石油化工

有机硅防雾耐磨透明涂层的固化分析及性能研究
张颖, 姚同杰, 崔占臣, 杨柏
2008, 21 (4): 1-5.
摘要 ( ) PDF ( 442KB ) ( ) 　　
        对有机硅防雾耐磨涂料的固化反应过程用差热式扫描量热仪(DSC)进行分析, 再用FTIR 在位跟踪固化反应过程中特征官能团吸收峰的变化。结果表明, 有机硅胶体在140 ℃左右固化, 胶体中缔合羟基间脱水缩合速率很高, 羟基脱水程度与固化温度有关, 温度越高, 达平衡时羟基的浓度越低, 羟基浓度变化最大是在100 ～130 ℃, 由此确定最佳固化反应温度为120 ℃, 反应时间为1 h。把涂料分别涂覆在聚碳酸酯(PC)片材、聚酯(PET)薄膜、聚酯(PET)不干胶薄膜上, 所得涂层的防雾性、耐磨性、透明性、粘接性、抗破裂性优良, 表面均一平整, 铅笔硬度可达3H -4H , 与水的接触角为10°左右。
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氨基化丙烯酸基磁性树脂对Cu2 +的吸附特性
周利民, 刘峙嵘,黄群武
2008, 21 (4): 6-10.
摘要 ( ) PDF ( 352KB ) ( ) 　　
         以N, N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, 利用悬浮聚合法制备聚丙烯酸甲酯磁性树脂(RM), 并经乙二胺改性后制得一种新型磁性吸附剂(RMA)。采用差热/热重分析(DTA/ TGA)以及红外光谱等对其进行了表征, 并考察了它对Cu2 +的吸附性能。结果表明, RMA 树脂粒径30 ～60 μm , Fe₃O₄ 质量分数为6.7%, 对Cu²⁺的吸附等温线符合Langmuir 模型, 饱和吸附容量2 .13 mmol/ g , 高于未改性树脂(RM , 1.15 mmo l/g)。吸附动力学可用拟二级反应模型拟合。热力学分析表明RMA 对Cu ²⁺的吸附过程能自发进行, 焓变为-17 .88 kJ/ mol , 熵变为-2.06 J/(mo l· K), Bibbs 自由能为-17 .26～ -17.19 kJ/mo l。吸附剂用1 mo l/ L H Cl 洗脱再生, 脱附率高于97%。
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甲苯与N -甲酰吗啉二元等压汽-液平衡研究
熊杰明, 　张丽萍, 　龚良发, 　任晓光
2008, 21 (4): 11-14.
摘要 ( ) PDF ( 233KB ) ( ) 　　
N -甲酰吗啉(NFM)作为甲苯萃取精馏脱饱和烃的优秀溶剂, 在石化、焦化行业上已得到了广泛应
用, 研究甲苯-NFM 的二元汽液平衡关系, 对萃取精馏塔的设计与优化有重要意义。用改进的EC -2 型汽液平衡
釜, 测定了等压(101 .33 kPa)下甲苯-NFM 二元体系汽液平衡数据, 经Hering ton 面积法检验, 数据满足热力学一
致性要求;用NRTL 和UNIQUAC 模型对实验数据进行了关联, 得到了模型相应的二元交互参数, 利用上述参数预
测的汽液平衡关系, 比60 ℃所得模型参数预测结果更符合实际。
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压缩喷雾热分解法制备SnO2 薄膜研究
朱江, 　武光明,　李冲, 　邢光建
2008, 21 (4): 15-17.
摘要 ( ) PDF ( 438KB ) ( ) 　　
以SnCl2 · 2H2O 为原料, 采用压缩喷雾热分解的方法在玻璃衬底和石英片衬底上制得氧化锡薄膜。
采用X 射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)分别对薄膜的内部结构和表面形貌进行了表征。研究表明, 500 ℃下
制备的薄膜比较致密平整;320 ℃下, 喷雾50 min 制得的薄膜的X 射线衍射峰强度较强;相同喷雾时间下, 当温度达
到380 ℃时, X 射线衍射峰的强度大幅度提高。
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ZnAPO -11 分子筛的合成及催化裂解反应性能研究
冯利利, 齐兴义,朱岳麟, 朱立群
2008, 21 (4): 18-22.
摘要 ( ) PDF ( 385KB ) ( ) 　　
采用静态水热法, 在活性胶液中各组分摩尔比为n(R)/ n(ZnO)/ n(Al2O3)/ n(P2O5)/ n(H2O)=1 ∶
x ∶y ∶1.1∶80 (0.5x +y =1)的条件下合成了具有不同锌含量的锌铝磷酸盐分子筛(ZnAPO -11), 利用XRD,
SEM , N2 吸附, MAS -NMR 及ICP-AES 等方法对合成的ZnAPO -11 分子筛进行了表征。结果表明, 当0 ≤n
(ZnO)/n(Al2O3) ≤0 .04 时, 可以合成出具有AEL 结构类型的ZnAPO -11 分子筛, 样品具有较高的结晶度和纯
度;晶体形貌均匀, 呈长条形;锌同晶取代了AlPO4 -11 分子筛上的骨架铝。以正己烷为模型底物, 评价了合成的
ZnAPO-11 分子筛的催化裂解反应活性, 研究结果显示ZnAPO -11 在475 ～ 550 ℃具有反应活性, 其中正己烷的转
化率随接触时间的增加而增加, 反应的表观速率常数随反应温度的升高而增加;正己烷在ZnAPO -11 分子筛上的
催化裂解反应的速率方程中的正己烷浓度项反应级数为1, 表观速率常数与反应温度间的关系可用Arr henius 公式
表示。
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实现气液两相非平衡过程模拟的一种新算法
梁平,　唐柯
2008, 21 (4): 23-25.
摘要 ( ) PDF ( 188KB ) ( ) 　　
目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况, 但该
法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究。针对这个问题, 引入扩散方程描
述气相和液相各个组分由接触到稳定的过程, 实现了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型, 提出了分阶段求解的
模型求解新算法, 并对一个二元气液两相系统进行了实例分析。计算结果与实验数据对比验证了该算法的可行性,
从而为非平衡态相变问题的分析提供了新的方法。
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改性对分子筛酸性和烷基化脱硫性能的影响
刘兴利, 　李永红, 　赵玉芝, 　夏淑倩, 　杨长生
2008, 21 (4): 26-29.
摘要 ( ) PDF ( 198KB ) ( ) 　　
对Na 型分子筛分别进行不同性质的阳离子交换和热处理, 得到了HY , USY , CeY , MgY , Hβ 和USβ
系列改性分子筛催化剂, 并考察了改性分子筛催化FCC 汽油烷基化脱硫的活性。通过吡啶吸附红外光谱表征, 研究
了改性对分子筛的表面酸性和催化活性的影响规律。结果表明, 铵改性Y 分子筛的酸量远远大于β 分子筛。USY
的B 酸量、L 酸量分别增大到了868.583 , 972 .869 μmo l/ g , 其中L 酸主要以弱酸的形式存在。USβ 的B 酸量、L 酸量
也有所增加, 但是强B酸量降低, 强L酸量增加。Mg 2+ 改性后的NaY 分子筛总酸仅次于HY , 但强B 酸量仅为
86 .742 μmo l/ g , 强L 酸量仅为31 .335 μmol/ g ;Ce3+改性后的NaY 分子筛总B 酸量和强B 酸量仅次于USY, L 酸量
仅为58 .308 μmol/ g , 但无强L 酸。结合小于100 ℃馏分段硫的转化率得出, 总B 酸量越多, 且强B 酸量越多(HY
除外), 小于100 ℃馏分段硫的转化率越高。强L 酸不利于噻吩类硫化物的烷基化反应。对于β 分子筛, 强B 酸中心
是烷基化反应的主要活性位。
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天然高分子改性阳离子絮凝剂的制备及其性能
邱会东,朱丽平,罗国兵3, 熊伟
2008, 21 (4): 30-33.
摘要 ( ) PDF ( 188KB ) ( ) 　　
　以花生壳为原料, 以阳离子醚化剂为改性剂, 合成阳离子型絮凝剂PNET , 并对其性能和应用进行研
究。通过正交实验选择的最佳反应条件:NaOH 质量分数为15 %、碱化温度20 ℃、碱化时间1 .5 h , 絮凝剂制备反应
时间3 h 、反应温度80 ℃ 、m(花生壳)/ m(醚化剂)=10∶1 。采用该絮凝剂对污泥、生活废水、电镀废水进行了絮凝
净化效果考察, 其脱水率89 %、除磷率58.3%、除铬率74 .0 %。
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泥煤对铬(VI)吸附动力学研究
刘峙嵘, 周利民,王晓鹏
2008, 21 (4): 34-37.
摘要 ( ) PDF ( 313KB ) ( ) 　　
对泥煤吸附Cr(VI)的动力学过程进行了研究。结果表明, pH 值和初始Cr(VI)质量浓度对Cr(VI)
的吸附率有明显的影响, pH 值越小, 泥煤表面正电性越高, Cr(VI)吸附率越高;初始C r(VI)质量浓度越小, Cr(VI)
吸附率越高;初始C r(VI)质量浓度位于10 ～ 20 mg/ L , 新型L-F 动力学模型能很好地描述泥煤吸附过程;新型L -
F 动力学方程直线化截距导出的参数Co /(Co -Ce)可以反映吸附剂的吸附强弱,“ 多化一” 法推出了Cr(VI)初始浓度
与吸附常数k 拟合函数关系。
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复合型缓蚀剂对碳钢缓蚀性能的研究
任晓光, 卢志刚, 王新颖,刘明涛
2008, 21 (4): 38-40.
摘要 ( ) PDF ( 410KB ) ( ) 　　
在实验室模拟茂名石化加压空冷器系统的腐蚀溶液, 运用CMB -1510B 便携式瞬时腐蚀速度测量仪
评价了多硫化钠复合缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明, 多硫化钠复合缓蚀剂是一种应用于反应流出物空冷器腐蚀系
统的优良缓蚀剂。多硫化钠与苯并三唑(BTA)复合时, 缓蚀剂的添加量较小时, 已表现出较好的缓蚀效果;BTA 能
在金属表面吸附成膜, 阻止了去极化物质向金属表面迁移, 减缓了金属的腐蚀速度。
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微波辅助H2O2 -CH3COOH -DMF氧化脱硫的研究
石振东,商丽艳,赵杉林, 李萍, 翟玉春
2008, 21 (4): 41-44.
摘要 ( ) PDF ( 252KB ) ( ) 　　
以H2O2 -CH3 COOH 为氧化剂, N , N -二甲基甲酰胺为萃取剂, 在微波作用下对柴油进行脱硫实
验。结果表明, 在复合溶剂用量为理论用量的12 倍, 剂油体积比为0.25 ∶1, 辐射压力为0 .4 MPa 、恒压辐射时间为
6 min , 辐射功率375 W , 萃取剂与油体积比为1 ∶1, 静置时间为10 min 条件下, 油品的脱硫率达到88 .2 %。与其它
氧化脱硫法相比, 脱硫率提高26 %～ 42 %, 氧化剂用量减少20%～ 50%
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天然气水合物降压分解传热特性分析
宋永臣, 梁海峰, 王正
2008, 21 (4): 45-49.
摘要 ( ) PDF ( 546KB ) ( ) 　　
天然气水合物广泛存在于海底和冻土等极地环境中, 是未来潜在的新型天然气能源。降压开采天然
气水合物适合于大规模工程应用, 边界传热是影响天然气水合物分解速度的重要因素。研究了天然气水合物降压
开采的控制机理, 建立了二维开采模型, 分析了实验室小尺度下不同边界传热条件对天然气水合物降压开采过程中
温度、压力、饱和度以及产气率变化的影响。结果表明, 水合物降压开采需要边界能量输入, 边界绝热时产气总量为
完全分解时的1/ 36 , 边界温度越高, 水合物分解越快, 边界温度为277.45 K 时分解速度为275.45 K 时的2.5 倍, 产
气率越快, 但对产气总量影响不大。
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化工机械

化工装置泄漏扩散定量风险分析
孟亦飞, 　蒋军成
2008, 21 (4): 50-54.
摘要 ( ) PDF ( 473KB ) ( ) 　　
泄漏扩散模型中, 大量不确定参数的存在严重影响了化工装置泄漏扩散定量风险分析, 为此, 以南京
等城市的气象数据为依据, 应用STATISTICA 6.0 对风速、湿度、大气温度、云层覆盖率等气象数据的分布形式进行
了统计分析, 得到了各自分布函数;对泄漏裂口面积、裂口角度等泄漏源参数分布进行了合理的假设。进一步以
HGSYST EM 工具包作为泄漏扩散后果分析的工具, 提出了一种基于蒙特卡罗方法, 用于分析特定化工装置有毒有
害物质扩散后果风险的方法。对与常温高压液态丙烷储罐相连, 直径20 cm 的管道进行试算, 得到了不同累积概率
对应的爆炸下限(2 .1 %)气云范围及前苏联M AC(0.0153%)气云范围, 发现当置信度达到95%时, 两种浓度气云的
影响范围分别达到69 .7 m 及2 764 m 。
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泵用机械密封端面摩擦因数试验研究
魏龙, 顾伯勤, 孙见君,冯秀
2008, 21 (4): 55-58.
摘要 ( ) PDF ( 507KB ) ( ) 　　
泵用机械密封在运行过程中最常见的现象是端面间的摩擦, 端面的摩擦因数是表征摩擦特性的关键
参数。从微观角度探讨了机械密封端面摩擦因数与摩擦状态的关系。在自行研制的机械密封计算机辅助试验装置
上对泵用GY70 型机械密封的端面摩擦因数进行了试验研究。结果表明, 随着弹簧比压的增大, 摩擦因数增大;当弹
簧比压较小时, 随着转速的增大, 摩擦因数以较快的速度增大, 当弹簧比压达到0.086 6 M Pa 后, 转速对摩擦因数几
乎无影响;当转速及弹簧比压都较小时, 介质压力对摩擦因数的影响很小, 当转速较大或弹簧比压较大时, 随着介质
压力的增大, 摩擦因数减小。
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南京沿江土壤中20#钢管道腐蚀特性试验研究
王文和,沈士明1, 於孝春
2008, 21 (4): 59-63.
摘要 ( ) PDF ( 579KB ) ( ) 　　
通过实验室内埋片试验研究了20 #钢在南京沿江近中性土壤中的腐蚀规律和机理。在3 种不同土壤
中埋片, 对腐蚀后的试样腐蚀形貌和产物进行EDS 和XRD 分析, 并测定了试样的腐蚀速率、自腐蚀电位以及极化曲
线随时间的变化关系。试验结果表明, 随着时间的延长, 腐蚀速率是不断变化的;3 种不同土壤中的钢试样经过相同
的腐蚀时间后, 1 #和2 #腐蚀最为严重, 3#腐蚀程度稍轻;经过2 个月腐蚀后, 能谱和射线分析其腐蚀产物主要是非
晶质、Fe(OH)3 和Fe2O3 ;不同时间和土壤的电位变化规律是不同的, 与腐蚀速率变化规律是一致的。并探讨了近
中性土壤腐蚀机理。
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流体层流横掠多孔介质中等温平板的对流换热积分解
李菊香,涂善东
2008, 21 (4): 64-67.
摘要 ( ) PDF ( 232KB ) ( ) 　　
对流体层流横掠多孔介质中等温平板的二维流动应用Brinkman-For chheime -ex te nded Da rcy 模型
和流体与多孔介质之间局部热平衡的传热理论建立质量方程、动量方程和能量方程, 应用数量级分析的方法对方程
组进行了简化, 并应用积分法得出了边界层内流体的速度分布、温度分布、以及摩擦系数和对流换热系数的理论表
达式。结果表明, 多孔介质中平板表面的速度边界层厚度与光板时有明显的不同, 其在平板前端迅速增长, 尔后变
得非常平坦并几乎不再增长;而热边界层厚度则和光板时类似, 沿着流动方向不断地增长。
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基于MSC .Marc 的摩擦叠焊面接触问题数值模拟
陈家庆, 　焦向东, 　邱宗义, 　张宝生, 　陈忠海
2008, 21 (4): 68-72.
摘要 ( ) PDF ( 498KB ) ( ) 　　
选用刚性平冲头与弹性半空间的经典面接触模型为研究对象, 通过解析解与M SC .Mar c 有限元数值
模拟结果的比较, 确定了偏斜网格以及3 级有限元计算对已知接触区域面接触问题的可靠性。对于摩擦叠焊单元成
形过程所涉及的基本弹性静力学面接触问题而言, 接触面上的法向应力分布从中心向边缘以二次曲线的形式逐渐
增大;金属棒直径、轴向外载荷对接触面上法向应力的分布情况影响较大, 而径向间隙、不同材料组合对其的影响相
对较小。
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SK 型静态混合器速度波动信号时滞相关性分析
禹言芳,孟辉波,吴剑华
2008, 21 (4): 73-77.
摘要 ( ) PDF ( 551KB ) ( ) 　　
利用激光多普勒粒子分析仪对直径为0 .04 m 长径比为1.25 的SK 型静态混合器瞬时流场进行测
量。基于傅立叶变换对采集的瞬时速度波动信号进行分解, 得到0 ～ 12 .5, 12.5 ～ 25.0 , 25 .0 ～ 37.5 , 37.5 ～ 50 .0,
50 .0～ 62.5, 62 .5 ～ 75 .0 Hz 和大于75 Hz 的时域信号。利用自相关函数和互信息函数研究各个频率段信号的线性
相关和非线性相关性。实验研究表明SK 型静态混合器速度瞬时波动信号中62.5 Hz 以上的信号线性无关, 75 Hz
以上的信号不存在非线性和线性相关性。
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大型化工换热网络优化分析
葛玉林, 沈胜强,冀新生,刘晓华
2008, 21 (4): 78-83.
摘要 ( ) PDF ( 1136KB ) ( ) 　　
利用夹点技术对一个复杂化工换热网络进行了用能诊断, 并结合流程模拟技术新设计出一个能量回
收量最大的换热网络。在用断开热负荷回路的方法对所得到的新换热网络进行调优时, 发现一些热负荷回路出现
了与以往夹点技术论述中所没有提及的新特点。用常规的方法对这些特殊的热负荷回路进行断开已不太适应, 对
此提出了解决的办法, 并借助流程模拟技术对此方法进行检验。结果表明, 通过调整有关参数消除了新网络在实际
运行中可能出现的问题。因此, 采用流程模拟技术, 可使夹点技术更好地应用于实际的换热网络设计中。
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计算机与控制

基于SOM 的高维化工过程数据粗差判别
颜学峰, 　涂晓芝, 　钱　锋
2008, 21 (4): 84-86.
摘要 ( ) PDF ( 351KB ) ( ) 　　
针对石油化工生产过程样本数据呈高维的特征, 提出了基于自组织映射(Self -Orga nizing M ap,
SOM)网络的粗差判别方法, 并实际应用于初馏塔生产过程。首先应用SOM 网络对初馏塔生产过程数据进行保留
拓扑结构的降维映射, 然后通过对其映射平面神经元间距离的可视化分析, 实现数据粗差判别。研究结果表明用
SOM 网络来发现高维复杂生产过程数据中的粗差具有很好的可视化效果及应用前景
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基于DCT 的实值离散Gabo r 变换分析窗的快速求解算法
徐　沁, 　陶　亮
2008, 21 (4): 87-90.
摘要 ( ) PDF ( 227KB ) ( ) 　　
为了快速有效地实现实值离散Gabor 变换, 利用离散余弦函数的正交性将原求解分析窗函数的双正
交条件式简化, 把原求解方程组分解成若干独立的子方程组, 给出了一种基于DCT 的实值离散Gabo r 变换分析窗的
快速求解算法。通过算法实验比较, 验证了此算法的有效性和在计算时间方面的优越性。

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基于动态权值的粒子群算法的多样性分析
朱培逸1, 张宇林
2008, 21 (4): 91-94.
摘要 ( ) PDF ( 324KB ) ( ) 　　
种群的多样性是保证粒子群优化算法收敛的前提条件, 基于此提出了一个概念清晰、运算量小的多
样性定义, 并从粒子在寻优过程中粒子聚合程度和速度进化程度出发分析粒子群的多样性。在此基础上, 提出了一
种基于动态权值的改进算法, 算法能自适应的调整惯性因子以保持种群多样性, 有效地避免了早熟收敛。仿真实验
表明该算法不仅能加快种群的进化速度, 而且还能增强算法的全局收敛性, 收敛概率也从15 %增加到100%。
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广义支持向量机观测器的设计与仿真
彭红星, 陈祥光, 王红旗
2008, 21 (4): 95-98.
摘要 ( ) PDF ( 271KB ) ( ) 　　
提出了广义支持向量机观测器的概念并介绍了其设计方法。该观测器采用支持向量机回归算法拟
合过程变量之间的非线性关系, 由过程输入和除被观测输出之外的其它过程输出进行驱动, 可用于实现过程传感器
的故障检测和容错控制。多变量化工过程仿真实验表明, 广义支持向量机观测器克服了神经网络类方法在应用时
所存在的过学习、易陷入局部极小和结构选择困难等缺陷, 并且达到了很高的拟合精度。
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