检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第3期44卷 1253-1262页

作者：孔洁李沅欣孙兰义中国石油大学(华东)化学化工学院重质油国家重点实验室山东青岛266580

以1-氯丁烷为中间沸点夹带剂,分别使用侧线萃取精馏流程和内循环萃取精馏流程分离了丙酮-正庚烷共沸物。以年总费用、二氧化碳排放量和热力学效率为评价指标,使用多目标遗传算法分别对两流程进行了优化,获取了最佳设备参数与操作参数。... 详细信息

以1-氯丁烷为中间沸点夹带剂,分别使用侧线萃取精馏流程和内循环萃取精馏流程分离了丙酮-正庚烷共沸物。以年总费用、二氧化碳排放量和热力学效率为评价指标,使用多目标遗传算法分别对两流程进行了优化,获取了最佳设备参数与操作参数。优化结果表明,与侧线萃取精馏流程相比,内循环萃取精馏流程降低了9.77%的年总费用,11.95%的二氧化碳排放量,提高了1.47%的热力学效率。对侧线萃取精馏和内循环萃取精馏分离丙酮-正庚烷共沸物的动态特性进行了研究,构建了合理的控制方案。添加进料流量扰动和进料组成扰动后,两流程的产品均可恢复至设定值附近。使用绝对偏差积分对两流程的控制效果进行了量化,结果显示内循环萃取精馏流程具有更好的动态可控性。

关键词：共沸物萃取精馏优化过程控制

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油页岩与烟煤混合流化热解实验研究

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化工学报 2025年

作者：徐东菱马跃龚露马桂丽王金可郭丰志王浩伦李思佳李术元岳长涛中国石油大学重质油国家重点实验室中国石油大学油气光学探测技术实验室

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占... 详细信息

采用自主设计的热重分析天平研究油页岩和烟煤混合快速热解过程，并结合SEM-EDS分析其半焦的形貌特点和元素组成。同时通过自制的固定流化床反应器探究油页岩和烟煤混合热解的产物分布规律。热重结果表明：混合快速热解过程中，油页岩占比20%时，协同效应最明显，有机物热解过程中的最大热解速率增幅高达49.18%；半焦形貌同时呈现团块状孔隙结构和层状纹理结构，微区表面钠、铝、钙元素含量出现不同程度的变化。固定床热解过程进一步揭示了油页岩与烟煤的混合热解协同机理，油页岩中的无机矿物质促进烟煤中的羧基脱出，显著降低混合热解油中的酚、醇、芳香烃含量，增加长链脂肪烃收率，提高油相收率并改善油品质量。同时油页岩中的活性H自由基提高了混合热解气相产物中的CH4的轻烃收率，增大了热解气回收利用价值。

关键词：油页岩烟煤混合热解热重分析固定流化床

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MO_(δ)/3 DOM ZSM-5催化剂的制备及同时消除炭烟和NO_(x)的催化性能

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高等学校化学学报 2025年第2期46卷 103-118页

作者：王斓懿王世伟陈心宇于迪张春雷范晓强于学华赵震沈阳师范大学化学化工学院能源与环境催化研究所沈阳110034 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载M... 详细信息

炭烟颗粒和NO_(x)作为柴油机尾气的主要污染物严重危害了人体健康与环境.因此,炭烟与NO_(x)的催化净化得到了广泛关注.本文设计制备了具有独特孔结构的三维有序大孔(3DOM)ZSM-5分子筛催化剂,并将其作为载体,制备了一系列3DOM ZSM-5担载MO_(δ)(M=Mn,Fe,Co,Ce,Pr,W)的催化剂.所制备催化剂均具有独特的多级孔结构,有利于炭烟与NO_(x)等小分子的捕捉与传质,可进一步增强催化剂的催化性能.其中,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最佳的同时消除炭烟与NO_(x)的催化性能,其炭烟燃烧的峰值温度最低(453℃),80%以上NO转化率的初始温度最低(184℃)且温度窗口较宽(184~362℃).该催化剂优异的催化性能与其良好的氧化还原性能、丰富的酸位点、充足的活性氧以及丰富的多级孔结构有关.动力学测试结果表明,MnO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂具有最高的本征活性.根据催化剂的活性测试和原位漫反射红外光谱(in situ DRIFTS)结果,推断了该催化剂在不同温度下的反应机理.在低温(<300℃)条件下,反应以脱硝为主,主要遵循Eley-Rideal(E-R)机理;在高温条件下(>300℃)主要以炭烟燃烧为主,包括活性氧机理和NO_(2)辅助机理.

关键词： MO_(δ)/3DOM ZSM-5催化剂炭烟燃烧 NO_(x)去除反应机理

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超疏水PVDF纳米纤维膜制备及其分离性能研究

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膜科学与技术 2025年第2期45卷 75-82页

作者：孙晓明于飞云韩旭王明侯影飞中油辽河工程有限公司盘锦124010 中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室青岛266580

含油废水已成为当前最为严峻的环境挑战之一,针对这一问题,膜处理技术因其操作便捷、结构简洁及高效的分离性能,在含油废水的处理与处置中备受研究者关注。其中,超疏水膜材料凭借适当的粗糙度和极低的表面能特性,在抗污染方面表现突出... 详细信息

含油废水已成为当前最为严峻的环境挑战之一,针对这一问题,膜处理技术因其操作便捷、结构简洁及高效的分离性能,在含油废水的处理与处置中备受研究者关注。其中,超疏水膜材料凭借适当的粗糙度和极低的表面能特性,在抗污染方面表现突出。本文采用了一种创新的表面改性方法,以正十八烷三氯硅烷(OTS)为基础,通过其在油水界面上的硅氯键水解及随后的脱水缩合自聚反应,制备超疏水薄膜。为增强薄膜的稳定性和耐久性,进一步引入了聚二甲基硅氧烷(PDMS)以在膜表面构建稳定的纳米粗糙结构。该改性方式有效地实现了膜的超疏水转化。以石油醚、正辛烷、四氯甲烷和甲苯为模拟分离乳液进行了通量和油水分离性能测试,改性聚偏氟乙烯(PVDF)膜表现出更高的通量以及95%以上的油水分离性能。此外还对超疏水改性PVDF膜的相关性能进行表征,并在无纺布、玻璃纤维、商业微孔微滤膜、棉布和滤纸等固体表面进行应用,分别进行固体表面接触角表征,发现接触角均值为玻璃纤维154°、滤纸156°、棉布152°、微孔微滤膜159°和无纺布150°,均表现出超疏水性。

关键词：聚偏氟乙烯静电纺丝正十八烷三氯硅烷超疏水油水分离

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焦耳热催化

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中国科学:化学 2025年第2期55卷 463-471页

作者：崔国庆姜桂元徐春明段雪中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室北京102249 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

随着可再生能源发电技术的迅速发展,利用绿电供能生产高值化学品和燃料成为大规模储能和推进清洁低碳发展的重要途径,有望为促进国家能源结构转型和实现“双碳”目标提供全新解决方案.利用电流流经催化剂产生的焦耳热对化学反应直接供热... 详细信息

随着可再生能源发电技术的迅速发展,利用绿电供能生产高值化学品和燃料成为大规模储能和推进清洁低碳发展的重要途径,有望为促进国家能源结构转型和实现“双碳”目标提供全新解决方案.利用电流流经催化剂产生的焦耳热对化学反应直接供热,具有强化传热和提高性能等诸多优势,其在重整、脱氢、降解等能源和环境催化领域开始有报道,是化工、物理和材料等领域交叉融合的新方向,正在成为国际科学研究前沿,但对焦耳热作用机制、相匹配催化剂设计及化学品可控合成等理解仍存在不足.为进一步深化认识并推进相关领域的深入研究,本文尝试提出“焦耳热催化”概念,阐释其基本原理、科学内涵及作用机制.在此基础上,探讨焦耳热催化的应用场景及未来发展的机遇与挑战.

关键词：焦耳热催化传热反应机理

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冰层钻具刮削刀头切削破碎冰层数值模拟研究

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极地研究 2025年第1期37卷 83-91页

作者：史怀忠孙金铭赫文豪王海柱熊超陈晗胡成涛中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)理学院能源交叉学科基础研究中心

冰的力学性质是极地钻探极其重要的参数,主要包括压缩强度、抗拉强度、断裂韧度等。本文利用有限元数值模拟方法分析了刮削刀头切削破碎冰层特性,根据平均切削力和切削力变异系数来探究刮削刀头受力特征,并开展了切削工艺参数对刮削刀... 详细信息

冰的力学性质是极地钻探极其重要的参数,主要包括压缩强度、抗拉强度、断裂韧度等。本文利用有限元数值模拟方法分析了刮削刀头切削破碎冰层特性,根据平均切削力和切削力变异系数来探究刮削刀头受力特征,并开展了切削工艺参数对刮削刀头切削破碎冰层效率的影响规律研究。数值模拟结果表明,(1)刮削刀头切削破冰过程中,在刀头前端有明显的应力集中现象,且在整个切削过程中,伴随着离散状冰屑的产生与四溅;(2)随着刮削刀头后倾角的增加,冰体塑性损伤程度增加、冰屑尺寸先减小后增大,随着切深的增加,塑性损伤程度增加,冰屑尺寸变化、飞溅范围也相应增大;(3)切削深度和后倾角的增加均会增大冰体的平均切削力,但后倾角在0°～15°、切深在1.0～3.0 mm这一范围内变化时波动小;(4)切削深度对切削力变异系数的影响显著于后倾角,小切深对应小切削力变异系数,但增大切深不代表变异系数一定升高。本研究成果可为极地钻探破冰中刮削刀头的设计提供理论依据。

关键词：刮削刀头冰层钻进数值模拟变异系数冰屑极地钻探

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25 MW导热油炉操作弹性的模拟研究

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过程工程学报 2025年

作者：贾春桦白云宇赵海龙李秀明李迪王娟中油管道机械制造有限责任公司中国石油大学重质油国家重点实验室

工业上应用的导热油炉具有较大的炉膛尺寸和较高的热负荷。对某设计负荷为25 MW的导热油炉进行了三维数值模拟，研究了不同热负荷的工况下炉内流动与燃烧过程中的烟气速度、温度、组分浓度等关键参数的分布规律。结果表明，燃烧器的布... 详细信息

工业上应用的导热油炉具有较大的炉膛尺寸和较高的热负荷。对某设计负荷为25 MW的导热油炉进行了三维数值模拟，研究了不同热负荷的工况下炉内流动与燃烧过程中的烟气速度、温度、组分浓度等关键参数的分布规律。结果表明，燃烧器的布置方式使得燃料射流与空气射流间存在较高的速度差，射流卷吸作用明显，炉膛内的温度分布均匀性有待提高。当热负荷超过60%时，炉膛内的回流区域较大，烟气停留时间延长，有利于炉管内导热油吸热升温，但从辐射室进入对流室的烟气流速较大、温度较高。在满负荷和超负荷运行条件下，需控制烟气流速，保持平稳操作。以上研究结果可为导热油炉的设计和实际运行提供理论指导。

关键词：导热油炉热负荷燃烧特性数值模拟

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Pt/Mn-silicalite-1催化剂的制备及丙烷脱氢性能

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高等学校化学学报 2025年第3期46卷 72-80页

作者：刘奕萱胡慧敏范晓强于学华孔莲肖霞解则安赵震沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 沈阳师范大学化学化工学院沈阳 110034 中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室北京 102249

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本... 详细信息

丙烷作为天然气、页岩气等的重要组成成分,其高效催化转化不仅具有重要的理论研究意义,而且具有广阔的应用前景.丙烷直接脱氢制丙烯已成为目前增产丙烯的重要手段之一,提高Pt基催化剂的稳定性、降低贵金属Pt的用量是该反应的关键点.本文设计和制备了不同过渡金属Mn掺杂量的Silicalite-1(S-1)分子筛(xMn-S-1)载体,并负载活性组分Pt制备了一系列Pt/xMn-S-1催化剂.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)和紫外-可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等手段对催化剂进行了表征,并对其进行了丙烷脱氢性能评价.结果表明,乙二胺四乙酸二钠(EDTA)配位后的Mn物种进入S-1分子筛的骨架中形成Mn-O-Si物种,该物种可以有效锚定Pt,从而使Pt物种以高分散的形式存在.通过活性评价结果可知,Pt/0.05Mn-S-1催化剂表现出最佳的丙烷催化脱氢性能,其丙烷初始转化率为51.9%,反应6 h后仍保持在36.7%.这可能是由于适量Mn的掺杂使载体Mn-S-1与活性组分Pt之间产生了强相互作用所致,从而提高了Pt/0.05Mn-S-1的丙烷脱氢活性及稳定性.

关键词：丙烷脱氢丙烯 Mn-silicalite-1载体浸渍合成

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流量变化对浅水三角洲沉积特征影响

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地球科学 2025年

作者：李洪辉李伟岳大力徐振华谭玲吴光圳王武荣油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 中国石油大学(北京)地球科学学院

流量变化对河控浅水三角洲沉积特征和生长过程影响显著，为揭示不同流量变化条件下三角洲的宏观形态与内部构型特征，本文基于现代沉积及水文资料，采用动力学模拟软件开展了不同流量变化下的三角洲沉积数值模拟研究。研究表明：流量变... 详细信息

流量变化对河控浅水三角洲沉积特征和生长过程影响显著，为揭示不同流量变化条件下三角洲的宏观形态与内部构型特征，本文基于现代沉积及水文资料，采用动力学模拟软件开展了不同流量变化下的三角洲沉积数值模拟研究。研究表明：流量变化控制河道迁移速率和改道频率，影响三角洲地貌特征与内部构型特征；高流量变化条件下，三角洲呈扇状，分流河道频繁决口、分叉及废弃，河网结构复杂，河道数量显著增加，沉积物横向扩展明显，三角洲面积增大，岸线趋于光滑；低流量变化条件下，三角洲多呈鸟足状，分流河道较少且稳定，沉积物集中于河口，岸线糙度较高。研究成果可为相似三角洲沉积模式解析及油气储层预测提供科学依据。

关键词：河控浅水三角洲沉积数值模拟流量变化沉积构型演化机理

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纳米纤维素的制备及在钻井液中的应用研究进展

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钻井液与完井液 2025年第1期42卷 20-29页

作者：赵雄虎王灿肖喆张喜赵月琴中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气资源与探测国家重点实验室·中国石油大学(北京) 北京102249

纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的... 详细信息

纤维素作为常用钻井液添加剂被广泛应用于多种水基钻井液体系中,可以有效降低钻井液失水、增强携带岩屑性能、改善钻井液流变性;纳米纤维素作为新型钻井液添加剂既具有常规纤维素的优点,又具有抗温、抗盐碱等性能,可以显著改善钻井液的稳定性能和流变性能,有效降低钻井液的滤失量。介绍了目前制备纳米纤维素的方法以及纳米纤维素在钻井液中的应用,并对纳米纤维素在钻井液中的应用作了展望,旨为制备新型抗高温环保型钻井液处理剂提供参考。

关键词：纳米纤维素制备钻井液应用综述

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