CuO掺杂C_(3)N对C_(5)F_(10)O分解组分吸附性能的第一性原理研究

全氟五碳酮(C_(5)F_(10)O)作为可替代SF_(6)的新型环保绝缘气体已被投入到实际应用中.当绝缘设备内部发生局部放电等故障时,C_(5)F_(10)O会分解产生弱绝缘性的CF_(4)、C_(2)F_(6)以及剧毒的CF_(2)O、HF等有害组分,为保证绝缘设备的安全运行,需有选择地通过吸附去除这些分解组分.新型类石墨烯C_(3)N材料在气体吸附领域具有良好的应用前景,文中基于第一性原理计算了CuO分子掺杂C_(3)N对主要分解组分CF_(4)、C_(2)F_(6)及剧毒产物CF_(2)O、HF的吸附过程,计算并分析了各分解组分吸附时的吸附能、态密度、电荷转移量、差分电荷密度以及不同环境温度下的恢复时间.结果表明,CuO-C_(3)N对HF表现出良好的吸附性,CF_(2)O次之,但其无法吸附CF_(4)与C_(2)F_(6),因此CuO-C_(3)N可以作为一种高性能的气体吸附剂对C_(5)F_(10)O绝缘设备内的剧毒分解组分HF进行吸附去除.

内建电场与偶极场协同增强SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结光催化性能

定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑S型异质结,在界面处产生IEF,促进电荷从SnNb_(2)O_(6)向C_(3)N_(5)的定向迁移。与此同时,C_(3)N_(5)中的DF提供一种驱动力,将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的最佳产氢速率高达1090.0μmol·g^(-1)·h^(-1)(反应过程中持续释放H2气泡),分别是SnNb_(2)O_(6)和C_(3)N_(5)的38.8和10.7倍。此外,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算,本文系统探讨了SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。

热态C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体电击穿特性研究

热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体在C_(5)F_(10)O混合比例k=0~10%、压强0.1~2.0 MPa、温度300~4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不同温度下混合气体的平衡组分,采用两项近似方法求解玻尔兹曼方程,分析混合气体的电子能量分布函数、折合电离和吸附系数,获得混合气体的临界折合击穿场强和临界击穿场强。结果表明:0.6 MPa下,温度低于3 000 K时,随着温度降低,k=0~10%混合气体的临界击穿场逐渐低于SF_(6);在温度高于3 000 K时,混合气体的临界击穿场强为SF_(6)的1.2倍以上,具有较强的绝缘能力。研究结果可为C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体高压断路器弧后电击穿特性研究提供参考。

环保型绝缘气体C_(5)F_(10)O对大鼠致畸作用研究

全氟戊酮(C_(5)F_(10)O)作为一种环保型气体绝缘介质,具备替代SF_(6)应用于中低压气体绝缘设备的潜力。然而,目前关于C_(5)F_(10)O的生物安全性特别是生物致畸作用的相关研究较少。为了确保C_(5)F_(10)O在电力行业的安全性,有必要对C_(5)F_(10)O气体开展更为全面的毒理学研究。文中通过C_(5)F_(10)O气体对妊娠大鼠的胚胎发育器官形成期给予吸入染毒,然后对孕鼠和胎鼠各项生命体征及胎鼠发育情况进行检查分析,系统评估吸入一定体积分数的C_(5)F_(10)O气体所引起的子代致畸可能性。实验结果表明,吸入高体积分数的C_(5)F_(10)O气体可能会导致大鼠后代存在内脏畸形、骨骼发育不全等不良现象,但并未表现出明显的统计学意义,C_(5)F_(10)O气体对大鼠致畸实验观察到的最大无作用致畸剂量(NOAEL)为7 715.3μL/L,相关结果可以为C_(5)F_(10)O的工程应用和安全防护策略提供了重要参考。

C_(5)/C_(6)异构化装置综合改造方案研究

为了挖掘C_(5)/C_(6)异构化装置产品方案的灵活性,在实现生产高辛烷值异构化汽油的同时联产高纯度化工产品,借助Aspen Plus流程模拟软件分析了Par-Isom-C_(5)/C_(6)异构化技术的“单塔脱戊烷+一次通过”流程的优化改造方向,提出了“双塔+一次通过”“三塔+一次通过”及“多塔+一次通过”3种工艺流程改造方案,并分别对其进行了工艺模拟与优化。结果表明:3种改造方案均可使异构化汽油的研究法辛烷值提高4以上;“双塔+一次通过”方案仅能提升异构化汽油辛烷值,不能联产化工产品;“三塔+一次通过”方案可联产高纯度的异戊烷和混合C_(4);“多塔+一次通过”方案可联产高纯度的异戊烷、混合C_(4)和环戊烷产品。此外,3种流程改造方案均具有技术可行性,但会不同程度增加能耗,因而可根据市场需求与实际需要,选择适宜的工艺流程改造方案。

闲置重整预加氢装置改造为C_(5)/C_(6)异构化装置技术选择及工业应用

以某炼油厂360 kt/a重整预加氢装置改造为C_(5)/C_(6)异构化装置为例,本着“改造费用最低、设备利旧最大化、建设周期最短”的原则,从技术路线选择、改造方案、应用效果及经济效益评价等方面探讨了闲置预加氢装置改造为C_(5)/C_(6)异构化装置的技术路线及效果。研究结果表明,将预加氢装置改造为C_(5)/C_(6)异构化装置是闲置重整预加氢装置再利用的最佳途径之一。

固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化催化剂RISO-C的开发及工业应用

采用水热法合成了细晶粒氢氧化锆,并以其为基元制备了高比表面积Pt/SO42--ZrO2催化剂,通过氧化铝改性进一步提高了Pt/SO42--ZrO2的酸性和热稳定性,开发出高活性、高选择性、高稳定性并具有优异再生性能的固体超强酸C5/C6异构化催化剂RISO-C,并将其应用于国内首套固体超强酸C5/C6异构化工业装置上。工业应用结果表明,以催化重整拔头油为原料,在反应器入口温度为170℃、气液分离罐压力为1.5 MPa、原料质量空速为1.26 h^(-1)、氢/油摩尔比为1.95的反应条件下,RISO-C催化剂具有优异的异构化活性和稳定性,C5异构化率高于70%,C6异构化率高于85%,异构化稳定汽油的研究法辛烷值(RON)达到85,应用前景良好。

半再生重整装置改造为固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化装置工业实践

为生产符合国ⅥB汽油标准的高辛烷值汽油,某炼油厂采用中石化石油化工科学研究院有限公司开发的固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化催化剂及配套工艺技术,将闲置的190 kt a半再生催化重整装置技改为C_(5)/C_(6)异构化装置,加工富含苯和C 7的重整拔头油。工业实践结果表明:将半再生催化重整装置改造为固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化装置不但在技术上可行,且装置利旧率高、投资低;在水含量合格的条件下,即使加工苯质量分数高达4%~8%、C 7质量分数高达10%~18%的C_(5)/C_(6)异构化原料,RISO-C仍具有优异的异构化活性和稳定性,同时具有较好的苯加氢活性,使异构化汽油研究法辛烷值增加4~8,达到82以上,且苯质量分数低于0.8%;将固体超强酸C_(5)/C_(6)异构化装置与C 7+重整装置配合,可降低重整汽油苯含量,生产符合国ⅥB汽油标准的高辛烷值汽油,具有显著的经济效益和社会效益。

固体超强酸C_(5)\C_(6)异构化技术工业应用实例

中石化石油化工科学研究院有限公司开发的固体超强酸C_(5)\C_(6)异构化成套技术以PtSO_(4)^(2-)-ZrO_(2)型催化剂RISO-C及配套的开工、异构化反应、原料预处理和催化剂再生等单元技术构成,其工业应用实例表明:该成套技术适应性强,既可应用于改造装置,也可应用于新建装置,并可与分离技术结合,进一步提高异构化产品的辛烷值,可以生产研究法辛烷值为80~90的异构化油,满足不同用户的需求,是汽油标准升级的重要支撑技术。

ZSM-5分子筛对C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体及其过热分解产物吸附性能研究

目前,C_(6)F_(12)O环保绝缘介质已在气体开关柜中得到应用,选择合适的多孔材料对C_(6)F_(12)O混合气体分解产物吸附处理,既能保证开关柜的稳定运行,也可为大力推广C_(6)F_(12)O环保气体开关柜的应用提供安全保障。本文通过气体吸附实验探究ZSM-5分子筛对C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体模拟过热故障后分解产物的吸附性能及对两种主要绝缘介质C_(6)F_(12)O/CO_(2)浓度的影响;同时,基于分子动力学仿真模拟吸附过程,计算浓度分布函数、径向分布函数、扩散系数等动力学参数以厘清吸附机理。实验结果表明:模拟过热故障后C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体的主要分解产物为C_2F_6、C_3F_8、C_4F_(10)、C_3F_6、C_3F_7H、C_5F_(12)和C_6F_(14)。ZSM-5分子筛对大部分分解产物都有吸附作用,对C_3F_8、C_4F_(10)、C_3F_7H这3种分解气体吸附性能优异,吸附率均超过80%;对C_2F_6、C_3F_6分解气体有一定的吸附能力,但吸附效果不明显;对C_5F_(12)、C_6F_(14)分解气体基本不吸附。实验前主绝缘介质C_6F_(12)O、CO_(2)浓度较高,ZSM-5分子筛对其浓度影响较小,实验后吸附率分别为1.77%和0.25%。理论计算结果表明:ZSM-5分子筛能够很好地吸附动力学直径与自身孔径相当的气体分子(C_2F_6、C_3F_8、C4F1_0、C_3F_6、C_3F_7H),对于体积过小或过大的气体分子(CO_(2)、CF_4、C5F1_2、C6F1_2O、C_6F_(14))吸附作用不明显。ZSM-5分子筛可用于C_(6)F_(12)O环保绝缘气体开关柜中对分解产物进行吸附处理,以保证设备安全稳定运行;同时,为相关电力防护设备中过滤材料的选择提供参考。

基于CuB(C_(6)H_(5))_(4)缔合物微粒体系的共振散射光谱法测定异烟肼药片中异烟肼的含量

将异烟肼(INH)药片研碎后分取含2.00 mg INH的药粉,加入20 mL水,用玻棒搅拌2 min,所得溶液用蒸馏水稀释至100.0 mL,分取5.00 mL,离心2 min,分取上清液1.00 mL,用水稀释至10.0 mL,即制得INH样品溶液。取1.00 mL 0.20 mol·L^(-1)乙酸-乙酸钠缓冲溶液(pH 4.6)、1.50 mL 0.50 g·L^(-1)NaB(C_(6)H_(5))_(4)溶液、2.00 mL 1.00 g·L^(-1)CuSO4溶液,混匀后加入1.00 mL INH样品溶液,用水稀释至10.0 mL,振荡0.5 min,静置反应10 min,INH将Cu(Ⅱ)还原为Cu(Ⅰ),Cu(Ⅰ)与B(C_(6)H_(5))_(4)-反应生成CuB(C_(6)H_(5))_(4)缔合物,并进一步聚集生成缔合微粒,形成具有较强共振光散射信号的固液界面。分取适量上述溶液,置于荧光分光光度计中,在200~700 nm内同步扫描激发(λex)、发射(λ_(em))波长(λ_(em)=λex),读取397 nm处共振散射峰的信号强度IRSS。同步测定试剂空白,得到IRSS0,以ΔIRSS(ΔIRSS=IRSS-IRSS0)进行定量。结果显示:100倍淀粉、120倍葡萄糖、150倍麦芽糖、200倍蔗糖、600倍NO3-,800倍Cl-、1000倍K+、800倍Zn2+不干扰INH的测定;INH的质量浓度在0.010~2.00 mg·L^(-1)内和对应反应体系ΔIRSS呈线性关系,检出限(3s/k)为0.004 mg·L^(-1);方法用于实际样品分析,所得INH测定值的相对标准偏差(n=5)为1.8%~2.6%,测定值和《中华人民共和国药典》(2020年版)高效液相色谱法的基本一致;按照标准加入法进行回收试验,回收率为97.0%~99.0%。

C_(5)/C_(6)异构化和正异构分离技术经济分析

我国汽油组分中催化裂化汽油占比大,造成汽油池中烯烃、芳烃含量偏高。随着车用汽油质量标准升级,要求汽油池调和一定比例非芳烃、烯烃的烷基化油或甲基叔丁基醚(MTBE)等组分,提高了生产成本。C_(5)/C_(6)轻石脑油作为一种低价值的烷烃组分,可以调和汽油池芳烃和烯烃含量,但辛烷值偏低,将其转变成富含异构烃的高辛烷值汽油调和组分,可有效提高企业经济效益。文章对C_(5)/C_(6)轻石脑油通过异构化或正异构分离技术提高辛烷值后调入汽油池的技术经济性进行对比分析,为企业进行技术选择提供了参考借鉴。

饱和C_(5)和C_(6)组分加工工艺方案探析

分别对饱和C_(5)和C_(6)组分生产异构化汽油工艺和炼化一体化组合工艺两种方案进行了介绍;并以某企业300 kt/a异构化装置C_(5)和C_(6)组分进料为例,从产品分布、能耗和经济性等方面对几种加工工艺进行了分析比较。结果表明:饱和C_(5)和C_(6)组分可用于异构化生产汽油,采用吸附分离的异构化加工方案收益略优于其他异构化方案;乙烯、丙烯的价格(乙烯和丙烯按同价格考虑)与汽油价价差达到3000元/t以上时,炼化一体化工艺的收益高于生产异构化汽油的收益,当价差提高到4000元/t以上时,采用直接裂解的方案收益较高;炼化一体化工厂仍需考虑将饱和C_(5)和C_(6)组分用作化工原料,将饱和C_(5)和C_(6)组分进行吸附分离后异构体作为汽油的调合组分、正构体作为乙烯裂解原料有利于提高工厂的综合收益。

二维异核配位聚合物{[Ag_(2)Fe(SCN)_(6)](C_(5)H_(6)N)(H_(2)O)}_(∞)的合成与晶体结构

合成了二维异核配位聚合物{[Ag_(2)Fe(SCN)_(6)](C_(5)H_(6)N)(H_(2)O)}_(∞)(化学式:C_(11)H_(8)Ag_(2)FeN_(7)OS_(6)),并对其结构进行了X射线表征.单晶衍射结果表明,该配合物属三斜晶系,空间群P1,晶包参数a=076285(4)nm,b=084576(4)nm,c=091531(3)nm,α=99953(2)°,β=99821(2)°,γ=95479(2)°,V=056836(4)nm^(3),Z=1.八面体配位的Fe(Ⅲ)中心通过六个1,1,3μ3 SCN^(-)和周围的三个Ag_(2)S_(2)环连接成二维的阴离子网状骨架结构,质子化的吡啶以阳离子的形式和水分子一起存在于晶体结构中.

C_(5)/C_(6)烷烃异构化催化剂制备及性能研究

以工业丝光沸石为载体,采用等体积浸渍法制备了C_(5)/C_(6)正构烷烃中温异构化催化剂。采用微型固定床反应器,以正戊烷、正己烷为模型化合物,考察反应温度、反应压力、液时体积空速和氢油比对催化剂异构化性能的影响。结果表明,正构C_(5)、C_(6)烷烃异构化的适宜反应条件为:反应温度280℃、反应压力2 MPa、体积空速1.0 h^(-1)、氢油摩尔比2.77。此条件下,C_(5)、C_(6)异构化率分别为67.3%和85.2%。以工业装置重整拔头油为原料进行试验,液体收率保持在96.0%左右,C_(5)、C_(6)异构化率分别为67.5%和85.7%,C_(6)异构选择性为19.9%。以重整拔头油为原料的600 h长周期评价试验结果表明,该催化剂异构化性能稳定。

幂圈嵌套网络图C_（10）^m×P_m_（10）（m≡2,5（mod 6））的边-平衡指数集

基于网络图边-平衡指数集标号问题,在较小次幂圈嵌套网络图的基础上,研究无限路C_（10）^m×P_m_（10）网络图的边-平衡指数集。提出了单点扇形子图的新概念,利用基础图、带齿套圈子图、单点扇形子图设计新思路,再次降低了构造标号图的复杂程度。确定了当m模6余2和余5时,无限路C_（10）^m×P_m_（10）网络图边-平衡指数集,并完成全部公式证明和图形的构造。

分子筛脱水技术对C_(5)/C_(6)异构化装置产品质量的影响及对策

分子筛吸附脱水是C_(5)/C_(6)异构化装置常用脱水方法之一,原料脱水效果的好坏对异构化装置的正常操作和产品质量有十分重要的影响。以某厂190 kt·a^(-1)半再生重整装置工艺技改为C_(5)/C_(6)异构化装置为例,针对分子筛脱水技术对异构化装置产品质量的影响及对策进行了阐述,通过对分子筛脱水系统进行技术改造,解决了反应进料水含量高的实际生产难题,改善了催化剂的使用效果,提高了异构化产品的辛烷值。

C_(5)C_(6)异构化吸附分离组合工艺方案比较

分别对饱和C_(5)和C_(6)组分采用吸附分离和异构化组合采用先后顺序的工艺方案进行了介绍;并以某企业300kt/a异构化装置C_(5)和C_(6)组分进料为例,从产品性质、主要设备规格、能耗和经济性等方面对几种加工工艺进行了分析比较。结果表明:采用先吸附分离后异构化的加工方案的而辛烷值要略低于先异构化后吸附分离的加工方案;组合工艺的收益主要取决于辛烷值的增值,设置脱异戊烷塔可降低装置投资但显著增加能耗,采用先吸附分离后异构化的加工方案经济性要优于先异构化后吸附分离的加工方案并且具有更大的抗风险能力。

环保绝缘介质C_(5)F_(10)O混合气体体积分数比定量检测

C_(5)F_(10)O混合气体在中低压电压等级电气设备中替代SF_(6)气体作为绝缘介质具有很好的应用前景。因C_(5)F_(10)O的体积分数比对其混合气体的电气性能起到决定性作用,而已有的研究中,C_(5)F_(10)O混合气体大多是采用道尔顿分压法配制,存在配气误差无法确定的问题。该文基于紫外差分光谱法提出快速准确的定量检测C_(5)F_(10)O混合气体体积分数比的方法,实验发现,C_(5)F_(10)O气体在237~350nm波段有紫外吸收峰,峰值位于299nm处,通过对C_(5)F_(10)O气体的吸收峰进行检测,标准气体的体积分数比反演曲线线性确定系数高达0.99998,检测绝对误差小于0.05%,理论检测下限低至200×10^(-6)。该文的研究成果可用于指导配制体积分数比更加精确的C_(5)F_(10)O混合气体以及在工程应用中实时在线监测C_(5)F_(10)O混合气体的体积分数比变化和监测环境中C_(5)F_(10)O的泄漏,为运维人员制定运维计划提供参考。

环保绝缘气体C_(5)F_(10)O分解及复原性能研究现状及展望

针对SF_(6)绝缘气体介质在电工装备领域实际应用展开论述,介绍SF_(6)在电力工业中的发展历程和重要地位,通过大量文献解读,从多角度分析阐述环保绝缘气体的国内外研究现状,以新型环保气体绝缘介质中具有较大工程应用潜力的C_(5)F_(10)O为例,比较与SF_(6)的主要分解及复原反应的解离能、吉布斯自由能、反应速率常数和平衡常数等重要参数。可以看到,以C_(5)F_(10)O为代表的新型绝缘气体,虽然同时具有优良的绝缘性能和环保特性,但因其自身分子结构的不对称性导致其在灭弧能力和自复原性等方面的性能与SF_(6)气体存在差异,适合于温、热带和低海拔等地理环境下的中低压开关柜及较低电压等级的GIL、GIS和GIT等设备中应用。因此,现阶段C_(5)F_(10)O及其他环保气体还不具备完全替代SF_(6)气体应用于开关电器的能力。最后,分析环保绝缘气体研发过程中面临的工程问题及未来发展方向,对今后的研究重点进行展望。