预处理后煤焦油中甲苯不溶物的组成分析

以预处理后的煤焦油为原料,提取分离了甲苯不溶物(TIM),利用ICP,FTIR,SEM,XRD等手段对TIM的组成进行了分析。表征结果显示,TIM是由大量的有机质和少量无机物构成。有机质主要为缩合多环芳烃类物质,分子内含大量S,N,O杂原子,其中O原子含量最高达16.75%(w)。无机物是TIM灰分的主要来源。TIM中含量较高的金属为Fe和Ca,Ca可能以石油酸盐的形式存在,Fe也可能以高分子螯合物的形式存在。TIM的颗粒形状不规则,具有明显的片层结构,存在许多微小的无定型结构炭质微晶物质。     

连续测定重质油中甲苯不溶物和沥青质的方法

基于重质油组成复杂以及分析它的甲苯不溶物和沥青质比较麻烦而且耗时多,结合标准GB/T 2292—1997和SY/T 7550—2012提出一种连续测定重质油品中甲苯不溶物和沥青质的方法——TQ法。通过对FCC油浆、减压渣油和热高分油的实验数据比较,探索出测定甲苯不溶物和沥青质更加快速、实用的方法。该方法用于对重质油的甲苯不溶物和沥青质含量的测定,具有数据准确、重复性好、能较快地得到实验数据。     

煤焦油中甲苯不溶物的性质和组成分析

利用元素分析、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱等手段对煤焦油中甲苯不溶物（TIM）的组成、结构进行了分析表征。结果表明,97%的甲苯不溶物颗粒粒径在21.06 μm以下,其形状不规则,稳定分布在煤焦油中。该物主要由有机物组成,O含量较高,金属元素中Ca、Na、Mg、Fe含量较高。其有机成分主要是稠环芳烃类物质,无机成分大部分是煤粉、煤灰、碳质和矿物质颗粒等。甲苯不溶物固体表面C、O元素总摩尔分数为91.56%,C主要以碳氢化合物和酚类 、醚类化合物的形式存在,O主要以酚羟基和醚氧键的形式存在。     

响应面法优化油田污水处理工艺条件

基于响应面法(Response Surface Method)采取合理的Box-Behnken试验设计方法,以某污水处理站污水中的主要性能指标:浊度、总铁与COD的去除率为响应值,进行三因素三水平试验设计,对其去除率进行模型试验的验证,对影响污水混凝处理效果的主要因素进行优化研究,优选出无机高分子絮凝剂投加量、有机高分子助凝剂投加量和静置时间。     

响应面法优化煤油水重整制氢工艺条件

在单因素实验的基础上,采用响应面法中的Box-Behnken设计对煤油水重整制氢反应的影响因素进行优化,建立煤油水重整制氢反应的二次多项回归模型,并对该模型进行方差分析和可信度分析。实验结果表明:当煤油液空速为0.066h-1、水碳比为20.2、反应温度为681℃时,氢产率最高。预测最大值为33.613mol氢/mol煤油,与实测值34.028mol氢/mol煤油基本相符,建立模型有效可靠。     

油砂沥青改质产品中甲苯不溶物的表征

油砂沥青及其衍生产品中含有悬浮的甲苯不溶物如粘土和碳质固体颗粒，会导致后续加工过程中的结垢、催化剂失活和床层堵塞。笔者从油砂沥青衍生产品中分离出甲苯不溶物并进行了分析表征。研究发现，油砂沥青渣油中的甲苯不溶物主要是超细的硅铝酸盐粘土颗粒，结合了部分干酪根成分；焦化渣油和焦化瓦斯油储罐中沉积的甲苯不溶物类似焦炭；焦化瓦斯油中的甲苯不溶物主要是碳质有机物颗粒，但氮、氧含量相对丰富，并含少量矿物质和粘土颗粒，含氮的杂环化合物如吡咯类物质的存在可能是导致焦化瓦斯油中甲苯不溶物生成的主要因素。     

响应面法优化煤焦油电化学脱水的操作条件

采用YS-3电脱盐试验与破乳剂评选仪,对中温热解煤焦油电化学脱水进行了实验。考察了破乳剂加入种类和加入量、电场强度、去离子水加入量、脱水温度、脱水时间等6个单因素对煤焦油电化学脱水效果的影响,采用响应面法对破乳剂加入量、去离子水加入量、脱水温度、脱水时间进行了优化。实验结果表明,在8种破乳剂中,以多乙烯多胺类引发剂合成的水溶性XD-2破乳剂的破乳效果最好;煤焦油电化学脱水的优化条件为:电场强度900 V/cm、脱金属剂加入量30.0μg/g、去离子水加入量13.4%(φ)、破乳剂加入量17.4μg/g,脱水温度108℃、脱水总时间17.3 min,在此条件下,脱水率最高达到99.5%,煤焦油中水含量最低为127.7μg/g,符合加氢原料油进料要求。     

响应面法优化硫酸盐还原菌培养条件

采用Box-Behnken中心组合设计及响应面法(Response surface methodology)对影响硫酸盐还原茵(SRB)生长的半胱氨酸含量、初始pH值和Na_2SO_4含量3个主要因子的最佳水平及其交互作用进行了研究与探讨,并经Design-Expert.8.05B软件分析数据。结果表明:影响SRB菌株反硫化率的主次因素依次为:半胱氨酸浓度、初始pH值、硫酸钠浓度;三因素中两两因素的交互作用均不显著;最佳培养条件为半胱氨酸质量分数0.01%、初始pH值8.0、硫酸钠质量浓度2.0g/L。在此条件下,SRB菌株的反硫化率平均值为10.642%,与预测值10.097%接近,说明所建立的模型是切实可行的。     

响应面法优化Li_2O-CaO吸附剂吸附CO_2的工艺条件

采用机械混合法制备了Li2O-CaO吸附剂,并利用响应面法中的Box-Behnken设计对影响Li2O-CaO吸附剂静吸附容量的3个主要因素(吸附温度、空速、吸附剂粒径)进行优化,建立静吸附容量的二次多项回归模型方程,并对回归模型进行可信度及方差分析。实验结果表明,当吸附温度为611℃,空速为6.7min-1,吸附剂粒径为60目～80目时Li2O-CaO吸附剂的静吸附容量最大,最大静吸附容量的预测值为17.744mol/kg,与实测平均值17.526mol/kg基本相同。优化模型有效可靠。     

生物表面活性剂发酵条件的响应面分析优化

本文利用Plackett-Burman设计法和响应面分析法,对产生物表面活性剂的采油菌株DN4-3的发酵条件进行优化,筛选出三个显著影响因子（葡萄糖用量、酵母浸粉用量和氯化钠用量）。在此基础上,通过最陡爬坡实验和响应面分析,研究了显著因素的最佳水平及其交互作用,确定了最佳发酵条件。最佳发酵条件为：葡萄糖27.83 g/L、酵母浸粉2.73 g/L、NaCl 2.37 g/L、KH2PO4 9 g/L、K2HPO4 3 g/L、CaCl2 0.16 g/L、MgSO4.7H2O 0.5 g/L、接种量4%、种龄16 h、装液量250 mL/500 mL、温度37℃、初始pH值7.0、摇床转速160 r/min。采用优化后条件进行摇瓶发酵,产表面活性剂1025.98 mg/L,与预测值很接近,比优化前提高了35.43%。     

响应面分析法优化丙烯酸十六酯合成工艺

采用响应面分析法优化丙烯酸十六酯的合成工艺条件。在单因素实验的基础上,通过Box-Behnken中心组合实验,考察催化剂用量、阻聚剂用量和反应温度三因素及其相互作用对酯化率的影响,得出丙烯酸与十六醇反应的最佳酯化条件。实验结果表明,催化剂用量与反应温度间的相互作用最大,催化剂用量与阻聚剂用量的相互作用最小;最佳工艺条件为:催化剂对甲苯磺酸用量(质量分数)2.05%～2.20%、阻聚剂对苯二酚用量(质量分数)0.6%～0.7%、反应温度120～125℃,在此条件下酯化率可达93%以上;并得出酯化率的二次多项回归模型,可根据回归模型对酯化反应进行控制。     

响应面法优化V_2O_5/硅藻土催化光皮树油裂解反应的工艺条件

采用等体积浸渍法制备V2O5/硅藻土催化剂,用于光皮树油催化裂解制备生物基燃料,考察催化剂用量、裂解时间和裂解温度对裂解油收率的影响,采用响应面法对裂解工艺条件进行优化。实验结果表明,裂解温度对裂解油收率的影响最大,且裂解时间和裂解温度相互作用最大;当光皮树油原料为200 g时,响应面法优化得到的最优工艺条件为:V2O5/硅藻土催化剂用量0.14%(w)、裂解温度480℃、裂解时间59 min,在此条件下裂解油收率可达83.53%;裂解油的主要组分的碳数集中在C7~18,主要组分为烷烃、烯烃、羧酸、醛和醇等。     

响应面法优化固定化微生物降解石油污染物

从炼油厂活性污泥中筛选和驯化了1株石油降解菌SJ-1,以秸秆材料WT为固定化载体,采用表面吸附法制备固定化微生物;以胜利原油为反应底物,考察了温度、微生物接种量、原油质量浓度、pH值对原油降解率的影响;采用响应面法优化了降解条件,并在优化条件下进行了降解动力学实验。结果表明,单因素对降解率的影响程度从大到小的顺序为温度、pH值、原油质量浓度、接种量,其中pH值和原油质量浓度、原油质量浓度和温度的交互影响对原油降解率影响较显著;根据响应面模型计算得到的最佳降解条件为pH值7.0、原油质量浓度5000 mg/L、温度34℃、接种量46 g/L,此时原油降解率最高达68.3%;固定化微生物和游离微生物降解过程均符合一级动力学,且前者的降解速率是后者的3.67倍。     

碘改性的复合氧化物选择性氧化甲苯合成苯甲醛

制备了一系列碘改性的介孔复合氧化物催化剂,利用XRD、N2吸脱附、TEM、H2-TPR和元素分析等手段对其进行了表征,并以O.2为氧化剂,考察其在甲苯选择性氧化合成苯甲醛反应中的催化性能。结果表明：所制备的碘改性的介孔复合氧化物催化剂具有良好的介孔结构;其元素组成显著影响其催化性能;以乙腈为溶剂,甲苯（0.1 mol）与O.2（1.0 MPa）在I/CuMgAlO催化剂0.2 g、120 ℃下反应6 h后,甲苯转化率最高可达33.7%,苯甲醛选择性为98.5%。I/CuMgAlO催化剂可重复使用多次。     

Factorial Design and Response Surface Optimization for Enhancing a Biodesulfurization Process

Based on five levels of full factorial design, response surface methodology was used for modeling, optimization, and studying the interactive effects of two variables, nitrogen source and carbon co-substrate, in a batch process for dibenzothiophene biodesulfurization, using a new Gram-positive bacterial isolate R. erythropolis HN2 (accession no. KF018282). The optimum operating conditions were found to be 0.35 g/L yeast extract and 0.09 M glycerol.     

The Performance of Toluene and Naphtha as Viscosity and Drag Reducing Solvents for the Pipeline Transportation of Heavy Crude Oil

Heavy crude oil shows high viscosity combined with low mobility, which affects the efficient transportation through pipelines. Drag has long been identified as the main reason for the loss of energy in pipeline fluid transmission and other similar transportation channels. The main contributor to this drag is the viscosity as well as friction against pipe walls, which will result in more pumping power consumption. Various methods such as heating, upgrading, dilution, core annular flow, and emulsification in water have been used for their transportation. The influence of toluene and naphtha as a viscosity and drag reducing solvent on flow of Iraqi crude oil in pipelines was investigated in the present work. The effect of additive type, concentration, pipe diameter, solution flow rate, and heating on the percentage of drag reduction (%Dr) and percentage flow increase (%FI) were the variables of study. The maximum drag reduction was observed to be 40.48% and 34.32% using heavy oil flowing in pipeline diameter of 0.0508 m I.D. at 27°C containing 10 wt% naphtha and toluene, respectively. Also, the dimensional analysis is used for grouping the significant quantities into dimension less group to reduce the number of variables.     

层状介质探地雷达响应正演的积分方程算法

对于发射信号为无载波高频窄脉冲的探地雷达，导出了层状有损介质表面电磁响应的积分方程算法。首先，利用滤波算法计算层状介质频率域响应方程的汉克尔变换，然后通过傅氏变换计算时间域响应，实现探地雷达观测波形的正演模拟。该算法可在频率域对多种发射波形、阵列天线成相控阵天线发射情况下的电磁响应进行处理和计算。经过模型试算，并与其他算法的结果进行比较，证明该算法是正确的。