摘要：3D打印是一种数字化设计制造手段,可将多维制造转变为由下至上的二维叠加。借助3D打印技术可突破传统催化材料成型方法局限,大大降低复杂几何形状规整催化材料的制造难度。其中3D规整催化材料的功能化处理与几何构型设计是影响规整催化材料催化性能的重要因素。综述了3D打印规整催化材料功能化及其强化反应传质的研究进展,讨论了传统规整催化材料成型工艺和3D打印成型工艺的技术特点,概述了3D打印规整催化材料直接功能化与后处理功能化(包括涂覆法和二次生长法)的制备策略,分析了3D打印规整催化材料的几何构型对反应传质的影响,为研发高性能3D打印规整催化材料提供参考。

摘要：介绍了聚α-烯烃(PAO)合成基础油的分子结构组成与性能之间的关系,其中包括分子结构与黏度、黏度指数和低温流动性之间的关系。通过分析现有的PAO分子结构参数与其黏度、黏度指数和低温流动性之间的关系,梳理出影响黏度的主要分子结构参数是相对分子质量、支链数量、支链长度和分子的有效长度。分子结构中支链数量、支链长度和支链位置对黏度指数有着重要的影响;支链数量和支链长度对低温流动性能有着重要的影响;支链数量少且较长的PAO分子结构(类似于星型)是兼具好的黏温性能和低温流动性较为理想的结构。因此,从分子水平研究PAO分子结构与性能关系,提炼设计和制备高性能PAO基础油理想结构组分的新思路,为PAO基础油产品升级和新技术的开发提供理论支撑和科学指导。

摘要：为向高压聚乙酸乙烯生产过程提供全面可靠的热力学性质数据及预测模型,在搜集文献中热力学性质实验数据及添加合理趋势限制条件的基础上,采用Powell直接拟合算法开发了乙酸乙烯及乙酸乙烯与乙烯混合物的多参数亥姆霍兹自由能经验状态方程。结果表明:乙酸乙烯状态方程适用范围为三相点温度到650 K,压力可外推至100 MPa;乙酸乙烯与乙烯混合物状态方程适用温度为104~520 K,压力为0.1~200 MPa。经与实验数据比较分析,乙酸乙烯状态方程计算密度的总体偏差为0.3%;混合物状态方程计算压力50~195 MPa内密度的偏差在±4%内,在高压区域内计算精确度表现良好;乙酸乙烯与乙烯混合物的压缩因子与实验数据吻合较好,偏差总体分布在±3%。分析表明所开发状态方程可满足工程设计需求。

摘要：中国“双碳”战略目标的提出使得碳捕集、利用与封存(Carbon Capture,Utilization,and Storage,CCUS)技术成为实现化石能源低碳化利用的关键方法,也是支撑碳中和目标的重要手段。在当前由工业示范阶段向商业应用阶段发展的关键时期,技术创新、项目运营、市场发展和政策制定之间存在割裂问题,限制了CCUS技术规模化部署和产业化发展。因此,建立包括规范性支撑体系和各种政策工具在内的政策体系对于CCUS的发展至关重要。围绕当前碳达峰、碳中和面临的新形势,梳理了CCUS领域政策机制研究的最新成果,讨论了美国、英国、澳大利亚、欧盟等主要国家和地区在促进CCUS发展方面所采用的不同类型的政策工具,并分析了宏观支持政策、行政命令政策、资金激励政策和市场机制政策之间的协同作用效果。最后,结合CCUS发展面临的机遇与挑战,提出了关于中国CCUS产业化发展的激励政策设计建议。研究结果可为应对气候变化和“双碳”目标的相关政策制定者和科研工作者提供有益的启发和参考。

摘要：复杂体系反应动力学模型在石油加工过程工艺设计、操作条件优化等方面具有重要的应用价值。传统集总模型由于组成划分强烈依赖于建模所用原料,导致其原料适应性差。相比于集总模型,分子层次模型以分子作为最小构筑单元,模型的预测能力及原料适应性大为提高。笔者提出了分子层次模型构建策略,完成了重油加氢处理分子层次模型的构建,并将构建完成的重油加氢处理分子层次模型应用于不同重油原料,以考察其产物性质预测能力与原料适应性。结果表明:不同重油原料的组成模型宏观性质与实验数据一致,分子分布与高分辨质谱数据一致;反应动力学模型计算得到的产物宏观性质与分子分布符合实验结果,硫化物与氮化物的转化规律与实验规律一致。因此,分子层次模型具有一定的预测能力与原料适应性,相比于集总模型具有更高的工业应用价值。

摘要：采用红外光谱、核磁共振、分子模拟等方法,探讨了溶剂-芳烃-非芳烃在三苯(苯、甲苯、二甲苯)抽提蒸馏过程中的分子相互作用,发现溶剂与烃类分子的相互作用能与其宏观选择性存在相关性。结果表明:非芳烃能够打破芳烃分子间的共轭体系,并与芳烃形成较强的色散力;环丁砜与芳烃之间相互作用更强,其诱导效应及空间位阻对共轭π键的破坏更显著。三者共存时,芳环的环面及C=C键振动更加剧烈。通过模拟纯环丁砜、苯、乙基环己烷(ECH)分子对的稳定形态和质心距离,并结合苯-环丁砜-ECH混合体系模型的几何优化,提出了在抽提蒸馏塔釜物料可能的微观形态。由于存在溶剂的“极性包围圈”,非芳烃很难靠近芳烃并与之形成较强的相互作用,进而可通过精馏实现二者的分离。建立了溶剂宏观选择性与溶剂-芳烃、溶剂-非芳烃相互作用能之差的定量关系(αECH-BZ=1.246ΔE-0.375),据此可为新溶剂初步筛选、复配或分子设计提供参考。

摘要：以苯为生物质气化焦油的模型分子,在全新设计的电场局域增强的介质阻挡放电(DBD)低温等离子体反应器中开展苯与CO_(2)反应制合成气的实验研究,考察了放电电压和CO_(2)初始浓度对苯与CO_(2)转化率的影响。结果表明,以氩气为载气的280μL/L苯和3000μL/L CO_(2)混合气在流速250 mL/min、放电功率60.3 W条件下,苯和CO_(2)的转化率最高可达40.2%和67.3%,产物H_(2)与CO的摩尔比达到0.132;苯能显著促进CO_(2)转化,而CO_(2)初始浓度对苯转化率影响小,且CO_(2)能显著降低苯降解的中间产物丙酮。结合发射光谱分析,推测了苯与CO_(2)制合成气的反应过程,表明苯的亲核属性可能是CO_(2)转化效果提高的主要因素。本研究为温和条件下CO_(2)氧化生物质气化焦油制合成气奠定了基础。

摘要：S-zorb吸附脱硫工艺技术是生产超低硫含量汽油的关键技术。目前,S-zorb湍动床反应器内的细粉夹带严重,容易堵塞其顶部过滤器,是影响反应器使用寿命和工艺流程运行周期的主要原因。因此,深入研究其反应器内的吸附剂颗粒和细粉颗粒的运动行为对优化反应器和提升工艺运行效率非常重要。本研究采用多尺度计算流体力学方法对双分散颗粒S-zorb湍动床反应器进行了模拟研究,考察了减少细粉夹带的优化方案。首先,比较了不同非均匀EMMS-bubbling曳力模型和EMMS-ANN模型对双分散颗粒运动行为的影响,发现采用上述两个模型都能合理预测吸附剂颗粒的流动行为和浓度分布,但EMMS-ANN模型对细粉颗粒的夹带量预测与工厂实验值的偏差大于前者。考察了一系列设计改造方案对减少细粉夹带的影响,结果表明,适当增大沉降段圆柱高度和半径以及增设固相出口横管都有助于减少细粉夹带,其中在反应区和沉降段之间的过渡区增设固相出口横管以及增大沉降段半径的方案对减少细粉夹带最有效。研究结果将有助于S-zorb工艺的进一步优化和升级。

摘要：普光气田是我国探明储量最大的高含硫气田,储层以礁滩相为主,具有非均质性强、边水能量强、高含硫等特点,面临礁滩储层地震预测精度低、气藏边水推进快、产能快速递减、硫沉积逐步析出、气井产能和气藏储量动用效果差等一系列技术难点和挑战。为此,针对普光气田开发面临的难点和挑战,全面、系统总结了自“十三五”以来,为实现气田长周期高产稳产而开展的技术攻关与矿场实践。研究结果表明:①建立了台内滩储层预测岩石物理量版,提出了有效动用对策,研发了“自转向清洁酸+降阻滑溜水+缝内暂堵”造复杂缝酸压工艺,实现了超深礁滩相低品位台内滩储层有效动用;②建立了礁滩相储层气水前缘运动方程,研发了新型抗硫三元复合泡排剂、高抗硫超高膨胀率比桥塞,设计了过油管注塞堵水工艺,实现了高含硫气井全生命周期控水稳气;③揭示了高含硫天然气单质硫析出机理,建立了高含硫气藏硫沉积分布模型,研发了快速分散型溶硫剂,配套射流冲洗工艺,形成了井筒硫沉积治理技术。结论认为,普光气田目前边水突进导致剩余气分布复杂、硫沉积逐渐从井筒扩展到地层、井口压力接近外输压力,下一步需要开展剩余气精细描述与挖潜、精准堵水、储层硫沉积治理、集输系统增压开采等技术攻关,以期进一步改善气田开发效果进而提高采收率。

摘要：基于分子模拟对正庚烷脱氢环化过程中的决速步骤反应能垒进行理论分析,提出降低决速步骤反应能垒的可行途径,设计出通过增强双分子氢负离子转移反应提高重整反应选择性的反应路径。根据此反应思路,制备了含硼硅分子筛的催化剂,考察了不同模型化合物的催化重整反应性能。结果表明,与含硼硅β分子筛的催化剂和氧化铝重整催化剂单独使用相比,将2种催化剂机械混合后使用可以获得更高的芳烃产率和更低的气体产率。以1-己烯、环己烷和正庚烷为模型化合物的催化重整反应验证了混合催化剂具有更高氢转移活性。该新反应路径对半再生重整和连续再生重整催化剂均具有适用性。