一、环烷烃的沸点与分子结构之间定量关系的研究(论文文献综述)
王乔[1](2021)在《含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析》文中进行了进一步梳理燃料燃烧在未来相当长时期内仍将是能源利用的主要形式,先进动力装置的开发对于能源高效利用与环境可持续发展至关重要。在发动机燃料设计的研究中,含氧燃料被认为是一类理想的替代燃料,在实际应用中,含氧燃料往往与汽油、柴油燃料以不同方式混合应用于发动机中。系统的对燃料基础燃烧特性以及化学反应动力学的研究是进行燃烧技术开发的必要前提。以往的研究大都针对单质燃料,而针对混合燃料的研究十分有限,关于混合燃料各组分之间在燃烧反应中的耦合作用以及竞争/促进机制的研究仍无定论。层流燃烧是研究燃烧机理的重要内容,它是发展与验证燃料燃烧化学反应动力学机理的重要手段。本研究在国家自然科学基金项目的资助下,面向内燃机燃料设计和高效清洁燃烧技术开发的需求,针对含氧混合燃料燃烧应用中的基础性问题开展研究。以目前极具应用前景的三种含氧燃料:聚甲氧基二甲醚(PODE)、碳酸二甲酯(DMC)、正丁醇(NB),以及商用92#汽油为研究对象,采用试验和模拟相结合的方法系统的研究了不同官能团含氧燃料、烃类燃料及两者的混合燃料的预混层流火焰特性以及燃烧化学反应动力学。探索了含氧燃料分子结构对层流燃烧特征(火焰传播、层流火焰速度、Markstein长度、火焰不稳定性、火焰化学结构等)的影响,提出了用于表征实际燃料层流燃烧特征的模型燃料配方方案,研究确定了含氧燃料掺混对烃类燃料层流燃烧速度和火焰不稳定性的影响程度和范围,揭示了燃料分子结构对层流燃烧特征影响的内在热力学机制和动力学机制。研究中基于球形膨胀火焰与高速纹影测试方法,设计搭建了燃料预混层流燃烧试验平台,并开发了火焰图像处理算法,实现了宽范围初始条件下燃料/空气混合气预混层流燃烧特征的试验测量。基于化学动力学软件Chemkin-Pro搭建了可燃混合气的火焰化学分析平台,实现了含氧混合燃料化学反应简化机理的构建,以及层流火焰化学结构的模拟分析。研究结果表明:1、含氧燃料分子结构对层流燃烧特性有显着影响。相同条件下,三种含氧燃料的层流燃烧速度由大到小依次为:PODE3>NB>DMC,这一结果的动力学机制来源于燃料特异性的初始裂解反应路径和由此产生的不同反应活性的中间产物。不同含氧燃料的层流火焰不稳定性亦有较大差异,PODE3的火焰稳定性优于DMC和NB,这是由于其更快的火焰速度和更强的火焰拉伸。2、以正庚烷、异辛烷和甲苯为代表性组分构建的三组分模型燃料(TRF)能够在整个当量比范围内准确表征实际燃料的层流燃烧特性,且性能优于正庚烷和异辛烷组成的二组分模型燃料(PRF)。确定模型燃料配方方案时应以实际燃料的热值、H/C比和分子量为目标参数,同时兼顾实际燃料中各个族系组分比例。3、掺混不同含氧燃料对烃类燃料层流燃烧特性的影响不同。掺混PODE3和NB能够提高烃类燃料的层流燃烧速度,而掺混DMC使得烃类燃烧的层流燃烧速度降低。混合燃料的层流燃烧速度基本随着含氧燃料的体积掺混比线性变化。本研究中涉及的三种含氧燃料的层流火焰稳定性优于烃类燃料(TRF),当掺混比例较小,含氧燃料对烃类燃料火焰稳定性的影响不大,当掺混比例达到50%时,含氧燃料有助于提高烃类燃料的层流火焰稳定性。4、混合燃料之间的交叉反应是通过各燃料组分燃烧物种池之间的相互作用而产生的。含氧燃料特殊的燃烧反应路径能够增加层流火焰中活性物种的浓度,特别是含氧物种HO2、HCO和CH2O等。这些物种能够对烃类燃料的消耗反应路径产生影响,进而影响层流燃烧特性和燃烧产物等。5、基于可迁移性的燃烧核心机理和燃料特异性燃烧反应机理相结合的方法可以快速构建混合燃料的燃烧反应机理。研究中所采用的组合机理简化方法可以准确的提取燃料燃烧反应主要特征,所发展的混合燃料简化机理可以准确模拟PODE3/DMC/NB/TRF混合燃料的层流燃烧特性、自燃着火特性以及污染物生成特性。
任玉[2](2021)在《分子级石脑油蒸汽裂解反应过程模拟与工艺优化》文中认为随着工业4.0概念的提出,智能制造逐渐渗透到各个工业领域。大数据、物联网、人工智能等先进数字化技术助力传统石化产业转型升级。低碳烯烃是重要的化工基础原料,石脑油蒸汽裂解是生产烯烃的主要化工过程,也是能源消耗巨大的操作单元。传统粗放型和经验型的裂解过程模拟已无法满足当下经济高质量发展的需求,亟需为该过程建立准确的、分子级的过程模拟与优化模型,以契合当前世界“分子炼油”的发展方向,及顺应过程模拟软件国产化的趋势。与此同时,近些年石化类车载燃料的市场受到电能、氢能等新能源冲击,国内炼油能力过剩现象明显,传统千万级炼厂逐渐向“炼化一体化”转型。因此,开发原子经济性更好、低碳烯烃收率更高的石油烃裂解新工艺具有极为重要的时代意义。新型烃类低温引发裂解技术具有显着的开发潜力。该技术基于烃类高温热裂解机理,通过添加低温下更易裂解生成自由基的引发剂,从而达到提前引发链式反应的目的。然而,现有常见小分子助剂存在添加量大、成本高等缺点,而新型超支化聚合物助剂仅需很少的添加量即可达到优质的引发裂解效果。目前,助剂低温引发裂解增产低碳烯烃的作用规律尚未完全明晰,特别是聚合物助剂的引发机理值得深入探讨。本文围绕分子级石脑油蒸汽裂解反应过程模拟与优化,先后进行了石脑油组成分子重构建模、蒸汽裂解动力学建模、人工神经网络建模,并进一步探究了助剂低温引发烃类裂解制烯烃的作用规律。主要研究结论如下:(1)建立了基于常见宏观物性的石脑油分子重构模型。该模型使用确定性分子库,根据碳数和同系物两个维度,将C4-C12范围内的258个烃类分子集总为35个集总组分,并引入按照碳数或沸点遵循伽马分布的假设。对比了伽马分布中使用碳数和沸点的差异,以及宏观物性作为约束条件或目标函数的组合效果,采用文献中的50组石脑油样品对各建模方案进行检验。结果表明,同系物内部含量按照碳数遵循伽马分布,并将PIONA(直链烷烃、异构烷烃、烯烃、环烷烃、芳烃)含量数据放置于约束条件,而将其他宏观物性信息放置于目标函数的这种建模方案准确性最高。经检验,该最优组合的模型能够在仅依赖常见宏观物性的情况下较为准确地预测石脑油详细组成分布。(2)借助自动反应网络生成技术,构建了石脑油蒸汽裂解的详细自由基机理模型。提出一种分步式构建方法:从单个烃分子的反应网络自动生成开始,依据特定的合并规则将所有考虑的烃分子的反应网络合并。一共60种烃分子被选作反应物种来描述石脑油裂解原料。最终合并得到的模型包含1947个物种和82130个反应。文献中的正癸烷裂解实验被用来验证单个烃分子反应网络的准确性。正癸烷和主产物含量变化的模拟结果与实验结果吻合较好。一系列石脑油蒸汽裂解小试实验被用来验证石脑油混合物的详细机理模型。结果显示所得到的石脑油蒸汽裂解反应网络能够在常规裂解温度下,准确预测主产物产率及其变化趋势,副产物误差也在可接受范围内。(3)基于上述机理模型获取反应器模拟数据集,构建了石脑油蒸汽裂解反应过程人工神经网络模型。该模型由进料组成ANN和反应器ANN两个子网络构成,能够实现从进料石脑油宏观物性直接预测裂解产物分布。在第一部分进料组成ANN中,对比了直接通过油品宏观物性预测组分含量,和间接通过先预测PIONA各自含量分布再得到总含量分布的这两种ANN构建方法。结果表明间接法进料组成ANN预测精度更高。第二部分反应器ANN的裂解产物MAE(平均绝对误差)为0.24wt%。将两部分ANN结合起来,则对于直接法和间接法,其从宏观物性直接预测产物分布的裂解产物MAE分别为0.53wt%和1.02wt%。经验证表明间接法之所以能够拥有更低的产物预测误差,根本原因是其能够保证PIONA与实际值相等,而不仅仅是进料组成总误差的降低。最后,基于ANN代理模型,以乙烯、丙烯、甲烷为对象,对石脑油蒸汽裂解进行了耦合进料油配比的单目标和多目标过程优化,实现了进料组成和操作条件的同时优化。(4)选取三类常见小分子助剂的代表性分子,通过自动反应网络生成获得各助剂与正己烷的共裂解反应网络,通过反应器模拟对助剂的引发裂解性能进行了对比和分析。结果表明,引发温度与助剂本身裂解温度有关,助剂的裂解温度越低,正己烷裂解温度的降幅越大。三乙胺和硝基甲烷均能提高正己烷生成乙烯、丙烯的选择性,硝基甲烷更加显着,而DTBP几乎无效。通过考察影响助剂初始引发裂解速率的各因素,表明助剂的性能与初始引发反应的温度和自由基浓度关系密切。DTBP由于在过低温度下已完全裂解,因而几乎失效;硝基甲烷在预热段出口附近充分裂解,此时正己烷夺氢反应和乙烯生成反应的速率常数均达到较高水平,释放的自由基正好能起作用;三乙胺由于裂解温度过高,烃类自身热裂解已发生,低温引发效果被削弱。通过计算助剂的自由基转化比,发现硝基甲烷比三乙胺拥有更高的自由基转化比,说明硝基甲烷释放的自由基浓度更高,这也是硝基甲烷呈现出更优促进效果的原因之一。最后我们提出助剂选择和设计的三条标准:适当的裂解温度、较高的自由基转化比、较大的自由基夺氢反应速率常数。(5)通过自动反应网络生成技术构建了超支化聚合物助剂与烃类分子的共裂解反应网络。选取能够反应原始聚合物中心结构连接模式和端位基团基特征的代表性碎片和模型化合物作为反应物种。通过反应网络分析得到助剂碎片可能的裂解路径。发现助剂在裂解过程中不断生成·H、·NH2、·CH3自由基和一些小分子物质,与PY-GC/MS热裂解实验中的产物基本吻合。通过分析助剂进攻正己烷的反应过程,超支化聚合物助剂的作用机理可以被解释为:助剂加入后释放活性自由基·CH3,·H,同时还引入了新的·NH2;三种活性自由基进攻正己烷,夺氢反应反超C-C断裂反应成为主反应,从而改变了正己烷的反应网络;·NH2具有较强的夺取仲氢原子的能力,生成的仲碳自由基可能具有更高的丙烯选择性。
亢玉红[3](2021)在《双功能催化剂的制备及对陕北禾草沟次烟煤的催化加氢转化》文中指出在受能源消费与资源环境容量双重约束的经济社会快速发展的大环境下,探索资源高效高值化利用的技术路径变得极为紧迫。陕北次烟煤储量占全国探明储量的15%,围绕其富含芳环并与特定杂原子桥连的特性,在温和条件下,解离次烟煤有机质为可溶组分,分析可溶组分有机质结构特点并进行定向转化,开发相适应的高值化利用新技术路径,助力陕北能源革命示范区的建设转型,对陕北次烟煤高值高效利用与定向转化意义重大。在本论文中,鉴于次烟煤梯级衍生液有机质组分的复杂组成,共制备了Ni/HZ-5(n)、Ni/CZ、Ni/MPYZ和Ni-Co/HPZY四种不同的双功能催化剂。考察了双功能催化剂的理化性能,研究其金属负载方式、金属负载量、不同金属负载和载体酸强度、酸性、大分子可接近性对模型化合物的CHC反应性能,以此为基础设计筛选催化剂。以禾草沟次烟煤(HSBC)为研究对象,通过3种策略获取梯级衍生液,即HSBC的等体积丙酮/二硫化碳混合溶剂(IMCDSAMS)萃取可溶组分、不可萃取部分(IEP)的乙醇解可溶组分和HSBC的乙醇解可溶组分,选择不同的双功能催化剂对梯级衍生液进行催化加氢转化(CHC),获取不同等级的清洁液体燃料。并对梯级衍生液、清洁液体燃料和残渣的组成结构特征进行了全面的分析研究,借助各级组分特征、双功能催化剂的结构及产物详细分布,推测可能的反应机理,提出相应的优化策略。(1)分别采用不同的制备方法,调控固体酸孔道结构、可接近性和酸性位点分布,增强其催化裂解性能;以不同的负载方法,实现单金属Ni和双金属Ni-Co以化学键合作用的方式均匀一致的分散在固体酸载体上,强化其催化加氢活性,制备了不同的双功能催化剂。定性定量研究了Ni/HZ-5(n)系列双功能催化剂酸性位点的强度和数量间的关系;合成出由coffin状的MFI结构编织成的具有2 nm中孔孔道的大尺寸FAU酸性沸石复合物(CZ)载体,采用改性沉积-沉淀法制备了具有强的L酸位点和适宜B/L值的Ni/CZ;合成了具有缺陷、中孔直径约为5.5 nm的Y沸石(MPYZ)酸性载体,采用改性沉积-沉淀法耦合氧化-还原制备了具有高负载量、小颗粒度且均匀一致分散、B酸和L酸位点显着增强的Ni/MPYZ;合成了有多级孔沸石Y(HPZY)酸性载体,改性沉积-沉淀耦合NTC原位分解制备了双金属的Ni-Co/HPZY。(2)选用含不同>Car-O-和>Cal-O-的低阶煤相关的模型化合物(LRCRMCs)作为底物分子,考察Ni13%/HZ-5(n)、Ni10%/CZ、Ni10%/MPYZ和10Ni-3Co/HPZY催化剂的CHC反应活性。目标产物的选择性受催化剂可接近酸性位点强度和金属Ni(或Co)活性中心形态影响,通过优化固体酸载体的酸性位点的可接近性和酸强度,>C-O-桥键的加氢裂解反应活性显着增强;促进金属Ni活性中心向均一化和更小粒度分散的策略,芳环被高效氢化饱和生产环烷烃。结合中间体产物分布与过渡态理论计算,双功能催化剂在温和条件下将H2活化为H???H,后在固体酸载体的诱导作用下异裂为H+和H-,活性物种(H???H、H+和H-)在CHC反应中通过协同效应可高效实现芳环的氢化饱和及O原子的脱除。基于此,重构固体酸载体酸性位点的可接近和金属活性中心二者的协同效应,是提升双功能催化剂在CHC反应中催化效能的直接有效方法。除此之外,在强的酸性可接近位点和金属活性中心的协同效应下,可有效实现芳环的重排和氢化,获得多环烷烃,为环烷基液体燃料的获取提供了理论基础依据。(3)在超声辐射(USI)作用下,采用IMCDSAMS萃取HSBC,可溶部分EPHSBC的产率为18.4%。SEM形貌分析表明EPHSBC呈小颗粒集聚的形貌形态,热重分析仪(TGA)分析表明EPHSBC中有机质中芳环和杂原子以不同形式、不同强度的共价键作用结合。在Ni10%/CZ上经CHC反应后,EPCHC中新增加了环烷烃、链烯烃和氢化芳烃,且链烷烃的含量增加了21.7%,芳烃几乎被饱和,含氧化合物降低至1.1%,未检测到含氮化合物。Ni10%/CZ在EPHSBC的CHC反应中表现出了高的芳环氢化和>C-X桥键裂解催化效能,可将EPHSBC转化为清洁液体燃料。(4)IEP乙醇解可获得产率为14.8%的可溶组分ESPIEP,ESPIEP表观形貌呈光滑、团聚状形貌,TGA分析表明其结构中芳环与杂原子键合强度及方式不同。ESPIEP在Ni10%/CZ上经CHC反应后的组分(ESPCHC)中有机官能团变化显着,ESPCHC中有机质组分中链烷烃含量增加了23.4%,含氧化合物降低至7.1%,新增加了环烷烃和氢化芳烃组分,未检测出含N和S的杂原子化合物。经CHC反应后,ESPIEP中的O4物种向ESPCHC中的O1-O3物种移动,且O4物种降低显着,ESPIEP组分在Ni10%/CZ上经CHC反应过程中同时发生含杂原子的>C-X桥键裂解(特别是O原子)和芳环的氢化饱和,杂原子的脱除效率较高,可将ESPIEP组分高效转化为清洁液体燃料。(5)乙醇解HSBC获得产率为21.2%可溶组分ESPHSBC,在10Ni-3Co/HPZY上经深度加氢转化(DHC)反应后的组分(ESPDHC)中中的有机组分官能团发生了明显的变化,氢化芳环含量增加,有机组分中含杂原子官能团含量明显下降。ESPDHC有机质组分中链烷烃含量增加了18.1%,含氧化合物和芳烃降为了0,新增加了环烷烃和氢化芳烃,且环烷烃主要以烷基环烷烃和多烷基多环烷烃为主,并未检测出含N的杂原子化合物组分。ESPCHC有机质组成中的H/C比值明显升高,而O/C比值显着下降。ESPHSBC组分经DHC反应过程中同时发生含杂原子的>C-X桥键裂解、芳环的氢化饱和重排,杂原子的脱除效率较高,可将ESPHSBC组分高效转化为环烷基液体基础燃料。(6)对HSBC及其逐级衍生残渣结构分析:HSBC中的脂肪碳区和芳碳区几乎相当,IEP、IEP醇解残渣(RE)和HSBC乙醇解残渣(RHSBC)中的脂肪碳区的强度明显弱于芳香碳区。HSBC及其逐级衍生残渣芳碳摩尔量(fa)按HSBC>IEP>RE>RHSBC顺序递减,脂肪碳摩尔量(faal)按HSBC>IEP>RE>RHSBC顺序递减,亚甲基平均长度(Cn)按HSBC>RHSBC>IEP>RE顺序递减。XRPES表明HSBC及其逐级衍生残渣(IEP、RE和RHSBC)的表面以C和O元素占主导,含氧官能基团包括>C-OH、>C=O、>C-O-和>COO-。FTIRS分析表明IEP、RE和RHSBC中的芳环振动吸收拟合峰均向着低波数区间迁移,且趋于归一化的特征,HSBC及其逐级衍生残渣在150-840 oC的温度区间内质量损失速率以IEP>RE>HSBC>RHSBC的顺序逐渐降低。CPP-GC/MS分析各挥发有机物种组成特点,链烷烃和链烯烃的含量在HSBC及其逐级衍生残渣中均占有主导地位,芳烃含量变化依次以呈IEP<RE<HSBC<RHSBC的规律增加。部分芳烃同样可嵌套在煤结构分子中,残渣RE可作为多级孔碳材料制备的基体。该论文有102幅图、65个表和237篇参考文献。
吴志勇[4](2020)在《基于实际燃料物理化学特性的模型燃料构建及其自着火特性的研究》文中进行了进一步梳理全球的能源紧缺和环境污染问题日趋严重,发展高效率、低能耗的发动机迫在眉睫。目前,结合计算流体力学和燃料化学动力学的数值模拟方法为先进发动机的设计提供了一种周期短、成本低和准确性高的途径。其中,燃料动力学机理是模拟计算的重要基础。然而,实际燃料包含数千种组分,如果直接对其进行计算,将远远超过当前计算机的运算能力。因此,需要针对实际燃料构建性质与其相近、包含组分较少的模型燃料,用于数值模拟。目前针对RP-3航空煤油和重油的模型燃料研究还很不足,本文采用计算与试验相结合的方法,为这两种实际燃料构建了全面可靠的模型燃料,并对模型燃料机理进行了试验和模拟研究。本文首先为RP-3航空煤油构建了模型燃料。第一步,采用一系列先进测量方法对RP-3进行了全面表征,包括采用全二维气相色谱-飞行时间质谱(GC×GC-TOFMS)和核磁共振光谱(NMR Spectroscopy)对煤油的组成进行了详细分析;第二步,通过匹配碳原子类型(CTs)、十六烷值、密度、蒸馏曲线和烟度阈值指数(TSI),采用多性质非线性回归模型为RP-3煤油构建了一种五组分模型燃料K1和一种七组分模型燃料K2;第三步,通过计算和试验全面验证了K1和K2的设计性质和非设计性质,同时还在加热型快速压缩机和加热型激波管上验证了模型燃料的自着火特性。结果表明模型燃料K1和K2在组成、物理化学性质和自着火特性上均与实际燃料匹配良好,且K2各方面表现更具竞争力。接着,基于GC×GC-TOFMS和一系列标准测量方法对重油的分析结果,为重油构建了一种六组分重质模型燃料M1和一种四组分轻质模型燃料M2。其中,M1通过匹配蒸馏曲线、十六烷值和密度构建而得,M2通过匹配十六烷值、氢碳比和密度构建得到。为了匹配目标燃料的蒸馏特性,M1包含了一些具有极高沸点的大分子成分,然而这些组分的动力学模型目前尚不完善。因此,为了满足开发近期可用的动力学模型的需要,M2中选择了四种相对较轻且化学动力学发展相对成熟的化合物。最后,为了验证模型燃料的性质匹配性能,从计算和测量两个角度对设计性质进行了验证,结果表明M1和M2分别实现了各自的设计目标。为进一步研究重油模型燃料M2的自着火特性并为其发展化学动力学机理,本文采用加热型快速压缩机揭示了M2的自着火特性,并对现有机理的预测性能进行了改进。本文测量了四组分模型燃料M2在7/10/15/20bar压力、0.5/1/1.5当量比和675K-915K温度范围内的着火延迟,系统阐述了M2的两阶段着火特性、NTC现象以及压力、当量比和氧气浓度等因素对着火延迟的影响规律。基于机理敏感性分析和反应不确定度,对M2现有机理进行了局部调整。模拟结果表明,调整后的机理在广泛工况范围内更好地预测了模型燃料的自着火特性。最后对M2的化学动力学机理进行了敏感性分析,指出了在低温680K下和NTC温度780K下的对体系反应活性影响较大的一系列反应,分析结果对进一步改进机理有一定的指导作用。
汪成[5](2020)在《基于结构单元集总的催化裂化MIP-CGP工艺分子水平模拟与优化》文中研究说明原油的重质化趋势、不断升级的环保标准以及日益上升的低碳烯烃需求都对催化裂化工艺提出更为严苛的要求,催化裂化工艺需要不断升级和优化。本文基于结构单元集总方法,建立了分子水平的催化裂化反应动力学模型,并结合MIP-CGP装置特点,研究了 MIP-CGP反应器内的油品分子转化规律,揭示了工艺条件对催化裂化产物分布的影响机制,可以指导催化裂化装置的工艺优化。论文首先对催化裂化原料油进行分析检测,建立了油品分子组成矩阵,得到了原料油的数字化表达。借助超临界流体萃取分馏和柱色谱分离技术将重质原料油分离成窄馏分油和亚组分油,并综合多种仪器分析手段获得油品的平均分子结构参数和烃类组成信息。根据原料油分子组成特征,选取24个结构单元构建催化裂化体系中油品分子的结构向量,建立了含有4539个分子的分子库。利用模拟退火算法进行多目标优化,使计算性质指标与仪器检测结果相吻合,得到数字化表达的原料分子组成矩阵。结合催化裂化反应机理,基于结构单元集总方法,编制了 96条反应规则。结合原料分子矩阵和反应规则,通过MATLAB编制程序建立了约含有118272个反应的反应网络。针对反应网络,构建反应动力学微分方程组,联合反应速率因子矩阵,采用改进的Runge-Kutta法进行数值求解,构建了分子水平的催化裂化反应动力学模型。通过固定流化床小试试验对模型进行验证,在产物馏分分布、碳数分布和典型分子含量等方面具有较好的一致性。结合MIP-CGP工艺的两段串联反应器结构特征,构建了 MIP-CGP工艺反应过程模型,并通过工业数据验证了模型的可靠性。利用模型研究了 MIP-CGP反应器内的油品分子转化规律,发现在第一反应区中以裂化反应为主,烯烃大量生成,第二反应区中有利于氢转移、烷基化和异构化等二次反应的发生,烯烃转化为异构烷烃和芳烃。汽油收率和质量双目标优化的计算表明,当操作温度为510℃-530℃、剂油比为8.0-9.0时,汽油收率达到42%以上,烯烃含量低于15%的国六指标要求。以多产丙烯为目标的模拟计算表明,当反应温度高于520℃、剂油比大于7.0时,丙烯收率大于8.0%,满足炼厂MIP-CGP装置多产丙烯的目标。
刘雪芹[6](2020)在《结构导向集总构建重质油热裂化动力学模型》文中进行了进一步梳理重质油因其自身低API、高粘特点,导致对其改质的工艺要求也越来越高。水作为一种绿色溶剂,因其在临界状态下具有优质的传质扩散能力,可以为重质油改质带来新的研究方向。据此,本文将超临界水(SCW)介入重质油热裂化,并采用结构导向集总方法对热裂化过程中的反应动力学进行分析研究。从而实现在分子层次上更好的预测热裂化产物分布和产物品质,并对工艺放大起到一定的指导作用。论文在传统22个结构向量的基础上,综合原料油的结构参数进行适当的修改。选取77个单核种子分子和33个多核种子分子,然后按照分子量分布将其扩展为4324种分子集总。另外,论文结合对原料油的各种详细分析表征数据和优化算法来求取重质油模拟分子的相对含量。模拟结果表明:其计算值与实验值相对误差在5%以内,能够较好的反映重质油分子组成。其次,对于重质油在SCW中的热裂化机理,采用自由基机理,并制定78条反应规则以用来描述重质油热裂化反应行为,以此构建起热裂化反应网络。结合自由基机理,采用量化计算与回归算法关联反应速率与结构向量之间的联系,运用龙格-库塔法结合相对含量初值求解反应网络。最后,对求解反应网络得到的产物分子集总进行组分划分,得到产物馏分及四组分含量值,并与小型实验室数据进行对比来验证模型的可靠性。验证结果表明:预测结果与实验室数据较为吻合,相对误差不超过8%。研究结果说明采用结构导向集总方法构建重质油在SCW中的热裂化动力学是可行的。
马远恩[7](2020)在《油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比》文中研究说明我国催化裂化装置每年副产大量油浆,经分离改质后,可作为高附加值碳材料的制备原料。本课题对三种油浆的性质、组成及沸点分布等进行分析,并选择其中一种原料用于中间相的制备。采用超临界萃取分离技术(SFE)将大庆油浆(DQ SLO)分离得到萃取油(SFEO),以DQ SLO及SFEO为原料进行热缩聚实验,对比分析油浆及其超临界萃取组分的性质组成、中间相沥青织构,研究工艺条件和原料组成对中间相形貌及收率的影响。利用色谱、质谱、核磁共振氢谱、模拟蒸馏等手段对三种油浆的性质、组成、结构及沸点分布等进行了研究,结果表明:三种油浆为两种不同的类型。1号油浆烷烃含量较高,芳烃含量较少;2号与3号油浆烷烃含量低,芳烃含量高,且馏分集中于350~500℃,更适合做制备中间相的原料。但3号油浆胶质沥青质含量较高,可利用SFE技术进行分离,因此选择3号油浆(即DQ SLO)作为热缩聚反应实验原料。以DQ SLO为原料在不同温度、时间条件下进行热缩聚反应,分析热缩聚产物的形貌及收率。结果表明,随温度升高和反应时间的延长,中间相的光学织构逐渐变好,低温长时间更利于中间相流域型织构的形成。中间相含量随温度的升高和时间的延长逐渐增加,达到一定值后,中间相含量不再增加,中间相发展完全。综合温度、时间的影响,选取440℃/8 h/0.7 MPa作为DQ SLO制备中间相的优化反应条件。通过原料改性,发现在390℃/2 h/0.1 MPa~440℃/8 h/0.8 MPa条件下,中间相流域型结构较好,中间相含量高,产物收率高。SFE技术实现了一定程度的原料性质优化,将重组分移除,获得了性质较优的SFEO。SFEO烷烃含量适中,芳烃含量高,胶质沥青质含量很低。SFEO热缩聚反应,其中间相的发展规律和DQ SLO一致。在相同条件下,与DQ SLO相比,SFEO制备的中间相光学织构更好,中间相含量更高。
崔达[8](2019)在《页岩油组成结构的分子表征与热演化特性研究》文中研究说明不断浮动的油价给对石油依赖较大的工业化社会带来了更大的不确定性因素。许多国家都在积极将目光投向可以替代常规石油资源的其它能源,如油页岩、生物质和油砂等。油页岩经低温干馏后可制取页岩油,页岩油与原油类似但不尽相同。页岩油组成结构的表征及其在油页岩热解过程中的演化行为研究具有重要意义。本文围绕干馏温度对页岩油分子组成及分子结构影响的科学问题,基于页岩油精细化分离方法与先进的分子表征方法,研究了中国最具代表性的六个地区(桦甸、汪清、抚顺、龙口、茂名、窑街)页岩油组成结构特征,探究了干馏终温对桦甸页岩油组成结构的影响及不同温度点下桦甸页岩油中杂原子化合物的演化规律,从化学键形成和断裂的角度揭示了页岩油组成结构与油页岩热解反应性之间的关系。在对比分析不同地区页岩油基础特性的基础上,通过采用页岩油馏程切割、轻质油酸碱萃取以及中性组分柱层析等实验方法,分别获得了页岩油<300℃馏分和>300℃馏分,其中页岩油<300℃馏分再分为酸性组分、碱性组分、六个中性亚组分,对各组分分子组成结构予以表征。研究结果表明:页岩油<300℃馏分中酸性组分主要为苯酚及羧酸类化合物,且低级酚含量明显高于高级酚含量;页岩油<300℃馏分碱性组分主要为碱性氮化合物,其中,窑街页岩油碱性组分中的吡啶和喹啉类化合物明显高于其它地区;选用合适的洗脱剂作为流动相,利用制备色谱完成中性组分柱层析分离,实现了脂肪烃、芳香烃、脂肪酮、脂肪腈等不同类型化合物的族组分分离,系统开展了页岩油中提取高附加值化学品的基础性研究,形成了一种集馏程分离、轻质油酸碱萃取及中性组分柱层析的页岩油分离新方法。基于先进的1H、13C NMR与FT-IR等分析测试方法和手段,详细表征了六个地区页岩油>300℃馏分分子结构特征,获得了页岩油>300℃馏分的平均分子结构参数、各类官能团的相对含量以及分布特征等重要信息。研究结果表明:在六个地区页岩油样品中,桦甸页岩油>300℃馏分中具有最大的烷基碳率、取代基平均碳数和-CH2-与-CH3之比及最小的烷链支化度,由此说明桦甸页岩油>300℃馏分的化合物平均碳链最长;而与煤伴生的茂名、龙口页岩油>300℃馏分中芳碳率相对较高。1H、13C NMR与FT-IR等测试分析方法的协同利用,相互补充、相互验证了实验结果,为全面表征页岩油重质馏分的分子结构提供了新手段。基于先进的GC×GC-TOF/MS与NMR等分析测试方法和手段,详细研究了干馏终温对桦甸页岩油组成结构的影响,探讨了温度在油页岩热解过程中的作用。研究结果表明:采用GC×GC-TOF/MS检测分析较一维GC-MS检测分析具有极高的峰容量,检测到S/N>2000的化合物数量至少高出了一个数量级,极大程度的减少了色谱峰重叠现象;随着干馏终温的增加,加剧了环烷烃的芳构化反应并降低烷链支化度,且页岩油中短链脂肪烃逐渐升高而长链脂肪烃减少。此项研究为油页岩热解机理研究提供了重要的基础数据,也为复杂页岩油分析测试开辟了新途径。基于桦甸页岩油中不同类型极性杂原子化合物可在正、负离子ESI条件下选择性电离的特性,采用了 FT-ICRMS技术对不同类型杂原子化合物进行了定性研究分析,从分子角度详细探究了五个不同温度点下桦甸页岩油中杂原子化合物组成结构的异同。研究结果表明:更高干馏温度点下发生的缩聚反应增加了桦甸油页岩热解产物中噻吩硫的含量及含吡咯结构的中性氮化合物相对丰度,更高干馏温度点下发生的裂解反应减少了页岩油中DBE为1的脂肪羧酸类O2化合物,并导致油页岩中碱性氮杂原子化合物的分子结构更接近于N1类化合物,使页岩油中杂原子化合物向低DBE的化合物富集,这为页岩油杂原子化合物的赋存及变化规律研究提供了新思路。总之,本文基于先进的分析测试方法和手段,建立了页岩油不同馏分组分的组成结构的分子表征方法,从分子水平上探究了页岩油组成结构随干馏温度的演化规律,从化学键形成及断裂的角度揭示了更高温度点下二次裂解反应与聚合反应对杂原子化合物分布特性的影响情况,为油页岩干馏工况的调控和页岩油加氢催化剂的研发提供依据,并为油页岩油母质分子结构与热解机理分子模拟的理论研究提供重要参考。
郝俊辉[9](2019)在《油砂沥青热化学转化基础研究》文中研究表明油砂作为一种储量丰富的非常规石油资源,越来越受到各国的广泛关注。由于油砂所含沥青是一种高密度、高黏度、高沥青质含量、高杂原子化合物含量和高残炭值的劣质重油,不论直接干馏,还是抽提后再加工,均需要对其进行分子水平热化学研究。然而目前对油砂沥青热转化行为的研究主要围绕油砂或油砂沥青本身,未能从化学族层次上深入反映油砂沥青的热转化过程,成为了实现油砂资源的高效清洁转化与利用的瓶颈。为此,针对油砂沥青热改质领域亟待加强的基础研究内容,本文选取两种布敦油砂沥青和加拿大油砂沥青作为研究对象,从油砂沥青及其族组分的化学结构与热转化机制的关联性、油砂沥青热转化过程中各族组分间的作用和影响、以及油砂沥青的流化热转化行为等方面展开研究。通过本论文的研究,为油砂沥青热改质工艺反应器选择、反应工艺的优化以及目标产物的调控提供重要的理论依据和指导。具体研究工作如下:根据油砂沥青极性物质含量高的特点,改进得到了适合油砂沥青的八组分分离方法。利用此方法将油砂沥青按化学族划分为饱和分、芳香分(轻芳、中芳和重芳)、胶质(轻胶、中胶和重胶)和沥青质,利用元素分析、红外分析和核磁共振氢谱分析等对油砂沥青及其族组分的化学结构特性进行表征。结果表明从饱和分到沥青质,平均分子结构中芳环烷基链结构中甲基取代基含量和链烷基取代基含量、环烷环数、芳碳率、芳香环数、缩合度,以及芳环结构中的单环、双环和多环芳香结构的含量均呈现依次增加的趋势,而烷基结构的平均链长则与之相反;油砂沥青中的硫有39.31%为硫醚硫,有53.95%为噻吩硫,剩余的6.74%为亚砜/砜所含硫;其中油砂沥青中硫醚硫和噻吩硫在芳香分中富集度最高,其后为沥青质和胶质。根据油砂沥青及其族组分的结构特性,利用TG-FTIR和Py-GC/TOF-MS深入研究了油砂及其族组分的热解特性,揭示了油砂沥青及其族组分的化学结构与热解行为的关联性,以及各族组分对油砂沥青热解行为的影响。首先基于TG-FTIR研究发现油砂沥青及其族组分的热解过程主要包含挥发阶段、主裂解阶段和生焦阶段。其中,饱和分和芳香分中轻芳组分中低沸点组分的挥发是油砂沥青挥发阶段失重的主要来源;芳香组分中重芳香分和胶质组分中轻胶质的烷基侧链的断裂对油砂沥青在主裂解阶段的热解贡献最为明显。族组分间CO2产物的释放规律不明显,主要以轻胶和沥青质热解过程的逸出强度最高;饱和分、胶质及其亚组分和沥青质对油砂沥青热解过程中C2H4、CH4和轻质芳烃气态产物的生成贡献较大;气态C2+烷烃的生成主要来源于沥青质和芳香分中的中芳香分。族组分间主要气态产物逸出行为的差异与它们的组成和化学结构的差异有关。升温速率对油砂沥青热解特性参数以及影响油砂沥青热解挥发性产物生成的敏感组分产生影响;然后利用FWO、DAEM和Friedman三种动力学方法分析了油砂沥青及其族组分的热解动力学特性,并基于族组分的热解转化速率,建立了基于族组分的交互动力学模型。然后利用Py-GC/TOF-MS考察了不同反应温度、升温速率(10~20000 oC/s)和反应时间对油砂沥青及族组分的快速裂解挥发性产物的组成和分布的影响,并分析了各族组分的快速热解行为。研究结果显示在油砂沥青快速裂解过程中,温度的升高促进烷基链结构的断裂,但当温度过高时,尤其在700 oC后,挥发性产物中烯烃类产物相对含量显着降低,而二烯烃类和芳烃类产物相对含量显着增加;反应时间的延长,烯烃的二次反应增多,导致烯烃相对含量降低而芳烃相对含量增加;高升温速率,尤其是闪速升温速率(20000 oC/s),有利于烯烃、二烯烃和芳烃产物的生成。油砂沥青族组分间,饱和分快速裂解生成的烯烃类产物的相对含量最高,而烷烃类最低;胶质快速裂解生成的芳烃类产物的相对含量最高,其中胶质亚组分间以重胶最高;沥青质快速裂解生成的烯烃类产物的相对含量最低,烷烃类和二烯烃类最高,而芳烃类产物与中胶相近;芳香分的快速热解产物分布与油砂沥青相近,尤以芳香亚组分中的重芳最为接近。为进一步将热解反应过程的基础理论认识与实际热解工艺衔接,又借助小型流化床反应器对油砂沥青的流化热转化行为进行研究,主要考察了温度和热载体类型(石英砂、铝酸钙和FCC)对三相产物收率分布、液体产物的化学结构以及液体产物中含硫化合物的组成和迁移行为的影响。实验结果表明随着反应温度的增加,不同热载体油砂沥青裂解所得焦炭收率和气体产物中干气、液化气(LPG)和C2-C4烯烃收率以及选择性均逐渐增加;液体产物的收率降低,重油馏分和蜡油馏分的收率明显减小,轻油馏分(汽油和柴油馏分)收率随温度的变化因热载体不同而存在差异。以铝酸钙为热载体时,相同温度下C2-C4烯烃和轻质油馏分收率最高,焦炭产率最低。液体产物中烯基结构和芳环链烷基取代基的含量增加,而芳环结构、芳环结构中甲基取代基的含量最低;以FCC为热载体时,气体、LPG和焦炭收率最高,而液体收率最低。液体产物中芳环结构和芳环结构烷基取代基的含量最高,但烷基结构和烯基结构的含量最低。在油砂油含硫化合物中,硫醚/硫醇类、噻吩类和苯并噻吩类化合物的相对含量,萘并噻吩类和四类氢化噻吩类化合物的相对含量,以及二苯并噻吩、菲并噻吩类和苯并萘噻吩类化合物的相对含量分别在以石英砂、铝酸钙和FCC催化剂为热载体时最高。
封松[10](2019)在《石油分子层次组成及分离过程的模型构建》文中提出石油分离过程的模拟对过程的控制和优化尤为重要,传统的流程模拟软件广泛使用虚拟组分方法,只能获得产物收率及部分性质,而分子层次的模拟则可获得完整的产品分子组成及物性信息,是分离过程模拟的未来方向。本文采用结构单元耦合键电矩阵(Structural Unit and Bond-Electron Matrix,SU-BEM)的混合框架,从分子层次对石油馏分进行结构描述,开发了复杂分子层次的热力学模型计算方法,并与流程模拟软件相结合,对有代表性的油品分离过程进行模拟,从分子水平模拟了分子的走向并预测产品的最终组成及性质。首先对油品进行组成模型构建,使用结构单元耦合键电矩阵的混合框架,通过34个结构单元的有序拼接表示石油分子结构,结合键电矩阵保留原子拓扑信息,完成对分子结构的多层级描述,并构建了石油代表性分子库,使用基团贡献法准确计算分子性质,结合灵活设定概率密度函数的类型及组合形式,采用遗传算法优化模型参数获得代表性分子的相对含量。在完成方法开发及整合的基础上,本文对柴油、减压馏分油及催化裂化油浆进行组成模型构建,模型预测值与实验值吻合良好,并获得了详细的油品分子分布及宏观性质信息,证明了方法的有效性。随后,本文利用Aspen Plus模拟原油常压蒸馏过程,分别采用虚拟组分法和分子层次的组成模型对该过程进行计算。其中,采用可逆集总方法来实现复杂分子体系热力学模型的简捷计算,降低了模型复杂度,计算得到各个产品的收率和蒸馏曲线后再与Aspen Plus虚拟组分法的计算结果进行对比,验证了方法的正确性。以常压瓦斯油为例预测其沸点分布、碳数分布以及环数分布。最后根据获得的分子组成,对各个产品的宏观性质进行了预测。最后,论文将该方法应用于更复杂的重油的超临界萃取分离过程的模拟。以催化裂化油浆为原料,分别使用Aspen Plus虚拟组分法和可逆集总法进行萃取分离的计算。对比不同萃取温度下的产物收率,证明可逆集总法能达到与Aspen Plus同样的计算精度,其优势在于能够获得产物集总的含量分布,通过反集总后的组成模型可以预测其宏观性质,并分析不同萃取温度下的产物性质变化规律,有望为基于超临界萃取的重油分子过程设计及优化提供指导。
二、环烷烃的沸点与分子结构之间定量关系的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、环烷烃的沸点与分子结构之间定量关系的研究(论文提纲范文)
(1)含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 内燃机面临的挑战及应对思路 |
1.2.1 内燃机与燃料联合优化的研究进展 |
1.2.2 基于燃料设计与燃料组分重构的燃烧技术 |
1.3 含氧燃料的研究现状分析 |
1.3.1 聚甲氧基二甲醚(PODE) |
1.3.2 碳酸二甲酯 |
1.3.3 丁醇 |
1.4 预混层流火焰速度的试验测量方法 |
1.5 本文研究内容及意义 |
第2章 研究平台介绍及测试方法分析 |
2.1 基于球形火焰传播法的层流燃烧速度基本理论 |
2.1.1 层流火焰速度定义 |
2.1.2 火焰拉伸的影响及外推模型的选择 |
2.1.3 试验提取层流火焰速度的不确定性来源 |
2.1.4 火焰不稳定性 |
2.2 层流燃烧试验平台与试验流程 |
2.2.1 定容燃烧弹 |
2.2.2 试验流程 |
2.3 试验数据处理方法 |
2.4 计算模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 不同官能团含氧燃料预混层流燃烧特性的对比研究 |
3.1 不同燃料火焰传播特性和层流火焰速度对比 |
3.1.1 火焰传播特性 |
3.1.2 层流火焰速度 |
3.2 绝热火焰温度 |
3.3 敏感性分析 |
3.4 反应路径分析 |
3.5 Markstein长度与火焰不稳定性分析 |
3.5.1 Markstein长度 |
3.5.2 火焰胞状不稳定性分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 汽油及其模型燃料预混层流燃烧特性研究 |
4.1 汽油模型燃料组分及配比 |
4.1.1 实际燃料组分及理化特性分析 |
4.1.2 模型燃料组分选取 |
4.1.3 模型燃料组分配方 |
4.2 模型燃料组分的层流燃烧速度测量 |
4.2.1 正庚烷 |
4.2.2 异辛烷 |
4.2.3 甲苯 |
4.3 PRF/TRF/汽油层流燃烧速度对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 含氧混合燃料预混层流火焰特性研究 |
5.1 含氧燃料掺混对碳氢燃料层流火焰传播的影响 |
5.1.1 火焰传播速度 |
5.1.2 层流火焰速度 |
5.2 绝热火焰温度 |
5.3 含氧燃料掺混对层流火焰化学结构的影响 |
5.3.1 详细机理验证 |
5.3.2 敏感性分析 |
5.3.3 交叉反应的影响 |
5.4 含氧燃料掺混对火焰不稳定性的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 含氧混合燃料化学反应简化机理构建 |
6.1 含氧混合燃料化学反应动力学机理构建 |
6.1.1 核心机理 |
6.1.2 含氧燃料详细机理简化 |
6.1.3 TRF机理 |
6.1.4 机理合并 |
6.2 机理验证 |
6.2.1 层流火焰速度 |
6.2.3 着火延迟期 |
6.3 本章小结 |
第7章 全文总结及工作展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介及成果介绍 |
致谢 |
(2)分子级石脑油蒸汽裂解反应过程模拟与工艺优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义及目的 |
1.2 本研究的主要工作 |
第二章 文献综述 |
2.1 石脑油蒸汽裂解过程简介 |
2.1.1 蒸汽裂解装置 |
2.1.2 烃类热裂解反应机理 |
2.2 石油组成分子重构技术研究进展 |
2.2.1 分子重构建模方法 |
2.2.2 石脑油馏分的分子重构 |
2.3 石脑油蒸汽裂解动力学建模研究进展 |
2.3.1 不同水平的动力学模型分类 |
2.3.2 自动反应网络生成技术 |
2.3.3 人工神经网络的应用 |
2.4 助剂低温引发烃类裂解研究进展 |
2.4.1 小分子助剂 |
2.4.2 超支化聚合物助剂 |
2.5 课题的提出 |
第三章 基于常见宏观物性的石脑油分子重构建模方法与比较 |
3.1 引言 |
3.2 建模方法 |
3.2.1 石脑油确定性分子库 |
3.2.2 分子重构数学模型 |
3.3 案例分析 |
3.3.1 伽马分布中使用碳数和沸点的比较 |
3.3.2 在约束条件和目标函数中放置PIONA数据的比较 |
3.3.3 最优建模方法的详细说明 |
3.4 本章小结 |
符号命名 |
第四章 石脑油蒸汽裂解自由基机理模型的自动反应网络生成 |
4.1 引言 |
4.2 建模方法 |
4.2.1 挑选作为反应物种的烃分子 |
4.2.2 单个烃分子反应网络自动生成 |
4.2.3 石脑油混合物的反应网络合并 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 单个烃分子裂解反应网络的验证 |
4.3.2 石脑油混合物裂解反应网络的验证 |
4.4 本章小结 |
符号命名 |
第五章 石脑油蒸汽裂解反应过程人工神经网络模拟与优化 |
5.1 引言 |
5.2 人工神经网络的搭建 |
5.2.1 数据集的获取 |
5.2.2 进料组成的ANN模型 |
5.2.3 反应器的ANN模型 |
5.3 人工神经网络的结果与讨论 |
5.3.1 进料组成ANN的预测性能 |
5.3.2 反应器ANN的预测性能 |
5.3.3 组合ANN的预测性能 |
5.3.4 猜想验证 |
5.4 基于人工神经网络的过程优化 |
5.4.1 耦合石脑油进料配比的单目标优化 |
5.4.2 裂解产物的多目标优化 |
5.5 本章小结 |
第六章 小分子助剂低温引发裂解过程模拟与性能对比 |
6.1 引言 |
6.2 小分子助剂低温引发裂解反应过程建模 |
6.2.1 引发裂解反应网络模拟 |
6.2.2 裂解过程反应器模拟 |
6.3 不同助剂的低温引发裂解效果与对比 |
6.3.1 低温引发裂解效果 |
6.3.2 烯烃产率提升效果 |
6.3.3 选择性调变效果 |
6.4 助剂性能的关键因素分析 |
6.4.1 助剂的裂解温度 |
6.4.2 助剂的自由基转化比 |
6.4.3 助剂设计标准浅析 |
6.5 本章小结 |
第七章 超支化聚合物助剂引发裂解机理探究 |
7.1 引言 |
7.2 超支化聚合物助剂共裂解反应网络模拟 |
7.2.1 模型化合物的选取 |
7.2.2 共裂解反应网络自动生成 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 超支化聚合物助剂的裂解路径 |
7.3.2 超支化聚合物助剂的作用机理分析 |
7.3.3 超支化聚合物助剂与小分子助剂的对比 |
7.4 木章小结 |
第八章 总结和展望 |
8.1 总结 |
8.1.1 结论 |
8.1.2 创新点 |
8.2 展望 |
参考文献 |
附录1 表格 |
第三章 基于常见宏观物性的石脑油分子重构建模方法与比较 |
第四章 石脑油蒸汽裂解自由基机理模型的自动反应网络生成 |
第五章 石脑油蒸汽裂解反应过程人工神经网络模拟与优化 |
附录2 程序 |
第四章 石脑油蒸汽裂解自由基机理模型的自动反应网络生成 |
第七章 超支化聚合物助剂引发裂解机理探究 |
附录3 反应网络 |
第四章 石脑油蒸汽裂解自由基机理模型的自动反应网络生成 |
作者简介 |
(3)双功能催化剂的制备及对陕北禾草沟次烟煤的催化加氢转化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 次烟煤的结构研究及有机质的组成 |
1.3 次烟煤综合利用研究进展 |
1.4 次烟煤的定向转化利用研究进展 |
1.5 双功能催化剂在加氢转化过程中结构与性能的调控 |
1.6 研究意义与内容 |
2 实验部分 |
2.1 原料与试剂 |
2.2 仪器设备 |
2.3 HSBC的梯级可溶物 |
2.4 双功能催化剂的制备 |
2.5 模型化合物和HSBC梯级可溶物的催化加氢转化 |
2.6 表征与分析方法 |
3 双功能催化剂的物化性质的表征及分析 |
3.1 Ni/HZ-5(n)的性能表征及分析 |
3.2 Ni/CZ的性能表征及分析 |
3.3 Ni/MPYZ的性能表征及分析 |
3.4 Ni-Co/HPZY的性能表征及分析 |
3.5 本章小结 |
4 煤相关模型化合物的催化加氢转化及氢转移机理 |
4.1 煤相关模型化合物键解离能与Mulliken电荷计算 |
C_(al)-O-和>C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物'>4.2 Ni/HZ-5(n)催化加氢转化>C_(al)-O-和>C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物 |
C_(al)-O-和>C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物'>4.3 Ni/CZ催化加氢转化>C_(al)-O-和>C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物 |
Cal-O-和>Car-O-桥键煤相关模型化合物'>4.4 Ni/MPYZ 催化加氢转化>Cal-O-和>Car-O-桥键煤相关模型化合物 |
C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物'>4.5 Ni-Co/HPZY催化加氢转化>C_(ar)-O-桥键煤相关模型化合物 |
4.6 本章小结 |
5 HSBC可溶组分萃取及EP_(HSBC)的CHC |
5.1 EP_(HSBC)的收率及元素分析 |
5.2 微观结构特征分析 |
5.3 TGA分析 |
5.4 FTIRS分析 |
5.5 EP_(HSBC)和EP_(CHC)的GC/MS分析 |
5.6 EP_(HSBC)和EP_(CHC)的QPEOTMS分析 |
5.7 本章小结 |
6 HSBC萃取残渣乙醇解及ESPIEP的CHC |
6.1 ESP_IEP的收率及元素分析 |
6.2 微观结构特征分析 |
6.3 TGA分析 |
6.4 FTIRS分析 |
6.5 ESP_(IEP)和ESP_(CHC)的GC/MS分析 |
6.6 ESP_(IEP)和ESP_(CHC)的QPEOTMS分析 |
6.7 本章小结 |
7 HSBC的乙醇解及ESP_(HSBC)的CHC |
7.1 ESP_(HSBC)的收率及元素分析 |
7.2 微观结构特征分析 |
7.3 TGA分析 |
7.4 FTIRS分析 |
7.5 ESP_(HSBC)和ESP_(DHC)的GC/MS分析 |
7.6 ESP_(HSBC)和ESP_(DHC)的QPEOTMS分析 |
7.7 本章小结 |
8 HSBC及其非破坏逐级残渣的结构分析 |
8.1 逐级残渣的收率与分析 |
8.2 微观结构特征分析 |
8.3 固体~(13)CNMR分析 |
8.4 XRPES分析 |
8.5 FTIRS分析 |
8.6 TGA分析 |
8.7 HSBC及其逐级残渣的闪速热解 |
8.8 本章小结 |
9 结论与创新点 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)基于实际燃料物理化学特性的模型燃料构建及其自着火特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 模型燃料的概念 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 模型燃料构建的研究现状 |
1.3.2 RP-3 煤油模型燃料的研究现状 |
1.3.3 重油模型燃料的研究现状 |
1.4 本文研究内容及意义 |
第二章 研究方法 |
2.1 思路与方法概述 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 全二维气相色谱-飞行时间质谱 |
2.2.2 核磁共振光谱 |
2.2.3 快速压缩机试验平台 |
2.2.4 激波管试验平台 |
2.3 多性质非线性回归模型 |
2.3.1 性质预测模型 |
2.3.2 回归模型 |
2.4 本章小结 |
第三章 RP-3 航空煤油的模型燃料构建 |
3.1 引言 |
3.2 目标燃料的表征与设计目标的选择 |
3.3 模型燃料单体的选择 |
3.4 模型燃料配方 |
3.5 模型燃料的验证 |
3.5.1 组成特征 |
3.5.2 物理化学性质 |
3.5.3 自着火特性 |
3.6 本章小结 |
第四章 重油的模型燃料构建 |
4.1 引言 |
4.2 模型燃料的构建 |
4.2.1 目标燃料的表征与设计目标的选择 |
4.2.2 模型燃料单体的选择 |
4.2.3 模型燃料组成 |
4.3 模型燃料的验证 |
4.3.1 组成特征 |
4.3.2 物理化学特征 |
4.4 本章小结 |
第五章 四组分模型燃料的自着火特性与反应机理 |
5.1 引言 |
5.2 试验方法和试验工况 |
5.3 模型燃料的自着火特性 |
5.3.1 两阶段着火和NTC特性 |
5.3.2 压力、当量比和氧气含量对着火延迟的影响 |
5.4 反应动力学机理验证 |
5.4.1 反应动力学机理 |
5.4.2 自着火试验验证 |
5.5 反应动力学分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与工作展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
缩写与符号 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(5)基于结构单元集总的催化裂化MIP-CGP工艺分子水平模拟与优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第1章 文献综述 |
1.1 催化裂化技术的发展 |
1.1.1 催化裂化工艺的重要地位 |
1.1.2 催化裂化工艺面临的挑战 |
1.1.3 国外催化裂化技术进展 |
1.1.4 国内催化裂化技术进展 |
1.2 催化裂化MIP-CGP工艺 |
1.2.1 催化裂化MIP-CGP工艺特点 |
1.2.2 MIP-CGP工艺与FCC工艺对比 |
1.3 催化裂化过程的反应机理 |
1.3.1 正碳离子反应机理 |
1.3.2 催化裂化工艺中的主要反应类型 |
1.4 催化裂化工艺反应动力学模型 |
1.4.1 经验反应动力学模型 |
1.4.2 馏分水平反应动力学模型 |
1.4.3 分子水平反应动力学模型 |
1.5 结构单元集总方法 |
1.5.1 结构单元集总方法的基本思想 |
1.5.2 结构单元集总方法的研究进展 |
1.6 重油的分离和分析方法 |
1.6.1 重油组成和性质的分析检测方法 |
1.6.2 重油分离方法 |
1.6.3 基团贡献法 |
1.7 本论文技术路线与主要研究内容 |
1.7.1 技术路线 |
1.7.2 主要研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 催化裂化原料及催化剂 |
2.1.1 催化裂化原料油 |
2.1.2 催化裂化催化剂 |
2.1.3 实验试剂 |
2.2 主要实验装置和仪器 |
2.2.1 实验仪器与设备 |
2.2.2 超临界流体萃取分馏仪 |
2.2.3 固定流化床催化裂化实验装置 |
2.3 催化裂化原料油及产物的组成和性质分析 |
2.3.1 催化裂化原料油的预分离 |
2.3.2 催化裂化原料油的组成和性质分析 |
2.3.3 催化裂化产物的组成和性质分析 |
第3章 催化裂化原料分子组成矩阵 |
3.1 油品的分析表征 |
3.1.1 轻质油品的分析检测 |
3.1.2 重质油品的分析检测 |
3.2 催化裂化体系原料和产物的组成和性质 |
3.2.1 催化裂化产物的组成和性质信息 |
3.2.2 催化裂化原料油的组成和性质 |
3.3 实沸点蒸馏窄馏分油的组成和性质 |
3.3.1 TBP窄馏分油的性质 |
3.3.2 TBP窄馏分油的平均分子结构参数及烃类组成 |
3.4 超临界流体萃取分馏窄馏分油的组成和性质 |
3.4.1 SFEF窄馏分油的切割分离 |
3.4.2 SFEF窄馏分油的宏观性质分析 |
3.4.3 SFEF窄馏分油的平均分子结构和烃类组成 |
3.5 催化裂化原料分子组成矩阵的构建 |
3.5.1 分子组成矩阵的描述 |
3.5.2 种子分子的选取 |
3.5.3 模拟退火算法计算原料分子组成矩阵 |
3.6 原料油及SFEF窄馏分油性质的计算值与检测值对比 |
3.6.1 原料油性质的计算值与检测值对比 |
3.6.2 SFEF窄馏分油性质的计算值与检测值对比 |
3.7 SFEF原料分子组成矩阵的合理性 |
3.7.1 馏分油分子组成矩阵的递变规律 |
3.7.2 SFEF原料分子组成矩阵的优势 |
3.8 本章小结 |
第4章 基于结构单元集总的催化裂化反应动力学模型 |
4.1 催化裂化反应规则的构建 |
4.2 催化裂化反应网络的求解 |
4.2.1 反应网络的建立 |
4.2.2 利用改进的Runge-Kutta法求解反应网络 |
4.3 固定流化床催化裂化试验模型验证 |
4.3.1 分子组成矩阵的产物划分 |
4.3.2 不用反应温度下催化裂化试验对模型的验证 |
4.3.3 不用剂油比下催化裂化试验对模型的验证 |
4.3.4 催化裂化试验对模型预测产物碳数分布的验证 |
4.3.5 催化裂化试验对模型预测产物典型分子的验证 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于MIP-CGP反应过程模型的模拟与优化 |
5.1 基于结构单元集总的MIP-CGP工艺反应过程模型 |
5.1.1 MIP-CGP工艺反应过程模型的建立 |
5.1.2 MIP-CGP工艺反应过程模型的工业验证 |
5.1.3 MIP-CGP工艺中的二次反应 |
5.2 基于分子水平模型的催化裂化反应过程分析 |
5.2.1 温度在提升管反应器中的分布 |
5.2.2 油气平均分子量在提升管反应器中的分布 |
5.2.3 催化裂化产物产率在提升管反应器中的分布 |
5.2.4 汽油产率在提升管反应器中的分布 |
5.2.5 液化气中烯烃含量在提升管反应器中的分布 |
5.2.6 汽油烃类族组成含量在提升管反应器中的分布 |
5.2.7 柴油烃类族组成含量在提升管反应器中的分布 |
5.2.8 典型产物分子在提升管反应器中的分布 |
5.3 以分子级MIP-CGP反应过程模型为指导的装置优化 |
5.3.1 以汽油产率和质量为目标的MIP-CGP装置优化 |
5.3.2 以柴油产率和质量为目标的MIP-CGP装置优化 |
5.3.3 以轻油收率和和质量为目标的MP-CGP装置优化 |
5.3.4 以丙烯产率为目标的MIIP-CGP装置优化 |
5.4 催化裂化MIP-CGP反应过程模型软件包 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(6)结构导向集总构建重质油热裂化动力学模型(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
第2章 文献综述 |
2.1 重油在超临界水中的热裂化 |
2.1.1 SCW的性质介绍 |
2.1.2 SCW参与重油热裂化的机制 |
2.2 重油在超临界水中的热裂化机理 |
2.2.1 重油热裂化反应的自由基机理 |
2.2.2 重油热裂化的反应类型 |
2.3 重油在SCW中的热裂化动力学模型 |
2.3.1 经验模型 |
2.3.2 单事件模型 |
2.3.3 传统集总动力学模型 |
2.4 结构导向集总方法 |
2.4.1 结构导向集总方法的基本概念 |
2.4.2 结构导向集总方法的发展与运用 |
2.4.3 结构导向集总方法与传统的集总方法区别 |
2.5 结构导向方法与基团贡献法的结合 |
2.5.1 基团贡献法 |
2.5.2 基团贡献法预测沸点 |
2.5.3 SOL与基团贡献法的结合 |
2.6 模拟软件及优化算法的介绍 |
2.6.1 Gaussian模拟软件介绍 |
2.6.2 优化算法 |
2.6.3 龙格-库塔法 |
2.7 论文研究方案与研究内容 |
2.7.1 研究方案 |
2.7.2 研究内容 |
第3章 实验部分 |
3.1 原料油与主要试剂 |
3.1.1 原料油 |
3.1.2 主要的试剂 |
3.2 实验仪器与装置 |
3.2.1 实验仪器 |
3.2.2 实验装置 |
3.3 青岛油性质分析 |
3.3.1 青岛减渣油的四组分测定 |
3.3.2 青岛减渣分子量测定 |
3.3.3 青岛减渣与四组分元素分析 |
3.3.4 青岛减渣沸点馏程的测定 |
3.3.5 青岛减渣及四组分的核磁共振氢谱(~1H-NMR)分析 |
3.3.6 青岛减渣及四组分的平均分子式 |
3.3.7 青岛减渣及四组分的红外光谱(IR)测定 |
3.3.8 青岛减渣结构参数分析 |
3.4 热裂化反应流程 |
3.5 产物分离与性质分析 |
3.5.1 热裂化产物的分离 |
3.5.2 热裂化产物的性质分析 |
第4章 青岛减渣油的组成分子模拟 |
4.1 分子集总的确定 |
4.1.1 结构向量的选取 |
4.1.2 分子集总的结构向量描述 |
4.1.3 原料油种子分子的选择 |
4.1.4 原料分子集总的构建 |
4.2 分子集总相对含量的求取 |
4.3 遗传算法优化求解 |
4.3.1 目标函数的构建 |
4.3.2 遗传算法优化 |
4.4 分子模型的验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 青岛减渣热裂化结构导向模型的建立 |
5.1 热裂化反应 |
5.1.1 热裂化反应机理 |
5.1.2 热裂化反应规则制定 |
5.2 速率常数的求解 |
5.3 反应网络的构建与求解 |
5.3.1 反应网络的构建 |
5.3.2 反应网络的求解 |
5.4 本章小结 |
第6章 结构导向模型对产物分布的预测 |
6.1 产物分子划分 |
6.2 SOL模型对产物馏分的预测 |
6.3 SOL模型对产物四组分含量的预测 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
论文发表情况 |
(7)油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 研究针状焦的背景及目的意义 |
1.1.1 针状焦的生产及应用 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 制备针状焦的工艺和理论 |
1.2.1 原料对针状焦形成的影响 |
1.2.2 工艺条件对针状焦的影响 |
1.2.3 针状焦的性能指标 |
1.3 中间相的研究进展 |
1.3.1 中间相的性质及组成 |
1.3.2 中间相成焦机理 |
1.3.3 中间相的制备方法 |
1.3.4 中间相产品的表征 |
1.4 油浆的组成分析及超临界流体技术在碳质中间相研究中的应用 |
1.4.1 油浆的组成分析 |
1.4.2 超临界流体技术在中间相研究中的应用 |
1.5 文献综述小结 |
1.6 论文研究内容 |
第2章 原料的性质及组成分析表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器与分析条件 |
2.2 基本性质 |
2.3 族组成分析 |
2.4 分子结构组成分析 |
2.5 沸点分布分析 |
2.6 小结 |
第3章 大庆油浆热缩聚制备中间相 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 热缩聚反应实验方法 |
3.1.2 热缩聚产物的分析方法 |
3.2 温度和时间对中间相制备的影响 |
3.2.1 中间相生成的一般规律 |
3.2.2 产物的形貌分析 |
3.2.3 产物的收率分析 |
3.3 原料改性热缩聚制备中间相 |
3.3.1 反应条件的影响 |
3.3.2 产物的形貌及收率分析 |
3.4 小结 |
第4章 大庆油浆超临界萃取分离组分热缩聚制备中间相 |
4.1 大庆油浆超临界萃取分离制备SFEO |
4.1.1 实验装置 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 操作条件 |
4.2 SFEO与油浆的性质及组成对比分析 |
4.2.1 原料性质对比分析 |
4.2.2 组成对比分析 |
4.2.3 分子结构组成对比分析 |
4.3 SFEO与油浆热缩聚制备中间相的对比分析 |
4.3.1 产物的形貌分析 |
4.3.2 产物的收率变化分析 |
4.3.3 反应条件与原料性质关联的分析 |
4.4 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录A 族组成分析结果数据 |
致谢 |
(8)页岩油组成结构的分子表征与热演化特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 能源现状 |
1.1.2 油页岩资源概述 |
1.1.3 油页岩开发利用方式 |
1.1.4 研究的目的和意义 |
1.2 页岩油分离方法研究现状 |
1.2.1 精馏法 |
1.2.2 结晶法 |
1.2.3 溶剂萃取法 |
1.2.4 柱层析法 |
1.3 页岩油组成结构研究现状 |
1.3.1 质谱法 |
1.3.2 核磁共振波谱 |
1.3.3 红外光谱 |
1.4 干馏温度对页岩油组成结构的影响研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 实验样品的制备与基础特性分析 |
2.1 油页岩样品制备与燃料特性分析 |
2.1.1 油页岩样品选取及制备 |
2.1.2 油页岩含油率测定 |
2.1.3 油页岩燃料特性实验分析 |
2.2 页岩油样品制备与油品特性分析 |
2.2.1 不同地区页岩油样品的制备与基础特性分析 |
2.2.2 不同干馏终温桦甸页岩油制备与基础特性分析 |
2.2.3 不同干馏温度点下桦甸页岩油制备与基础特性分析 |
2.3 页岩油精细分离实验 |
2.3.1 页岩油馏程分离实验 |
2.4 本章小结 |
3.1 引言 |
3.2.1 GC-MS分析方法 |
3.4.1 GC-TOF/MS分析方法 |
3.4.2 中性组分1组成成分分析 |
3.4.3 中性组分2组成成分分析 |
3.4.4 中性组分3组成成分分析 |
3.4.5 中性组分4组成成分分析 |
3.4.6 中性组分5组成成分分析 |
3.5 本章小结 |
300℃馏分分子结构分析'>第4章 页岩油>300℃馏分分子结构分析 |
4.1 引言 |
300℃馏分的NMR分子结构表征'>4.2 页岩油>300℃馏分的NMR分子结构表征 |
4.2.1 NMR分析方法 |
300℃馏分的~1H NMR分子结构分析'>4.2.2 页岩油>300℃馏分的~1H NMR分子结构分析 |
300℃馏分的~(13)C NMR分子结构分析'>4.2.3 页岩油>300℃馏分的~(13)C NMR分子结构分析 |
300℃馏分的分子结构参数计算'>4.2.4 页岩油>300℃馏分的分子结构参数计算 |
300℃馏分的液体FT-IR官能团结构表征'>4.3 页岩油>300℃馏分的液体FT-IR官能团结构表征 |
4.3.1 FT-IR分析方法 |
4.3.2 脂肪类物质结构分析 |
4.3.3 芳香类物质结构分析 |
4.3.4 含氧官能团结构分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 干馏终温对桦甸页岩油组成结构的影响研究 |
5.1 引言 |
5.2.1 GC×GC-TOF/MS分析方法 |
300℃馏分的NMR分子结构表征'>5.3 页岩油>300℃馏分的NMR分子结构表征 |
5.3.1 NMR分析方法 |
300℃馏分的NMR分析结果'>5.3.2 页岩油>300℃馏分的NMR分析结果 |
300℃馏分分子结构的影响'>5.4 干馏终温对桦甸页岩油页岩油>300℃馏分分子结构的影响 |
5.5 小结 |
第6章 不同温度点下热解页岩油杂原子化合物组成分析 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 正离子ESI FT-ICR MS |
6.2.2 负离子ESI FT-ICR MS |
6.2.3 数据处理方法 |
6.3 杂原子化合物的正离子ESI FT-ICR MS分析 |
6.3.1 正离子ESI电离模式下杂原子化合物数量 |
6.3.2 N_1O_x类化合物结构特征 |
6.3.3 N_2O_x类化合物结构特征 |
6.3.4 N_3O_x类化合物结构特征 |
6.3.5 N_1S_1与O_1S_1类化合物结构特征 |
6.4 杂原子化合物的负离子ESI FT-ICR MS分析 |
6.4.1 负离子ESI电离模式下杂原子化合物数量 |
6.4.2 中性氮化合物结构特征 |
6.4.3 含氧及含硫化合物结构特征 |
6.5 不同温度点下热解页岩油杂原子化合物分子组成演化规律 |
6.5.1 正离子ESI电离模式下杂原子化合物分子组成演化规律 |
6.5.2 负离子ESI电离模式下杂原子化合物分子组成演化规律 |
6.6 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)油砂沥青热化学转化基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
论文创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 油砂资源的概述 |
1.2.1 油砂的分布 |
1.2.2 油砂的组成与结构 |
1.2.3 油砂沥青的分离提取 |
1.3 油砂沥青改质工艺的选择 |
1.3.1 加氢工艺 |
1.3.2 溶剂脱沥青工艺 |
1.3.3 重油催化裂化工艺 |
1.3.4 减粘裂化工艺 |
1.3.5 延迟焦化工艺 |
1.3.6 流态化焦化工艺 |
1.3.7 流态化热解-气化耦合工艺 |
1.4 油砂沥青热解研究进展 |
1.4.1 油砂沥青热解机理 |
1.4.2 国内外油砂沥青热解研究进展 |
1.5 油砂沥青类型硫的分布与含硫化合物的热转化 |
1.5.1 含硫化合物的类型与分布 |
1.5.2 含硫化合物的分离方法 |
1.5.3 含硫化合物的鉴定方法 |
1.5.4 热转化过程中含硫化合物的转化 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第二章 油砂沥青族组分的分离及结构表征 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 油砂沥青族组分的分离方法 |
2.1.3 油砂沥青可溶质族组分中含硫化合物的选择性氧化分离 |
2.1.4 油砂沥青及其族组分的分析表征方法 |
2.2 油砂沥青族组分的含量分布 |
2.3 油砂沥青及其族组分的元素分析 |
2.3.1 饱和分元素分析 |
2.3.2 芳香分及其亚组分元素分析 |
2.3.3 胶质及其亚组分元素分析 |
2.3.4 沥青质元素分析 |
2.4 油砂沥青及其族组分的红外分析 |
2.4.1 饱和分红外分析 |
2.4.2 芳香分及其亚组分红外分析 |
2.4.3 胶质及其亚组分红外分析 |
2.4.4 沥青质红外分析 |
2.5 油砂沥青及其族组分的化学结构分析 |
2.5.1 油砂沥青及其族组分的氢类型含量分布规律 |
2.5.2 油砂沥青及其族组分的平均结构分析 |
2.6 油砂沥青中的硫分布 |
2.6.1 油砂沥青可溶质族组分选择性氧化前后的红外分析 |
2.6.2 油砂沥青可溶质族组分中不同类型硫的分布 |
2.6.3 油砂沥青沥青质组分中不同类型硫的分布 |
2.6.4 油砂沥青中不同类型硫的分布 |
2.7 本章小结 |
第三章 油砂沥青及其族组分的热解特性研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验仪器与方法 |
3.2 油砂沥青的热解特性 |
3.2.1 油砂沥青的热失重行为 |
3.2.2 典型气态热解产物的释放行为 |
3.3 油砂沥青族组分的热解特性 |
3.3.1 油砂沥青族组分的热失重行为 |
3.3.2 典型气态热解产物的释放行为分析 |
3.4 升温速率对油砂沥青热解特性的影响 |
3.4.1 升温速率对失重行为的影响 |
3.4.2 升温速率对热解特性参数的影响 |
3.4.3 升温速率对气态产物释放行为的影响 |
3.4.4 升温速率对影响油砂沥青热解挥发性产物生成的敏感组分的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 油砂沥青及其族组分的热解动力学研究 |
4.1 油砂沥青及其族组分热解动力学模型 |
4.1.1 热解动力学参数的计算方法 |
4.1.2 油砂沥青及其族组分间的交互动力学模型 |
4.2 升温速率对油砂沥青热解动力学的影响 |
4.3 油砂沥青及其族组分的热解动力学 |
4.3.1 Friedman法 |
4.3.2 FWO法 |
4.3.3 DAEM法 |
4.3.4 基于等转化率法的动力学分析 |
4.4 油砂沥青及其族组分的交互动力学模型 |
4.4.1 油砂沥青热解转化速率与族组分加权转化速率的比较 |
4.4.2 基于交互动力学影响因子的油砂沥青热解过程族组分相互影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 油砂沥青及其族组分的快速热裂解产物分布规律研究 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 实验原料 |
5.1.2 油砂沥青及其族组分的Py-GC/TOF-MS分析 |
5.2 不同反应温度下油砂沥青的快速热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.2.1 烯烃产物 |
5.2.2 烷烃产物 |
5.2.3 二烯烃产物 |
5.2.4 芳烃产物 |
5.2.5 含硫化合物产物 |
5.3 不同反应时间下油砂沥青的快速热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.3.1 烯烃产物 |
5.3.2 烷烃产物 |
5.3.3 二烯烃产物 |
5.3.4 芳烃产物 |
5.3.5 含硫化合物产物 |
5.4 不同升温速率下油砂沥青热裂解挥发性产物组成与分布 |
5.4.1 烯烃产物 |
5.4.2 烷烃产物 |
5.4.3 二烯烃产物 |
5.4.4 芳烃产物 |
5.4.5 含硫化合物产物 |
5.5 油砂沥青族组分的快速热裂解产物组成与分布 |
5.5.1 烯烃产物的比较 |
5.5.2 烷烃产物的比较 |
5.5.3 二烯烃产物的比较 |
5.5.4 芳烃产物的比较 |
5.5.5 含硫化合物产物的比较 |
5.6 本章小结 |
第六章 油砂沥青的流化床热解实验研究 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 实验原料 |
6.1.2 流化床热解实验 |
6.1.3 热解产物分析方法 |
6.2 三相产物的分布规律 |
6.3 气相产物组成与分布 |
6.3.1 干气产物的收率分布 |
6.3.2 液化气产物的收率分布 |
6.3.3 烯烃气体产物选择性 |
6.4 液相产物组成分布与结构分析 |
6.4.1 液相产物组成与分布 |
6.4.2 液相产物化学结构分析 |
6.5 油砂沥青热转化过程中不同类型硫的组成分布及迁移转化行为 |
6.5.1 油砂油中含硫化合物的组成 |
6.5.2 不同反应温度热解所得油砂油中含硫化合物的含量分布和转化行为 |
6.5.3 不同热载体裂解所得油砂油中含硫化合物的含量分布和转化行为 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
未来工作展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)石油分子层次组成及分离过程的模型构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 油品分离过程 |
1.1.1 原油蒸馏 |
1.1.2 溶剂萃取 |
1.2 流程模拟技术简介及应用 |
1.3 石油组分特征化 |
1.4 分子组成模型构建 |
1.4.1 分子表示方法 |
1.4.2 特征分子集生成方法 |
1.5 文献综述小结 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 结构单元耦合键电矩阵的组成模型构建方法 |
2.1 SU-BEM框架介绍 |
2.1.1 结构单元 |
2.1.2 键电矩阵 |
2.1.3 SU-BEM |
2.1.4 同系物的生成 |
2.2 分子性质预测 |
2.2.1 单体化合物的性质预测 |
2.2.2 同系物的性质外推 |
2.3 概率密度函数 |
2.4 目标函数及优化算法 |
2.5 案例应用 |
2.5.1 柴油 |
2.5.2 减压馏分油 |
2.5.3 催化裂化油浆 |
2.6 小结 |
第3章 原油分子层次蒸馏模型构建 |
3.1 基于Aspen Plus构建原油蒸馏模型 |
3.2 可逆集总对分子组成模型的简化 |
3.2.1 集总和分子之间的映射及转化 |
3.2.2 原油分子组成模型构建 |
3.2.3 原油蒸馏集总划分 |
3.3 基于可逆集总构建原油蒸馏模型 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 产物收率与蒸馏曲线对比 |
3.4.2 产品分子组成信息 |
3.5 小结 |
第4章 重油分子层次超临界萃取分离模型构建 |
4.1 基于Aspen Plus构建超临界萃取模型 |
4.2 油浆组成模型的集总划分 |
4.2.1 集总划分依据 |
4.2.2 集总性质分布 |
4.3 基于可逆集总构建超临界萃取模型 |
4.4 产物分子组成及性质分析 |
4.5 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录A 同系物性质外推预测结果 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
四、环烷烃的沸点与分子结构之间定量关系的研究(论文参考文献)
- [1]含氧混合燃料预混层流火焰特性研究及化学动力学分析[D]. 王乔. 吉林大学, 2021(01)
- [2]分子级石脑油蒸汽裂解反应过程模拟与工艺优化[D]. 任玉. 浙江大学, 2021(01)
- [3]双功能催化剂的制备及对陕北禾草沟次烟煤的催化加氢转化[D]. 亢玉红. 中国矿业大学, 2021
- [4]基于实际燃料物理化学特性的模型燃料构建及其自着火特性的研究[D]. 吴志勇. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]基于结构单元集总的催化裂化MIP-CGP工艺分子水平模拟与优化[D]. 汪成. 华东理工大学, 2020(01)
- [6]结构导向集总构建重质油热裂化动力学模型[D]. 刘雪芹. 华东理工大学, 2020(01)
- [7]油浆及其超临界萃取组分性质组成及中间相沥青织构的对比[D]. 马远恩. 中国石油大学(北京), 2020(02)
- [8]页岩油组成结构的分子表征与热演化特性研究[D]. 崔达. 东北电力大学, 2019(01)
- [9]油砂沥青热化学转化基础研究[D]. 郝俊辉. 中国石油大学(华东), 2019
- [10]石油分子层次组成及分离过程的模型构建[D]. 封松. 中国石油大学(北京), 2019(02)