９０℃下相反，呈减小趋势。
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基于混合波形特征的原油管道泄漏检测系统设计
陈勇,关晶
2011, 24 (1): 89-92. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.021
摘要 ( ) PDF ( 282KB ) ( ) 　　
利用小波变换在突变信号处理中的优势，提取出原油管道泄漏信息经过小波变换后的泄漏点特征，运用回归分析方法，对泄漏信号的实测数据进行分析和定量识别。设计了反映泄漏信息的混合波形特征，并基于该特征实现了原油管道泄漏检测系统设计，由此定位管道泄漏位置，通过实验验证了方法的可行性。
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广义Markov切换系统在有界转移概率下的H 控制
王国良
2011, 24 (1): 93-96. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2011.01.022
摘要 ( ) PDF ( 252KB ) ( ) 　　
研究了连续广义Markov切换系统在有界转移概率下的H∞控制。通过采用保守性较小的估计不等式, 得到了连续广义Markov切换系统正则, 无脉冲, 随机稳定且具扰动系数γ的充分条件。给出了H∞控制器求解条件。最后, 通过仿真算例验证了所得结论的有效性。
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