石油化工

外源微生物强化修复石油污染土壤的研究
魏小芳, 张忠智*,郭绍辉, 冀得坤, 罗一菁, 苏幼明
2007, 20 (2): 1-4.
摘要 ( ) PDF ( 1035KB ) ( ) 　　
通过对大港油田石油污染土壤进行异位强化生物修复,考察投加外源微生物是否能够加速生物修复进程以及土壤中石油污染物质降解的影响因素。收集的土壤分为两组后充分混合,干土中含油质量分数分别为8416,16385mg/kg。通过监测降解过程土壤中油含量的变化,分别考察自然菌群、营养刺激自然菌群、不同外源微生物、疏松剂(锯末)、不同初始油含量等因素对石油污染物降解的影响。色谱-质谱分析手段分析降解前后石油污染物质组分的变化。石油污染土壤经过300d的处理,在水含量一定的前提下,外源微生物对于石油污染物质加速降解具有显著作用。疏松剂和外源微生物协同作用下除油效果显著,除油率高达79%。降解前后的石油物质色谱-质谱分析表明,相对分子质量小于C28的烷烃的微生物利用率高于相对分子质量大的烷烃,微生物可以有效降解多环芳烃。
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胡敏素在水溶液中吸附镍
刘峙嵘, 周利民, 韦鹏, 比特, 尼克
2007, 20 (2): 5-8.
摘要 ( ) PDF ( 1039KB ) ( ) 　　
通过液闪法分析得到胡敏素可富集镍,但是吸附受介质pH 值、胡敏素用量和水相镍初始浓度等因素的影响。泥煤或胡敏素镍溶液紫外光谱的变化说明胡敏酸、富里酸和胡敏素3者之间或许存在可逆转化。胡敏素对镍的吸附反应可用Freundlich方程很好地进行描述,胡敏素吸附镍Freundlich吸附指数0.6844推导出吸附反应以
镍双配位形态为主。泥煤和胡敏素吸附镍Freundlich吸附指数(0.6382,0.6844)和吸附系数常用对数值(1.6932,1.7115)数值非常接近,表明胡敏素组分可能决定了泥煤的吸附能力,因此胡敏素将可作为有潜力的可渗透性屏障地质材料。
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改性木质素除油絮凝剂处理含油废水的研究
杨 林, 刘明华*
2007, 20 (2): 9-11.
摘要 ( ) PDF ( 1035KB ) ( ) 　　
利用制浆造纸工业中的副产物———碱木素为原料,通过化学改性,制备出含二硫代氨基甲酸盐基团的改性木质素除油絮凝剂(MLOF),利用MLOF处理含油废水,并进行絮凝条件的优选实验。实验结果表明,当含油废水的pH 值为6.7,絮凝剂的质量浓度为35mg/L时,废水中的油、CODCr、固体悬浮物(SS)和色度的去除率分别达到88.2%,71.5%,90.5%和93.7%。不同类型絮凝剂的对比实验结果表明,MLOF处理含油废水的用量少,且其絮凝性能明显优于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)和聚合硫酸铁(PFS)等高分子絮凝剂。
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油酸与亚油酸物系溶剂结晶分离过程
崔国刚, 贾绍义, 张 成, 吴松海*
2007, 20 (2): 12-14.
摘要 ( ) PDF ( 1034KB ) ( ) 　　
以甲醇为溶剂,对油酸与亚油酸物系的溶剂结晶分离过程进行了研究。结果表明,结晶温度和溶剂
配比对油酸与亚油酸的溶剂结晶过程有较大影响。随着结晶温度的降低,晶体中油酸的质量分数减小,滤液中亚油
酸的质量分数提高;随着溶剂配比的降低,晶体中油酸和滤液中亚油酸的质量分数均提高。外加磁场对油酸与亚油
酸物系的溶剂结晶过程有一定的影响,有利于油酸与亚油酸的溶剂结晶分离。定量计算表明,在磁场的作用下,晶
体中油酸的质量分数提高1.73%~2.48%;滤液中亚油酸的质量分数提高1.68%~3.19%。
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GPC-ELSD测定VGO馏分油的相对分子质量及其分布
庄丽宏, 田彦文, 吕振波, 张大伟
2007, 20 (2): 15-17.
摘要 ( ) PDF ( 997KB ) ( ) 　　
应用高效凝胶色谱仪(GPC)、蒸发光散射检测器(ELSD)及已知相对分子质量的标样,采用线性校正
法进行校正,经过复杂的数学运算得到VGO 馏分油的相对分子质量及其分布。考察了该方法测定的精密度,并与
传统蒸汽压渗透计法(VPO)进行了对比实验。结果表明,该实验相对偏差小于1%,与传统VPO 方法相比分析速度
提高5倍,进样量减少到1/10。该方法具有准确快速、自动化高的特点。
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W₂N/Ti ₂-Al₂O₃ 催化剂的制备表征及噻吩HDS活性
张 强, 李保山, 孙桂大, 周志军
2007, 20 (2): 18-22.
摘要 ( ) PDF ( 1118KB ) ( ) 　　
以钛酸四丁酯及γ-Al₂O₃ 为原料,采用溶胶凝胶法制备了不同TiO₂ 质量分数的TiO₂-Al₂O₃ 复合载体。复合载体经负载偏钨酸铵后在500℃下焙烧5h可得到催化剂前躯体WO₃/TiO₂-Al₂O₃。利用程序升温还原技术,在氮气、氢气(体积比1∶(4~5))的混和气氛中,以10800h-1气体空速对催化剂前体还原处理,即可得到
负载的W2N/TiO2-Al2O3 催化剂。研究了载体中TiO2 质量分数对催化剂性能的影响,分别用XRD,BET,XPS,
TG/DTA等分析测试技术对催化剂进行了表征,并在固定床微型高压反应装置上考察了催化剂对噻吩的加氢脱硫
活性。结果表明:当TiO2 的质量分数为6%时,所得催化剂的酸量、比表面积均达到最大,分别为0.1849mmol/g
和107.2m2/g,对噻吩的HDS活性最高,在330℃,压力3MPa,液时空速(WHSV)6h-1,氢油体积比900∶1条件
下,噻吩的转化率可达到56.4%。
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油田开采水中铁的去除及其对浊度的影响
李方文, 吴建锋, 徐晓虹, 李 孟, 张小燕, 陈义春, 王玉涛
2007, 20 (2): 23-25.
摘要 ( ) PDF ( 1051KB ) ( ) 　　
研究了加氢氧化钠去除油田开采水中铁和出水含铁质量浓度对浊度的影响。铁的测定使用邻二氮
菲吸收光谱法,浊度采用便携式浊度仪测定。实验结果表明,进水pH 对去除铁、降低浊度、处理装置防腐有重要影
响。当pH 小于7时,除铁效果不理想而且不能抑制处理装置的腐蚀,铁的去除率为负数。pH 在8.3左右较佳,此
时能达到除铁和抑制装置腐蚀的双重目的,出水总铁含量和浊度可以满足SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推
荐指标中A1类标准的要求,出水放置2.5h浊度几乎保持不变。而在pH 值为6.6和7.3下由于氢氧化亚铁被氧化
使水呈黄色而导致放置水样浊度缓慢上升。理论分析表明混凝剂能促进氢氧化亚铁的沉降,铁的去除机制主要是
沉降、过滤拦截、吸附;在低pH 值时,由于电化学腐蚀使得处理装置向水体中释放铁,导致出水铁浓度高于进水,在
高pH 值时,由于保护膜形成和阴极反应受到抑制而阻断了电化学腐蚀。
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加氢反应流出物空冷器系统模拟及腐蚀研究
任晓光, 谢云峰, 宣征南
2007, 20 (2): 26-29.
摘要 ( ) PDF ( 1087KB ) ( ) 　　
探讨了加氢反应流出物空冷器系统的腐蚀机理。通过配制模拟腐蚀溶液,采用电阻探针和CMB-
1510B便携式瞬时腐蚀速率测量仪等腐蚀速率测试装置,在实验室条件下,研究了各种工艺条件对年腐蚀速率的影
响,所研究的条件包括缓蚀剂的浓度、腐蚀因子、pH 值和协同效应。结果表明,苯并三唑(BTA)是一种应用于加氢
反应流出物空冷器系统的优良缓蚀剂,在NH₄Cl溶液中缓蚀剂六偏磷酸钠与硫酸锌复配物具有良好的协同缓蚀作
用;同时也表明随着腐蚀因子的增大年腐蚀速率明显增加,总的来说,低pH 值范围内年腐蚀速率随pH 值的降低而
明显增大,高pH 值对年腐蚀速率的影响有所减小。
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直流电弧法制备金属铁、镍纳米粉体
廉 舒, 卢忠仁, 史桂梅, 李英民
2007, 20 (2): 30-33.
摘要 ( ) PDF ( 1857KB ) ( ) 　　
在原材料块体Fe,Ni中加入高熔点金属钨(W)、钼(Mo),采用直流电弧等离子体法在H2+Ar混合
气氛中制备Fe,Ni纳米粉体。利用X射线衍射仪(X-ray)、透射电镜(TEM)、比表面积测定仪(BET)、氧/氮测定仪
和化学分析等手段对粉体的结构、形态及粒径等方面进行了分析。结果表明,原料中加入高熔点金属W,Mo后,使
Fe,Ni金属熔球温度提高及熔球表面的氧化层被破坏,Fe,Ni纳米粉收率提高50%。高熔点金属W,Mo在粉体中
的质量分数只有0.01%左右,纳米粉纯度几乎不变。同等气氛、压强及功率条件下,加入高熔点金属W 和Mo后所
制备的粉体的平均粒度略有增大,加入W 的收率高于加入Mo的收率。
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原油常减压蒸馏过程流程模拟
葛玉林, 沈胜强
2007, 20 (2): 34-39.
摘要 ( ) PDF ( 1158KB ) ( ) 　　
在现有原油常减压装置基础上进行了扩容改造,为了验证扩容后的常减压装置能否满足工艺要求,
需要对流程进行调整。基于蒸馏原理,对常减压蒸馏塔建立包含质量平衡、相平衡、摩尔分数归一化和能量平衡等
方程构成的MESH 模型,在Pro/II平台上进行流程模拟,获得各塔侧线产品的温度和压力等关键参数,并与现场工
艺要求进行对比。流程模拟结果与现场工艺要求吻合良好,说明模型可靠,流程满足工艺要求。各蒸馏塔温度和气
液流量沿塔板数的分布侧形图反映进出口物料和中段冷却循环对蒸馏过程的影响。
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桐油改性酚醛环氧树脂合成及室温固化物性能
尹文华, 陈 瑶, 吴璧耀*
2007, 20 (2): 40-42.
摘要 ( ) PDF ( 1054KB ) ( ) 　　
以桐油与苯酚在酸催化下反应生成桐油-苯酚取代物,并进一步在酸性条件下与甲醛反应生成桐油
改性二阶酚醛树脂。利用FTIR,GPC等对其结构进行了表征。FTIR分析证明,桐油与苯酚的反应破坏了桐油的共
轭双键,形成了新的取代产物。当该产物在酸性条件下与甲醛反应并进一步进行环氧化后,形成桐油改性酚醛环氧
树脂。GPC研究表明,所形成的树脂是桐油改性环氧树脂与普通二阶酚醛环氧树脂的复合物。其中桐油改性环氧
树脂的数均相对分子质量为3482,二阶酚醛环氧树脂的数均相对分子质量为619。选用了不同的室温固化剂对所
合成的桐油改性酚醛环氧树脂和E-44环氧树脂复配物进行固化性能研究。研究表明,所合成的桐油改性酚醛环
氧树脂与E-44质量比在0.5~2.0进行复配,固化后可获得较好的力学性能。
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FCC颗粒散式或聚式流态化特性的CFD模拟
刘文东, 张 锴, 毕继诚
2007, 20 (2): 43-46.
摘要 ( ) PDF ( 1771KB ) ( ) 　　
流化催化裂化(FCC)在重油轻质化过程中占有重要地位,掌握气固流化床内流动特性对FCC装置
的合理设计有一定指导作用。采用BrandaniS和ZhangK的模型,在商业化CFD软件包CFX4.4平台上模拟了宽
为0.25m 和高0.70m 的二维流化床中粒径为6.4×10^-5 m 和密度为1225kg/m³ 的FCC颗粒不同表观气速下的
散式或聚式流态化特性,所得结果与前人的实验测量和理论预报相吻合。
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环境友好磷系阻燃聚酯性能的研究
吴全才, 姜 涛, 陈 新
2007, 20 (2): 47-49.
摘要 ( ) PDF ( 974KB ) ( ) 　　
用红外光谱表征了环境友好磷系阻燃聚酯的结构,研究了环境友好磷系阻燃聚酯的特性粘数、DSC、
氧指数、可纺性等性能。结果表明,磷系阻燃单体分子中的柔性链段亦被引入大分子主链中,使磷系阻燃聚酯的玻
璃化温度(θg)、熔点(θm)相应降低;磷系阻燃聚酯具有良好的阻燃性,当磷系阻燃单体质量分数4.5%时,磷系阻燃
聚酯氧指数为32.8%。但由于侧基的空间体积较大也使磷系阻燃聚酯的结晶性有所降低,导致拉伸强度降低,实验
结果表明磷系阻燃聚酯纤维的物性指标能够满足后加工要求。
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化工机械

含蜡原油管道摩阻系数的辨识计算
才 建, 李晓平, 宫 敬*,宋生奎
2007, 20 (2): 50-53.
摘要 ( ) PDF ( 1076KB ) ( ) 　　
基于反问题分析方法,以最小二乘准则为终止条件,根据原油管道不稳定过程的压力实测数据,采用
Levenberg-Marquardt方法辨识含蜡原油管道站间摩阻系数。应用特征线法直接计算摩阻系数敏感度Jacobian矩
阵,并通过算例比较了采用平均摩阻系数法、公式计算摩阻系数法及辨识算法计算的原油管道中间点压力值与实测
值的偏差。结果表明,采用辨识方法求解的管道沿线摩阻系数能够对管道沿线压力流量值进行较好的估计。
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基于GB/T19624-2004对含缺陷压力管道的安全评定
王亚新, 谢禹钧
2007, 20 (2): 54-57.
摘要 ( ) PDF ( 1136KB ) ( ) 　　
针对石化企业含缺陷压力管道评定中存在的不确定性,提出了建立在GB/T19624-2004评定路线
基础上的可靠性评定方法,并开发出含缺陷压力管道安全评定系统。该系统不仅能对含缺陷压力管系进行确定性
评定,而且能获得管系内每个缺陷的失效概率和整个管系的失效概率。
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筒体带大接管的内压容器弹塑性有限元分析
桂 亮, 李德信*,张 俊
2007, 20 (2): 58-62.
摘要 ( ) PDF ( 2383KB ) ( ) 　　
针对筒体带大接管的内压容器在相贯区附近会产生较高的应力集中这一问题,考虑材料的塑性变形
特性,对不同开孔率的内压容器结构进行了一系列的弹塑性有限元分析。计算结果表明,纵向对称面筒体与接管的
内相贯处是应力集中最严重的部位,外相贯处由于有焊接接头而使应力集中大大缓解。在逐步加载过程中,加载前
期相贯区周边应力呈线性增长,一定程度后主要表现为高应力范围的扩大。对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔
率的大小对高应力区的分布范围影响较大。与未带接管的大开孔结构相比,接管的添加大大降低了孔周边的应力
集中。
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纳米磨削分子动力学仿真Gear预测修正算法
赵恒华, 蔡光起
2007, 20 (2): 63-65.
摘要 ( ) PDF ( 1736KB ) ( ) 　　
纳米磨削是实现超精密加工的重要方法,纳米磨削能产生极其薄的切屑,实验证明纳米磨削的切屑
厚度可以下降到1nm。因此可以使用分子动力学仿真来分析纳米磨削机理。运用Gear预测修正算法对磨粒原子
和工件原子之间的相互作用进行了研究。建立了分子动力学仿真的运动方程,对其进行了数值求解,从而获得了工
件原子变化后的位移和速度。
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油包水型乳化液剪切破乳的实验
姜雪梅, 董守平, 张红光
2007, 20 (2): 66-68.
摘要 ( ) PDF ( 1357KB ) ( ) 　　
通过设计Couette双圆筒装置形成薄层纯剪切流场,其剪切强度可通过内筒转速调节,对油包水型乳
化液剪切破乳的可行性进行研究。从流体动力学角度分析单个液滴受力,建立其仿射形变模型并经实验验证,与
TaylorGI和CoxRG的理论模型基本一致。实验结果表明,将剪切作用引入流场中有利于液滴聚合,当内筒转速
为50~150r/min(剪应力8.67~26.01Pa)时,液滴最大直径和平均直径比未引入剪切力场时高,说明只有在一定剪
切范围内,剪切才能促进液滴聚合。因此,为了提高油水乳化液分离效率,可在油水分离设备中引入适当的剪切力
场。
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两种新型的液滴形变判据———通过长短径比或拉伸率判断剪切对液滴形变的影响
张红光, 董守平, 王彦丽, 刘国彪, 姜雪梅
2007, 20 (2): 69-72.
摘要 ( ) PDF ( 1138KB ) ( ) 　　
论述了剪切流场中两种新型的液滴形变判据,即通过长短径比或拉伸率判断剪切对液滴形变的影
响,并对两种判据进行了实验分析和比较。实验研究表明,随着剪切速率的增加,液滴的长短径比和拉伸率都呈增
加的趋势,而液滴的变形收缩系数大致呈先增加后减小的趋势;与未加乳化剂相比,加入乳化剂时的液滴变形收缩
系数偏离预测值更大;通过拉伸率求得的剪切应力要比通过长短径比求得的剪切应力更接近实际值。
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多层包扎尿素合成塔应力腐蚀裂纹成因分析
宋明大, 王威强, 陈鹭滨, 徐书根
2007, 20 (2): 73-76.
摘要 ( ) PDF ( 3472KB ) ( ) 　　
对多层包扎尿素合成塔开裂部位进行了取样分析,确认为应力腐蚀裂纹。并对应力腐蚀的影响因素
进行了分析,结果表明检漏蒸汽会在深环焊缝的层板间隙处冷凝,产生碱性介质浓缩。深环焊缝部位在碱性环境和
局部较高应力下萌生裂纹并扩展,是导致多层包扎尿素合成塔应力腐蚀开裂的原因。分析的结果为多层包扎尿素
合成塔避免层板开裂和灾难性爆炸事故指明了方向。
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基于风险的乙烯裂解炉炉管失效概率分析
王文和, 沈士明
2007, 20 (2): 77-79.
摘要 ( ) PDF ( 1047KB ) ( ) 　　
乙烯裂解炉炉管是裂解炉的关键部件,它的失效会带来火灾爆炸等严重后果。根据蒙特卡罗方法和
美国石油学会的API581中的风险分析理论,对某石化公司的乙烯裂解炉炉管的失效概率进行了定量分析和计算。
通过两种方法的结果比较看出,应用蒙特卡罗方法分析计算在蠕变和渗碳的相互作用下炉管的失效概率随着运行
时间增加而不断增加;而应用API581中基于风险检验方法计算炉管在蠕变失效下的年失效概率,由于未考虑渗碳
失效,所得到的失效概率相对于利用蒙特卡罗方法计算的失效概率要低。
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计算机与自动化

基于自由曲面与迭代函数系统结合的景物模拟
韩云萍, 张 燕*,郭来德
2007, 20 (2): 80-83.
摘要 ( ) PDF ( 2117KB ) ( ) 　　
分形理论适合于解决不规则形态物体的模拟问题,而造型技术适合于规则形态物体的建模。分形理
论中的迭代函数系统(IFS)和自由曲面造型技术相结合可以逼真地模拟自然景物。将迭代函数系统和自由曲面造
型技术应用于计算机辅助设计(CAD)中,应用CAD 与VC++的接口模块ObjectARX 来研究自然景物的模拟算
法。利用迭代函数系统模拟三维分形植物的算法,采用自由曲面(B样条曲面)技术绘制的山坡。给出了模拟种植果
树的山坡的综合实例,结果表明模拟效果自然、逼真。
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一类具有时滞的n 种群模型的稳定性分析
李石涛, 李冬梅
2007, 20 (2): 84-87.
摘要 ( ) PDF ( 1065KB ) ( ) 　　
在生态系统中,种群的稳定性一直是研究的重点内容之一,考虑了一个同时具有时滞和功能性反应
的n 种群模型,其中一个为被捕食者,其它的为捕食种群,通过微分不等式和构造合适的Lyapunov泛函给出了解的
有界性和正平衡点全局稳定的充分条件,并给出模型的数值模拟结果。
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图像欧拉数的研究与应用
林小竹, 籍俊伟, 谷莹莹
2007, 20 (2): 88-91.
摘要 ( ) PDF ( 1098KB ) ( ) 　　
图像欧拉数是数字拓扑学的重要特征参数之一,为了更好地理解欧拉数的本质,对二值图像连通性
进行研究,在定义图段和相邻数两个基本概念的基础上,提出了图像欧拉数与图段相邻数的关系公式。为局部计算
二维图像的欧拉数提供了新的思路,并应用于不规则体的计数。
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撞击流反应器压力波动信号的Hilbert-Huang变换分析
张建伟, 玄书鹏
2007, 20 (2): 92-96.
摘要 ( ) PDF ( 3768KB ) ( ) 　　
将Hilbert-Huang变换(HHT)应用于撞击流反应器压力波动信号分析,并提取出浸没循环撞击流
反应器压力波动信号的各阶内禀模态函数(IMF),证实了压力波动信号的非线性、非平稳特性。分析压力波动信号
各阶内禀模态函数的能量分布以及高、中、低频段能量分布与转换,发现不同频段IMF的能量分布与流型转变之间
的对应关系。结果表明,随着螺旋桨转速的增加,在粒子相互撞击的过程中,产生不同程度涡运动,使得各阶IMF分
量的能量分布也随之变化。新的Hilbert-Huang变换分析方法直接揭示了撞击流反应器内压力波动信号经EMD
分解所得的IMF分量的能量分布与流体流型转变之间的内在规律,同时也提供了一个有力的定量依据。
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