中间相有序生长机理研究

试验以预处理的FCC油浆为原料,采用程序升温、多管井式坩埚炉进行热转化形成有序生长中间相反应研究。同时,利用高温光学显微镜连续观察了样品热转化过程中流动对中间相有序生长机理的影响。试验发现,原料高温热转化过程中反应残余物收率在反应初期下降迅速,后期逐渐趋于稳定,数学上表现出指数衰减形式。变径反应管内热聚合反应初期,以中间相的生成、长大为主,且其大小呈非均匀尺度分布。随着体系中间相的生长、含量增加以及黏度的升高,上升气流的引导作用促进了中间相的有序排列。高温原位观察发现,原料经预处理后样品中含有超细各向异性中间相微晶体,该微晶体的出现进一步促进了后续热聚合过程中中间相的产生与发展。440￣450℃区域适合中间相的形成与生长。此外,在显微镜下观察看到了中间相因表面张力和载气侧吹所产生的位移变化以及位移后所形成的运动轨迹,有力地证实了气流导向作用对中间相有序融并生长的影响。     

X-射线衍射对两种煤沥青炭化过程的研究

随着温度的升高,煤沥青炭化产物的微晶尺寸逐渐增大。约在450℃,由于微晶重排,出现微晶分裂(Crystallite Splitting)现象。改质沥青由于含有较多的β-树脂和中间相QI,使其在炭化过程中微晶生长速率增快。     

发泡条件对炭泡沫孔泡结构的影响

以AR中间相沥青为原料,在中间相沥青裂解行为的基础上,利用自发泡工艺制备了中间相沥青基炭泡沫.重点研究了发泡过程中形核温度、初始压力以及固化温度对炭泡沫孔泡结构的影响规律.结果表明:随着形核温度的升高,炭泡沫的孔径变大,开口孔隙率升高.随着初始压力的升高,炭泡沫的孔径减小,开口孔隙率降低.随着固化温度的提高,炭泡沫的孔泡结构由椭圆形变为圆形,开口孔隙率升高.     

“以重质渣油为原料制备光学各向异性热变形沥青的研究”开发项目通过鉴定

由我校博士生导师、石大科技研究院查庆芳教授主持完成的中国石油天然气集团公司大庆分公司重点科技攻关项目“以重质渣油为原料制备光学各向异性热变形沥青的研究开发” ,于 2 0 0 3年 9月 2 5日通过了山东省科技厅组织的专家鉴定 ,鉴定委员会一致认为 ,该项目总体达到国际先进水平 ,部分为国际领先。科研人员成功地研究出国内外首创的新工艺 ,制取出C12 0光学各向异性热变形中间相沥青 ,完成了计划任务书所规定的内容和指标。其中 ,溶剂多级萃取FCC油浆、加压齐聚反应的新工艺为国内外首次采用。经过热解、液相炭化结构控制等步骤 ,分阶…     

非均相体系中二茂铁对中间相碳微球形成的影响及机理分析

在QI含量较高的煤焦油沥青中加入一定量的二茂铁,在420℃下反应7h,得到了具有反Brooks-Taylor结构的中间相碳微球(MCMB)．X-射线衍射(XRD)分析结果表明,二茂铁的加入促进了热缩聚反应,使微晶的堆层厚度及堆积层数增加．通过扫描电镜(SEM)对中间相碳微球的形貌观察及结构分析,提出了在非均相体系中中间相碳微球的成核及长大机理．认为中间相碳微球的长大要经过一层固体颗拉形成的屏障．     

催化裂化油浆富芳分中间相沥青的流变性

为了获得优质针状焦，考察了两种中间相沥青的组织结构与流变性的关系，以及二者的偏光显微组织结构、品格参数、非牛顿指数、牯流活化能的变化。结果表明：中间相的组织结构和晶格参数与剪切应力间互为因果关系；广域流线性结构、晶体颗粒大且易于择优取向的中间相沥青，其温度敏感性强，温度平稳流动区宽，剪切降粘效果显著；相比催化裂化油浆，催化裂化油浆富芳分制备的中间相沥青流变性更好，更有利于制备针状焦。     

华东理工大学学报（自然科学版）2007年第33卷总目次

化学工程花椒油的超临界CO2萃取与微胶囊的直接制备………………………………………赵群莉,邓修,蔡建国,等(1)乙二胺合钴溶液吸收NO的反应动力学………………………………………………辛志玲,陈茂兵,肖文德,等(5)一种含氮聚合物原油降凝剂的合成及应用………………………………………………张红,沈本贤,庞春天(10)FCC油浆热转化制备中间相沥青的研究………………………………………………陈静,周晓龙,金鸣林,等(14)催化裂化条件下的甲醇转化反应过程…………………………………………………肖志梅,王兵水,潘澍宇,等(19)低压固定床反应器…     

热处理对中间相沥青-碳纤维 黏结界面相容性的影响

中间相沥青在碳化过程中轻组分不断逸出而发生剧烈膨胀,对以其为黏结剂或基体的碳纤维增强复合材料的界面结合性能有显著影响.利用TG、XRD和SEM等考察了预氧化条件对碳纤维的热稳定性、碳收率、晶体结构和纤维在乙醇水溶液中分散性的影响规律.从多个预氧化条件中甄选出以270℃保温150 min处理的氧化纤维进行碳化条件影响规律的考察.利用光学显微镜观察发现700～900℃碳化的碳纤维直径变化最显著.利用FTIR和SEM考察不同碳化温度碳纤维与中间相沥青黏结剂制备的碳黏碳纤维网络体的界面相容性.结果表明,500℃碳化的碳纤维与碳质黏结剂的结合紧密,结点平滑无裂纹,具有优异的界面相容性.500℃碳化的碳纤维与中间相沥青黏结剂在后续碳化处理中共同经历碳结构的主要形成阶段,可改善黏结界面,为提高材料性能提供有效途径.     

中间相沥青基泡沫炭发泡过程及其动力学研究

以AR中间相沥青为原料,结合TG、黏度分析、MS及IR等表征方法研究了中间相沥青基泡沫炭的发泡过程及其动力学特征.结果表明:中间相沥青在发泡过程中主要发生脂肪碳链的热解反应并释放出H2、CH4、H2O和CO等气体,导致熔融沥青中的分子组成产生变化,进而引起其黏度变化.在此基础上采用TG分析模拟不同升温速率及发泡温度下中间相沥青的失重过程,并通过拟合中间相沥青恒温阶段的TG曲线,发现中间相沥青的恒温失重率Δw与发泡时间tb成较好的线性关系,结合Arrhenius方程计算得到不同升温速率下恒温发泡过程的动力学参数.此研究工作对于中间相沥青基泡沫炭的可控制备具有较好的理论指导作用.     

预氧化时间对中间相沥青及其泡沫炭的影响

对AR中间相沥青进行300℃预氧化处理,获得氧化沥青,以AR中间相沥青和氧化沥青为原料制备泡沫炭,采用氮/氧、碳/硫分析仪和热分析仪分析原料的元素含量和热分解过程,采用扫描电子显微镜观察泡沫炭的微观形貌,研究了300℃预氧化处理对AR中间相沥青元素和热重的影响机制.结果表明,AR中间相沥青经300℃预氧化2 h,4 h和6h后,沥青中氧元素含量由原来的0.85%增加到6.60%,10.47%和11.31%.AR中间相沥青经预氧化后获得了孔径较小的泡沫炭材料.当预氧化时间为6 h时,炭化和石墨化泡沫炭的压缩强度分别为12.07 MPa和9.06 MPa.     

神木镜煤与柳林镜煤碳化过程的红外光谱研究

利用红外光谱分析和差热分析探讨了神木镜煤和柳林镜煤的碳化过程与组成结构的关系．柳林镜煤在碳化过程中经历中间相的生成发展阶段形成各向异性半焦，而神木镜煤则直接形成各相同性年焦．结构分析表明神木镜煤羟基官能团含量高，碳化初期易发生缩合反应，从而制约了中间相的形成和发展．     

山西几种煤沥青性能的研究

本文对山西三种不同类型的煤沥青进行了溶剂配制,用示差精密热分析仪研完了它们的热行为;在热台显微镜下观察了它们在热反应过程中的软化熔融温度、中间相的生成和变化温区及显微结构的变化。结果表明:太钢煤沥青在生成中间相的过程中有良好的热行为,有可能成为制备碳纤维的良好原料。     

高导热碳/碳复合材料的制备

以中间相沥青和中间相沥青基碳纤维为原料, 采用碳布热压法、液相浸渍法制备了二维和三维高导热碳/碳复合材料, 且所制得复合材料的热导率分别高达443和340 W/(m·K). 依据碳/碳复合材料的热导率模型, 分析了不同结构特征参数对材料热导率的影响. 结果表明, 基体碳热导率、孔隙率以及界面相厚度均会在一定程度上影响材料的导热性能.     

纳米级WO3-CuO复合氧化物粉末的制备

用超声喷雾热转换法直接制成纳米级非晶复合氧化物粉末,并采用XRD,TEM和TG-DsC手段研究纳米WO3-CuO复合氧化物粉末的热解与非晶向微晶的转化过程.结果表明用超声喷雾热转换法可以工业化大规模生产纳米级WO3-CuO复合氧化物粉末,粉末平均粒径＜50nm,颗粒形状为球形.     

Ru/AC催化剂上不同取代苯液相加氢活性的比较研究

采用自制的Ru/AC催化剂,以异丙苯作反应物系统考察了反应条件:时间、温度、氢压、催化剂用量、底物浓度等对苯环加氢反应的影响,并与不同供电子与吸电子基团的取代苯加氢反应活性进行了比较.用XRD和XPS对催化剂进行了表征.结果表明:相同的实验条件下,带供电子基团的取代苯的加氢活性高于带吸电子基团取代苯.带供电子基团取代苯的加氢活性顺序如下:叔丁基苯>异丙苯>乙苯>甲苯>苯,间二甲苯>对二甲苯>邻二甲苯.带吸电子基团取代苯的加氢活性顺序为:苯酚>对氯苯胺>氯苯>硝基苯.该催化剂呈微晶状态,粒度很小,经氢气还原后表面上钌主要为Ru0,它们对供电子基团取代苯有很高的芳环加氢活性.     

NO与C2H2的热反应的量子化学研究

用ＡＭ１方法研究了ＮＯ与Ｃ２Ｈ２热反应的机理。结果表明，生成ＣＯ与ＨＣＮ和ＣＨ２Ｏ与ＨＣＮ反应的速控步的活化能分别为２００．５９３ｋＪ．ｍｏｌ＾－１和２５２．８４３ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。     

两种石油加工残油对制备可纺丝中间相沥青的影响

用常压液相炭化法制备中间相沥青，并用熔融法检验中间相沥青的可纺性，研究了汽油裂解残油和催化裂化重柴油参混比的不同对中间相沥青的制备速率，产率，中间相含量，显微结构以及可纺性的影响，指出最佳配比。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题,研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响,研究中利用正反向流动实验方法,研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征;并利用储层矿物的水热反应实验,分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明,注蒸汽过程中,稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留,使储层非均质性进一步加剧;同时,高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化,从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

Mg（CH3COO）2·4H2O的热分解机理

用热分析（TG／DTG／DTA,DSC）、X射线衍射（XRD）技术研究了固态物质Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中热分解过程。热分析结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O在氩气中分两步分解。其质量变化率与理论计算相吻合。XRD结果表明,Mg（CH3COO）2·4H2O分解最终产物为MgO。用Friedman和FWO法对分解过程的活化能E进行了初步计算,依此为初始值,用多元非线性回归得到了分解步骤可能的机理函数和动力学参数。     

同步辐射X射线衍射原位研究等规聚丙烯取向中间相的相转变

利用同步辐射宽角X射线衍射原位研究了淬冷得到的中间相和由其被拉伸得到的取向中间相在升温和等温退火下向晶体的转变过程.实验结果表明,虽然两者开始相转变形成晶体的温度是相同的,但发生大量相转变所需的温度,取向的中间相要明显高于淬冷直接得到的中间相,这说明前者具有更高的稳定性.通过对比两种不同中间相的初始结构,发现取向后的中间相在沿拉伸方向31螺旋结构具有更大的长程有序,从而导致了其具有更高的熔点.