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   现代化工
  2016年, 第36卷, 第11期 刊出日期:2016-11-15 上一期    下一期
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专论与综述
电制气技术为电网提供大规模储能的构想 收藏
宋鹏飞, 侯建国, 姚辉超, 谢旭光, 曹婧, 王秀林, 高振
现代化工. 2016, (11): 1-6.  
摘要 ( 140 )     PDF (1421KB) ( 29 )  
电制气技术(PtG)作为能源互联网中联通天然气网和电网的关键技术环节,可提供一种创新的储能解决方案,在消纳风电、光电等新能源电力方面具有其他储能方法无法比拟的独特优势和适应能力。经过对PtG技术主要构成和特点的分析,认为技术上是可行的,但基于该技术目前发展现状,整体效率偏低(约60%),制得的合成天然气产品价格至少是市场天然气价格的2~4倍以上,经济性限制了技术的推广应用;对产品成本影响最大的3个因素分别是电价、气价和电解制氢装置费用,经济性问题的瓶颈在于电解制氢装置的效率低和规模小。从电网安全、高效的角度分析,PtG与目前作为主要储能方式的抽水蓄能相比较,在效率和盈利生存能力方面初步显现出一定的潜在竞争力,有广阔的发展和应用前景。
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碳捕集与封存-提高石油采收率全流程经济性评价模型 收藏
钟林发, 林千果, 王香增, 王宏, 翟明洋
现代化工. 2016, (11): 11-14.  
摘要 ( 125 )     PDF (1391KB) ( 11 )  
通过研究二氧化碳捕集、运输、注入和原油开采4个主要技术环节,建立了二氧化碳捕集与封存结合提高石油采收率全流程(CO2-EOR)经济性评价模型。该模型反映了CO2-EOR系统复杂性和交互性,其结果能为CO2-EOR项目规划提供科学决策支持。将模型应用于中国的煤化工厂碳捕集与封存结合提高石油采收率项目的案例研究表明:在油价50.0 $/bbl和驱油比4.0tCO2/toil的情景下,每年80万t规模的煤化工厂结合CO2-EOR项目的净收益可达9.36亿元,项目内部收益率可以达到8.44%。煤化工厂结合CO2-EOR的项目具有优先发展的潜在机会。
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电石法聚氯乙烯行业履约对策建议 收藏
王玉晶, 臧文超, 田祎, 赵静, 菅小东
现代化工. 2016, (11): 11-14.  
摘要 ( 129 )     PDF (1194KB) ( 16 )  
电石法聚氯乙烯生产是我国用汞量最大的工艺,也是我国履行《关于汞的水俣公约》的重点行业。解析了公约对电石法聚氯乙烯生产的管控要求,调研了我国该行业发展现状和低汞无汞替代技术研发应用情况,针对产能过剩、低汞触媒应用不力和无汞催化剂推广缓慢等行业面临的问题,提出了严格控制新增产能、建立信息报告机制、加强低汞触媒监管和加快无汞催化剂评估应用的履约对策建议。
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技术进展
磁性吸附材料的制备及其在水处理中的应用研究 收藏
段建菊, 鲁秀国, 黄林长, 杨凌焱
现代化工. 2016, (11): 15-18,20.  
摘要 ( 112 )     PDF (1409KB) ( 12 )  
结合国内外的研究成果,综述了磁性吸附材料的分类、制备方法以及在水处理中的应用研究,并对磁性吸附材料未来的研究前景进行了展望。
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液晶聚合物在工程塑料领域的研究进 收藏
余巧玲, 王万卷, 潘永红, 容腾, 刘志健, 徐运祺, 魏远芳
现代化工. 2016, (11): 19-23.  
摘要 ( 176 )     PDF (1399KB) ( 37 )  
主要从合成方法、分子设计、改性研究3个方向对液晶聚合物进行阐述,综述了液晶聚合物在工程塑料领域的研究进展,并展望了液晶聚合物的发展方向。
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超临界醇类提质生物油的研究进展 收藏
胡士奇, 于凤文, 胡敏, 雷同, 计建炳
现代化工. 2016, (11): 24-27,29.  
摘要 ( 108 )     PDF (1307KB) ( 14 )  
综述了超临界醇类提质生物油的研究进展。介绍了反应条件对超临界醇类提质生物油的影响,通过分析酸、醛、酮、酚4种生物油中不稳定组分所发生的反应,探讨了生物油提质中主要的反应机理,总结了催化剂的种类。最后对超临界醇类提质生物油的研究方向进行了展望。
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机械蒸汽再压缩技术(MVR)研究现状 收藏
李伟, 朱曼利, 洪厚胜
现代化工. 2016, (11): 28-31.  
摘要 ( 119 )     PDF (1198KB) ( 22 )  
介绍了蒸发装置的不同类型,重点对机械蒸汽再压缩技术在国内的研究进展进行了综述,并与其他的蒸发技术进行了对比。随着研究的不断推进,机械蒸汽再压缩技术会得到大力推广。
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石墨插层技术的筛选和应用现状 收藏
罗立群, 安峰文, 田金星
现代化工. 2016, (11): 32-36,38.  
摘要 ( 128 )     PDF (1608KB) ( 20 )  
简述了我国近年来可膨胀石墨的制备方法、开发利用现状,概述了可膨胀石墨在环保、密封、电池、防火阻燃、电子散热、生物医学、军事等领域的应用;重点总结了制备可膨胀石墨的方法和常用的氧化剂和插层剂,介绍了可膨胀石墨制备中氧化插层剂的筛选应用现状与不足;展望了膨胀石墨未来的研发趋势,指出未来插层与膨胀过程的有机结合将大有可为。
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微藻在废水中的高密度培养研究进展 收藏
张权, 常春, 李斐, 白净, 方书起
现代化工. 2016, (11): 37-41.  
摘要 ( 134 )     PDF (1698KB) ( 15 )  
指出了微藻的培养决定着微藻生物质资源开发利用的生产成本,已成为规模化生产微藻的最大瓶颈。提出寻找廉价的培养基、提高微藻培养密度能够有效地降低其规模化利用的生产成本。综述了微藻在废水中高密度培养的研究进展,并对其发展方向进行了展望。
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海水淡化系统相关集成技术 收藏
王世明, 周婷
现代化工. 2016, (11): 42-46.  
摘要 ( 112 )     PDF (1409KB) ( 12 )  
首先介绍了各种新能源与海水淡化耦合的方式以及研究现状,其次介绍了海水淡化工艺的相关集成技术和浓盐水相关链接产业,最后指出了海水淡化集成技术的研究方向。
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石墨烯基多功能复合材料的制备研究进展 收藏
周芳灵, 程霞, 陈国红, 段红珍
现代化工. 2016, (11): 47-50.  
摘要 ( 144 )     PDF (1200KB) ( 23 )  
从石墨烯/金属(氧化物)复合材料、石墨烯/导电聚合物复合材料、石墨烯/杂原子掺杂复合材料、石墨烯/碳纳米管复合材料,以及多元化石墨烯复合材料这几个方面对石墨烯复合材料的制备方法进行了综述,并对石墨烯复合材料的发展前景进行展望。
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污水处理用淀粉接枝共聚物的研究进展 收藏
范晓朋, 李丽华, 张金生, 吴限, 马诚, 谢晓霞, 田中禾
现代化工. 2016, (11): 51-55.  
摘要 ( 131 )     PDF (1220KB) ( 15 )  
综述了近年来国内外利用淀粉接枝共聚物处理污水的研究状况,重点分析了反应溶剂、温度,时间、浓度配比等因素对接枝共聚反应的影响,对尚存在的问题提出了建议,并对使用新型功能化离子液体取代传统溶剂的前景进行了展望。
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二氧化碳分离捕集研究进展 收藏
宗杰, 马庆兰, 陈光进, 孙长宇
现代化工. 2016, (11): 56-60.  
摘要 ( 120 )     PDF (1319KB) ( 17 )  
详细介绍了国内外捕集二氧化碳的方法及发展情况,重点分析了低温分离、膜分离/吸收、吸收、吸附分离和水合物法、吸收-水合/吸附耦合分离法分离捕集二氧化碳的优势及缺点。得出可以将2种或多种分离方法联合使用,避免单一使用时带来的劣势,实现高效率低能耗分离捕集CO2气体。指出未来还需克服多种方法联合使用时对分离设备的高要求及材料稳定性等问题。
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科研与开发
不同模板对介孔CeO2结构及催化氧化性能的影响 收藏
周视玉, 杨鹏, 雷家珩, 郭丽萍
现代化工. 2016, (11): 61-63,65.  
摘要 ( 146 )     PDF (1832KB) ( 18 )  
为了研究模板对介孔氧化铈催化性能的影响,采用KIT-6和介孔碳模板合成了2种介孔氧化铈,考察并比较了其对CO的催化氧化性能。通过X射线衍射、透射电镜、氮气吸脱附、傅里叶红外光谱分析、X射线荧光光谱分析等测试手段对介孔氧化铈结构进行了分析。结果表明,2种介孔氧化铈均为有序介孔材料,且比表面积及孔结构差别不大,但以KIT-6为模板制备的介孔氧化铈表面含有3.3%的氧化硅。以介孔碳为模板制备的氧化铈催化活性更好,主要原因是以KIT-6为模板制备的氧化铈表面残留的SiO2阻碍催化反应。
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高活性体相加氢精制催化剂的研制 收藏
王海涛, 徐学军, 刘东香, 冯小萍
现代化工. 2016, (11): 64-68.  
摘要 ( 101 )     PDF (1954KB) ( 13 )  
成胶过程中加入无机助剂(碳酸氢铵和尿素)制备体相催化剂,采用BET、XRD、SEM、TEM、强度测定、堆积密度测定等分析手段对催化剂物化性质进行表征,考察了无机助剂对体相催化剂物化性质的影响。结果表明,成胶过程中加入碳酸氢铵,改善了体相催化剂孔结构和比表面积,活性金属分散均匀,可利用的活性中心数量大量增多,制备的催化剂具有良好的压碎强度,堆积密度大幅度降低,减少了体相催化剂的制备成本。评价结果表明,在成胶过程中加入碳酸氢铵可明显提高体相催化剂的超深度加氢脱硫活性和芳烃饱和性能,尤其适用于加工处理劣质原料油,在缓和的工艺条件下可生产超低硫柴油产品。
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环氧树脂固定化卤醇脱卤酶的研究 收藏
顾恺, 邹树平, 王志才, 郑裕国
现代化工. 2016, (11): 69-72,74.  
摘要 ( 139 )     PDF (1893KB) ( 15 )  
采用环氧树脂ES-103B对卤醇脱卤酶进行固定化,对最优固定化条件及固定化酶的操作稳定性进行了研究。结果最佳固定化条件为:吸附温度为25℃,吸附缓冲液为pH 7.0磷酸钠缓冲液,初始酶质量浓度为0.5 mg/mL,共价时间为24 h。在此优化条件下,固定化酶的酶活回收率为74.5%,酶蛋白固定化效率为94.2%,比活力为518.6 U/g。利用固定化酶催化1,3-二氯丙醇制备环氧氯丙烷,重复使用15批次后,产物收率仍能保持在初始收率的91%以上,具有良好的工业化应用潜力。
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V型聚光光伏-光催化水处理系统实验研究 收藏
张庆健, 王一平, 黄群武, 崔勇, 秦连伟, 付海玲
现代化工. 2016, (11): 73-77.  
摘要 ( 114 )     PDF (2249KB) ( 11 )  
设计了可同时进行光催化污水处理和光伏发电的V型聚光光伏-光催化水处理系统,实验研究了该系统在不同催化剂质量浓度下的光催化和光伏发电特性,并在相同条件下与非聚光系统的性能进行对比分析。结果表明:几何聚光比为2.64的V型聚光和非聚光系统的光催化反应均符合一级反应动力学,完全降解时间均随催化剂质量浓度的增加而缩短,但相同条件下V型聚光系统的光催化反应速率更快,与非聚光系统相比其完全降解时间缩短了33%~63%;V型聚光系统的最大输出功率大约是非聚光系统的2倍,大于参比系统。
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无机填料对石头纸阻燃性能和力学性能的影响 收藏
潘利文, 肖阳, 胡治流, 曹德光, 曹修苗
现代化工. 2016, (11): 78-81,83.  
摘要 ( 122 )     PDF (2475KB) ( 13 )  
通过熔融混炼制备石头纸,研究了不同的无机填料和McA阻燃剂复配对石头纸阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,在未添加阻燃剂时,石头纸的阻燃性能为:滑石粉石头纸>硅灰石石头纸>碳酸钙石头纸。当添加32%硅灰石和40% McA时,石头纸的氧指数为29.8%,UL-94垂直燃烧等级达到V-0级(0.8mm)。碳酸钙石头纸最大拉伸强度达到9.9 MPa,比硅灰石石头纸和滑石粉石头纸的最大拉伸强度分别高出30.3%和26.9%。石头纸中的纤维状或片状网络结构是石头纸具有较强拉伸强度的根本原因。
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一步法原位制备碳氮共掺杂TiO2纳米材料及其光催化制氢性能 收藏
纪文强, 孙明轩, 徐鹏, 付佳伟, 吴泓要, 柳宇杰
现代化工. 2016, (11): 82-85.  
摘要 ( 131 )     PDF (1755KB) ( 21 )  
采用碳化钛(TiC)粉末在氨气气氛中煅烧的方法一步原位制备了碳氮共掺杂的TiO2纳米材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射谱(UV-Vis DRS)等手段对其进行了表征。UV-Vis DRS分析结果表明,碳氮共掺杂的TiO2的吸收带边较TiO2有明显地红移且吸收强度增大。研究了热处理温度对样品的光催化产氢性能的影响,结果表明,550℃所制备的样品的光催化活性最好。相对于纯TiO2和碳掺杂TiO2,C和N的引入提高了TiO2在紫外-可见光区的光催化制氢性能。
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磷酸预处理对芦苇秸秆与牛粪混合厌氧发酵的影响 收藏
柴阳, 田永兰, 郝和, 江伟, 熊元武, 张化永
现代化工. 2016, (11): 86-89.  
摘要 ( 126 )     PDF (1546KB) ( 12 )  
为研究酸预处理对芦苇秸秆-牛粪混合厌氧发酵的影响,采用6%磷酸对芦苇秸秆进行预处理,并与牛粪混合进行厌氧发酵制沼气实验,同时对酸预处理组和对照组在厌氧发酵过程中产气量、pH、COD以及发酵前后混合原料木质纤维素变化情况进行分析。结果表明,酸预处理提高混合原料发酵的产气量,其总产气量为97.24 mL/g,比对照组的产气量13.69 mL/g高出610.3%;酸预处理组pH更接近中性,表明该系统具有更好的抵御酸化能力和稳定性;酸预处理提高了发酵体系COD的含量,促进发酵原料的降解。研究表明,芦苇秸秆可以作为发酵原料进行再利用,且磷酸预处理可以提高发酵系统缓冲能力和原料利用效率。
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新型Ce掺杂Ti/SnO2-Sb电极的制备及其性能研究 收藏
王燕, 赵瑞阳, 朱怀工, 张旭斌, 蔡旺锋
现代化工. 2016, (11): 90-93,95.  
摘要 ( 137 )     PDF (2148KB) ( 13 )  
采用超声涂覆-热分解法制备稀土金属Ce掺杂Ti/SnO2-Sb电极,利用SEM对电极表面形态进行表征,并考察了Ce掺杂量和电流密度对修饰电极电催化性能和稳定性的影响。结果表明,掺杂后电极涂层中引入了新物质CeO2,优化了电极的表面结构和形态;制备得到的电极对苯酚和对甲酚都有较好的降解效果,当Ce掺杂量为1%时降解苯酚性能最优,Ce掺杂量为2%时降解对甲酚性能最优;在最优掺杂量下,当电流密度为10 mA/cm2时降解苯酚性能最佳,电流密度为20 mA/cm2时降解对甲酚性能最佳。
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纳米Fe3O4的制备及其催化高氯酸铵热分解性能的研究 收藏
杨柳青, 何志帅, 张雄志, 白洪强, 聂教荣, 黎厚斌, 黄驰
现代化工. 2016, (11): 94-97.  
摘要 ( 107 )     PDF (1718KB) ( 12 )  
采用沉淀法成功合成了纳米Fe3O4。使用X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDS)和傅里叶红外(FTIR)对制得的样品结构进行了表征,通过透射电镜(TEM)可以发现其为球形颗粒,粒径为10 nm左右。将制得的纳米Fe3O4按2%、5%和10%的比例加入高氯酸铵(AP)中,通过对混合物进行差热分析(TG-DTA)发现,纳米Fe3O4可以明显促进AP的分解,其高温热分解温度从452℃提前到376、335℃和329℃,说明纳米Fe3O4对AP分解具有良好的催化性能,并对催化机理进行了简单讨论。
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RPB-Mn2+/H2O2/O3处理硝基苯废水 收藏
王永红, 焦纬洲, 刘有智, 杨鹏飞, 秦月娇, 李现龙
现代化工. 2016, (11): 98-101,103.  
摘要 ( 102 )     PDF (1932KB) ( 11 )  
在旋转填料床(RPB)中考察了Mn2+/H2O2/O3处理硝基苯废水的效果。考察了Mn2+浓度、初始pH、超重力因子β、H2O2浓度、液体流量对硝基苯去除效果的影响。结果表明,硝基苯去除率随Mn2+浓度、pH、超重力因子β、H2O2浓度、液体流量的增加呈先增加后减小的趋势。当硝基苯质量浓度为150 mg/L时,在Mn2+浓度为1.8 mmol/L,pH 2.5,超重力因子β=40,臭氧质量浓度为40 mg/L,H2O.2浓度为5.0 mmol/L,液体流量为120 L/h,循环处理25 min的条件下,硝基苯去除率和TOC去除率分别可达99.82%、59.24%,硝基苯质量浓度为0.27 mg/L,达国家一级排放标准(GB 8978—1996)。相同实验条件下,硝基苯去除率比RPB-O.3/H2O2提高了21.43%,TOC去除率比RPB-O.3/H2O2提高了21.08%。
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双尾疏水缔合聚合物弱凝胶成胶性能影响因素分析 收藏
孙琳, 张兰, 蒲万芬, 魏鹏, 马李锋
现代化工. 2016, (11): 102-106.  
摘要 ( 127 )     PDF (2217KB) ( 13 )  
针对常规聚合物不能耐高温高盐的特点,选用耐温抗盐的新型双尾疏水缔合聚合物(DTHAP)为弱凝胶主剂。研究了聚合物质量浓度、交联剂质量分数、温度、矿化度和多孔介质剪切等对凝胶体系成胶性能的影响;并用扫描电镜(SEM)对其微观结构进行探究。实验结果表明:弱凝胶的成胶时间、成胶强度可以通过调节聚合物和交联剂浓度来控制。在80℃下,聚合物质量浓度为1000~2250 mg/L,交联度质量分数为0.6%时,体系成胶时间1~6 d可调控,最大成胶强度能达到F级。该体系在温度为80~90℃,矿化度为2×104~8×104 mg/L的条件下具有较好的成胶稳定性,经多孔介质剪切后仍具有较好的稳定性,SEM表明弱凝胶体系有致密的空间网络结构。结果表明,该体系能应用于高温高盐油藏。
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硅丙乳液成膜过程的研究 收藏
王毅, 陈中华, 余飞
现代化工. 2016, (11): 107-111.  
摘要 ( 91 )     PDF (2437KB) ( 11 )  
制备了广泛应用于水性涂料中的丙烯酸丁酯(BA)-苯乙烯(St)-有机硅氧烷水性硅丙乳液。FT-IR表明,硅丙乳液的聚合物分子中出现了硅氧烷结构单元,在不同成膜温度时,乳液膜的硅氧烷发生水解和交联反应,乳液膜的Tg随着成膜温度的升高而增加,含硅量较大的乳液膜的Tg升高趋势更大。有机硅氧烷的添加会使乳液膜的起始分解温度下降和最大失重速率温度升高。硅丙乳液成膜过程中的水分挥发速率与乳液聚合物的Tg相关。SEM结果显示,随着乳液成膜温度的升高,乳液膜的粒状结构会逐渐消失,聚合物分子的扩散随成膜温度的升高而明显增加。对不同成膜时间乳液膜的电化学阻抗测试可知,乳液膜的耐蚀性增加,屏蔽效应随成膜时间的延长而增加,聚合物的交联反应会使乳液膜的结构变得更为致密。
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Co3O4/Ni泡沫复合材料的制备及其在超级电容器的应用研究 收藏
杜晓军, 武文革, 成云平
现代化工. 2016, (11): 112-115,117.  
摘要 ( 166 )     PDF (2316KB) ( 22 )  
通过水热和煅烧两步法在集流体镍泡沫上直接生长Co3O4,得到Co3O4/Ni泡沫复合材料,并应用于超级电容器的电极材料,研究其结构形貌对电化学性能的影响。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM)和辰华电化学工作站等对其结构和性能进行了表征。结果表明,在集流体镍泡沫上直接生长形成的多孔结构复合电极材料显示了优异的比电容量(332.5 F/g)和良好的电化学稳定性(500次循环后比电容量保持85%),在高性能电化学存储器件方面具有广泛的应用前景。
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固定床生物质热解气化过程N迁移实验研究 收藏
杨会凯, 常国璋, 张晓鸿, 谢建军, 阴秀丽, 吴创之
现代化工. 2016, (11): 116-120.  
摘要 ( 102 )     PDF (2055KB) ( 14 )  
利用管式炉反应器对麦秆(MG)、砂光粉(SGF)、松木(SM)3种生物质进行热解/气化实验,研究了温度(550~950℃)、气氛(Ar、CO2、CO2+H2O)对3种生物质热解/气化过程中N气体(HCN和NH3)及半焦N生成比例的影响。实验结果表明,3种生物质在Ar下热解气相N产物(HCN+NH3)生成比例随温度增加而上升且以NH3为主;550~950℃下HCN的转化率一直增加,NH3的转化率在900℃达最大值;改变气氛对SGF含N气体的转化率影响不明显,H2O的加入在850~950℃下可促进NH3生成;SGF的燃料N较MG和SM更容易释放,SGF半焦N的质量分数明显低于原料N,MG半焦N与原料N的质量分数基本相等,SM半焦N质量分数比原料显著增加;3种生物质热解气化过程半焦N逐渐减少,气相N逐渐增加,900℃时3种生物质燃料N转化为挥发分N的质量分数大于75.5%,挥发分N中气相N占26.7%~76.6%。
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黄色UV固化涂料的透明性研究 收藏
王东海, 许丹, 朱海霖, 陈建勇
现代化工. 2016, (11): 121-124.  
摘要 ( 160 )     PDF (1519KB) ( 15 )  
为了提高黄色UV固化涂料的透明性,研究了不同种类单体、低聚物、引发剂及低聚物用量和色浆质量分数对UV固化涂料透明性的影响。结果表明,三官能团单体三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMTPA)的透光率最低,单官能团单体异冰片丙烯酸(IBOA)的透光率最高。聚氨酯类低聚物比环氧类低聚物的透明性好,芳香族聚醚型聚氨酯二丙烯酸酯(6201)的透光率最高。9种引发剂中,异丙基硫杂蒽酮(ITX)的透光率最低,2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(907)的透光率最高。随着低聚物和色浆用量的增加,UV固化涂料的透光性明显下降。
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磺化的聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂的制备及其酯化反应性能研究 收藏
李冬冬, 郜蕾, 丁明珠, 廉红蕾
现代化工. 2016, (11): 125-128,130.  
摘要 ( 152 )     PDF (1781KB) ( 21 )  
合成了聚(4-乙烯基吡啶)杂多化合物催化剂,并作为多相催化剂用于己二酸与正丁醇的酯化反应。采用TG、ICP、XRD和FT-IR等分析测试技术对催化剂组成和结构进行表征,结果表明,该催化剂具有高的热稳定性,杂多阴离子高度分散在聚合物表面。当反应温度为115℃,催化剂质量分数为2%,酸醇摩尔比为1∶3.3,带水剂甲苯质量分数为21%时,己二酸的转化率最高,可达95%,催化剂重复使用5次没有明显的活性降低,并且在使用过程中,催化剂结构保持不变。
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新型复合絮凝剂的制备及尾矿废水处理 收藏
江元汝, 刘子娟, 徐婷, 李兆, 郭卫华, 孙强强
现代化工. 2016, (11): 129-132.  
摘要 ( 75 )     PDF (1683KB) ( 12 )  
将羧甲基纤维素钠(CMC)接到镁铜锌铁氧体表面,再用戊二醛把巯基乙酰聚乙烯亚胺(MAPEI)交联到组装后的铁氧体上,制备出含羰基、氨基、巯基以及高磁性的新型高分子复合絮凝剂(Ferrite-CMC-MAPEI)。针对尾矿废水,考察了该絮凝剂对废水中溶解态重金属与有机物的捕集性。实验结果表明,该复合絮凝剂能够同时处理尾矿废水中的溶解态重金属与有机物,其絮凝时间为90~120 min,投药量为15~20 mg,最佳pH为6.1;絮体沉降分离较快且具有良好的稳定性,不易引起二次污染且残渣中的有价重金属可用酸液有效回收。
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煤基碳基固体酸的制备及其催化合成环己酮甘油缩酮 收藏
吴之强, 詹海鹃, 马保军, 李冰, 刘万毅
现代化工. 2016, (11): 133-136,138.  
摘要 ( 144 )     PDF (1687KB) ( 11 )  
以太西煤基活性炭和聚苯胺为原料制备了煤基碳基固体酸,并采用SEM、XRD和TG对催化剂进行了表征。研究了催化剂对环己酮甘油缩酮反应的催化活性,通过单因素实验得到最佳工艺条件:环己酮与甘油物质的量比为1∶1.2,催化剂质量为反应物质量的0.5%,带水剂用量为10 mL。在该条件下环己酮甘油缩酮收率达到96.5%,选择性达98.0%以上,催化剂重复使用5次后收率仍可达88.6%,说明该煤基碳基固体酸具有良好的催化活性和重复使用性。
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亚砜类化合物的合成及其脱硫性能研究 收藏
刘硕磊, 王建英, 孟晓彩, 史新乐
现代化工. 2016, (11): 137-140.  
摘要 ( 139 )     PDF (1697KB) ( 12 )  
合成了一系列含有亚砜基团的亚砜类化合物(甲基苯基亚砜、2-氯乙基苯基亚砜、乙烯基苯基亚砜),并对合成的亚砜类化合物进行脱硫性能测定,筛选出脱硫性能好的2-氯乙基苯基亚砜。系统考察了温度与SO2分压对2-氯乙基苯基亚砜脱硫性能的影响,并对其循环使用性能进行了测定。结果表明:在20℃时1mol2-氯乙基苯基亚砜可吸收SO2达2.33 mol以上,温度升高,2-氯乙基苯基亚砜的脱硫性能下降;随着SO2分压的增大,2-氯乙基苯基亚砜吸收SO2的量呈现增大的趋势。2-氯乙基苯基亚砜具有良好的脱硫及再生性能,循环使用5次以上其脱硫能力不变。亚砜类化合物对SO2的吸收为物理吸收。
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粉煤灰为原料碱熔融-超临界水热合成沸石的研究 收藏
赵宇雄, 王建成, 韩丽娜, 常丽萍, 鲍卫仁
现代化工. 2016, (11): 141-145.  
摘要 ( 130 )     PDF (2062KB) ( 14 )  
以粉煤灰为原料,采用碱熔融-超临界水热法合成粉煤灰沸石。考察了碱熔融预处理过程中碱的种类、焙烧温度、碱灰比对粉煤灰活化效果的影响;研究了粉煤灰沸石合成过程中晶化温度、碱液浓度、晶化时间、液固比和硅铝摩尔比等对粉煤灰沸石生成的影响,优化合成条件。结果表明:Na2CO3为活化剂,碱灰比为1.2∶1,850℃下焙烧3 h对粉煤灰的活化效果最好;经碱熔融预处理的粉煤灰与水混合在超临界水热条件下可合成钙霞石,且最佳晶化条件为加蒸馏水,液固比为5∶1,晶化温度为400℃,晶化时间为5min,硅铝摩尔比为2.5∶1。
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工艺与设备
2.4 Mt/a加氢裂化装置开工及首次标定 收藏
彭军
现代化工. 2016, (11): 146-149.  
摘要 ( 104 )     PDF (1200KB) ( 13 )  
介绍了中国石油化工股份有限公司九江分公司2.4 Mt/a加氢裂化装置的主要技术特点和催化剂装填情况,对标定期间的主要操作参数、原料油及产品性质、物料平衡及装置能耗等方面进行了详尽地分析。标定结果表明,加氢精制催化剂 FF-56和加氢裂化催化剂FC-50活性及稳定性较好,产品均满足生产要求。装置工艺流程技术先进,可以通过调整反应温度灵活地调整产品质量,同时分馏系统可以根据生产需求选择性切割各侧线产品。装置的标定能耗略高于设计值,下一步需制定详细的节能优化措施。
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煤化工Claus尾气循环处理技术方案探讨 收藏
赵代胜
现代化工. 2016, (11): 150-153,155.  
摘要 ( 74 )     PDF (1434KB) ( 12 )  
介绍了Claus尾气循环至低温甲醇洗工艺进行煤化工Claus尾气处理技术方案的技术特点及原理,并以某煤化工项目为例,分别从工艺流程、主要设备、公用工程消耗、催化剂和化学品消耗、“三废”排放以及对低温甲醇洗单元的影响等方面进行了论述。
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超临界水氧化技术处理煤化工废水的试验研究 收藏
王慧斌, 廖传华, 陈海军, 朱跃钊
现代化工. 2016, (11): 154-158.  
摘要 ( 106 )     PDF (2025KB) ( 26 )  
采用小型连续式超临界水氧化装置,对煤化工废水进行处理。通过单因素实验考察了反应温度、反应压力、停留时间、过氧量对COD去除率的影响,并在此基础上,采用响应面法对超临界水氧化处理煤化工废水工艺条件进行优化。优化结果表明,各因素对COD去除率的影响大小为:过氧量>反应压力>停留时间>反应温度。此外,得出该技术对处理煤化工废水的最佳工艺参数为:温度545℃,压力25.5 MPa,停留时间149 s,过氧量230%。在此条件下,废水COD去除率为99.40%,与响应面优化理论值相差0.56%,该模型是合理有效的。
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甲醇制烯烃开工氮气系统存在的问题及改造措施 收藏
徐春华, 赵代胜, 董宇涵
现代化工. 2016, (11): 159-162.  
摘要 ( 81 )     PDF (1505KB) ( 12 )  
讨论了甲醇制烯烃工业装置在开工反应器升温过程中存在的氮气消耗量大、能源利用率不高等问题,提出并实施了相应的技术改造措施,降低了装置公用工程消耗,节省了生产运行成本。
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热回收式板框膜蒸馏组件的制备及性能研究 收藏
高云霄, 刘芮, 李保安
现代化工. 2016, (11): 163-166,168.  
摘要 ( 84 )     PDF (2424KB) ( 14 )  
制备了一种新型的热回收式板框膜蒸馏组件,该组件主要由疏水性平板微孔膜和中空纤维换热丝构成,并对其负压辅助气隙式膜蒸馏过程进行了研究。重点考察了进料液温度、进料液流量和透过侧真空度等操作参数对膜组件膜通量、造水比及脱盐率等性能的影响。实验结果表明,膜通量随着进料液温度、进料液流量及真空度的升高而增大;造水比随进料温度和真空度的升高而增大,但随进料流量的加大而减小。在进料液温度为95℃、进料液流量为70 L/h、真空度为0.05 MPa时,膜通量和造水比最高可达33.0 kg/(m2·h)和2.050,而脱盐率始终在99.98%以上,与传统膜蒸馏相比,造水比提高1倍以上,表现出了高通量下较好的热回收效果。
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2t/d多效真空膜蒸馏海水淡化中试实验研究 收藏
邢玉雷, 冯厚军, 齐春华, 张晓晨, 孙鹏浩, 李强, 肖亚苏
现代化工. 2016, (11): 167-171.  
摘要 ( 166 )     PDF (2290KB) ( 15 )  
研制了一台2 t/d多效膜蒸馏与多级闪蒸耦合的海水淡化中试装置,开展了中试性能测试和条件实验研究,分析了操作温度、效间温差、真空度、料液温度、流量、浓度等因素对系统性能的影响。实验结果表明,操作温度从60℃升高到80℃,效间温差从4.5℃增大到8.0℃,产水负荷分别增大12.7%和减少9.5%;料液温度从75℃升高至90℃,产水负荷指数增大55%,膜通量从3.95 kg/(m2·h)增大至6.12 kg/(m2·h);渗透侧真空度从70 kPa增大至82 kPa,产水负荷线性增大25%,造水比减小4.5%。此外,料液流速和料液浓度对产水性能的影响相对较弱。
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中药提取液蒸发浓缩过程采用机械蒸汽再压缩技术特性研究 收藏
侯超, 张振涛, 杨鲁伟, 刘军
现代化工. 2016, (11): 172-174.  
摘要 ( 96 )     PDF (1764KB) ( 20 )  
为了解决一些具有高黏度、易结垢性质的热敏性中药提取液的蒸发浓缩问题,设计研究了一套高效、节能的机械蒸汽再压缩热泵蒸发浓缩系统,并以常见的4种中成药品(清热解毒口服液、感冒清热颗粒、六味地黄丸、天麻片)为原料进行实验研究。结果表明,这4种药品沸点温升较低,平均在1℃左右,适用于MVR热泵蒸发浓缩系统;系统蒸发量、COP、SMER均随压缩比变化明显;该系统相比单效蒸发,可以节约70%以上的运行费用;对于双效蒸发,节约60%~70%;对于三效蒸发,节约40%左右的费用,节能效果较为显著。
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液化天然气工厂脱氮工艺分析 收藏
马国光, 谷英杰, 尚卯, 李晓婷, 周立国
现代化工. 2016, (11): 175-178.  
摘要 ( 96 )     PDF (2093KB) ( 12 )  
以氮摩尔分数小于1%为评价标准,采用阶式混合冷剂制冷循环方式,搭建了节流闪蒸脱氮和汽提塔汽提脱氮2种工艺流程,用Aspen Hysys V8.8过程软件模拟2个流程,通过节点参数和关键参数的分析,得出汽提塔脱氮在能耗比、排出气氮摩尔分数、BOG副产量等方面的优势。同时基于最小能耗,对应于分子筛再生压力,得出汽提塔汽提脱氮的经济氮含量。
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信息技术应用
基于Aspen Plus的合成气制乙二醇流程模拟及设计创新 收藏
李崇杰, 宋海岩, 张晗, 温晓雨, 张雪, 昝杰, 杜蕾, 董天贺
现代化工. 2016, (11): 179-182.  
摘要 ( 151 )     PDF (2514KB) ( 15 )  
结合我国富煤少油的能源格局,以合成气为原料对乙二醇的生产路线进行了流程设计与模拟。首先简述了工艺的生产流程,应用Aspen Plus软件对亚硝酸甲酯再生、甲醇-水混合液双效精馏、CO偶联合成草酸二甲酯、草酸二甲酯催化加氢过程、乙二醇精制等重要工段分别模拟运算,并对工艺中塔设备的一些重要参数进行了优化和分析。同时对比其他同类技术,对本技术进行了设计创新说明。
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Aspen模拟中低温煤焦油加氢制燃料油工艺流程 收藏
次东辉, 崔鑫, 王锐, 郜丽娟, 郭小汾
现代化工. 2016, (11): 183-187.  
摘要 ( 187 )     PDF (1838KB) ( 11 )  
利用Aspen Plus软件对中低温煤焦油加氢制燃料油工艺进行模拟,以中低温煤焦油中含几类典型的模型化合物模拟煤焦油原料,结合试验数据,建立煤焦油加氢工艺流程模型。结果表明,模拟结果与试验结果较接近,该模型能够模拟煤焦油加氢工艺。
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完全热集成变压精馏分离乙酸乙酯和甲醇的模拟 收藏
刘乔, 高瑞昶
现代化工. 2016, (11): 188-192,194.  
摘要 ( 97 )     PDF (2450KB) ( 11 )  
采用Aspen Plus软件及NRTL模型对乙酸乙酯-甲醇物系进行了完全热集成变压精馏模拟操作。以乙酸乙酯和甲醇的质量分数为约束函数,以塔釜的热负荷为目标,对两塔的理论板数、进料位置以及回流比进行了优化。基于完全热集成工艺的优化结果为高压T1塔理论板数16块,原料进料位置为第8块板,循环物料进料位置第4块板,回流比为4;常压T2塔理论板数28块,进料位置为第11块板,回流比为5.7。T1高压塔塔底得到的乙酸乙酯和T2常压塔塔底甲醇质量分数都能达到99.5%的分离要求,与传统的变压精馏相比完全热集成变压精馏能耗降低49%。通过实验室的间歇变压精馏小试实验验证,可以分离得到高纯度的乙酸乙酯和甲醇,对实际工艺操作和设备改造有一定的指导意义。
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反应精馏中乙酸甲酯与乙二醇酯交换的模拟 收藏
白玉璞, 蔡旺锋, 张旭斌
现代化工. 2016, (11): 193-196.  
摘要 ( 117 )     PDF (1865KB) ( 14 )  
采用拟均相模型拟合了乙酸甲酯与乙二醇酯交换反应的动力学方程。运用Aspen Plus软件对乙酸甲酯与乙二醇在反应精馏中的酯交换反应进行了模拟研究。考虑到能耗问题,该流程采用了差压热耦合技术。重点讨论了进料方式、理论板数和回流比对乙酸甲酯转化率的影响。以年总费用为目标函数,对该流程进行了经济优化。对该流程和传统的双塔流程进行了比较,结果表明,该流程可以节省过程能耗66.09%和年总费用60.61%。
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响应面法应用于隔壁塔优化的研究 收藏
曹梦习, 赵培, 张辉, 张秋香
现代化工. 2016, (11): 197-200.  
摘要 ( 148 )     PDF (2646KB) ( 12 )  
响应面法是一种考虑多因素的优化方法,结合Design Expert中的Box-Behnken设计方法来分析隔壁塔,并预测优化因素。运用Aspen Plus模拟,简捷计算和严格计算后,通过灵敏度功能逐个分析操作参数,在达到相同分离效果时,结果与传统二塔对比。最后,以进料位置、侧线采出位置、液相流量和气相流量为4因素,再沸器热负荷和各个产品的摩尔分数为响应值,进行试验设计分析获得全局最优值。结果表明,每个因素对响应值的影响均显著,总热负荷分别降低23.6%、18.4%,塔板数减少,成本降低。相对于隔壁塔单因素的优化,产品纯度提高,能耗也进一步降低。
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分析测试
石墨炉原子吸收光谱法直接测定电子级二乙二醇甲醚中Cd含量 收藏
王燕, 宋文娟, 高中飞, 郭登峰
现代化工. 2016, (11): 201-203,205.  
摘要 ( 139 )     PDF (1621KB) ( 13 )  
利用石墨炉原子吸收光谱仪,通过标准加入法直接测定电子级二乙二醇甲醚(DGME)中的Cd含量。对分析线、石墨管类型、基体改进剂、仪器分析条件等进行了研究,并对实验精密度、加标回收率等进行了测定。实验结果表明:分析线选择228.8 nm,以10g/L酒石酸加3g/L硫酸铵作复合基体改进剂,灰化温度为900℃,原子化温度为1900℃,线性关系良好,线性方程为y=0.1608x+0.0969,相关系数R=0.9993。方法相对标准偏差<4.28%,检出限为0.273μg/L,加标回收率为95.0%~103.4%之间。该检测方法简单、快速、准确。
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挥发酚在线蒸馏-检测系统的研究 收藏
梁文龙, 顾如林, 赵玲, 侯孝元, 肖梓军
现代化工. 2016, (11): 204-207.  
摘要 ( 117 )     PDF (1656KB) ( 11 )  
根据传统挥发酚检测方法——4-氨基安替比林分光光度法的原理,开发出一种简便、实用的挥发酚在线蒸馏-检测系统。在蒸馏温度为130℃,进样量为2.00 mL/min条件下,吸光度与酚质量浓度的线性方程为A=0.004 5ρ+0.005 7,线性检测范围在1.00~180.00 mg/L,检出限为0.81 mg/L,相对标准偏差为3.5%(10.00 mg/L,n=8)和2.8%(35.00 mg/L,n=8),实际污水的加标回收率在99.8%~104.0%。同时将显色反应中带有刺激性气味的氨-氯化铵缓冲液替换为pH=10.5的氢氧化钠溶液,检测结果没有发生明显变化。
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油气储运
输油管道的水击分析及保护 收藏
梅春林, 张存华, 隋民, 陈亚宁, 董贵菡, 孙常辉
现代化工. 2016, (11): 208-209.  
摘要 ( 120 )     PDF (1453KB) ( 19 )  
阐述了输油管道水击产生的原因及保护方法,利用模拟软件结合鲁克沁原油外输管道工程设计实例,对输油管道的水击工况进行了动态模拟计算,并根据计算结果提出了水击保护方案,从而避免管道遭受水击破坏。
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浅析滩海地区管道的防腐涂层与阴极保护 收藏
李雪, 张存华, 曹伟秋, 刘杰, 郭东红
现代化工. 2016, (11): 210-212.  
摘要 ( 103 )     PDF (1372KB) ( 15 )  
从滩海地区管道的重要性出发,简述了滩海地区管道防腐层的一般性能要求及常用类型,同时对阴极保护方法进行了概述,并论述了影响管道阴极保护的各项因素,指出了管道涂层防护与阴极保护的密切关系。
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