石油化工

3株低温烷烃降解菌的摄取模式
马会强,张洪林,李爽,李长波,刘娜
2010, 23 (4): 1-4. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.001
摘要 ( ) PDF ( 585KB ) ( ) 　　
采用碳源利用性、细胞表面亲油性和发酵液乳化性方法研究了3 株低温烷烃降解菌:A(耶氏酵母菌)、H(红球菌)及LD2(不动杆菌)对石油烃的摄取模式。结果表明, A、H 菌利用亲水性碳源能力较强, 稳定期发酵液OD600 值分别为1.85 ～ 2.12 、1 .41 ～ 1.54 , 同时菌株能较好的利用疏水性碳源生长, 发酵液OD600 值分别为0 .68 ～ 0.80、0.63 ～ 0 .68 ;菌株细胞表面亲油性在对数生长期最高, M ATH 值分别为0 .69 、0.61 ;菌株均产生表面活性物质, 使油层乳化呈微滴悬浮于水相, 乳化层与总高度比值最大分别为0 .94 、0 .96;确定A 、H 菌摄取石油烃时属于细胞与石油烃微滴之间的相互作用模型。LD2 菌利用亲水性碳源能力较差, 稳定期发酵液OD600 值仅为0 .48 ～ 0.58, 但能较好的利用疏水性碳源生长, 发酵液OD600 值为0.78 ～ 0 .82;菌株细胞表面亲油性在整个生长周期均较高, MATH 值为0 .72 ～ 0.85 ;油层无乳化;确定LD2 菌在摄取石油烃时属于细胞与石油烃大颗粒之间的直接接触模型。
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渣油加氢转化过程中沥青质的结构变化
孙昱东,杨朝合,山红红,沈本贤
2010, 23 (4): 5-9. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.002
摘要 ( ) PDF ( 169KB ) ( ) 　　
通过1H -NMR、元素分析和平均相对分子质量等方法研究了不同沥青质质量分数的渣油在高压釜内加氢反应前后沥青质结构和组成的变化。结果表明, 加氢反应后沥青质的平均相对分子质量和H/C 原子比减小, 芳碳分率增大, 芳香环系周边氢取代率σ及芳香环系缩合度参数H AU/ CA 减小, w(HA)增加, 而w(Hα)、w(Hβ)、w (H γ)减少, 沥青质的取代芳碳分率减少, 质子芳碳分率增加, 表明加氢反应后所得沥青质的缩合度增大, 沥青质发生了明显的脱烷基侧链反应。加氢后沥青质的含硫质量分数降低, 含氮质量分数增加。随原料中沥青质质量分数的增加, 加氢后沥青质的环烷环数和芳香环数均逐渐增加, 尤其是芳香环数, 甚至会大于原生沥青质。渣油加氢过程中沥青质主要是以单元薄片为基本单元参与反应的, 沥青质的加氢反应, 既有自由基反应, 又有正碳离子反应。
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改性Y分子筛对汽、柴油中有机组分的吸附
孟秀红,段林海,宋丽娟,孙兆林
2010, 23 (4): 10-14. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.003
摘要 ( ) PDF ( 671KB ) ( ) 　　
用2 次离子交换和2 次焙烧的方法制备了CeY 、AgY 和CuY 分子筛, 并用X 射线衍射仪(XRD)、比表面分析仪(BET)、电感耦合等离子体质谱(ICP -MS)对其进行了表征。研究了噻吩、苯、正辛烷、1 -辛烯在NaY、 CeY、AgY 和CuY 上的吸附等温线, 并用Langmuir 方程进行了拟合。结果表明, 29 ℃时噻吩、苯、正辛烷在NaY、 CeY、AgY 和CuY 上的吸附等温线都能被Langmuir 方程很好的拟合;29 ℃时1-辛烯分别在NaY 、AgY 和CuY 上的吸附等温线也能被Langmuir 方程很好的拟合;1 -辛烯在CeY 上的吸附等温线偏离Langmuir 方程。
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两性共聚物AM/DAC/AMPS的合成、表征与溶液性能
安会勇,张春静,宋春雷
2010, 23 (4): 15-19. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.004
摘要 ( ) PDF ( 622KB ) ( ) 　　
以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和2 -丙烯酰胺-2 -甲基丙磺酸(AMPS)为原料, 以2 , 2 -偶氮二[ 2 -(2 -咪唑啉-2 -代)丙烷] 二氢氯化物(VA -044)为引发剂, 在水溶液中合成了AM/ DAC/ AMPS 系列两性共聚物(简称AMACAS 系列)。对共聚产物进行红外光谱和元素分析表征, 结果表明共聚物组成与投料比相近。对两性共聚物的溶液性能进行测定, 结果显示电荷密度适当且阴、阳离子比例接近1 的两性聚合物(AMACAS -5 -5)溶液粘度随着NaCl 浓度的增大而增大, 且高温老化后粘度保留率达45 .6 %, 说明其具有一定的耐盐、抗温能力。
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辛基酚聚氧乙烯醚磺酸盐的合成与界面张力的测定
贺伟东,李瑞冬,葛际江,张贵才,李娜
2010, 23 (4): 20-24. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.005
摘要 ( ) PDF ( 997KB ) ( ) 　　
　以辛基酚聚氧乙烯醚(OP-4)和氯化亚砜(SOCl²)为原料, 经氯代和磺化合成了辛基酚聚氧乙烯醚磺酸盐(OPES -4), 利用高效液相色谱法和两相滴定分别对各步反应收率进行了测定, 对合成条件进行了优化。结果表明, 氯代反应以吡啶为催化剂在70 ℃下反应2 h 即可完成;磺化的最佳反应条件为:以亚硫酸钾为磺化剂, 与氯代辛基酚聚氧乙烯醚物质的量比1 .3 ∶1, 在170 ℃下反应4 h , 收率可达82.6%。利用红外光谱仪和核磁共振波谱仪对产物结构进行了表征;同时考察了不同矿化度下OPES-4 浓度和油水动态界面张力的关系, 得到了OPES -4 适用的最佳NaCl 质量分数在16 %～ 20% , 界面张力最低可达1 .5 ×10 ^-2mN/m.
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四氯化锡掺杂聚苯胺催化合成柠檬醛1,2-丙二醇缩醛
张庆,乔艳辉,黄桂来,王序婷
2010, 23 (4): 25-28. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.006
摘要 ( ) PDF ( 245KB ) ( ) 　　
以柠檬醛、1, 2-丙二醇为原料, 四氯化锡掺杂聚苯胺(PAn -SnCl4)为催化剂催化合成柠檬醛1, 2 - 丙二醇缩醛。研究了醛醇物质的量比、催化剂质量、反应时间等因素对产品收率的影响。结果表明, 在n(柠檬醛)/ n (1 , 2-丙二醇)=1 ∶3 , 催化剂质量为反应物料总质量的2 .0 %, 带水剂环己烷质量为反应物总质量的40 %, 反应时间2.0 h 的最佳反应条件下, 柠檬醛1 , 2-丙二醇缩醛的收率可达94.65%。催化剂重复使用5 次, 产品收率仍达 88 .39 %。
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顺酐加氢制备丁二酸酐的研究
陈建兵,廖克俭,佟明友
2010, 23 (4): 29-32. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.007
摘要 ( ) PDF ( 1175KB ) ( ) 　　
以顺酐和氢气为原料, 以活性炭负载金属为催化剂, 在加氢溶剂存在下, 催化加氢制备丁二酸酐。考察了顺酐质量分数、氢分压、反应温度、反应时间和搅拌速度等对加氢反应效果的影响。在加氢溶剂存在下, 顺酐质量分数30 %, 氢分压3 .0 MPa 、催化剂质量分数为0.5%、反应温度80 ℃、反应时间为3 h, 搅拌速率200～ 250 r/ min 的反应条件下, 顺酐转化率在99 %以上, 丁二酸酐选择性大于90%,
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青霉T24-2降解甘蔗渣及发酵产氢的研究
孟庆祥,邬小兵,丛一博,李倩一,龙敏南
2010, 23 (4): 33-37. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.008
摘要 ( ) PDF ( 707KB ) ( ) 　　
通过单因素试验及正交试验对青霉(Penicil lium sp.)T24 -2 产纤维素酶及酶解甘蔗渣的条件进行优化, 并分析了产酸克雷伯氏菌(K lebsiella oxy toca)HP1 利用甘蔗渣糖化液产氢的特性。单因素试验结果表明, 蔗渣/ 麸皮质量比、曲酶/蔗渣质量比、固(曲酶+蔗渣)/ 液(水)质量比、糖化时间是影响产纤维素酶和蔗渣糖化率的主要因素。经正交试验并考虑大规模应用时的成本, 确定青霉T24-2 固态发酵产纤维素酶的最佳蔗渣/麸皮质量比为4∶6 。利用曲酶对甘蔗渣进行糖化的最佳条件为:曲酶/ 蔗渣质量比为1 ∶3, 固(曲酶+蔗渣)/液(水)质量比为 1∶3 , 糖化时间为20 h , 在此条件下甘蔗渣糖化率可达43.6%。产氢试验表明产酸克雷伯氏菌H P1 利用甘蔗渣糖化液, 每克甘蔗渣产氢可达41.0 m L。研究表明青霉T24 -2 是一株较好的产纤维素酶菌株, 可应用于纤维素生物质的开发与利用。
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NaHSO4·H2O催化蓖麻油酯交换制备生物柴油动力学
靳福全,牛宇岚,商云岩
2010, 23 (4): 38-43. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.009
摘要 ( ) PDF ( 724KB ) ( ) 　　
采用过量浓度法对一水硫酸氢钠催化蓖麻油与甲醇酯交换反应宏观动力学进行了研究。考察了不同温度下蓖麻油转化率和时间的关系以及甲醇转化率和时间的关系。用高效液相色谱仪测定了不同反应时刻系统的甲酯含量。用线性回归方法处理实验数据得出:蓖麻油分级数为1.5, 甲醇分级数为0.5 ;当反应温度为303、313、 323 、333 K , 催化剂加入量为油质量的5 %, 搅拌速率为600 r/ min 时, 表观速率常数分别为:0.003 934、0.005 271、 0.006 656、0.008 237 dm3/(mol · min), 表观活化能为20 .627 kJ/ mol, 表观频率因子为14.280 6 dm3/(mo l· min)。动力学方程的预测结果和实验结果吻合较好。
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生物地耕法降解含油污泥的研究
关月明,张忠智,张卫木
2010, 23 (4): 44-47. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.010
摘要 ( ) PDF ( 924KB ) ( ) 　　
对含油质量分数为9.0%和10.2%的油泥进行生物地耕法的研究。结果表明, 生物降解120 d 后, 油泥残油质量分数分别由9 .0 %和10 .2 %降至3.1%和4.0%, 石油降解率分别为65 .6 %和60 .8 %;同时利用气相色谱-质谱分析生物降解前后含油污泥中饱和烃的组分和质量分数变化, 含油质量分数为9 .0 %和10 .2 %油泥中的长链烷烃分别减少39 .8 %和42.2 %。
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单扫伏安法测定聚苯胺的电导率
李琪,乔庆东
2010, 23 (4): 48-50. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.011
摘要 ( ) PDF ( 524KB ) ( ) 　　
　以实验室合成的本征态和两种掺杂改性的聚苯胺为待测试样, 采用恒电位仪的两电极测量体系, 利用单扫伏安法测定了聚苯胺的电导率。在测定时, 电极与试片间的压力影响接触电阻, 当压力为0 .5 MPa 时该电阻可忽略。实验测得3 种聚苯胺的电导率分别为5 .92 ×10 ^-5 、1 .52×10^-2 、2 .68×10^-1 S/cm , 说明掺杂改性聚苯胺的电导率有很大的提高。单扫伏安法方法不仅简便, 而且适合于测定半导体的电导率
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制动液用环状硼酸酯的研制
刘峰,荆鹏,王晓蕾,丛玉凤
2010, 23 (4): 51-55. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.012
摘要 ( ) PDF ( 999KB ) ( ) 　　
采用减压装置合成环状硼酸酯, 并考察了侧链结构对硼酸酯干沸点的影响, 硼酸酯的pH 值及结构对其水解稳定性的影响。实验利用IR 对产品结构进行表征, 并按照国标方法对硼酸酯的性能进行测定。实验结果表明, 对于五元环状硼酸酯, 一定聚合度的多聚醇醚侧链对硼酸酯的干沸点的影响规律是:侧链的碳氧个数比越大, 其干沸点越低;对于大环硼酸酯:侧链中的碳氧个数比越大, 其干沸点越高。最终, 得到了干平衡回流干沸点在240 ℃ 以上的环状硼酸酯产品, 并且考察出当硼酸酯产品的pH 值至中性或偏碱性时水解稳定性较好, 可达到96 h 以上。
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封闭油藏注气增能降粘提高采收率研究
李鹏华,李兆敏,李宾飞
2010, 23 (4): 56-59. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.013
摘要 ( ) PDF ( 884KB ) ( ) 　　
封闭油藏主要靠油藏自身的弹性能开采,能量衰竭很快。向地层注入C_O2或烟道气，可以增加封闭油藏的压力，补充地层弹性能。利用高温高压PVT设备，把注入烟道气或者CO₂和稠油充分混合，测得1 MPa到7 MPa条件下的烟道气或者CO₂稠油的粘度和体积系数。并用岩心实验模拟注入烟道气或者CO₂的稠油压力衰竭开采过程。实验表明,CO₂和烟道气在原油中有很好的降粘能力，40 ℃、7 MPa条件下分别饱和CO₂和烟道气，饱和CO₂原油的粘度降低幅度超过95%，体积膨胀15%；饱和烟道气的原油粘度降低38.1%，体积膨胀4.9%。压力衰竭实验表明,注入段塞的大小0.4 PV为宜；[CM(10]三轮次注气增能降粘[CM)]CO2能采出57.84%的原油；烟道气能采出43.99%原油；水驱后注气增能分别能提高采收率17.31%、13.29%。
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堵水新技术在高尚堡浅层区块的应用
李良川,刘怀珠,李宜坤,周燕
2010, 23 (4): 60-63. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.014
摘要 ( ) PDF ( 385KB ) ( ) 　　
高尚堡油田浅层油藏为边底水驱动油藏, 天然能量充足, 油水层间隔层较薄, 在开发过程中易形成边底水突进、水窜、水淹, 油井含水上升速度快。为抑制水锥或控制边底水锥进, 最大限度地延长油井无水或低含水采油和保持边底水均匀驱替, 达到提高底水油层开发效果的目的, 开展了选择性化学堵水技术的室内评价和现场试验。室内评价实验表明该堵剂的无量纲堵水堵油比达5 .25 , 在高尚堡油田浅层区块筛选G104-5P35 井的矿场试验后降水增油效果比较明显, 截止目前累计增油705 t , 降水68 000 m3 , 含水下降4%, 并且持续有效。
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正交实验法研究ZrO₂/SiO₂ 复合溶胶稳定性
江云波,李小霞,张克铮
2010, 23 (4): 64-67. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.015
摘要 ( ) PDF ( 480KB ) ( ) 　　
　以正硅酸四乙酯(TEOS)、氧氯化锆(ZrOCl₂ · 8H₂O)、乙醇(EtOH)和水为原料, 盐酸(HCl)为催化剂, N , N -二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂, 经水解、缩聚, 停留一段时间后, 制备了ZrO₂/SiO₂ 复合溶胶。利用正交实验考察了温度、n(ZrOCl₂)/n(TEOS)、n(H₂O)/ n(TEOS)、n(DM F)/ n(TEOS)以及pH 值对ZrO₂/SiO₂ 复合溶胶稳定性的影响。结果表明, 对溶胶稳定性影响的强弱顺序为n(ZrOCl2)/ n(TEOS)>温度>n(DM F)>n(TEOS)>n (H ₂O)/ n(T EOS)>pH 值。n(ZrOCl₂)/ n(TEOS)对溶胶稳定性影响最大, 随着比值增大, 溶胶稳定性降低。其次是温度、n(DMF)/ n(TEOS)对溶胶稳定性影响, 随温度升高溶胶稳定性降低, 随n(DMF)/n(TEOS)比值增大, 溶胶稳定性升高。当n(H₂O)/ n(TEOS)取9～ 15, 随n(H ₂O)/ n(T EOS)比值的增加, 溶胶稳定性先增加后降低。在酸性条件下, 溶胶稳定性随pH 值增大而升高。
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CO₂ 泡沫状态方程的理论模型研究
王冠华,李兆敏,李宾飞,李松岩
2010, 23 (4): 68-72. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.016
摘要 ( ) PDF ( 1098KB ) ( ) 　　
通过理论推导, 考虑CO2 在水中的溶解性, 修正了非溶解性气体泡沫理论状态方程, 得到CO2 泡沫的理论状态方程。计算结果表明, CO2 泡沫理论状态方程的计算结果符合客观规律, 能够较准确模拟实际CO2 泡沫状态。通过对比实验数据结果表明, 该方程具有一定的精度, 满足理论分析和工程应用需要。
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化工机械

十字挡板型进料分布器结构优化研究
张龙,齐慧敏,李欣
2010, 23 (4): 73-75. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.017
摘要 ( ) PDF ( 815KB ) ( ) 　　
采用三维模型借助流体力学模拟软件CFX 对开发的十字挡板型进料分布器进行了系统的模拟。重点分析了内套筒上盖板尺寸对进料分布器气体分布均匀度的影响, 研究了导流板数量、大小对进料分布器雾沫夹带性能及过程压降的影响。确定出了性能优良的十字挡板型进料分布器结构参数, 为进料分布器的结构优化提供指导。
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同沟敷设热油管道总传热系数计算方法
吴琦,陈保东,田娜,饶心,宴永飞
2010, 23 (4): 76-79. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.018
摘要 ( ) PDF ( 739KB ) ( ) 　　
根据长输埋地热油管道的导热情况对同沟敷设管道传热过程进行简化假设, 通过引入导热形状因子并利用牛顿迭代法编制计算机程序, 在计算同沟敷设管道总传热系数过程中可以考虑土壤物性、并行敷设管道间距以及分别考虑原油管道和成品油管道的埋深与油温。根据乌鲁木齐至鄯善同沟敷设管道沿线不同的土质地貌划分单元段, 采用分段法对该管道沿线总传热系数进行计算, 据此得出更为切合实际的沿线温降。并以乌鲁木齐至鄯善管段实测数据以及SCADA 系统的运行监控数据为依据验证该方法的准确性, 同时与数值模拟结果进行对比。分析了同沟敷设热油管道不同敷设间距对总传热系数的影响。
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不锈钢过滤毡氩热风再流钎焊工艺方法研究
栾江峰
2010, 23 (4): 80-84. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.019
摘要 ( ) PDF ( 1225KB ) ( ) 　　
采用氩热风再流钎焊工艺方法研究了新型过滤材料——— 不锈钢过滤毡元件的连接成型。研究结果表明, 采用氩热风再流钎焊工艺方法制备过滤毡元件, 不仅生产效率高, 而且毡层与基体框架金属钎接性能好、钎焊接头外观形貌光洁明亮且强度较高。钎焊时高热氩气流量和预镀钎料效果是影响元件钎接头力学性能的主要因素。另外该工艺方法, 尤其适合选用无铅钎料作为钎焊材料用于卫生、食品和医疗气体过滤的过滤元件的钎焊连接。
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任意角度喷射火视角因子的计算
孟亦飞,赵东风,廖启霞
2010, 23 (4): 85-88. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.020
摘要 ( ) PDF ( 688KB ) ( ) 　　
倾斜截头锥体模型是计算喷射火热辐射灾害的一种精度较高的方法, 但由于几何形状相对复杂, 其视角因子的计算十分困难, 不利于广泛应用。以视角因子计算理论为基础, 将倾斜截头锥体模型中任意方向喷射火视角因子的计算划分为等效坐标变换及竖直喷射火视角因子计算两个部分, 根据几何关系, 推导得出了计算过程中各关键变量的数学计算公式, 得到了一种基于数值计算方法, 适用于喷射火倾斜截头锥体模型视角因子的计算方法, 通过实例验算发现, 本方法计算精度较高, 结果可信。
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催化裂化反再系统动态建模与仿真研究
李琦,张惊端,邵诚
2010, 23 (4): 89-93. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.021
摘要 ( ) PDF ( 1207KB ) ( ) 　　
催化裂化是以重油为原料, 反应生成轻质油产品的一项重要炼油工艺。针对并列式双器两段再生新工艺, 建立了反应再生系统的动态机理数学模型, 由5 集总反应动力学模型和并列式双器两段再生器模型构成。采用Mar quardt 改进算法进行动态模型参数估计, 利用4 阶Rung e -Kutta 法对模型求解, 得到了各集总组分分布图及主要变量稳态值。仿真结果表明, 该模型具有较高的精度, 为反应再生系统的先进控制和操作优化提供了支持。
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亚洲地区能源-经济-环境系统模型研究
康旭东,穆海林,桂树森,吴伟
2010, 23 (4): 94-98. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.04.022
摘要 ( ) PDF ( 940KB ) ( ) 　　
以中国及周边国家日本、印度尼西亚、马来西亚、新加坡、泰国、菲律宾为主要研究对象, 将世界其他地区作为一个地域来考虑, 建立了时间跨度为1995 ～ 2050 年的亚洲能源-经济-环境系统综合评价CGE 模型。模型通过对各个地域中各个部门能源生产、输送、消耗的平衡关系进行优化分析, 得到了未来经济发展情景下的能源需求预测方案及能源系统费用最小的能源供应方案。在考虑环境税引入的3 种情景下, 考察及对比分析3 种环境税情景下我国SO2 排放量及未来能源消费结构的情况。模拟结果表明, 当环境税为152 USD/ t 时, 对SO₂ 排放的控制效果比较明显, 且对整体经济影响不大。
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