石油化工

锂离子电池用磷腈类聚合物电解质的制备与性能
杨明山,刘建伟,于今
2010, 23 (1): 1-5. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.001
摘要 ( ) PDF ( 998KB ) ( ) 　　
采用六氯环三磷腈高温开环聚合方法制备了聚二氯磷腈,然后采用醇钠法,取代聚二氯磷腈的氯,制备了聚二(二乙二醇单甲醚)磷腈(MEEP),探索出了较佳的合成工艺,采用 FT-IR、31P-NMR、13C-NMR、质谱对其进行了结构表征和分析。结果表明,所制备的磷腈聚合物确实为 MEEP。采用自制的 MEEP,与三氟甲基磺酸锂(LiCF3SO3)盐进行复配,制备了锂离子电池用聚合物固体电解质,对其热稳定性、导电性进行了测试,其开始分解温度在200℃以上,室温电导率达到了1 .187×10-4 S/cm(25℃),具有较佳的导电性和热稳定性,可用于锂离子电池的电解质。

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pH值对水热合成纳米Bi₂O₃ 光催化性能的影响
孙彤,高杰,穆柏春
2010, 23 (1): 6-9. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.002
摘要 ( ) PDF ( 1207KB ) ( ) 　　
以Bi(NO3)3溶液为原料,浓氨水为矿化剂,在 pH值为7 .0～10 .0的条件下制备了纳米Bi2O3粉体。以样品对水中罗丹明 B的光催化降解性能为评价指标,对样品的光催化性能进行了评价。结果表明,样品对水中罗丹明B的光催化降解反应为表观一级反应。p H值为 8 .5时,样品的光催化性能最佳。XRD、TEM和 IR表征结果表明,样品中均有Bi2O3、N H4NO3晶体生成,随着 pH值的增加,样品中 Bi2O3晶体含量增加,发育逐渐完好。纳米Bi2O3粉体为球形或条形晶粒,彼此键联成网。p H为 8 .5时,纳米网更加细密,网丝均匀。

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曝氧污水配制聚合物溶液/ASP复合体系粘度的稳定性
贾凌志,张春玲,白云鹏
2010, 23 (1): 10-15. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.003
摘要 ( ) PDF ( 963KB ) ( ) 　　
普通污水配制的聚合物溶液因为粘度损失,导致采油效率不高,因此必须使用自来水或更高级别的洁净水,导致耗水量大。对利用曝氧污水配制 HPAM溶液及 ASP复合体系进行了研究,探讨了所配制溶液的热稳定性并系统地考察了剪切、硫酸盐还原菌(SRB)、碱以及粘度稳定剂等对溶液粘度的影响。结果表明,剪切降解是溶液粘度损失的主要因素,污水曝氧可以在很大程度上降低细菌对粘度的伤害。对于 HPAM溶液,添加粘度稳定剂后,无论是否剪切,老化30 d后其粘度保留率都比未加稳定剂时高。对于 ASP复合体系,碱和粘度稳定剂对粘度有很好的保护作用,粘度经过 30 d老化后基本没有损失。

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降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯对蜡晶Zeta电位的影响
宋昭峥,唐飞,郑爱萍,蒋庆哲
2010, 23 (1): 16-18. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.004
摘要 ( ) PDF ( 476KB ) ( ) 　　
通过微电泳仪研究了降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)对蜡晶Zeta电位的影响。结果表明,当降凝剂用量低时,蜡晶的 Zeta电位随降凝剂用量的增加而增加;降凝剂用量达到 600μg /g时,蜡晶 Zeta电位(9 .8 mV)不随降凝剂用量的变化而变化;在乙烯链节的平均碳原子数为30左右,蜡晶 Zeta电位值最大,最大值为10 .86 mV;降凝剂 EVA分子结构中 VA链节质量分数在45%时,蜡晶 Zeta电位最大,最大值 15 mV;EVA支化度的增加,蜡晶Zeta电位变小;平均相对分子质量为1 .2×104,蜡晶 Zeta电位值最大,最大值为11 .8 mV。

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超细SiO₂ 负载型两亲性铑膦络合物催化性能研究
彭庆蓉,侯士聪,张春荣
2010, 23 (1): 19-22. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.005
摘要 ( ) PDF ( 810KB ) ( ) 　　
针对均相催化反应后催化剂与产物分离困难和高碳烯烃在水-有机两相中反应速率较低的问题,采用水-有机两亲膦铑络合物负载到超细 SiO2载体上催化 1-己烯氢甲酰化反应,并与超细 SiO2制备负载水相催化剂比较,超细 SiO2负载型两亲铑膦络合物催化剂表现出较高的1-己烯氢甲酰化反应活性和选择性,且含水质量分数范围较宽,反应后产物与催化剂容易分离。两亲膦铑络合物超细SiO2负载液相催化剂可避免超细SiO2负载水相催化剂循环使用时水分被提取到有机相的缺点,同时获得较高的氢甲酰化反应活性和选择性。

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功能微生物对炼厂剩余污泥减量化效果的研究
张忠智, 钟为章, 穆红岩
2010, 23 (1): 23-26. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.006
摘要 ( ) PDF ( 1237KB ) ( ) 　　
研究了投加酵母菌群、光合细菌群和混合菌群等多功能微生物菌群促进炼厂的剩余污泥的减量化效果。通过多次污泥减量试验,观察到在好氧消化基础上投加功能菌群能显著促进炼厂剩余污泥减量化。结果表明,与仅好氧曝气条件下相比,投加酵母菌群、光合细菌群、混合菌群的 MLSS去除率明显提高了 13 .81%、30 .58%、37 .94%;投加功能菌群作用后的污泥沉降性能均优于投加前;pH值均逐渐降低。功能微生物降解效应使石油组分发生明显的变化,强化了对低中碳正构烷烃的降解程度,有利于将高碳链烃降解为低碳链烃。
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溴化反应条件对溴化丁基橡胶微观结构的影响
张扬,李树新,郭文莉,邓征威
2010, 23 (1): 27-29. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.007
摘要 ( ) PDF ( 537KB ) ( ) 　　
通过溶液法制备溴化丁基橡胶,并用核磁共振对溴化丁基橡胶的微观结构进行了分析,其中存在3种主要微观结构,即未溴化的丁基橡胶结构(结构Ⅰ),溴代仲位烯丙基结构(结构Ⅱ)及溴代伯位烯丙基结构(结构Ⅲ)。考察了反应时间、中和后停留时间及中和后 pH值对溴化丁基橡胶的微观结构的影响。结果表明,丁基橡胶的溴化过程只在最初的 1 .5 min内,随着反应时间的延长及在碱性条件下反应,发生了分子结构的重排,即由溴代仲位烯丙基结构向更稳定溴代伯位烯丙基结构转移。

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龙须菜吸水剂的微波辐射制备工艺及性能
许平凡,刘明华,黄漂漂,郭育民
2010, 23 (1): 30-33. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.008
摘要 ( ) PDF ( 979KB ) ( ) 　　
采用微波辐射合成方法,以龙须菜为原料,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为接枝单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾为引发剂合成超强吸水剂 LSAP,探讨制备吸水剂的最佳工艺条件,并对产物的结构、吸液速率、保水性能进行研究。结果表明,龙须菜吸水剂的最佳制备工艺为 :单体/龙须菜质量比为 2:1,引发剂和交联剂的质量分别为单体质量的0 .4%和 0 .06%,微波功率为 500 W时,合成的 LSAP吸去离子水、吸生理盐水和尿液分别为1 102、104、86 .1 g/g,此外产物具有较快的吸水速率和较好的保水能力。

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再生剂对再生沥青感温性的影响
李进,王金凤,徐萌,张小英,张玉贞
2010, 23 (1): 34-38. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.009
摘要 ( ) PDF ( 665KB ) ( ) 　　
通过3种再生剂对老化沥青进行再生实验,用针入度指数和粘温指数对再生沥青感温性进行评价并讨论再生剂的影响规律。实验结果表明,再生沥青在低温和中高温区的感温性均好于原料沥青,其中再生剂 C再生的再生沥青感温性较好;3种再生剂对再生沥青中温区的感温性影响无明显规律,再生剂增加了老化沥青的感温性;再生剂 A对再生沥青的高温区感温性有所降低,而再生剂 B和 C则略有增加。结合再生剂组分分析数据得出饱和分能降低沥青的高温区感温性,而芳香分则增加沥青的高温区感温性。

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MIL-53的合成和表征及储氢性能研究
孙丽娜,尹作娟,张晓彤
2010, 23 (1): 39-42. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.010
摘要 ( ) PDF ( 1611KB ) ( ) 　　
采用水热合成法将对苯二甲酸(H2BDC)、水分别与 Cr(NO3 )3 . 9H2O、A l(NO3 )3 . 9H2O混合后加热至220℃晶化 3 d,合成了具有三维立体网状骨架结构的有机金属骨架 MIL-53(Cr)as与 MIL-53(Al)as,将其分别在300、330℃下煅烧 3 d得到有机金属骨架 MIL-53(Cr)ht与 MIL-53(Al)ht。通过 X射线衍射(XRD)、智能重量分析仪(IGA)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(IR)和热重分析仪(TG)等表征手段系统地对它们的结构、组成以及储氢性能进行了研究。实验结果表明,有机金属骨架 MIL-53系列独特的骨架呼吸特性使其具有良好的储氢性能,且具有较高比表面积、孔容及孔径的 MIL-53(Al)在储氢性能方面具有更好的表现。

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潜在的星际分子PSiCP势能面的密度泛函理论研究
李飞,王婵,张凤华,刘慧玲
2010, 23 (1): 43-46. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.011
摘要 ( ) PDF ( 832KB ) ( ) 　　
潜在的单重态星际分子 PSiCP的势能面在密度泛函和从头算理论水平下进行计算。在 B3LYP/6-311G(d)水平下,共得到8个异构体,它们由10个过渡态所连接。在 QCISD/6-311G(d)水平下,3个异构体cSiPCP 1,PSiCP 7和 SiCPP 8具有较大的转变能垒,是动力学稳定的异构体。分析得到的 3个异构体的结构性质和光谱学参数可为星际探测和制备这些异构体提供理论依据。
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广谱杀螨剂克螨特的合成研究
刘琳,薛守庆,钱建华,马成乡
2010, 23 (1): 47-49. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.012
摘要 ( ) PDF ( 305KB ) ( ) 　　
以对叔丁基苯酚为原料,首先对叔丁基苯酚与环氧环己烷在自制的催化剂(固体超强碱)存在的条件下通过开环反应,制得2-(4-叔丁基苯氧基)环己醇。其后冷却至 15℃左右,进行两步亚硫酰氯衍生物的醇解、中和得原药克螨特。中间体及克螨特样品进行了核磁共振及红外光谱分析,确证化学结构无误,质量与国外样品基本一致。考察了投料方式、反应时间对收率的影响,得到适宜的工艺条件为 :在120～126℃下,向对叔丁基苯酚中滴加环氧环己烷制备2-(4-叔丁基苯氧基)环己醇,而后向氯化亚砜中滴入此产物,最后向丙炔醇中加入上步反应产物以制备目标产物克螨特。经验证,产物总收率大于82%(以对叔丁基苯酚计),产品纯度大于 98%。

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氧化和硫化聚合物改性沥青流变性能研究
崔文峰,欧彦伟,金勇,王云普
2010, 23 (1): 50-54. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.013
摘要 ( ) PDF ( 465KB ) ( ) 　　
在基质沥青中加入一定量的 SBR、XSBR、SBS,观察对沥青材料常规性能以及-30～100℃下动态力学流变性能的影响。结果表明,加入粉末 SBR1500后改性沥青材料薄膜前后的延度和流变性能都有明显的改进,而硫化共混改性可显著提高低温下改性沥青的粘弹性能,低温性能明显改善;同时高温性能得到提高,改性沥青的车辙温度(G*/sinδ= 1 kPa)比基质沥青提高约 10℃;粘度增大,复合模量提高,在高温区的相位角和损耗因子变小,从而改善了沥青高温粘弹性能。硫化共混改性沥青对使用环境的温度敏感性变小,使改性沥青的高低稳定性能均得到改善,可在高温环境下使用,拓宽了 SBR改性沥青的使用范围。

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化工机械

摩擦液柱成形过程的二维CFD数值模拟
陈忠海, 陈家庆,焦向东
2010, 23 (1): 55-59. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.014
摘要 ( ) PDF ( 1416KB ) ( ) 　　
采用 Gambit软件建立了摩擦液柱成形(FHPP)过程流场的二维轴对称模型,运用商业计算流体动力学软件 Fluent对 FHPP稳态阶段塑性金属的流动情况进行了数值模拟。通过改变模拟过程中的单一关键参数而保持其他参数不变,分别讨论了金属棒和孔洞之间径向间隙、材料粘度、金属棒转速、金属棒进给速度以及基材孔底形状等对理想金属塑性流体流动成形过程中速度场和压力场分布变化的影响。结果发现,塑性金属材料的压力分布主要受进给速度(即轴向力)和材料粘度的影响,与金属棒的旋转速度和径向间隙关系不大;而速度分布受进给速度以及径向间隙的影响不明显,但与金属棒的旋转速度关系密切,尤其是靠近速度入口面以及金属棒附近的材料受旋转作用影响显著;通过改变基材孔洞底部的形状,可以改善塑性金属材料的流动情况,同时也揭示了实验过程中孔洞底部存在缺陷的原因。

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输流管道流体结构互动响应研究
李明,宫敬,李清平,王立佳
2010, 23 (1): 60-65. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.015
摘要 ( ) PDF ( 1615KB ) ( ) 　　
基于充液管系轴向流固耦合振动4方程模型,研究了连接耦合、泊松耦合、摩擦耦合 3种形式对充液管道振动响应的影响。介绍了特征线法求解过程,并对水箱-直管-阀门(RPV)管系在阀门瞬间关闭时的瞬态响应进行了数值仿真计算。结果表明,流固耦合作用对充液管道振动响应有较大影响。3种耦合作用中,摩擦耦合影响较小,连接耦合与泊松耦合影响较大。针对气液两相流动,列举了常用的压力波速计算模型,优选了合适的波速计算表达式,分析了含气率对压力波速的影响,旨在为进一步研究气液混输管道流固耦合振动提供一定的理论指导。

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基于VB的恒压滤饼过滤过程模拟的研究
聂鑫,张建伟
2010, 23 (1): 66-70. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.016
摘要 ( ) PDF ( 1018KB ) ( ) 　　
通过对过滤过程中基本方程的研究,为了减少过滤试验的工作量,采用计算机模拟的手段对滤饼过滤过程进行研究,将滤饼形成过程假想分割成诸多增量,从而利用时间增量,借助 VB程序设计语言,设计一套适用于恒压滤饼过滤的模拟程序,通过该程序,可以模拟计算出过滤过程中的一些相关参数和结果,为滤饼过滤过程的研究提供了一种可靠的新方法。

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寒区土壤源热泵带相变温度场数值模拟
郑平,吴明,张国忠,缪娟
2010, 23 (1): 71-74. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.017
摘要 ( ) PDF ( 833KB ) ( ) 　　
根据传热学、渗流理论提出了寒区带相变问题土壤源热泵的数学模型及其控制方程,利用有限单元法对大庆油田某土壤源热泵冬季供暖工况下的传热问题进行了数值模拟和分析。通过与不考虑土壤冻结情况的结果对比,表明在热泵运行初期,由于冰水相变潜热的影响,土壤冻结锋面相对移动慢,土壤降低温度幅度小。随着冻结时间的增加,土壤温度分布逐渐稳定。土壤冻结时产生的相变潜热会影响土壤的传热效果。

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秦京线输送冀东原油低输量运行特性研究
马伟平,李立,黄启玉
2010, 23 (1): 75-79. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.018
摘要 ( ) PDF ( 717KB ) ( ) 　　
根据中国石油股份公司规划,针对 2008年以后秦京线输送冀东原油低输量运行需求,研究了冀东原油基本物性和流变特性,冀东原油最佳热处理温度是 60℃。筛选出针对冀东原油最佳改性效果的降凝剂,凝点降低幅度13 .5℃,降粘率86 .6%。制定了秦京线输送冀东原油 2 .8×106 t/a的运行方案。针对秦京线在低输量条件下的管道运行特性,包括热负荷能力、结蜡规律、能耗费用、最优清管方案和加剂原油流动性变化规律进行了深入研究,秦京线冬季工况下结蜡厚度最大值50 .24 mm,经济清管周期是 34 d。研究成果为秦京线 2008年以后输送冀东原油提供了安全保障和技术支持。

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氮气泡沫驱发泡剂优选及油层适应性室内实验
岳玉全,郑之初,张世
2010, 23 (1): 80-85. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.019
摘要 ( ) 　　
氮气泡沫驱是普通稠油开采后期的一种经济可行的接替技术,可以大幅度提高剩余油采收率。氮气泡沫驱取得效果的一个重要前提是选择发泡性能好,泡沫阻力大的发泡剂。采用静态和动态实验对几种初选的发泡剂进行了优选,选出了性能最优的发泡剂;并进行了可视化实验,对氮气泡沫驱油层适应性进行了研究,表明非均质模型泡沫驱效率均低于均质模型,但在残余油状态下,非均质模型泡沫驱增油效果要明显高于均质模型。储层非均质性越严重,水驱残余油状态下,泡沫驱油的增产效果越显著。对于非均质严重的储层,矿场泡沫驱油增产效果更好。

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一种基于用户感兴趣区域的图像检索算法
李丽君
2010, 23 (1): 86-88. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.020
摘要 ( ) PDF ( 298KB ) ( ) 　　
针对全局特征的图像检索不能很好地满足用户的意图,提出了一种新的基于用户感兴趣区域的图像检索算法。此算法基于显著判别原则,无需对图像进行复杂的分割就能有效地提取用户感兴趣区域的显著点。实验结果表明,此算法不仅检索过程简单,在检索精度上也明显优于基于全局特征的图像检索方法。

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炼油厂生产与库存系统非线性规划模型与优化
孙在冠,李树荣,闫伟
2010, 23 (1): 89-92. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.021
摘要 ( ) PDF ( 475KB ) ( ) 　　
为了满足炼厂生产调度过程中能耗和库存的约束要求,针对流程工业实际情况,建立具有常减压、催化裂化、溶剂油装置和气体分离装置4个单元的炼厂全流程非线性规划优化模型。为使目标函数即炼厂的利润最大或是成本最小,对决策变量为各装置产品的产量进行优化排产,协调控制原料与产品的库存。考虑到在非线性系统的优化模型中,存在约束条件相互制约而导致无解的情况,采用矩阵最小二乘法,应用 Matlab求解,得到与各个约束条件误差最小的妥协解。

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控制参数协进化的差分进化算法及其应用
范勤勤,颜学峰
2010, 23 (1): 93-98. DOI:10.3696/j.issn.1006-396X.2010.01.022
摘要 ( ) PDF ( 470KB ) ( ) 　　
提出一种控制参数协进化的差分进化算法(DE-CPCE),实现算法控制参数随种群搜优进展,自适应动态调整。D E-CPCE算法将控制参数作为原始个体的共生个体,且每一个原始个体都有各自的共生个体;算法在对原优化问题进行差分进化搜优的同时,以原始个体进化效率作为共生个体(即控制参数)的评价,并通过共生个体的差分进化操作实现其协进化。D E-CPCE算法能随优化问题搜优进展,自适应动态调整算法控制参数,实时为算法搜优提供最优的控制参数。仿真研究表明,DE-CPCE算法的控制参数具有动态自适应性;并且在与文中所提及的算法(DE/rand/1,DE/best/1,DE/rand-to-best/1,DE/rand/2,DE/best/2,self-adaptive Pareto DE and self-adaptive DE)比较中,该算法能以较高概率求得全局最优值,且收敛速率快,求得最优解的精度高。同时,应用 DE-CPCE算法估计 SO2催化氧化反应动力学模型参数,结果优于文献报道。

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