石油化工

沥青老化临界状态与极限状态的确定
张海涛,何佳轩
2012, 25 (4): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.001
摘要 ( ) PDF ( 332KB ) ( ) 　　
在室内对盘锦ＡＨ－９０沥青进行不同时间的老化试验，测试不同时间老化沥青及其混合料性能指标的变化，针入度（２５℃）变化范围在１３～７８（０．１ｍｍ），通过分析各项指标变化规律，建立了老化指数与老化时间之间的关系，提出了以老化指数及残留针入度比为主的沥青老化分级概念，将沥青老化分为５个等级，在此基础上，确定了沥青老化的临界状态和极限状态。
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丙三醇为联接基的新型表面活性剂的合成及表征
周明,莫衍志,赵焰峰,吴让灯,钟祥
2012, 25 (4): 6-9. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.002
摘要 ( ) PDF ( 347KB ) ( ) 　　
采用丙三醇三缩水甘油醚、长链醇和１，３－丙烷磺内酯为原料合成一系列新型三聚阴离子表面活性剂，该分子结构中含有６个抗盐性能优良的醚键和３个抗温性优良的磺酸根基团。采用红外光谱、元素分析法、质谱及差示扫描量热法对合成的表面活性剂进行结构表征和耐温实验。测试了２５℃下，疏水链碳数为１２的该类表面活性剂临界胶束浓度低至６．６７×１０－５　ｍｏｌ／Ｌ，对应的表面张力为２５．７８ｍＮ／ｍ。实验结果表明，该类表面活性剂的表面活性优于相应碳链的常规表面活性剂；并且疏水链长度的增大，有利于表面活性的提高。
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NiB/C催化剂的制备及其在合成对氨基苯酚中的应用
王利,宋威,张宇,秦玉才,王旺银,宋丽娟
2012, 25 (4): 10-13. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.003
摘要 ( ) PDF ( 256KB ) ( ) 　　
采用化学还原法制备了ＮｉＢ／Ｃ催化剂，利用电感耦合等离子直读光谱（ＩＣＰ）、Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）和差示扫描量热分析（ＤＳＣ）等表征手段对其组成、结构、形貌及最高晶化温度进行了分析，对硫酸锌水溶液中硝基苯催化加氢制备对氨基苯酚（ＰＡＰ）的反应及其催化性能进行了研究。表征结果显示，ＮｉＢ／Ｃ催化剂中非晶态ＮｉＢ合金的组成为Ｎｉ７９．４Ｂ２０．６，最高晶化温度为６４３Ｋ，合金颗粒粒度约为３０ｎｍ。实验结果表明，硫酸锌溶液中硝基苯催化加氢反应硝基苯转化率为８０．２３％，对氨基苯酚选择性为１１．２１％，ＮｉＢ／Ｃ催化剂具有较高的催化加氢活性。
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低浓度H₂S在Fe(OH)₃ 表面的吸附反应研究
刘博,张金辉,张振华,商丽艳
2012, 25 (4): 14-17. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.004
摘要 ( ) PDF ( 274KB ) ( ) 　　
　以活性硫Ｈ_２Ｓ为例，研究低浓度时与炼油装置内表面腐蚀产物Ｆｅ（ＯＨ）_３的表面吸附反应过程，考察温度、反应气体相对湿度、Ｆｅ（ＯＨ）_３含水率对吸附反应的影响，旨在为炼油厂抑制因活性硫腐蚀产物引发的自燃事故提供依据。研究结果表明，温度升高，有利于吸附反应，反应气体相对湿度及Ｆｅ（ＯＨ）_３含水率的增加均促进吸附反应。
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镍催化剂对加氢石油树脂性质的影响
刘永善,张志伟,刘兴辉,闫鸣宇
2012, 25 (4): 18-20. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.005
摘要 ( ) PDF ( 156KB ) ( ) 　　
　分别以ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３和Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２复合材料为载体制备了Ｎｉ基石油树脂加氢催化剂（Ｎｉ／ＳｉＯ_２，Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３和Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２），并在微型加氢反应装置上对石油树脂进行加氢脱色活性评价。评价结果表明，Ｎｉ／ＳｉＯ_２，Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３和Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２催化剂均能达到石油树脂脱色的效果，以Ｎｉ／ＳｉＯ_２为石油树脂加氢催化剂的产品软化点下降幅度最小，下降４℃，以Ｎｉ／Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２为石油树脂加氢催化剂得到的加氢石油树脂软化点下降幅度较大。
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甲苯-乙醇共沸体系的萃取精馏模拟与优化
侯涛,高晓新
2012, 25 (4): 21-23. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.006
摘要 ( ) PDF ( 260KB ) ( ) 　　
　利用Ａｓｐｅｎ　Ｐｌｕｓ化工模拟流程软件对甲苯－乙醇共沸体系进行了萃取精馏模拟分离研究。应用Ｆｌａｓｈ　２模块来筛选出萃取精馏的适宜溶剂为正丁苯。确定了萃取精馏的工艺流程，并且通过灵敏度分析模块分别考查了萃取精馏塔和溶剂回收塔的进料板位置、回流比以及溶剂比对分离效果的影响。当溶剂质量比为２．２时，产品乙醇的质量分数可达９９．９％，甲苯可达９９．５％，溶剂回收率约为９９．５％
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核磁共振法研究渣油加氢生成油的结构变化
孟雪松,陈琳,凌凤香,王少军
2012, 25 (4): 24-28. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.007
摘要 ( ) PDF ( 172KB ) ( ) 　　
通过核磁共振波谱（ＮＭＲ）、元素分析和平均相对分子质量等方法研究了渣油在不同温度下的固定床加氢处理过程的结构和组成变化。结果表明，随着加氢深度的增加，渣油加氢生成油的平均相对分子质量、芳碳摩尔分数、总碳数（ＣＴ）、总氢数（ＨＴ）、芳香碳分率（ｆＡ）、芳香碳数（ＣＡ）、总环数（ＲＴ）以及芳香环数（ＲＡ）等结构参数也都呈明显的降低趋势，而氢碳原子数比逐渐升高。表明了经过加氢处理过程，渣油中部分较大的分子裂解并加氢，变成分子较小的组分，不饱和程度也得到了降低，渣油质量得到明显改善。
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论振动体电动力学(4)———共振场规范变换与对称性
王鼎聪
2012, 25 (4): 29-37. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.008
摘要 ( ) PDF ( 379KB ) ( ) 　　
　提出了共振点点阵概念来解释微观粒子、原子、分子和宏观物体的对称性。共振点点阵是电磁规范变换，累加的共振点之和具有规范变换，呈Ｕ１对称性。共振点点阵是角动量守恒运动，是圆周惯性运动。电子角动量产生的原因是共振场方向决定的，电场产生了向心力，磁场产生了切线离心运动。电子在不同能级跃迁是不同共振点阵的几率，共振辐射具有对称性。质心平衡差较大产生了共振辐射的对称性破缺，电子所释放能量产生了非规范变换，非对称性的辐射。原子和分子晶体是共振点点阵所决定的，核子之间共振点点阵将产生共振进动核子作用模型。共振辐射－光子在传播的过程与费米子聚集体（星球）产生弱相互作用，这个作用使光子能量发生衰减，衰减常数为哈勃常数Ｈ０。
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不同原料在Pt/HZSM-5上芳构化研究
柳璐,王海彦,高媛
2012, 25 (4): 38-41. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.009
摘要 ( ) PDF ( 232KB ) ( ) 　　
采用程序升温还原法(TPR)制备Pt/HZSM-5催化剂，并进行XRD表征。以不同催化裂化汽油馏分和正庚烷为原料，在小型连续固定床反应装置上考察了改性HZSM-5分子筛在一定条件下的芳构化性能。结果表明，当Pt的浸渍质量分数为0.5%，压力为1.5 MPa，温度450 ℃，氢油体积比为800∶1，体积空速为2.0 h^-1时，Pt/HZSM-5催化剂对正庚烷的芳构化活性和稳定性最佳；当压力为1.0 MPa，温度为450 ℃，氢油体积比为800∶1，体积空速为2.0 h^-1时，Pt/HZSM-5催化剂对催化裂化汽油50～100 ℃馏分和80～120 ℃馏分表现出较好的芳构化性能。
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石油工程

多相泡沫体系稳定性研究
刘祖鹏,李兆敏,郑炜博,王春志
2012, 25 (4): 42-46. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.010
摘要 ( ) PDF ( 460KB ) ( ) 　　
多相泡沫体系由气液固三相组成，固体颗粒的加入改变了泡沫的形成机制，需要一种新的泡沫体系评价方法来分析固体颗粒对泡沫稳定性的影响。采用Ｗａｒｉｎｇ　Ｂｌｅｎｄｅｒ方法生成泡沫，泡沫体系中液体析出时间和析出体积倒数在双对数坐标系中存在线性关系，因此采用该直线斜率表征泡沫衰减速率。对３种不同起泡剂的泡沫衰减速率进行了研究。结果表明，常规泡沫体系中的泡沫衰减速率只与起泡剂浓度有关，而且起泡剂浓度不同泡沫衰减速率则不同。对固相颗粒类型、粒径、浓度对多相泡沫体系衰减速率的影响进行了研究。结果表明，预交联颗粒能与起泡剂溶液复配出发泡体积高、稳定性强的泡沫体系；固体颗粒粒径越小，多相泡沫体系越稳定；固相颗粒质量分数影响多相泡沫体系的起泡能力，存在最优的固相颗粒质量分数，使多相泡沫体系最稳定。
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原层复合射孔解堵工艺在冷湖油田的应用
张含明,何文发,但和玲
2012, 25 (4): 47-50. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.011
摘要 ( ) PDF ( 454KB ) ( ) 　　
原层复合射孔解堵工艺是近几年发展起来的一项射孔新技术。将此工艺应用于冷湖油田的南八仙油气田仙中５９井和马北一号油田马８－１井，结果表明，复合射孔解堵工艺完全适用于冷湖油田由于压井液造成的单井储层污染解堵问题，可作为增产解堵措施在冷湖油田大面积应用。
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40臂井径仪测试技术在防砂工艺选择中的应用———以DXX68C29井为例
张燕玲,吴伟,刁振雷,殷泉东,吴国斌
2012, 25 (4): 51-56. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.012
摘要 ( ) PDF ( 428KB ) ( ) 　　
DXX68C29井是位于辛68块东三段构造高部位的一口关键井，2011年7月27日因出砂严重而停产，影响产能高达15.4 m3。针对该井套窜井段长、封窜后套管内通径有所变化、井斜角变化大的矛盾，应用40臂井径仪测试结果对该井套管内通径的变化进行分析后选择合适的防砂工艺防砂后，较好地解决了该井因出砂不能正常生产的矛盾，并见到了明显效果，该井2011年8月4日开井,已连续生产170 d，累计增油1 179.9 m3。该技术在DXX68C29井的成功实践为解决同类井的防砂提供了一种新的思路。介绍了40臂井径仪结构、测试原理、技术指标，并通过现场实例应用，分析了该仪器现场应用效果，为解决油藏油井防砂提供了一种新的思路和技术支持。
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化工机械

低氧分压法在服役炉管内表面制备防结焦膜
王华良,高万夫,邵明增,王一雄,崔立山
2012, 25 (4): 57-61. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.013
摘要 ( ) PDF ( 531KB ) ( ) 　　
利用低氧分压法在已服役炉管的内表面制备防结焦氧化膜。用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDAX）、X射线衍射仪（XRD）及划痕仪等实验手段，研究已服役炉管及氧化膜的形貌、组织结构、氧化膜与基体结合状况及氧化膜的抗结焦性能。结果表明，经过低氧分压处理后，已服役炉管试样表面的Fe，Ni元素含量降低，表面形成了以MnCr₂O₄和Cr₂O₃为主的氧化膜，氧化膜的临界载荷为9.25 N，结焦抑制率达到69.92%，具有明显的防催化结焦效果。
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温湿度梯度耦合作用下室内燃气泄漏模拟研究
张甫仁,阚正武,尉迟维旭,许秀梅
2012, 25 (4): 62-67. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.014
摘要 ( ) PDF ( 479KB ) ( ) 　　
　以非平衡统计热力学和不可逆热力学为理论依据，建立温度梯度和湿度梯度耦合情况下扩散模型，结合受限空间内燃气泄漏扩散模型，建立多因素耦合作用下燃气泄漏扩散数学模型，并运用Ｍａｔｌａｂ软件对室内燃气扩散过程进行了模拟分析。通过分析得到了温度和湿度梯度对燃气泄漏扩散的影响规律以及耦合作用下对燃气泄漏扩散的影响规律。研究结果将为燃气扩散规律的研究及事故发生时人员及时安全的进行撤离提供参考。
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滑移边界条件对同向啮合三螺杆挤出机混合性能的影响
张迅,朱向哲,王阁
2012, 25 (4): 68-72. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.015
摘要 ( ) PDF ( 647KB ) ( ) 　　
　利用计算流体力学软件Ｐｏｌｙｆｌｏｗ，考虑了螺杆表面的剪切应力与熔融体的滑移速度满足纳维线性定律，对不同滑移系数条件下二维正三角形排列的啮合同向三螺杆挤出机的混合性能参数进行了数值模拟。对比分析了不同滑移系数条件下中心区和螺槽区的混合指数及用探针技术分析了中心点的混合指数变化。并基于流场计算进行混合运算，研究了不同滑移系数对分离尺度、对数长度拉伸、瞬时和平均时间混合效率的影响。结果表明，螺杆表面的滑移边界条件对于三螺杆挤出机的分散性和分布性混合的计算结果具有较大的影响，为了提高计算精度，应采用适当的滑移边界条件和滑移系数。
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柱壳周期阵列平齿取芯钻断裂型破岩机理
王莹,龚雪,王晓华
2012, 25 (4): 73-76. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.016
摘要 ( ) PDF ( 300KB ) ( ) 　　
当二维刚性平端压头作用在弹性体的表面时，形成一个平面压痕，并在压痕的边界诱生出裂纹型的奇异应力场，该应力场将使弹性体的表面产生断裂型开裂。柱壳周期阵列平齿取芯钻作为典型的平面压痕模型在工程中的应用，利用平面压痕断裂力学模型，分析了该取芯钻的断裂型破岩机理。导出了柱壳周期阵列平面压痕Ｉ－型和ＩＩ－型应力强度因子，给出了周期阵列压痕临界开裂角的上界与下界，以及临界破岩载荷的上界与下界，建立了取芯钻断裂型破岩行为的定量分析方法。
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不同基体平面压痕应力强度因子
蔡永梅,王伟,谢禹钧
2012, 25 (4): 77-80. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2012.04.017
摘要 ( ) PDF ( 408KB ) ( ) 　　
基于经典守恒积分方法对刚性压头冲压平板情况下应力强度因子（ＳＩＦ）进行数值分析，应有有限元软件模拟冲压形成的奇异应力场，并计算应力强度因子。比较了几组具有不同弹性模量和泊松比的应力强度因子，研究其与断裂韧性之间关系得出变化规律。工程中可利用奇异应力场数值分析结果研究材料的破坏行为、测试材料的机械性能。
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