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期刊信息/Journal information
化工进展
中国化工学会；化学工业出版社
化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

黄丽娟

月刊

1000-6613

hgjz@263.net

010-64519500/9501/9502

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工进展/Journal Chemical Industry and Engineering ProgressCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工进展》为中国科学技术协会批准，中国化工学会、化学工业出版社主办，化学工业出版社出版，国内外公开发行的技术信息型刊物，为中国化工学会会刊，全国中文核心期刊。《化工进展》以反映国内外化工行业最新成果、动态，介绍高新技术，传播化工知识，促进化工科技进步为办刊宗旨。所刊内容涵盖石油化工、精细化工、生物与医药、新材料、化工环保、化工设备、现代化管理等学科和行业。2006年《化工进展》杂志将继续倡导工业媒体为产业服务的理念，注重实用性和先进性，关注新技术、新产品及新设备。《化工进展》面向过程工业中的技术和管理部门，读者群包括化工、石油化工行业及过程工业中的企业技术和管理人员，以及高等院校及科研院所的科研人员和学生。
正式出版
收录年代

    循环精馏技术研究进展

    杨晨阳朱怀工蔡旺锋张敏卿...
    1109-1117页
    查看更多>>摘要：在"碳中和""碳达峰"的战略目标下，过程强化是实现绿色生产的关键技术之一。循环精馏作为一种基于过程强化理论的新型精馏技术，通过采用特定塔内构件和控制方案而改变传统精馏塔内气相和液相的流动方式，实现气液两相分别呈周期性独立运动SPM的操作模式。循环精馏技术理论上可实现塔内液相返混为零，使分离推动力最大化，具有处理能力大、能耗低及分离性能好等优点。相较传统精馏操作，循环精馏技术可使单板效率提高到140%～300%，能耗降低20%～30%。本文针对循环精馏技术的研究背景、工作原理、工业应用、两种专用塔板(Maleta塔板和COPS塔板)以及循环精馏技术在隔板塔和反应精馏等过程强化技术中的应用进行了综合论述。论文对循环精馏技术的控制方法和内构件研究中存在的问题进行了总结，并对循环精馏技术的发展方向和前景进行了展望。

    循环精馏过程强化单独相运动精馏

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    油气田非金属管道失效预测及防控技术研究进展

    张玉红李轩宇冯春健马春迅...
    1118-1132页
    查看更多>>摘要：油气田金属管道腐蚀穿孔风险日趋严重，管道泄漏事故时有发生，玻璃钢管、钢骨架增强聚乙烯复合管、柔性复合管等非金属管道以其良好的耐蚀性和适用性在油气田开发生产系统中逐渐受到青睐。然而，由于管道在长期服役过程中遭受内外压载荷、介质腐蚀等老化作用，随之而来的诸如基体开裂、管体脆断、纤维/基体界面脱黏、层间分离等各种失效问题亟待解决。基于此现状，文章综述了油气田常用非金属管道特点、应用、失效原因，以及非金属管道探测定位、无损检测技术、风险评估和寿命预测方法，针对非金属管道损伤失效的预防在管道制造、施工、运行、应用、维修及关键技术等方面提出了相关建议，并对非金属管道失效预防技术攻关方面进行展望，为非金属油气管道失效预测方法及其防控技术的相关研究提供有效支撑。

    非金属管道失效检测技术风险评估预测方法

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    基于CFD-DEM算法的气力输送气固两相流特性分析

    禹言芳石博文孟辉波丁鹏程...
    1133-1144页
    查看更多>>摘要：超轻粉体颗粒由于质量较小，在运输过程中易受气流扰动而飘散，物料的管道气力输送过程不稳定，易发生堵塞。为了研究超轻粉体颗粒在旋流气力输送中气固两相流流动特性，采用计算流体力学与离散单元法(CFD-DEM)，对Komax型静态混合器内气固两相流动特性进行数值模拟研究。研究发现，带有Komax型元件的水平管道可以改变颗粒的流动情况，改善了水平管道内颗粒堆积和分布不均匀的现象;分别从颗粒相和流体相的流动状态分析得到元件长径比Ar=3时为最优几何结构;通过正交实验极差分析得到影响气固两相流动特性的因素顺序:输送气速＞颗粒质量流量＞颗粒粒径。当元件Ar=3时，颗粒-颗粒和颗粒-管壁的碰撞次数与碰撞强度呈现负相关，结合出口颗粒流分散状态，优选输送气速为3～4m/s;主要考虑输送气速对管内压降的影响，提出了带有Komax型元件的水平管道气力运输过程中压降与输送气速和轴向位置的经验拟合式。

    静态混合器多相流稀相旋流气力输送颗粒流CFD-DEM耦合法流动特性

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    非牛顿流体在叶片式静态混合器中的传热强化特性

    禹言芳丁鹏程孟辉波石博文...
    1145-1156页
    查看更多>>摘要：非牛顿流体在化学、食品和材料等领域具有关键作用，但高表观黏度使其通常具有低传热特性。叶片式静态混合器作为一种高效的传热强化设备，在化工过程强化中具有鲜明的技术特色。本文针对非牛顿流体在Kenics静态混合器(KSM)和Lightnin静态混合器(LSM)内的流动和传热特性进行了比较研究。重点分析了体积流量、元件长径比及流体浓度等参数对羧甲基纤维素(CMC)幂律流体的流动及传热影响。结果表明，在相同工况下，随着CMC溶液的体积流量增大，管道内的换热系数和压降均增大。静态混合元件的插入使得换热系数和压降显著提高且Lightnin元件产生的影响更明显。元件长径比和CMC溶液浓度影响流体在管道内的流动和换热。随着长径比的减小，传热性能得到提高，但其增大的阻力系数影响占据主导地位，综合换热性能系数(PEC)降低。溶液浓度的增大使得管道换热能力逐步削弱，并对管道内压降的提升有显著影响，综合换热性能降低。总结得出，在体积流量为4。5×10-4m3/s，质量分数为0。374%、长径比为3。0时，KSM的PEC最大为2。114。

    非牛顿流体静态混合器传热综合换热性能系数数值模拟

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    聚丙烯酰胺对高黏油-水环状流流动特性的影响

    尹晓云李静林冬胡金燕...
    1157-1166页
    查看更多>>摘要：针对稠油水环输送的水环流动改进问题，提出稠油流动边界层在聚丙烯酰胺(PAM)水环作用下的模拟实验方法，基于自主研发设计的室内油-水两相流可视化环道实验装置，采用500#白油模拟旅大稠油，实验研究了稠油-水环状流外环水相中添加PAM前后的流型特征与阻力特性，评价了PAM对水环润滑的协同减阻效果，分析了PAM对水环流动稳定性的作用机理。实验结果表明:PAM对稠油-水环状流的流型特征与阻力特性均有显著影响，使环状流的分布区域缩小，其缩减区域转变为分层流和塞状流，当其为分层流时减阻作用丧失;当油相表观流速为0。23～0。90m/s时，PAM减阻率随含水率增加先迅速增大后缓慢减小，在测试范围内最高达35%。研究结果可为稠油水环输送工艺优化提供理论指导和技术支持，也可为稠油管输流动改进提供新理念与新方法。

    聚丙烯酰胺油水环状流流型转变压力梯度减阻率

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    基于SAC的炼厂原油储运调度方法

    马楠李洪奇刘华林杨磊...
    1167-1177页
    查看更多>>摘要：目前对于炼厂原油储运调度决策的研究大多采用基于数学规划的静态调度方案，求解时间较长并且无法针对环境的变化进行实时高效的储运调度优化。为此，本文结合深度强化学习算法建立了考虑炼厂生产约束的原油资源储运动态实时调度决策算法。该算法首先将炼厂原油资源调度问题转换为马尔可夫决策过程，其次提出了一种基于软演员-评论家(soft actor-critic，SAC)的深度强化学习算法来同时确定调度过程中的传输目标等离散决策以及传输速度等连续决策。结果表明，算法学习到的策略可行性较好，与基线算法相比，油轮在港时间、调度方案事件数量、加工计划执行率等重要指标方面均得到了较好的效果，在求解时间方面大幅提升至毫秒级，并有效控制随机事件对整体决策的影响范围。该算法可为沿海炼厂原油储运调度快速决策提供新的思路。

    炼厂原油储运资源调度深度强化学习软演员-评论家

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    大温升蒸汽压缩式热泵系统优化研究进展

    吴锋明李帅旗何世辉宋文吉...
    1178-1198页
    查看更多>>摘要：在"双碳"战略的背景下，大温升热泵技术不仅低碳节能，而且能够有效利用更低品位热能，向更高温领域发展。本文概述了大温升蒸汽压缩式热泵系统(大温升系统)优化的研究进展，从制冷剂、组件、循环优化、示范验证四个方面详细分析了大温升系统可行的优化手段。分析表明:当前大温升系统实践工程的常用制冷剂仍以R134a、R245fa等高GWP制冷剂为主;而在大温升制冷剂筛选方面，自然纯制冷剂中二氧化碳(R744)适用温度范围广泛，性能表现优异;水(R718)是大温升系统突破超高温(150℃)限制的潜力制冷剂之一;有机纯制冷剂发展迅速，R1234ze(Z)、R1336mzz(Z)等具有极低的GWP与优异的热力学性质;制备R32基、HFOs基、CO2基混合制冷剂低GWP的混合制冷剂是当前具有前景的思路;在组件优化方面，压缩机变频技术等成熟技术为大温升系统组件优化提供了现行方案;磁悬浮轴承技术工业产品走向成熟，可有效降低大温升系统摩擦损失;线结构换热器技术等新兴技术为大温升系统提供了新的组件优化思路;在循环优化方面，补气/补液增焓与多级压缩等成熟技术为大温升系统循环优化提供了现行方案;喷射技术与涡流管技术等研究成果对大温升系统具有优化效果，但受到工程实践经验缺少、机理研究不明等方面限制;结合示范验证部分，补气增焓技术是目前适用范围最宽泛、工业运用最成熟的大温升系统优化技术，一定条件下可提高大温升系统性能系数20%以上;串联多级压缩技术与复叠式压缩技术是提高系统温升范围、保障低温供暖的有力手段。

    热泵大温升蒸汽压缩优化系统工程

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    内酯型槐糖脂促进HCFC-141b水合物生成

    黄梦孙志高徐文超张焕然...
    1199-1205页
    查看更多>>摘要：蓄冷空调是降低电网峰谷差、实现电网负载侧调峰的一种重要手段，制冷剂水合物作为蓄冷介质具有蓄冷密度大和相变温度高的优点。HCFC-141b制冷剂是一种潜在的蓄冷物质，为了促进HCFC-141b制冷剂水合物的生成，实验研究了绿色环保表面活性剂槐糖脂对HCFC-141b水合物生成的影响。研究结果表明，添加适量的内酯型槐糖脂可大幅度缩短HCFC-141b水合物形成的诱导时间。槐糖脂的添加量影响水合物的成核和生长过程，质量分数为0。5%是内酯型槐糖脂的最佳浓度，促进HCFC-141b水合物生成的平均诱导时间最短，约为153min。实验结果还表明水合物的生成具有随机性，添加内酯型槐糖脂可以改善水合物生成的随机性，0。5%(质量分数)的内酯型槐糖脂的诱导时间标准方差最小，水合物成核稳定性最好。内酯型槐糖脂的添加也影响HCFC-141b水合物的蓄冷量，当添加0。5%(质量分数)的内酯型槐糖脂时，HCFC-141b水合物的平均蓄冷量达到232。45kJ/kg。

    水合物表面活性剂动力学制冷剂蓄冷内酯型槐糖脂

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    分户式低谷电蓄热供暖系统的蓄放热特性

    尹少武李纤纤韩嘉维路明...
    1206-1213页
    查看更多>>摘要：提出基于相变材料(PCM)的分户式低谷电蓄热供暖系统，通过数值模拟及实验研究对其蓄放热特性和供暖性能做出全面评价。采用Fluent对相变蓄热供暖系统的蓄放热过程进行了数值模拟，分析了不同入口风速、不同入口风温和不同种类蓄热材料等因素对蓄热供暖系统放热性能的影响，通过实验研究验证了模拟工况的正确性。结果表明，入口风速对系统放热性能的影响较大，随着入口风速的提高，系统平均出风温度降低，瞬时供暖负荷增大;入口风温对系统放热性能的影响微弱;复合相变材料(CPCM)由于具有更高的热导率，比纯十二水硫酸铝铵更加适合作为相变蓄热供暖系统的蓄热介质。本文设计和研究的分户式低谷电相变蓄热供暖系统具有良好的蓄放热能力，可为相变蓄热在低谷电利用场景作出有益参考。

    相变蓄热材料分户式供暖系统低谷电利用数值模拟

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    基于圆台波浪形换热管的潜热储热单元性能分析

    丁丽华徐洪涛张晨宇
    1214-1223页
    查看更多>>摘要：为提高潜热储热单元(latent heat storage unit，LHSU)的储热性能，提出了三种优化换热管结构的新型LHSU，分别为圆台形换热管潜热储热单元、波浪形换热管潜热储热单元和圆台波浪形换热管潜热储热单元(frustum wavy heat transfer tube latent heat storage unit，FW-LHSU)。基于数值模拟方法，比较了传统圆柱形换热管潜热储热单元(cylindrical heat transfer tube latent heat storage unit，C-LHSU)和三种新型LHSU的储热性能。此外，针对FW-LHSU研究了换热管壁面倾斜角度对储热性能的影响。结果发现，所提出的三种新型换热管结构均能增强储热性能，其中FW-LHSU储热效果最好，与C-LHSU相比，FW-LHSU的熔化时间缩短了32。64%，储热速率密度提高了48。1%。当增加FW-LHSU的换热管壁面倾斜角度时，其储热性能可进一步提高。当换热管倾斜角度从2°增加到8°时，FW-LHSU的储热时间可缩短37。00%、储热速率密度可提高48。44%。

    圆台波浪形换热管相变材料潜热存储单元熔化时间储热速率密度

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