摘要：甲基铝氧烷(MAO)是多种烯烃聚合体系的重要助催化剂,但其生产难度大、经济性差,并且在脂肪烃溶剂中溶解度低、稳定性差,因此,通过对MAO改性克服上述问题具有重要研究价值。针对MAO改性的主要技术路线,综述了水解法、非水解法及其他改性策略,并重点介绍基于3D打印技术的改性甲基铝氧烷(MMAO)流动化学反应器设计和合成方法。该MMAO连续流合成平台包括异丁基铝氧烷(IBAO)合成模块、IBAO与三甲基铝(TMA)快速络合模块以及异丁基改性产品iBu-MMAO合成模块,通过有效降低固体堵塞和热失控的风险,实现安全、稳定、连续合成MMAO,收率最高可达80%,且该产品与市售产品的助催化活性相当。在此基础上,综述了MMAO的分析与检测手段,及其系列产品在聚合体系中的应用,为MMAO的合成及应用提供理论支持与技术指导。

摘要：气固流化床内静电荷的积累会导致颗粒团聚、静电放电、结片甚至爆炸等严重后果,在工业流化床反应器内控制静电的水平具有重要的现实意义。针对LLDPE-N2体系,对静电引发剂的加入提出了电势-电负性(δU-χi)假设,即金属离子的电负性χi很大程度上决定了金属氧化物与聚乙烯颗粒接触分离后的电性,χi与静电引发剂添加前后静电电势的变化呈负相关。将静电引发剂分成负静电引发剂、正静电引发剂和非活泼液体静电引发剂3类,推测了3类静电引发剂加入后对于床内静电势分布的影响,并设计了相应的在气固流化床内添加静电引发剂的实验。实验结果显示负静电剂的加入,使得整床的静电水平显著升高;正静电引发剂的少量加入,流化床内的静电水平有明显降低;非活泼液体静电引发剂的注入,流化床内的静电水平显著下降。实验结果与利用δU-χi假设预测的结果相吻合,可为生产过程中静电引发剂的添加提供指导。

摘要：颗粒粒径分布的实时在线检测对于调控气固流化床中颗粒的流化特性具有重要意义。基于混料均匀设计法安排实验,以声发射(AE)技术为检测手段,结合小波包分析,提出采用K-OPLS方法构建颗粒粒径分布的声信号预测模型,定量描述小波包能量特征与颗粒粒径分布的非线性变化规律。实验结果显示,留一交叉验证法的均方根误差(RMSE)仅为0.063,表明基于K-OPLS的颗粒粒径分布声信号预测模型能准确测量气固流化床中颗粒的粒径分布,具有良好的工业应用前景。

摘要：聚集态结构是实现聚乙烯高性能化的关键因素之一,本文从初生态聚乙烯聚集态结构设计出发,针对初生态超高分子量聚乙烯(UHMWPE)普遍存在的缠结过多、黏度过大、加工成型困难等问题,综述了初生态聚乙烯链缠结的表征方法、调控手段及其在聚乙烯产品高性能化中的作用等研究进展。重点从催化剂结构设计和聚合工艺设计两方面介绍了初生态聚乙烯链缠结的调控方法,提出在催化剂表面增大活性链生长间距(空间尺度)和聚合过程中引入“纳微气泡辅助的活性链休眠工艺”强化链结晶速率(时间尺度),缩小“链增长-链结晶”的“剪刀差”。上述两种调控方法为满足工业苛刻的生产要求基础上,实现低缠结聚乙烯的高效制备提供了理论指导。

摘要：可控/活性自由基聚合是近年来发展的温和、聚合反应进程可控、分子结构可设计性强的自由基聚合反应技术,其核心在于活性自由基中间体与催化剂/链转移剂的可逆活化/失活过程,常用于极性单体聚合制备结构多样的有机高分子材料。镍催化剂具有多变的中心金属价态及多样的聚合反应机理,在可控/活性自由基聚合领域存在独特的优势。对近年来原子转移自由基聚合(ATRP)和有机金属控制的活性自由基聚合(OMRP)中的镍催化剂结构、聚合反应机理、反应行为和产物结构特征进行了综述,并对镍催化的可控/活性自由基聚合未来发展方向和应用前景进行了展望。

摘要：以Spheripol工艺环管聚丙烯生产装置为应用背景,研究了计算机集成控制系统构架和系统设计问题,分析了聚丙烯生产装置计算机集成控制系统的主要技术内容.通过运用主元分析理论和神经元网络方法,研究了聚丙烯生产过程关键参数的在线软测量模型;采用多元统计监控理论的核密度估计器方法,实现了过程运行的状态检测与故障诊断;基于过程运行动态模型和非线性最优化理论,提出了装置连续运行过程的最优牌号切换策略并运用迭代动态规划算法加以数值求解.在以上研究的基础上给出了系统的总体结构,并对其进行了实时数据库和界面接口的设计,该设计充分考虑了控制系统的可扩展性;同时还给出了实时数据库与DCS的接口、实时数据库与人机界面接口和工艺控制软件与实时数据库接口3个方面的具体实现技术.

摘要：聚乙烯反应过程中物流-能流剧烈交叠、反应-传递相互耦合,使得过程具有强非线性以及多重稳态。传统的顺序设计方法不能保证系统有足够的控制自由度,当存在扰动和过程参数不确定性时,仅依靠设计控制器很难提高产品质量。提出一种聚乙烯工艺稳态设计与运行控制的集成优化方案,创造性地引入Kriging高斯模型同时预测模型动态和模型不确定性。另一个重要的贡献是在聚乙烯工艺设计阶段,设计性能指标,定量描述过程稳态设计对闭环动态的影响。所提出的方法已经通过对气相聚乙烯工艺设计和运行控制的集成优化进行了验证,并在参数不确定性和扰动存在情况下仿真证实了集成优化设计方案的高效性。

摘要：This article deals with the design of energy efficient water utilization systems allowing operation split. Practical features such as operating flexibility and capital cost have made the number of sub operations an important parameter of the problem. By treating the direct and indirect heat transfers separately, target freshwater and energy consumption as well as the operation split conditions are first obtained. Subsequently, a mixed integer non-linear programming （MINLP） model is established for the design of water network and the heat exchanger network （HEN）. The proposed systematic approach is limited to a single contaminant. Example from literature is used to illustrate the applicability of the approach.

摘要：聚烯烃是国民经济建设和日常生活必不可少的重要基础材料和战略物资.目前,我国聚烯烃行业严重依赖进口,高端聚烯烃产品占进口量的一半以上,行业发展严重受制于人.金属有机催化理论的迅猛发展极大地增强了对聚合物分子结构的调控能力,使人们有可能设计出更多性能优异的聚烯烃新产品.但是,如何实现聚烯烃新产品的工业生产,并使之转化成为商品,是制约聚烯烃产品高性能化的瓶颈,涉及化学工程和高分子科学的深度交叉.本文分别从催化剂结构设计、非均相催化剂结构解析、聚合反应工艺以及产品加工工艺的层面介绍了当前聚乙烯高性能化的重要进展;重点介绍了从活性中心聚合微环境设计出发,通过与催化剂聚合行为的匹配,开发的高性能聚乙烯产品制备新工艺.利用烃类冷凝液的喷射蒸发,在单一流化床反应器中构建温度、浓度差异化的持液颗粒聚合和气相聚合共存的复合流型,打破流化床固有的温度浓度均一性特点,相继开发了超低/极低密度聚乙烯高端产品数万吨,率先生产热收缩膜、拉伸套管膜、双向拉伸聚乙烯膜等高端产品;利用催化剂在惰性组分纳微气泡富集区域的穿梭和碰撞,在生长的聚乙烯颗粒周围营造反应组分的传质开关,使分子链生长和结晶有节奏地交替进行,降低了初生态聚乙烯的链缠结程度,开发了易加工的超高分子量聚乙烯产品.

摘要：根据煤粉中煤和伴生矿物的摩擦荷电特性来设计摩擦荷电系统,使煤和伴生矿物充分异性荷电,是强化煤粉摩擦荷电过程、提高分选效率的关键。以石英、高岭土、方解石这3种煤粉中的主要伴生矿物作为研究对象,利用铜管中气力输送过程使颗粒摩擦荷电,并使用法拉第筒和静电计测量铜管出口颗粒的荷电量,研究了气速、给料速度、管道长度对其摩擦荷电特性的影响。结果表明,石英、高岭土、方解石与铜管摩擦均带负电;各伴生矿物的荷质比均随气速增大而增大,随给料速度增大而减小,随管道长度增加而增加;相同实验条件下,方解石与铜管摩擦后荷质比最大,高岭土荷质比次之,石英荷质比最小,功函数大小为方解石>高岭土>石英>铜。基于连续碰撞荷电机理,同时考虑气速、给料速度、管道长度的影响,建立了稀相气力输送过程颗粒摩擦荷电模型。3种伴生矿物颗粒荷质比的模型计算值与实验值的相关系数均大于0.95,平均相对偏差均小于10%。实验结果表明模型具有较高的预测精度,可以为摩擦荷电系统的设计提供指导。