世界油页岩资源的开发利用现状
摘要：油页岩是一种非常规能源,世界储量巨大,作为石油的补充能源,开发前景广阔。油页岩在隔绝空气条件下加热至500℃左右,会热解生成页岩油,经加工处理后可以制得汽油、柴油等油品。油页岩也可直接燃烧,产生蒸气、发电,目前利用油页岩燃烧发电的国家有爱沙尼亚、中国、德国等。本文介绍了世界主要油页岩国家的油页岩储量和加工利用情况,目前世界上利用油页岩干馏制取页岩油的国家主要有3个,中国（产量80万吨）、爱沙尼亚（产量50万吨）和巴西（18万吨）,其他国家略有生产。中国页岩油产量一直居世界首位,目前有将近10座油页岩干馏厂投入运行,其中抚顺矿业集团年产页岩油35万吨,全国居首,该公司引进的日处理颗粒油页岩量6000t的ATP干馏工艺,目前已经在调试中阶段性运转,并逐渐延长连续运转时间,山东龙口等其他地方的油页岩加工利用也取得很大进展。美国目前没有进行油页岩干馏炼制页岩油的工业化生产,但有多所大学、公司和研究所已经对油页岩进行了长期的地上和地下干馏工艺的研究和开发。文中还介绍了国内外油页岩干馏的3种主要炉型,分别为块状页岩气体热载体干馏炉、颗粒页岩固体热载体干馏炉和粉末页岩流化干馏炉,并对比了不同国家的干馏炉型的优缺点。中国油页岩干馏技术现状与发展趋势
摘要：中国油页岩资源丰富,换算成页岩油储量高达476亿吨。目前中国页岩油生产企业仍然采用以抚顺炉为主的干馏技术,该技术成熟稳定,但油收率不高。本文介绍了目前国内已投产运行和即将工业化的干馏技术以及曾经投入生产、后因多种原因停产的干馏技术。分析表明,我国油页岩产业正处于技术快速发展和产业成长阶段：为显著提高油收率,针对抚顺炉的改进技术已有一些进展,自主研发的成大气体热载体干馏工艺已经开始商业化运行,我国自主知识产权的固体热载体干馏技术出现。但依然存在诸多问题：国内干馏炉单炉处理量小、油收率偏低、半焦无法利用等问题亟需解决,国内固体热载体干馏自主技术依然处于试验阶段,引进国外先进的干馏技术尚没有实质性进展,国内页岩油回收技术亟待改进,油洗技术亟需完善和推广。浙江丰利高效率现代细磨设备获国家专利
摘要：国家高新技术企业浙江丰利粉碎设备有限公司开发成功一种高效率的现代细磨设备——冲击磨,日前获得国家专利（专利号：201120387586.3）。该机采用棒销式无筛网结构,粉碎热敏性和黏性物料时可有效避免堵塞现象,使用寿命长。特制机型可对易爆物料、高硬度物料进行超微粉碎。电驱动膜过程在氨基酸发酵液处理中的研究进展
摘要：在发酵法生产氨基酸的过程中,需要后续工艺对发酵液进行分离纯化以提取目标产物。电驱动膜过程正逐渐成为该领域研究与应用的热点。本文介绍了近年来国内外普通电渗析（ED）、双极膜电渗析（BMED）、离子取代电渗析（ISED）、电复分解反应器（BMT）等常见的电驱动膜过程在氨基酸发酵液处理中的研究进展,简述了常见的膜堆构型及其工作原理、特点与应用实例。分析表明电驱动膜过程可以实现混合氨基酸分离、无机盐脱除以及氨基酸的制备,膜堆结构、操作参数的优化以及新型分离膜的研究与应用可以提高过程性能。同时也指出目前该领域的研究尚处于实验室研究阶段,研究对象以模拟发酵液为主,规模化应用的报道还不多见。但是可以预见高效、环保的电驱动膜过程将会在氨基酸发酵液处理中发挥重要作用。定量结构-性质关系在化合物溶解度预测中的研究进展
摘要：溶解度是物质十分重要的一种理化性质,其在化工过程、药物和环境等领域的重要性不可忽视。定量结构-性质关系（quantitative structure-property relationship,QSPR）在化合物溶解度预测中得到广泛的应用。本文介绍了QSPR方法建立溶解度预测模型的研究进展,在总结各类分子描述符和构建溶解度预测模型方法的基础上,分别归纳出三类分子描述符（组成描述符、试验参数及理论计算描述符）和建模方法（线性、非线性及两者联合法）,并从不同角度分析它们各自所拥有的特点,比较三类建模的优缺点。最后论述了当前溶解度QSPR研究中存在的不足及未来溶解度预测模型的发展趋势,指出溶解度的预测模型精度有待进一步提高,今后应更关注对化合物在不同p H值、温度、溶剂等更复杂情况下的溶解度预测。高热流密度电子元件中热管散热技术的进展
摘要：散热器的散热性能是影响电子元件使用寿命与安全性的重要因素,热管以其空间尺寸小、冷却能力高、无需消耗动力等优点在高热流密度元件的散热技术领域得到广泛应用。文中总结了热管散热器整体结构设计的创新尤其是热管的不同排布和组合,研究了热管元件性能的提高包括热管内部吸液芯的改进、复杂结构吸液芯的制造,分析了纳米流体工质的引入对换热效果的强化,介绍了散热器热性能分析和参数优化的相关方法。通过分析总结国内外研究成果,提出了新概念热管散热器的结构设计、纳米流体理论模型及复合吸液芯的加工制造等方面的发展趋势与展望。流化床液固共存区域团聚结构表观黏结特性
摘要：通过TEB雾化喷嘴制造流化床团聚结构,利用层叠筛分方法对原始颗粒、成核聚团、黏结聚团、糊状聚团4种结构加以尺度区分,成功地实现了不同团聚阶段的分区域辨识。实验选取团聚结构最为稳定的异质共存区域为研究对象,对其黏结过程的表观结构特性和组织特性进行了分析。研究结果表明：成核聚团是诱导黏结聚团产生及增长的基本元素,团聚结构的黏结增长导致结构孔隙度随之增加,随着注入液体对孔隙结构的不断填充,结构逐渐趋于饱和,共存区域内任何尺度的团聚结构黏结增长速率均相同;尽管在异质共存区域内的团聚结构处于同一流化条件下,成核聚团及黏结聚团两者的水分含量及固体体积分数却表现出了明显的差异。离心萃取器转筒入口半径对筒内流场的影响
摘要：目前,对离心萃取器的研究多采用计算流体力学方法,为定性研究;对其转筒区域的流场研究,特别是入口半径对分离效果的影响少有报道。为了解决一问题,本文采用了PIV技术对离心萃取器转筒内部流场进行测试,使用自制转筒,分别在转筒入口半径为7mm、10mm和13mm时,观察筒内距离转筒入口11mm处截面上的流场变化规律。研究发现：以地面为参考系时,流体的转速随着转筒半径的增大而增大,而以转筒为参考系时,在每个分离腔内都能形成涡流;当入口半径为10mm时,截面内切向速度绝对值比入口半径为7mm和13mm的要大,液体更容易流向转筒边壁,分离效果更好,同时其径向速度相对于转筒为正值时,基本处于最大值,说明液体进入转筒入口后能快速被甩至边壁处,更加有利于分离。种群分布式并行遗传算法解化工多目标优化问题
摘要：带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-II）在与流程模拟软件Aspen Plus结合求解化工多目标优化问题方面耗时较高。为了解决这一问题,本文提出了一种种群分布式的并行遗传算法（populations distributed parallel genetic algorithm,PDPGA）,将模拟计算任务分配给局域网的多台子节点计算机并行执行。以氯乙烯精制的多目标优化过程为研究对象,选取氯乙烯采出量最大化和系统总能耗最小化为两个目标,低沸塔和高沸塔的质量回流比、塔顶馏出率和塔压6个操作参数为优化变量。分别应用PDPGA和NSGA-II对上述过程进行优化求解,二者的种群规模均设为70,进化代数均设为70,PDPGA使用1主节点和2子节点共3台计算机。结果表明,与直接应用NSGA-II进行串行优化相比,PDPGA优化方法能充分利用闲置的计算机资源、有效提高解得质量和大幅降低优化计算的时间。湿法提钒浸出段搅拌反应器结构的优化
摘要：清洁提钒工艺中,熟料的湿法浸出是重要的操作单元。浸出搅拌反应器的合理设计与优化,可缩短浸矿时间以及提高浸矿效率。本文通过改变搅拌桨桨叶间的层间距、搅拌桨的安装层数以及安装导流筒等方法,对攀钢集团公司的浸出搅拌反应器进行优化和改进;并结合计算流体动力学（CFD）Fluent商业软件,分别模拟了原浸出搅拌反应器和改进后浸出搅拌反应器的宏观流场结构。结果表明：在层间距C2为1100mm的原双层搅拌桨浸出搅拌反应器内,流体轴向速度较小,＂死区＂现象较严重;与原反应器相比,调整双层搅拌桨桨叶之间的层间距C2为1800mm以及安装3层搅拌桨或导流筒,都可加强反应器内流体的轴向流动,减小＂死区＂范围,进而改善流场结构的均匀分布,有助于强化流体混合。基于甲烷收率在线测量技术的乙烯裂解炉闭环优化方法
摘要：由于缺乏裂解产物收率绝对量信息,现有的乙烯裂解炉优化策略需要依靠裂解反应模型对裂解产物分布进行预测并依此进行开环优化计算,其优化结果完全依赖于裂解反应机理模型的精度。本文通过改进乙烯裂解炉裂解气取样系统实现了甲烷质量收率这一关键参数指标的在线测量,并在此基础上进一步提出一种裂解炉闭环优化运行新方法。该方法针对乙烯和丙烯收率和（简称＂双烯＂收率）最大这一优化目标,根据甲烷收率和双烯/甲烷比（烯甲比）的在线测量数据迭代求解获得最优炉管出口温度（COT）。该方法采用闭环迭代寻优的方式,能够有效克服灵敏度函数的非线性以及在线分析仪表本身的测量误差,具有良好的鲁棒性;另一方面,由于不需要借助任何裂解原料与裂解反应模型,从而大大减少了裂解炉优化系统实施的投资,因此具有很好的工业应用前景。铝基Al2O3纳米多孔表面大容积池沸腾实验
摘要：目前微电子器件不断地向高密度、微型化、功能化方向发展,散热问题是制约技术进一步发展的瓶颈。本文拟利用纳米多孔表面优良的相变传热特性,解决电子器件微型化散热难的问题。文中以铝基Al2O3纳米多孔薄膜为传热表面,以去离子水为工质,常压下对其大容积池沸腾下的传热性能进行了实验研究。实验结果表明：与光滑表面相比,Al2O3纳米多孔表面在核态沸腾时汽化核心密集,产生汽泡体积小、数量多并能提高铝基传热表面的传热系数2~5倍,且能够在长时间内维持其较高的传热系数;以纳米多孔表面作为传热表面,可以有效降低微电子原件表面温度3~5℃,在核态沸腾阶段能够降低30℃以上,很好地起到了降低电子元件表面温度的作用。实验结果对微电子冷却有重要的参考作用。升膜蒸发管内流型可视化及传热性能
摘要：为了探究热流密度、真空度和流量对升膜蒸发器传热性能的影响,以及对升膜加热管内流体流型进行观测和分析,本文建立了升膜蒸发系统传热实验平台,对升膜蒸发器的传热特性和流体流型进行实验研究。实验所用升膜管管长2200mm,升膜管采用镀透明导电膜石英管,工作介质为水;升膜管蒸发侧采用电加热方式;研究了热流密度（6.71k W/m2≤q≤26.79k W/m2）、流量（20L/h≤M≤100L/h）和真空度（0≤P≤15k Pa）对升膜加热管流体流型和传热特性的影响。结果表明：通过电加热的方式可以实现石英管内溶液的升膜蒸发,并能观测到泡状流、块状流、弹状流、柱塞流、环状流和雾状流;热流密度低于6.71k W/m2时无法形成升膜蒸发,随着蒸发侧热流密度的增大,升膜管内环状流长度增大,管内传热系数增大;随着流量的增大,升膜管内液体湍流强度增大,管内传热系数增大;真空度对流体流型影响较大。新型压力调节阀内部流场的数值模拟
摘要：目前装配式输油管线与成品油管道对接时,需要使用压力调节阀进行节流、减压来保证装配式管线的安全。为了确定一种新型压力调节阀能否安全可靠地工作,本文采用了数值模拟分析的方法对其进行研究。利用计算流体力学软件对压力调节阀内部流场进行仿真,通过模拟不同开度下的流场情况得到速度、压力分布的可视化图像,并分析得出调节阀的理论流量特性曲线。在此基础上对该调节阀在实验台进行了试验,得到的试验结果与模拟结果误差为11.5%,进一步验证了模拟结果的准确可靠性,得到了该调节阀的流场速度、压力云图及近似快开型的流量特性。研究结果表明：该新型压力调节阀具有比较好的节流、减压能力,能够安全可靠地应用于两种管线对接的工作状况中。合成气制混合燃料醇的研究进展
摘要：合成气直接转化制混合燃料醇等清洁燃料是能源化工领域的研究热点,过程涉及醇合成和费托合成步骤,体系非常复杂,而高性能催化剂和高效分离工程的开发是混合燃料醇工艺大规模应用的关键技术。本文综述了合成气制混合燃料醇的典型反应工艺和当前催化剂的最新研究进展,系统总结了改性甲醇合成、改性费托合成、硫化物及其他类型催化剂体系的研究现状,指出通过调控活性相结构与组成、提高催化剂稳定性和产物中混合醇的选择性是合成气制混合醇催化剂的发展方向,提出了通过多反应、多过程耦合实现合成气定向转化制混合醇及C2＋醇的应用前景。车用燃料电化学脱硫研究进展
摘要：随着空气污染的日益严重及环保法规的逐步完善,车用燃料清洁化生产已势在必行。作为一种新型脱硫技术,电化学脱硫近年来研究较多。车用燃料电化学脱硫技术包括氧化脱硫及还原脱硫。相对于传统加氢脱硫,电化学脱硫具有反应条件温和、选择性高、工艺流程简单及易于自动控制等特点。本文综述了国内外车用燃料电化学脱硫的研究现状,从反应机理、实验方法、脱硫效果等方面详细介绍了电化学脱硫的研究进展。提出了深入研究反应机理、寻找新型电极材料、配制复合电解液以及开发电化学组合脱硫工艺是未来车用燃料电化学脱硫的发展方向。煤焦油加氢脱氮反应网络及催化剂研究进展
摘要：煤焦油加氢精制生产车用燃料是提高煤焦油附加值及煤焦油清洁利用的有效手段,煤焦油中含氮化合物复杂多样,如何高效脱出含氮化合物中的氮原子是开发煤焦油加氢脱氮催化剂的研究重点。本文简述了煤焦油中含氮化合物的分布情况及特点,综述了煤焦油中吡啶、喹啉、吲哚等典型含氮化合物的加氢脱氮反应网络的研究现状;加氢脱氮催化剂的研究现状从加氢脱氮反应机理、活性组分、载体、助剂4个方面进行了论述。最后针对煤焦油中含氮组分复杂多样的特性提出了研发高效煤焦油加氢脱氮催化剂的一些新方向。利用有机溶剂提取微藻油脂的方法探究
摘要：在传统化石能源日益枯竭的趋势下,微藻生物柴油作为第三代绿色可再生的替代型能源越来越受到人们的重视。在微藻生物柴油的产业链上,油脂的提取是影响其推广应用的一个关键环节。本文实验利用有机溶剂提取微藻油脂,探究在不同的条件下微藻油脂的提取效果,并特别研究了先后使用甲醇和石油醚两种有机溶剂对微藻油脂提取率的影响。研究结果表明：温度、液料比、浸提时间对提取效率都有一定的影响,并且使用甲醇和石油醚两种溶剂分步提取时会使微藻油脂提取率明显提高;在液料比为15m L/g、提取温度为45℃、提取时间为5h时,使用石油醚作为提取剂的提取率为58.71%;使用甲醇溶剂提取后再使用石油醚提取时,在液料比和提取时间相同的条件下,温度为35℃时提取率即可达87.90%。
