2013年我国石油化工行业进展回顾与展望
摘要：综述了我国石化行业2013年在高油价和经济减速条件下取得的一系列进展。一是全年石化行业运行态势平稳向好,石化产业主营业务收入实现两位数增加,炼油平稳,乙烯向好,经济效益明显改善,石化产业实现利润大幅增加。二是2013年石化生产取得良好业绩,原油加工量达到4.786亿吨,同比增加3.3%;生产成品油2.96亿吨,同比增长4.4%;乙烯产量1623万吨,增长8.5%,丙烯产量为1460万吨,年均增速11%;生产合成树脂5837万吨,增长11%;生产合成橡胶409万吨,增长6.3%,生产合成纤维3739万吨,同比增长7.1%;生产化肥7154万吨,同比增长4.9%。三是建设世界一流石化产业取得新进展,原油加工能力保持世界第二,乙烯生产保持世界第二,芳烃产业链位列世界一流,三大合成材料生产位列前茅,大型炼油乙烯一体化装置首次实现＂四年一修＂。四是产业转型与产品升级取得新进展,现代煤化工顺利融入石油化工生产体系,国产生物航空煤油获得适航通行证。五是石化技术进步取得新进展,200万吨/年高能效（SHEER）加氢成套技术开发获得成功,200万吨/年液相循环加氢装置生产出总硫含量为3mg/kg的精制柴油,第二代S-Zorb技术开发成功,将建成15套装置,首次采用拥有我国全部自主知识产权的乙烯技术建成的武汉石化80万吨/年大乙烯装置顺利投产,乙烯关键装备丙烯制冷压缩机组和CBL-R裂解炉双双取得突破,开发自主产权60万吨/年大型联合芳烃技术取得成功并在海南建成装置,节能二代苯乙烯技术开发成功,首套12万吨/年装置在巴陵石化运行,茂金属气相法耐热聚乙烯（PE-RT）管材料实现了工业生产并通过产品认证,我国首套3万吨/年溴化丁基橡胶生产装置在中国石化北京燕山分公司建成,甲醇制芳烃流化床技术万吨级工业试验取得成功。六是高油价下石化产业降本增效模式取得新进展,我国石化产业采取�生物甲烷系统技术评价与集成的研究进展
摘要：生物甲烷系统是实现生物质资源化高效转化利用和二氧化碳减排的重要途径之一,符合我国国家战略的重大需求,但目前对该系统中的能量物质转化效率、经济环境性等问题的分析不够深入。为了深入认识生物甲烷系统的物质能量转化和利用情况,实现生烷甲烷体系结构的最优,本文从系统工程的思路出发,对影响整个生物甲烷系统的关键单元和子系统中的关键技术进行了分析对比,包括原料收集、发酵、甲烷提纯等过程,并结合实例进行综合分析与评价。对生物甲烷系统中各单元的技术、经济、环境的影响评价和系统网络结构多目标优化的国内外研究进展进行了简要论述,提出了生物甲烷系统研究所面临的技术瓶颈和挑战。指出针对资源的特殊性,需要建立综合考虑过程模拟、能效分析、全生命周期及经济评价的系统集成方法,对生物甲烷反应、产物分离、储运、输送等各个环节的物质转化、能量利用效率及环境影响进行评价和分析,发现影响其可持续性能的瓶颈;进一步考虑技术、经济和环境等指标进行多目标优化,获得优化策略,实现生物甲烷系统物质能量利用效率的最优化和能源资源的最优配置。折流杆换热器的研究方法进展
摘要：综述了实验研究法与模拟研究法在折流杆换热器研究方面的应用,同时介绍了二者在折流杆换热器结构改进方面的研究成果。指出随着计算机技术的发展,模拟研究法越来越多地被研究者所采纳,但模拟过程对计算设备的要求较高。重点介绍了模拟方法中多孔介质模型、周期性单元流道模型、周期性全截面模型以及＂分段模拟,整体综合＂思想等模型与方法在折流杆换热器研究方面的应用,详细分析了各种研究方法与模型的优点、缺点及适用范围。对于指定的研究目的,应使用相应的研究方法或模型;各种方法与模型需要相互配合,取长补短,才能为折流杆换热器的研究提供全面的流场、压力场和温度场等信息,正确有效地指导折流杆换热器结构改进的研究工作。浮阀塔板最新应用研究进展
摘要：浮阀塔是一种应用极为广泛的汽液传质设备,本文介绍了国内研究开发的新型浮阀塔板。这些浮阀塔板是在F1型浮阀塔板的基础上开发而成的,相比于F1型浮阀塔板,具有压降低、雾沫夹带量小、泄漏量小、处理量大等优点。本文以塔板的开发年代和塔板类型为主线,对这些浮阀塔板的结构特点、流体力学、传质性能、优缺点等进行了概括总结,对每个系列浮阀塔板的设计开发理念进行了总结概括,同时介绍了导向浮阀塔板在齐鲁石化公司丁二烯装置中应用的成功实例,很大程度地提高了塔板负荷率和产品质量;并简单介绍了一些常用塔板在工业生产中的应用情况,阐述了这些新型浮阀塔板的发展思路,即浮阀形状以条形为主,并且大部分浮阀塔板都开有导向孔;最后指出了今后塔板技术的研究和发展动向。动态旋风分离器数值模拟及实验研究
摘要：旋风分离器具有结构简单性能稳定等优点,但对于粒径10μm以下颗粒,分离效率较低。本文对普通旋风分离器进行改进,设计了带有旋转叶片的动态旋风分离装置,并进行了实验和数值模拟研究。数值模拟气相采用RNG k-ε模型与RSM模型相结合的算法,颗粒相与气相之间采用以欧拉-拉格朗日气固两相流耦合思想为基础的DPM模型进行模拟,主要研究了装置内部流场和颗粒分离效率与进口气速和转子转速之间的关系,并与实验中通过静电低压悬浮颗粒取样器（ELPI）获得的装置分离效率进行了对比。模拟和实验结果表明,装置切向速度场中转子部分的切向速度主要由叶片转速决定,转子外部区域的切向速度则主要由进口气速决定,且在一定的转速和进口气速下,动态旋风分离器对粒径在5μm以上的颗粒有良好的脱除效果。振荡流通过内插螺旋翅片管传热特性的数值模拟
摘要：振荡折流换热器广泛应用在包含传热传质过程的化工过程中,本文对管内插入螺旋翅片的振荡折流换热器进行了三维非稳态数值模拟,模拟在斯特劳哈尔数St=2,4,8和振荡雷诺数Reo=20,40,80范围内进行。通过作出瞬时三维流线,以观察流动状态随时间变化规律,发现其中有纵向涡和横向涡的周期性形成和脱落;得到了圆管周向局部传热系数随时间变化规律,以及不同振荡参数（St和Reo）下周向平均传热系数随时间的变化规律。结果表明：局部传热系数沿周向不均匀分布,并在翅片斜对面达最大;周向平均传热系数随时间周期性变化,时间平均传热系数随振幅增大而增大,但受频率影响却不明显;在本文讨论的参数范围内,平均传热系数最大可达圆管层流的4倍。顶吹两相流影响熔池搅拌效果的水模型实验研究
摘要：主要针对艾萨熔炼体系中贫化电炉的浸没式油气混合顶吹喷枪对熔池的搅拌效果影响进行实验。设计并搭建了一定相似比的贫化电炉水模型平台,通过计算所得的最佳深度范围设计三喷枪混合顶吹组合实验方案。在其他实验条件,如气含率、喷吹速度等与实际生产相似的前提下,实验研究改变喷枪插入深度对搅拌效果的影响,并对各条件下的实验现象及拍摄照片进行对比。实验结果表明：当顶吹喷枪插入深度为渣层厚度的1/2～2/3时,两相流混合喷射对熔池的搅拌效果最佳,并应用于贫化电炉实际生产,取得了单枪8%以上的节油量。低阶煤低温热解半焦在模拟高炉喷吹条件下的燃烧性能
摘要：采用自制固定床热解装置在隔绝空气的条件下制备神木长焰煤热解终温分别为400℃、450℃、500℃及550℃的热解半焦,利用管式沉降炉模拟高炉喷吹条件研究神木长焰煤低温热解半焦的燃烧性能,并考察了热解终温、半焦喷吹粒径以及燃烧反应温度对半焦燃烧性能的影响。研究表明：低温热解半焦的燃烧性能优于实验所选用无烟煤的燃烧性能,半焦的燃烧性能与其燃料比之间存在负相关关系,即燃料比越高,燃烧性能越差;降低热解终温、减小半焦喷吹粒径以及提高燃烧反应温度均能改善半焦的燃烧性能,当热解终温为400℃、喷吹粒径100～200目、燃烧反应温度为1100℃时半焦的燃尽度最佳为96%。本实验半焦制备及燃烧条件与现有低温热解和高炉喷吹工艺相符,且热解半焦各项性能均符合喷吹用煤指标。组合式搅拌器对疏水缔合聚合物溶解特性的影响
摘要：机械搅拌是目前加速疏水缔合聚合物溶解熟化所广泛采用的一种方法。然而,聚合物溶解是一个从多相到单相、从低黏到高黏的变化过程,单一搅拌器用于聚合物的溶解过程存在诸多的问题。本文采用适用中低黏度的翼型搅拌器（KCX）和适用高黏度的锚框式搅拌器（MS）的组合,通过实验研究了翼型搅拌器不同操作方式（上翻或下压）和锚框式搅拌器不同转速等操作工况对聚合物溶解熟化过程中的作用,并将翼型搅拌器功率的实验数据与数值模拟的结果进行了比较。研究结果表明：翼型和锚框式搅拌器在聚合物不同的溶解熟化过程中其作用是不一样的;双搅拌器的同向运行可以促进罐内的流动和整体循环,加速聚合物的溶解和熟化;采用翼型搅拌器下压操作（KCXD）与MS搅拌器同向运转操作方式最利于聚合物的溶解和熟化。大型液化天然气储罐隔震减震措施分析
摘要：为了研究更合适的大型液化天然气（LNG）储罐隔震减震方法,本文分析了现有大型建构筑的减震隔震措施,结合LNG储罐隔震工程设计的需求,基于物理隔震方法、隔震理论,总结了不同措施下的设计计算方法;分析了LNG储罐结构体系的组成及其特点,提出了用于LNG储罐反应谱分析的标准复合模型。分析结果表明：各种物理隔震方法均可以在LNG储罐中得到应用,设置隔震装置后储罐固有频率的改变情况是影响隔震效果的关键,深入的隔震理论研究是LNG储罐抗震技术发展的基础条件,基于LNG储罐反应谱分析的标准复合模型为储罐抗震设计提供了一套简单有效的工程设计方法。太阳能光-热-电化学耦合法理论及其化学利用新技术进展
摘要：介绍了太阳能光-热-电化学耦合法（solar thermal electrochemical production,简称STEP）合成含能分子的理论、实现方式及应用。简述了STEP过程以太阳能为能源,协同、耦合调控太阳能光-热-电利用效率和分子光-热-电化学反应特性,高效、定向地将太阳能向含能分子转化与储存。指出STEP技术太阳能制氢反应中采用熔融氢氧化物为电解质、无碳排放的炼铁反应中采用含铁的熔融碳酸盐为电解质、制氯气和镁以熔融氯化物为电解质、碳捕获和无碳制水泥反应中采用熔融碳酸盐为电解质等化学方面的突破和利用前景。STEP过程为实现温室气体的减排和二氧化碳的综合利用提供了一种可供选择的途径。甲酸催化玉米芯水解生成木糖的动力学
摘要：玉米芯是一种价格低廉、可再生的资源,其可以被用来生产高附加值的化工产品。本文主要研究在甲酸质量分数3%、液固比为10mL/g、反应温度（120～150℃）、反应时间（0～240min）条件下玉米芯中半纤维素水解过程。采用两相模型对玉米芯水解过程中木糖浓度进行拟合并得到反应过程的动力学参数。木糖降解反应的活化能大于其生成反应的活化能,这表明高温不利于木糖的生产。对得到动力学方程进行分析,获得最佳的反应条件：甲酸质量分数3%、液固比10mL/g、反应温度140℃、反应时间180min。最佳反应条件下得到的木糖浓度为26.9 g/L。甘肃油页岩红外光谱分析及热解特性
摘要：基于热重分析仪（TG）、傅里叶变换红外光谱分析仪（FTIR）和质谱分析仪（MS）三机联用对甘肃油页岩进行光谱和热解实验。通过分析光谱谱图,得到了样品中的化学成分和化学结构的相关信息。结果表明,其化学结构的特征在于相对较高量的脂肪族基团。在TG/FTIR/MS三联机上研究了甘肃油页岩的热解特性,实验结果表明：整个热解过程主要有两个阶段,即低温段和高温段。大部分的热解行为发生在低温段（400～600℃）,此阶段里油页岩的失重量占总失重量的70%,可挥发物质迅速热解,热解产生的气体有H2、H2O、CO2、CH4、CO、轻质烃等。而在高温段（600～850℃）的热解气体产率很小,失重量只占总重量的2.167%。这个阶段主要是含碳酸盐的矿物质分解而产生一定量的气体。本文主要研究两个热解阶段产生的气体。对产生气体的种类、时间和产生机理进行了研究,并得出热解的化学反应动力学参数。油页岩干馏过程中H2S释放的数值模拟
摘要：油页岩干馏过程中产生的以H2S为主的有害气体污染环境、危害人体健康。针对干馏气中H2S的释放特性进行理论研究,结合试验数据进行油页岩干馏过程中H2S释放特性的数值模拟。所建立模型采用Aspen Plus进行模拟计算,模拟结果与试验结果基本相符。通过模拟计算分析了干馏终温对H2S释放量和释放速率的影响。在特定温度段内,H2S气体释放量和总气体释放量均随干馏终温的升高而增加。模型计算结果与实验值相近,可为研究油页岩干馏过程中硫的转化与分布特性提供有益参考。环氧乙烷法合成乙二醇的技术创新
摘要：乙二醇（EG）是一种重要的基础化工原料,乙二醇工业涉及国民经济的多个领域,对支撑国民经济基础产业和战略新兴产业具有重大战略意义。本文简要阐述了环氧乙烷法生产乙二醇的技术进展,着重介绍了离子液体催化环氧乙烷生产乙二醇的创新工艺（ILC工艺）。该工艺是我国具有自主创新知识产权和自主运作权的乙二醇新技术,具有工艺简单、水比低、节能效果显著、原料适应性强、产品结构可调等优点,与现有乙二醇工业装置有良好相嵌性,推广应用前景广阔。甲醇制烯烃技术（MTO）的推广应用和多套EO/EG装置的投产使环氧乙烷的原料价格更加低廉,而且石化企业具有几十年大型装置的生产经验,因此,采用创新性技术以环氧乙烷为原料生产乙二醇的路线将在为今后较长的时期占主导地位。应用于环己酮氨肟化反应的TS-1研究进展
摘要：环己酮氨肟化工艺是己内酰胺新技术发展的必然趋势之一,而钛硅分子筛TS-1的制备是环己酮氨肟化工艺的核心技术。但由于TS-1合成成本昂贵,合成条件苛刻,制备重复性差,制约了工业化的发展,仍需要不断的技术进步。本文针对这一主题,对环己酮氨肟化反应所需的TS-1催化剂的制备包括TS-1的改性、大颗粒TS-1的制备、复合TS-1的制备、TS-1的成型及其他的TS-1制备工艺等技术进行了系统综述。在环己酮氨肟化反应中,提高TS-1的催化活性、解决工业上TS-1的分离和回收难题、提高TS-1制备的稳定性和产量、降低成本等是未来TS-1研究的发展趋势。合成气制C2含氧化合物Rh基催化剂中的载体效应
摘要：负载型Rh基催化剂是实现由煤或生物质经合成气制乙醇等C2含氧化合物过程的最高效催化剂之一,其中载体的选择至关重要。本文综述了硅胶、Al2O3、TiO2、多孔炭材料、分子筛和复合氧化物等载体负载的Rh基催化剂性能及其研究进展,阐明了载体中的杂质、孔道结构、酸碱性、表面基团性质和可还原性等性质如何影响催化剂活性组分的物化性质乃至催化性能。结果表明,载体与活性组分（助剂）间的相互作用机制和程度是理解载体效应的关键。因此,应设计和制备出具有适宜孔结构、表面活性和可还原性适中、略偏碱性的催化剂载体,同时细致优化催化剂制备和活化过程,以达到适宜的金属-载体相互作用,确保产生更多的催化活性位,从而最大限度地提高Rh的催化效率,推动该过程的工业化进程。新型树枝状镍系催化剂的合成、表征及催化乙烯聚合的性能
摘要：合成了一种含有强供电子、较大空间位阻的新型树枝状水杨醛亚胺配体及其镍配合物,利用1H NMR、元素分析、FT-IR、UV进行了表征。以配合物为催化剂,甲基铝氧烷（MAO）为助催化剂对乙烯齐聚反应进行了研究,详细考察了聚合反应温度、Al/Ni摩尔比、反应压力及时间对催化剂活性及产物分布的影响。结果表明,齐聚产物为不同碳链的烯烃,在温度为25℃、Al/Ni=500、压力为0.5MPa、时间为0.5h的条件下,树枝状催化剂的活性最高,达到4.93？105g/（mol Ni·h）,C10～C18的含量为54.17%。
