节能技术应用推动原油蒸馏装置大型化发展

近年来,随着国家对碳达峰、碳中和工作的部署,各企业节能降碳工作逐渐加快脚步。原油蒸馏作为炼油加工流程的第一道工序,是炼油装置主要耗能大户,能耗占比在20%以上。为尽快达到2030年碳达峰的工作要求,适应炼油规模的发展,原油蒸馏装置呈大型化发展态势。该文通过对比不同企业原油蒸馏装置的加工能力和能耗水平情况,结合现有先进节能改造方案,对原油蒸馏装置采用多项节能技术推动大型化发展进行了分析。     

火焰合成Cu基催化剂在甲烷催化燃烧中的烧结行为

在高温催化燃烧中烧结对催化剂的活性影响巨大,而火焰合成的纳米催化剂的烧结行为鲜有研究.通过火焰喷雾热解合成了以TiO2、ZrO2、Si O2为载体的一系列Cu基负载型纳米催化剂,并将所合成的纳米颗粒用于低浓度CH4催化燃烧以评价其性能.对比反应前后催化剂的BET、XRD及TEM表征,研究了不同催化剂材料在高温催化过程中晶相转变与烧结之间的竞争关系,并发现了CuO-ZrO2的表面扩散主导以及Cu O-TiO2的晶界扩散主导的烧结机制.从催化燃烧测试分析发现,CuO-ZrO2在600℃对甲烷的催化转化率达到了90%,Cu O-TiO2由于其抗烧结性能较差在800℃才达到88%转化率,而Cu O-Si O2反应性最差,在600℃只有30%转化率.结果表明,ZrO2负载型Cu基纳米催化剂活性较高兼具抗烧结性能.     

AB-8大孔树脂对柴胡总黄酮的吸附行为研究

采用静态吸附法研究了AB-8树脂对柴胡总黄酮的吸附动力学及热力学特性。动力学研究表明,准二级动力学模型能较好地描述整个吸附过程;颗粒内扩散模型拟合的曲线呈现多重线性,说明不同阶段的吸附速率受到树脂孔径分布的影响。热力学研究表明,在实验温度下,AB-8树脂对柴胡总黄酮的吸附过程符合Langmuir等温模型,吸附的吉布斯自由能变ΔG<0,焓变ΔH和熵变ΔS分别为10.51 kJ/mol和44.15 J/(mol.K),说明该吸附能是自发进行的吸热过程。     

ARTP选育ε-聚赖氨酸高产菌株及其发酵条件优化

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由25~35个L-赖氨酸单体组成的一种天然聚合物,在食品、医学、农药等领域有很大的应用潜力。目前,微生物法生产ε-PL存在生产强度低、发酵周期长、工艺不稳定等问题。为此,本研究以S.albulus FMME-545为出发菌株,通过常温常压等离子诱变(ARTP)结合核糖体工程选育了一株具有利福霉素抗性的高产菌株S.albulus FMME-545RX,其ε-PL产量达到2.44 g/L,相较于出发菌株提升了105%。为了进一步提高ε-聚赖氨酸的产量,在5 L发酵罐中通过分批补料的方式对碳源的调控策略、pH调控方法、DO控制水平进行了系统的研究。结果表明,采用葡萄糖-蔗糖双碳源调控策略有助于提高菌体代谢强度;在发酵过程中添加柠檬酸钠能有效帮助菌体抵御酸性环境;产物合成所需的最适pH值和DO值分别为3.80和30%。经过192 h的分批补料发酵,ε-PL的产量、生产强度、单位细胞合成能力分别达到了53.0 g/L, 6.63 g/(L?d), 0.88 g/g,相比于原始菌株分别提高了130%, 131%, 118%。上述研究结果为ε-聚赖氨酸工业化生产提供了有益的借鉴。     

X-5大孔树脂对黄芪异黄酮的吸附特性

通过对比5种大孔树脂对黄芪异黄酮的吸附和解吸特性,发现X-5大孔树脂最适用于吸附黄芪异黄酮,并进一步采用静态吸附法研究了X-5树脂对黄芪异黄酮的吸附动力学和热力学特性。动力学研究表明,准二级动力学相对于其它模型而言能够更好地描述黄芪异黄酮的吸附过程,颗粒内扩散是整个吸附过程的主要速率控制步骤;黄芪异黄酮的吸附符合Langmuir等温吸附模型。热力学研究表明,ΔG0<0即吸附是自发进行的,ΔH0和ΔS0分别为8.021 kJ/mol和62.51 J/(mol?K)说明X-5大孔树脂对黄芪异黄酮的吸附是以熵为主要驱动力的吸热 过程。     

火焰合成Pt修饰CuO氧载体低温化学链燃烧特性

采用火焰喷雾热解方法(FSP)合成了Pt修饰CuO纳米氧载体材料(FSP-Pt/Cu O),首先通过XRD、SEM等表征手段分析了Pt/CuO的结构和组成;通过热重分析仪、化学吸附仪对比研究了FSP合成的CuO、Pt/CuO以及商用CuO纳米颗粒的化学链燃烧反应性能．结果表明,FSP-Pt/CuO氧载体材料与H₂、CO、CH₄的还原反应温度能够分别降低到200℃、105℃、290℃以下．进一步考察了H₂、O₂不同浓度对Pt/CuO氧载体还原、氧化特性的影响,并测试了Pt/CuO氧载体的低温化学链燃烧循环稳定性．最后通过Pt/CuO氧载体颗粒表面的氢溢流原理对低温化学链燃烧过程进行了模型机理解释．