石油化工

含硅环氧树脂的制备及其固化动力学研究
杨明山,何 杰,刘 铮
2009, 22 (2): 1-4.
摘要 ( ) PDF ( 281KB ) ( ) 　　
采用二苯基硅二醇与邻甲酚醛环氧树脂在SnCl₂ 催化作用下合成了含硅环氧树脂(CNE - Si)，并用FT - IR、1 H - NMR对产物进行了结构表征，采用 TGA分析了含硅环氧树脂的热稳定性。结果表明，- Si -基团的引入大大提高了环氧树脂的热稳定性。采用非等温 DSC方法探讨了含硅环氧树脂的固化反应过程，用T -矱外推法确定了含硅环氧树脂在线性酚醛树脂固化剂作用下的固化工艺参数，即：起始固化温度为 110℃，最快的固化反应温度为125℃，后固化温度在170℃附近。用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究，得到了其固化反应活化能、反应级数等动力学参数，为含硅环氧树脂的应用提供了基础数据。

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纳米氧化锌的表面改性研究
周 莉, 臧树良, 胡秀英
2009, 22 (2): 5-8.
摘要 ( ) PDF ( 342KB ) ( ) 　　
用铝酸酯偶联剂改性纳米ZnO，并与钛酸酯和硅烷偶联剂进行比较。结果表明，铝酸酯偶联剂对纳米氧化锌的改性效果略优于钛酸酯偶联剂，而二者均优于硅烷偶联剂。其最佳工艺条件为：偶联剂质量分数为 1%，反应温度为 100℃，反应时间为 30 min，超声时间为 20 min。此工艺条件下，亲油化度可达到70 .37%，吸水率达到4 .79%；纳米ZnO与偶联剂发生充分的作用，引入了偶联剂的相应基团；改性后的纳米ZnO明显改善了分散状态。
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硫化铁氧化及聚热过程影响因素
赵雪娥,蒋军成,魏新利
2009, 22 (2): 9-11.
摘要 ( ) PDF ( 225KB ) ( ) 　　
采用自然环境中氧化试验装置，研究了硫化铁的自然氧化进程，根据硫化铁在自然环境中氧化进程的特征，提出了其氧化过程可以分为表层自热期、潜伏期以及加速氧化期 3个阶段。热量积聚在硫化铁自燃进程中起着关键性的作用。此外，又研究了原油、水分以及硫单质等因素对热量积聚过程的影响。结果表明，原油对热量积聚具有双重影响；水分对于自燃具有抑制作用；硫磺对硫化铁自燃初期影响比较小，后期主要起到外部热源的作用。
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爪形大分子CBC-NO的合成、表征及降滤性能研究
龙小柱,田彦文,王长松
2009, 22 (2): 12-16.
摘要 ( ) PDF ( 405KB ) ( ) 　　
以 1 ,3 -丁二醇、柠檬酸为原料、甲苯为溶剂，在 120℃油浴中反应，合成了柠檬酸 - 1 ,3 -丁二醇-柠檬酸(CBC)爪状物小分子；然后，以甲基苯磺酸为催化剂，使 CBC依次与环烷酸、十八醇分别在140℃和 180℃油浴下接枝，合成了新型的爪形大分子柠檬酸- 1 ,3 -丁二醇-柠檬酸-环烷酸-十八醇 (CBC- NO)。采用¹ H -NMR及 IR对合成的两种化合物进行了结构表征。结果表明，合成的 CBC和 CBC - NO与所设计的分子结构相吻合。用元素分析确定了 CBC的化学组成为 C₁₆H₂₂O₁₄ 。合成的 CBC - NO溶于有机溶剂不溶于水。将 CBC - NO 按 600μg/g的加剂量添加到不同的轻柴油中，柴油的冷滤点最大可降低 8℃。
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具有高比表面积和微孔-介孔分子筛的合成
崔 苗,李凤艳,孙桂大,张玲玲,赵天波
2009, 22 (2): 17-19.
摘要 ( ) PDF ( 242KB ) ( ) 　　
采用纳米组装法合成介孔分子筛材料，用 XRD ,BET ,SEM ,TEM ,IR对其进行表征。XRD测试显示此种分子筛属于六方晶相，并且只存在此单一晶相；N₂ 吸附-脱附测试显示，此种分子筛具有微孔和中孔结构，比表面积高达1 135 m²/g；SEM照片显示分子筛晶体呈团聚状地生长在一起，晶界不再明显；TEM照片显示分子筛表面分布着较密集的孔道，而且孔道尺寸不均一；吡啶红外吸附光谱显示，此种分子筛与 HMCM - 41分子筛相比，具有更多的B酸和L酸中心。对于大分子烃 1 ,3 ,5 -三异丙基苯的催化裂化反应，与 HMCM - 41分子筛相比，此种分子筛的活性远大于 HMCM - 41分子筛。

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聚丙烯酸酯降凝剂对含蜡原油降凝规律的研究
杨 飞,李传宪,林名桢,李志岩,于 涛
2009, 22 (2): 20-25.
摘要 ( ) PDF ( 464KB ) ( ) 　　
采用 DSC热分析仪研究了聚丙烯酸酯(PA)降凝剂的结晶性能及加剂前后含蜡原油的结晶特性，通过偏光显微镜观察了加剂前后原油中蜡晶形貌，并通过凝点试验和流变实验评价了PA降凝剂对长庆、青海两种含蜡原油的降凝效果。结果表明，PA降凝剂的结晶性能随烷基侧链碳数的增长显著提高，但不受降凝剂平均相对分子质量的影响。添加PA降凝剂能够抑制原油中蜡晶的析出、降低原油析蜡点，并且使原油中蜡晶尺寸变大，结构变紧凑，从而能够释放更多的液态油分，改善含蜡原油的低温流变性。PA降凝剂对含蜡原油的降凝效果与原油组成和降凝剂结构有关，原油中蜡含量越高、高碳数石蜡所占比例越大，降凝剂的降凝效果越差；随着降凝剂平均相对分子质量的提高，PA分子在原油中的溶解性变差，卷曲程度提高，导致PA与石蜡间作用力减弱，降凝效果变差；PA 烷基侧链碳数与原油中石蜡碳数越匹配，降凝剂分子与石蜡的作用越强，降凝效果也越理想。
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酸化缓蚀剂对N80钢在盐酸溶液中的缓蚀性能
杨永飞, 姚 军, 赵修太, 赵晓珂
2009, 22 (2): 26-29.
摘要 ( ) PDF ( 448KB ) ( ) 　　
以喹啉和氯化苄为原料合成了一种母体缓蚀剂，与增效剂炔醇和分散剂复配，制得了一种有机含氮季铵盐型酸化缓蚀剂。采用静态挂片失重法和电化学方法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明，该缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸溶液中，在温度为135℃时，对N80钢片具有良好的缓蚀性能。该缓蚀剂是一种以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂，在铁表面的吸附符合Bockris- Swinkels吸附等温式。采用扫描电子显微镜分析了腐蚀前、后及加入缓蚀剂后N80钢的表面形态，探讨了缓蚀剂的缓蚀机理。结果证明，缓蚀剂有效地抑制了盐酸对N80钢的腐蚀。
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酸性分子筛合成对叔丁基邻苯二酚
朱大禹,金文英,陈文艺
2009, 22 (2): 30-33.
摘要 ( ) PDF ( 266KB ) ( ) 　　
以邻苯二酚、异丁烯为原料，酸性分子筛为催化剂催化合成对叔丁基邻苯二酚，探讨了各工艺条件对反应结果的影响，确定了最优反应条件。反应温度 140℃，反应时间 8 h，物料配比 n(邻苯二酚) / n(异丁烯) = 1∶1 .2，催化剂质量分数为 20%，对叔丁基邻苯二酚收率均可达 85%以上，催化剂可重复使用 30次以上。
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不同湿度的H₂S在Fe₂O₃表面的吸附反应研究
杨姝宜,李 萍,张振华,赵杉林
2009, 22 (2): 34-37.
摘要 ( ) PDF ( 295KB ) ( ) 　　
研究了H₂S在Fe₂O₃表面的吸附反应过程，考察了温度，H₂S湿度，H₂S起始体积分数，Fe₂O₃湿度对吸附反应的影响。结果表明：温度的降低，H₂S湿度和起始体积分数的增加，均促进吸附反应；而且当Fe₂O₃的湿度为 10%时，吸附 H 2 S的体积分数最大。干燥的H₂S在干燥的Fe₂O₃表面也发生吸附反应，生成 FeS，对设备产生一定的腐蚀作用。

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利用Fenton试剂处理印染废水的过程参数优化
张永利
2009, 22 (2): 38-40.
摘要 ( ) PDF ( 242KB ) ( ) 　　
采用Fenton试剂氧化法处理亚甲蓝模拟印染废水(COD = 2 000 mg/ L)，以COD去除率为评价指标， 利用单因素优化及正交实验法，对Fenton试剂用量、反应时间和原水pH三个因素进行了研究。结果表明，增加Fenton试剂用量和延长反应时间可有效提高COD去除率，相对25 mL水样优化的Fenton试剂用量为5 .0 mL试剂，反应时间为 30 min；调节原水pH，COD去除率呈现峰坡变化，优化的pH为4。在优化参数条件下，废水 COD去除率可以达到88 .77%。正交实验结果表明，Fenton试剂用量、反应时间和原水 pH三个因素对 COD去除率的影响由大到小依次为反应时间、Fenton试剂用量、原水pH。Fenton试剂氧化废水中，3因素的各水平对水样COD去除率的影响不明显。

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渣油加氢结焦反应条件的研究
王 钥,齐邦峰,何凤友
2009, 22 (2): 41-44.
摘要 ( ) PDF ( 293KB ) ( ) 　　
使用高压釜反应器，无催化剂条件下，考察了反应温度(410～440℃)、初始氢气压力(3 .0～7 .0 MPa) 及停留时间(20～80 min)对渣油加氢结焦及转化率的影响。当温度、停留时间增加时，渣油转化率与结焦率都增大，而初始氢气压力增加时渣油转化率增大，结焦率变化不大。结果表明，反应温度为430℃、初始氢气压力为7 .0 MPa 和反应时间为20 min是现有渣油加氢工艺的最佳反应条件。

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克拉玛依油砂超声波分离技术
许修强,王红岩,郑德温
2009, 22 (2): 45-48.
摘要 ( ) PDF ( 238KB ) ( ) 　　
针对目前油砂分离研究中存在的问题，提出了油砂超声分离的新方法。结果表明，在超声条件下，超声空化状态对油砂分离的效果有很大影响，油砂分离的最佳空化状态为弱空化状态。考察了超声频率、功率、作用时间、温度对油砂分离的影响，通过正交实验优化得到油砂超声分离的最佳工艺条件为：超声频率 40 kHz、功率 50 W、作用时间 20 min、温度 50℃。在此条件下，油砂出油率达 94%以上，证实了油砂超声分离在技术上是可行的。
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Y型分子筛的改性成型及其对FCC汽油脱硫效果的研究
朱赫礼, 宋丽娟, 高 翔
2009, 22 (2): 49-51.
摘要 ( ) PDF ( 339KB ) ( ) 　　
利用草酸对NaY分子筛进行脱铝改性，然后进行液相离子交换制得 HY分子筛。并用HY和NaY 分子筛进行FCC汽油的脱硫效果对比。结果表明，HY分子筛吸附脱硫效果明显好于NaY分子筛；成型HY分子筛比未成型HY分子筛的吸附脱硫效果好，HY分子筛中添加质量分数为25%的γAl₂O₃比不添加γAl₂O₃的 HY 分子筛的吸附脱硫效果好。HY分子筛静态吸附脱硫最佳时间为6 h，最佳剂油质量比为1∶3，最佳质量空速为0 .5 h - 1，再生后的成型 HY( w (γAl₂O₃) = 25% )能恢复到原来吸附能力的92 .69%。
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化工机械

空气源热泵热水机组压缩机密封结构设计
周 到, 田旭东, 钟 瑜, 王 磊
2009, 22 (2): 52-55.
摘要 ( ) PDF ( 294KB ) ( ) 　　
利用大变形、接触的非线性有限元理论建立了空气源热泵热水机组压缩机密封结构的二维轴对称模型，据此对影响密封性能的各结构参数进行了分析，讨论了上下法兰张开间隙、密封槽槽口倒角半径、密封槽深、密封槽宽等典型参数的影响。结果表明，上下法兰张开间隙对最大接触压应力和剪应力的影响较大，而密封槽槽口处倒角半径对剪切应力影响不大，密封槽深、密封沟槽宽度对密封面最大接触压力的影响较显著。
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管线钢断裂过程中CTOA的三维有限元模拟
陈福来,帅 健,许 葵
2009, 22 (2): 56-58.
摘要 ( ) PDF ( 345KB ) ( ) 　　
基于大变形理论，采用三维有限元模型模拟了CTOA试件断裂扩展过程，根据实测的管线钢应力应变关系，计算得到(CTOA) c 。模拟结果表明，(CTOA) c 的模拟计算值与试验实测值的偏差为 10%～17 .5%，且X70、X80管线钢的(CTOA) c 均随试件厚度的增加而增大并呈线性关系。基于对模拟结果的分析，拟合得到了X70 和X80管线钢(CTOA) c 的预测公式。研究成果可直接应用于管道的止裂设计，具有较大的理论意义和应用价值。
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机械密封摩擦副端面形貌的分形特性
魏 龙,顾伯勤,冯 飞
2009, 22 (2): 59-62.
摘要 ( ) PDF ( 369KB ) ( ) 　　
介绍了表征粗糙表面形貌分形特征的Weierstrass - Mandelbrot函数式，分析了判断粗糙表面形貌分形特性的功率谱法和结构函数法。采用 AF - LI型触针式表面轮廓测量仪测量了GY70型机械密封摩擦副端面的径向及周向轮廓曲线。利用结构函数法分析了端面轮廓的分形特性，通过计算得出动环端面径向和周向分形维数分别为1 .293，1 .291，静环端面径向和周向分形维数分别为1 .288，1 .283。研究结果表明，GY70型机械密封摩擦副动、静环端面轮廓均具有统计自仿射分形特性且各向同性。

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周期阵列压痕奇异应力场与开裂(PartII:压痕开裂临界载荷)
王晓华,马英利,孙 壮,谢禹钧
2009, 22 (2): 63-65.
摘要 ( ) PDF ( 256KB ) ( ) 　　
周期阵列压痕方法是研究微观摩擦学的工具之一。由于周期阵列刚性压头压在半平面弹性体的表面时，会产生周期的I型奇异压应力场，该奇异应力场的应力集中达到一定程度时，即达到临界条件时，该奇异应力场所在的边界将开裂。压痕边界的开裂问题是一个新型的断裂力学问题，通过边界移动的能量释放率的分析给出了压痕边界开裂能量释放率数学表征，并给出边界开裂的临界载荷和临界开裂角。

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X80管线钢在模拟液中的电化学行为
董 美, 吴 明
2009, 22 (2): 66-69.
摘要 ( ) PDF ( 333KB ) ( ) 　　
采用光学显微镜、扫描电子显微镜，透射电子显微镜系统地表征了X80管线钢的微观结构；采用 2273 恒电位仪研究了X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液、NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的电化学行为。结果表明，X80管线钢的微观结构由多边铁素体、针状铁素体和 M/ A组元组成；铁素体晶粒内存在位错胞和亚晶粒，铁素体晶界处有大量的位错缠结。X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液、NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的极化曲线只有活性溶解区，没有活化-钝化转变区。X80管线钢在库尔勒模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度最大，在NS4溶液中次之，在鹰潭模拟土壤溶液中最小；X80管线钢在NS4溶液和鹰潭模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度相差不大，但都远小于其在库尔勒模拟土壤溶液中的腐蚀电流密度。
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截面含气率的单丝电容探针测量
梁法春, 陈 婧, 曹学文
2009, 22 (2): 70-72.
摘要 ( ) PDF ( 246KB ) ( ) 　　
在测量管段上游布置旋流装置，将上游分层流、环状流等结构不对称流型整改成液膜厚度均匀一致的环状流，然后采用单丝电容探针测量液膜厚度，从而实现截面平均含气率的实时在线测量。在气液两相流实验环道上进行了实验，结果表明探针输出值只与液膜厚度有关，不受液体性质和温度影响。将快关阀门测量值与电容探针测量结果进行了对比，在宽广的流型范围内，二者符合良好。该方法克服了传统电容探针测量方法测量平均截面含气率时不能保证测量结果的代表性以及层析方法测量系统复杂，需要重建运算的缺点。
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毒气泄漏环境下人员暴露风险评估
章 博, 陈国明
2009, 22 (2): 73-76.
摘要 ( ) PDF ( 270KB ) ( ) 　　
提出了将毒气泄漏CFD数值模拟与中毒剂量反应模型结合起来进行中毒风险定量评估的方法。首先通过CFD计算泄漏毒气的实时浓度场，再由浓度场和暴露时间确定暴露剂量，最后根据剂量反应模型确定人员死亡百分比。并以某硫磺回收装置硫化氢泄漏为例，对距离泄漏点0～300 m范围内多个监测点人员中毒死亡风险进行了定量评估。研究结果表明该方法能定量评估毒气泄漏扩散区域内任意位置人员的任意时刻死亡风险，可广泛应用于与毒气泄漏后果风险评估相关的各领域。
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煤气热电联产系统采暖季流程模拟计算
赵中友, 沈胜强
2009, 22 (2): 77-80.
摘要 ( ) PDF ( 216KB ) ( ) 　　
建立了煤气、热和电多联产系统采暖季流程，在Aspen Plus平台上对该流程进行了模拟，获得了系统的状态参数和过程参数，运用系统能量综合利用系数、日经济收益、联合循环热效率和热电联产子系统能量综合利用系数来评价系统性能，分析了系统关键操作变量对系统性能系数的影响。研究表明，燃气循环、蒸汽循环和联合循环的热效率分别为33 .55%，29 .76%，38 .48%；系统能量综合利用系数和热电联产子系统能量综合利用系数分别为75 .94%，53 .31%。

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计算机与控制

基于Web技术的化工工业过程远程监控系统
邓 武,赵慧敏,杨鑫华,唐飞龙
2009, 22 (2): 81-84.
摘要 ( ) PDF ( 395KB ) ( ) 　　
根据实际的工业生产过程，在分析远程监控系统功能和层次结构的基础上，提出了基于Web技术的工业过程远程监控系统体系结构。从系统开发角度出发，研究了在Web技术下的工业过程远程监控系统所涉及的Web应用程序开发、Socket数据通信、JDBC数据库访问、数据采集、控制策略、实时数据发布等关键技术，并设计实现了一个高可靠性工业过程远程监控系统。通过实例的应用和系统长时间的运行表明，本系统具有运行稳定、控制动作迅速、数据传送实时性好等优点。

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基于WSN的油气开采监控系统研究
李 勇, 王 平, 蔡林沁, 王 恒
2009, 22 (2): 85-87.
摘要 ( ) PDF ( 330KB ) ( ) 　　
基于油气开采过程监控需求的分析研究，提出了基于无线传感器网络的油气开采监控系统可行方案。该方案包括：现有井场仪表与无线接口卡结合，星型加 Mesh型的拓扑结构，电源供电为主、电池供电为辅的供电方式，基于监控需求的动态能量管理。动态能量管理方法的仿真结果表明，监控系统在设备稳定运行的条件下能够节约大部分的电池能量。

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一种基于支持向量机与纹理的岩屑识别算法
杨晓敏,冉 飞,吴 炜,陈 默,何小海
2009, 22 (2): 88-92.
摘要 ( ) PDF ( 530KB ) ( ) 　　
针对在随钻过程中如何自动、快速、准确地识别岩屑的问题，对岩屑的纹理进行了深入的分析研究，采用Gabor滤波器对不同岩性的岩屑图像进行纹理提取和分析，提取了反映不同岩屑图像纹理结构的特征参数，最后将支持向量机应用到岩屑的识别过程中，取得了较好的识别效果。通过对四川洛带气田4口井的现场随钻，结果证明算法识别正确率达到90%以上，为快速自动录井提供了一条有效的途径。

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长输管道泄漏检测系统设计与开发
余东亮, 张来斌, 梁 伟, 叶迎春, 王朝晖
2009, 22 (2): 93-96.
摘要 ( ) PDF ( 343KB ) ( ) 　　
设计并开发泄漏检测系统，该系统可以实时监测长输管道的运行状况。该系统主要包括3大模块：多源信息获取模块，数据存储与查询模块以及泄漏分析与诊断模块。通过OPC技术实时快速获取现场PLC信息，弥补SCADA系统采样频率低导致信息缺失的不足；利用BLOB格式存储大容量实时数据 ,并实现历史数据查询功能；应用投影降噪理论进行信号降噪，实现小泄漏特征信号获取；结合相关分析技术计算负压波传输时间差，并动态求解负压波波速。现场试验证明，该系统具有较高的定位精度，满足现场需求。

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