高分散固体碱高效催化制备无甘油生物柴油

为实现无甘油生物柴油的高效制备,以共沉淀法制备的镁铝水滑石为载体,K_(2)CO_(3)溶液为浸渍液,通过等体积浸渍法制备高分散负载型固体碱催化剂,考察水滑石制备过程中金属盐种类以及物质的量比对其催化三组分(菜籽油、乙酸甲酯和甲醇)制备无甘油生物柴油性能的影响,并利用FTIR、XRD、TG、CO_(2)-TPD、BET、SEM技术对催化剂进行表征。结果表明:以MgCl_(2)和AlCl3为金属盐、镁铝物质的量比3∶1、K_(2)CO_(3)浓度2.0mol/L、焙烧温度500℃条件下制备得到的固体碱为催化剂,在油酯醇物质的量比1∶1∶10、催化剂用量10%、反应温度60℃、反应时间15min条件下,生物柴油的产率可达98%,产品性能指标均符合欧盟标准。催化剂表征发现以氯盐为金属盐制备的水滑石比表面积大,孔道结构丰富,暴露的碱性中心位点数目多。综上,金属盐种类对水滑石结构会造成影响,以MgCl_(2)和AlCl_(3)为金属盐制备的高分散负载型固体碱催化剂可高效催化油脂酯交换反应制备无甘油生物柴油。

焦炭-水蒸气催化气化反应特性研究

采用碱性待生剂为气化原料,考察焦炭与水蒸气催化气化反应特性。在消除内外扩散影响的前提下,探讨了气化反应温度、进水蒸汽、混合气体比例及气化时间对焦炭水蒸气催化气化反应的影响。结果表明,碱性待生剂上焦炭催化气化反应速率与气化反应温度成正比,进水蒸汽速率为2.5 L/min时,可基本消除水蒸气的扩散效应对焦炭催化气化反应的影响,碱性待生剂上焦炭转化率基本趋于稳定,气化反应时间30 min,可较好转化碱性待生剂上焦炭,产品气以H_(2)组成为主(含量约60%)。水蒸气/氧气混合气为气化剂可显著提高焦炭催化气化转化率,同时,氧气的加入会影响合成气组成。合成气中H 2和CO含量降低,CO_(2)含量升高。

H_(2)-CH_(4)催化活化与煤热解耦合对焦油产率和品质的影响

为实现煤炭资源的清洁高效增油提质,采用两段式固定床反应装置对不同气氛下的煤热解实验进行研究,逐步确定焦油产率较优的煤热解温度和气氛;考察灰分、Fe_(2)O_(3)和CaO催化活化H_(2)-CH_(4)与煤热解耦合,对比添加催化剂前后焦油产率、馏分分布以及组成的变化,充分认识耦合过程对焦油产率和品质的影响。结果表明,相比于临气氛直接热解焦油收率,催化活化H_(2)-CH_(4)与煤热解耦合的焦油收率提高了17.57%,说明煤灰、Fe_(2)O_(3)、CaO对H_(2)-CH_(4)混合气氛均具有较好的催化活化效果;GC-MS结果表明,煤灰和CaO提高了芳烃和酚类物质的含量,降低了醚类含量,Fe_(2)O_(3)降低了焦油中芳烃含量,增加了烯烃和脂类物质的含量;模拟蒸馏结果表明,Fe_(2)O_(3)活化性能优于煤灰和CaO,且催化剂的加入可实现轻油、酚油、洗油含量的增大,萘油和蒽油含量的降低,有利于焦油轻质化。

微信公众号在化工专业本科教学的应用现状及初步探索

作为学生和教师打开、使用最多的手机软件,如何利用微信中的公众号功能提升教学质量是本科教学亟待研究的重要问题。本文通过对相关文献的梳理,总结了微信公众号教学平台的优势及在化学化工类专业本科教学的应用现状。同时本课程团队针对石油炼制工程课程设计制作了信息量大的高质量思维导图,在微信注册申请了“西油炼化”微信公众号作为石油炼制工程微教学平台,采用群发的功能向关注的用户推送信息量大的高质量思维导图,从而达到提高教学效果的目的。

菜籽油化学改性的研究进展

阐述了国内外菜籽油化学改性方法的研究进展。通过对菜籽油分子酯基、羧羟基和不饱和碳碳双键上的改性和修饰,以提高其低温流动性、热氧化稳定性和抗磨性等性能,可将改性后的菜籽油用于生物柴油、绝缘油或润滑油等工业领域。

聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)多功能润滑油添加剂的合成

以桐油(TO)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用Schlenk装置合成了聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)(PTOM)共聚物。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)表征了共聚物的结构,利用凝胶渗透色谱仪(GPC)测定了共聚物的相对分子质量及其多分散性指数,利用热重分析仪(TGA)测定了共聚物的热稳定性,并对共聚物的降凝、增黏和抗磨性能进行了评价。结果表明:当桐油与甲基丙烯酸甲酯质量比为1.5∶8.5、引发剂用量为1.0%(在单体中的质量分数)、反应温度为80℃、反应时间为6 h时,共聚物的收率较高(44.99%),其重均相对分子质量为28289。润滑油馏分(350~395℃)中添加质量分数0.8%的共聚物时,可将其凝点(T_(SP))降低6℃,将磨斑直径降低0.314 mm;添加质量分数0.5%的共聚物时,可将其黏度指数(VI)提高69。所合成的聚(桐油-甲基丙烯酸甲酯)可作为一种具有良好降凝、增黏和抗磨性能的多功能润滑油添加剂。

木质素衍生酚气相加氢脱氧研究进展

木质素经热解或解聚可以获得苯酚、甲氧酚和愈创木酚等木质素衍生酚,木质素衍生酚经过进一步的加氢脱氧(HDO)反应可转化为液体燃料。针对木质素衍生酚HDO反应,首先对比分析了液相和气相条件下的反应机理,总结了反应条件对反应机理的影响。然后综述了贵金属、非贵金属和双金属催化剂的气相HDO反应催化性能。最后指出Fe基贵金属型催化剂在气相HDO反应中表现出良好的发展潜力。

基于深度学习的CFD软件界面高精度识别

【目的】传统计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟在工况设置、结果处理等过程中需要大量的人工操作。要想实现智能CFD模拟,就要先实现对软件界面的高精度识别。【方法】根据CFD模拟的实际操作场景来创建多尺寸、多内容、多背景的数据集,利用百度飞桨(PaddlePaddle)深度学习平台来建立基于CRNN网络的CFD软件界面识别模型,并对其进行训练。【结果】试验结果表明,将数据增强、再训练等技术应用于识别模型,能有效改善模型的精度,且与传统的自然场景识别模型相比,该模型对软件界面的识别精度提高了15%。【结论】本研究实现了对化工CFD模拟软件界面的高精度识别,为实现CFD模拟向智能化方向发展奠定重要基础。

基于CFD和机器学习的反应器内瞬时状态预测综述

计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)可以模拟反应器内的流动、传热传质等行为,但需要求解数值方程组,对于复杂的物理现象和边界条件,计算时间较长。相比之下,机器学习模型通过分析已有的CFD模拟数据来预测反应器内的流动—反应行为,无需直接求解方程,计算速度快。本文介绍了一些经典的机器学习方法以及常见的深度学习建模过程,总结了机器学习方法加速反应器内瞬时状态预测方面的应用情况。