期刊,化工进展 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

主办单位：中国化工学会；化学工业出版社

主　　编：黄丽娟

出版周期：月刊

国际刊号：1000-6613

电子邮箱：hgjz@263.net

电　　话：010-64519500/9501/9502

邮政编码：100011

地　　址：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

热化学反应工程科学与技术发展与展望

宋兴飞贾鑫安萍韩振南...

3513-3533,封4页

查看更多>>摘要："热"诱发、"热"驱动的热化学反应是人类最早认识的化学反应，占据工业化学反应的绝大部分，是能源转化、资源加工、循环经济等的重要反应，涉及发电、供热、冶金、建材、废物消纳等重大工业行业，这些行业是与人类活动相关的CO2排放源的主体，在总碳排放中占比90％以上。在"双碳"目标下，热化学反应科学和技术的创新发展凸显更加特殊和重要的作用，其重要内容之一就是"支撑热化学反应工程化"的科学与技术，即"热化学反应工程"。针对"热"诱导、"热"驱动的化学反应，本文深入归纳和分析其相关科学和技术从古至今的发展特点，凝练形成了五个具有不同科学与技术特点的典型发展时期。总结典型热化学反应相关行业的重要科学与技术的发展及其对社会进步的贡献和影响，阐明"双碳"战略背景下"热化学反应工程"的科技创新机遇和贡献"碳中和"的潜力，揭示了通过碳减排、碳替代和碳循环的技术创新和应用推广，可有效推动我国各种"超级碳排放源"的碳排放强度和碳排放量的大幅降低，实现年60亿吨级二氧化碳的消减。

关键词：

热诱发热驱动热化学反应工程碳中和工程热化学

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典型石油热加工技术发展现状及展望

刘文津张玉明李家州张炜...

3534-3550页

查看更多>>摘要：石油热加工技术是在热量作用下使石油及其产物发生热裂化和缩合反应生成不同产品，涉及石油炼制与化工生产的绝大多数加工过程，属于"热化学反应工程"分支之一。随着第三次能源转型持续推进，石油炼制行业正面临"油转化"的重大生产结构调整，促使以热化学反应为核心的石油热加工技术不断发展，包括以重油轻质化为主要目标的减黏裂化、延迟焦化、重油流化热裂化技术以及以低碳烯烃为主要目标的蒸汽裂解技术。为了更为高效地将石油转化为低碳烯烃，将热化学反应进一步与催化反应耦合，发展出含催化热载体的轻油催化热裂解和重油催化热裂解两类热化学-催化耦合热加工技术。本文对上述六种典型石油热加工技术的演变历程、技术特点、发展现状与前景进行了纵向梳理，并从不同维度对其进行横向对比分析。对比发现，热加工中热载体循环再生能够有效解决工艺过程焦炭处理问题，且能与催化反应相耦合，使得重油流化热裂化、轻油催化热裂解和重油催化热裂解等热加工技术在原料适应性、产物灵活性、环保性方面具有突出优势。此外，将电气化技术进一步与蒸汽裂解及以外的其他热加工技术相结合，可有效提升石油热加工领域未来的整体环保性和节能性。

关键词：

石油热加工重油轻质化低碳烯烃热化学-催化耦合热加工

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热裂解烃制炭黑的机理及工程化技术发展历程

王定友陈建范汝新李大舜...

3551-3566页

查看更多>>摘要：简介人类制造和利用炭黑(CB)的历史和炭黑特性，对烃热解过程中碳原子组成六碳环并历经一维(1D)、二维(2D)和三维(3D)增长形成准石墨微晶(GMC)和最终形成CB粒子的系列参数进行了模拟计算，总结有关CB准石墨微晶结构增长机理、粒子结构及其与粒子硬度和导电性等性能间的关系等方面基础研究的最新成果。基于CB中碳原子结构研究成果和基本理化性能，建议了 CB的分子式。结合检测数据解读CB拥有高达30GPa硬度、补强橡胶的活性和独特导电性的结构原因。本文还从键能变化角度计算了用于制造CB的几种典型烃热裂解生成CB的化学反应热，解释CB生产时煤系原料油比石油系原料油收率高10％的原因，重点介绍现代热裂解烃制造CB的工程化技术在原料、反应器、耐火材料、装置大型化、资源综合利用技术与装备等方面取得突破并促成我国成为炭黑制造第一大国的发展历程。对炭黑行业节能环保的最新要求进行了归纳，展望了行业未来，并对其技术进步重点方向和研究内容提出建议。

关键词：

烃类化合物热解炭黑粒子聚集显微结构

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钢铁冶金技术发展历程与新时期低碳发展路径

郭磊刘枫郭占成

3567-3577页

查看更多>>摘要：首先对钢铁冶金技术与学科的发展历程进行了梳理，将其发展过程划分为5个主要时期。新时期钢铁冶金工业将从追求效率优先向兼顾节能环保的方向进行转变，文章对钢铁工业的绿色低碳发展路径进行了总结，着重对氢基低碳炼铁技术的发展方向进行了展望。以COURSE50、ULCOS及tkH2Steel等为代表的富氢高炉技术可作为现阶段高炉工艺改进的首选方向。非高炉工艺方面，本文介绍了 MIDREX、HYL/ENERGIRON等氢基竖炉直接还原炼铁工艺的发展，同时也介绍了 H-Iron、FIOR、Circored、HyREX等采用流化床的铁矿粉氢基直接还原炼铁工艺。文中指出新时期我国钢铁工业应在发展传统节能减排技术的同时，充分利用焦炉煤气、煤制气、天然气及绿氢等低碳能源，发展并创新DRI直接还原技术，从而降低碳素消耗和CO2排放。

关键词：

还原低碳热化学炼铁

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磷矿热还原制取黄磷技术现状及研究进展

李明霞夜晨李姗梅毅...

3578-3592页

查看更多>>摘要：黄磷生产属于"高能耗"和"高污染"行业，电炉法是目前唯一的工业化生产黄磷的方法，但存在电耗高、黄磷尾气难以资源化利用等问题。在"碳达峰、碳中和"背景下，深入打好污染防治攻坚战，实现减污降碳协同增效是必然选择，因此，黄磷生产技术亟待创新。本文总结了磷矿热还原制取黄磷的机制，归纳了 SiO2、Al2O3和MgO助熔剂以及炭质还原剂活性对磷矿还原的影响，阐述了高炉法、电炉法、流态化法、熔融电解法、低温碳热还原磷酸法、硅热法和磷煤耦合联产黄磷和一氧化碳法制取黄磷的技术原理、特点以及存在的问题。指出未来黄磷生产技术的总体要求是节能降耗和碳资源高效利用，低品位磷矿利用技术和低磷废弃物中回收磷技术的开发对实现磷资源的可持续开发利用具有重要意义。

关键词：

黄磷磷矿助熔剂热还原节能降耗

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煤气化过程反应模型研究进展

丁路王培尧孔令学白进...

3593-3612页

查看更多>>摘要：煤炭是我国能源安全的压舱石，煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现"碳达峰、碳中和"的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型，对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性，开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时，煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型，对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能，指出了不同方法建立的模型存在的问题，为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导，并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。

关键词：

煤气化动力学模型热力学床层模型煤灰流动性预测模型

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耦合富氢小分子催化活化的煤热解提高焦油产率策略与实践

靳立军刘铮铮李扬杨赫...

3613-3619页

查看更多>>摘要：热解作为"工程热化学"的重要研究方向，是实现煤炭分质分级利用的重要途径。提高热解焦油或化学品产率是提升煤转化效率和经济性的关键。煤热解遵循自由基反应机理，因此稳定煤裂解产生的自由基是提高焦油产率的关键。基于煤的热解反应机理及煤中H/C原子比低的特征，本文提出了通过富氢小分子气体的催化活化耦合煤热解提高焦油产率的策略，利用甲烷、乙烷等小分子气体催化活化产生的富氢活性自由基来稳定煤热解产生的自由基，达到抑制煤裂解自由基间的聚合或裂解形成半焦及气体反应的发生，实现热解焦油产率的显著提高。研究表明，甲烷经催化重整或等离子体活化后与煤热解过程耦合，可显著提高焦油产率和一定程度提升焦油品质，该过程具有普适性。甲烷活化方式、催化剂性能、煤种性质等是影响耦合效果的关键因素。同位素示踪证实了富氢小分子自由基参与煤热解焦油的形成。这种富氢小分子气体可拓展至纯甲烷、乙烷、热解煤气等。在此基础上，基于生物质、废塑料、废轮胎等有机固废具有比煤更高H/C原子比及热解过程产生富氢活性物种的特性，发展了煤与生物质、废旧塑料、废轮胎等固体有机物的共热解，发现提高升温速率、改变共热解混合模式等可强化协同作用，实现煤热解焦油产率提高及生物质、废轮胎等资源化高效利用。这种基于小分子气体催化活化耦合传统煤热解技术，为解决现有热解过程存在的焦油产率低等问题提供了重要的思路和方法，为发展先进的煤炭分质分级转化技术提供了新途径。耦合反应器的开发及用于小分子气体活化的高性能催化剂制备是未来研究的重点。

关键词：

煤热解自由基焦油小分子活化甲烷

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煤热解研究进展及其发展历程

曹景沛姚乃瑜庞新博赵小燕...

3620-3636页

查看更多>>摘要：在应对"碳中和"的挑战中，我国学者提出了"工程热化学"这一新兴学科。煤热解是一种重要的热化学反应，是工程热化学领域的重要研究内容。面对日益增长的能源需求以及不断恶化的世界环境，煤炭清洁高效利用成为我国的重大战略需求。全面了解煤热解过程，完善煤热解理论，准确描述煤热解动力学机理，是开发煤的高效热解的基础。本文首先介绍了煤热解的概念、分类及热解过程，进而总结了煤热解机理的研究进展，针对煤热解的ReaxFF MD分子动力学以及热分析动力学进行了详细的分析。阐述了热解过程发生的主要反应、反应的影响因素以及热作用过程中矿物质及杂原子对反应的影响。最后对煤热解工艺发展历程和示范应用进行了总结。

关键词：

煤热解热解机理动力学影响因素

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反应烧结制备镁铝尖晶石透明陶瓷研究新进展

韩丹章健罗皓鸣刘鹏...

3637-3646页

查看更多>>摘要：镁铝尖晶石透明陶瓷具有高透过率、高强度、高热导率、耐环境侵蚀和低介电常数等优点，在透明装甲、红外窗口、基片衬底等军民用领域具有广泛的应用前景。经过五十多年的研究，镁铝尖晶石透明陶瓷已经发展出成熟的制备工艺路线(粉体制备-陶瓷成型-烧结)，但该路线严重依赖于高纯度、高活性的镁铝尖晶石商业粉体。本文简要介绍了镁铝尖晶石透明陶瓷的国内外研究现状，重点介绍了本文作者团队采用反应烧结法制备镁铝尖晶石透明陶瓷方面所做的工作。分析了原料晶型、组分、烧结工艺和烧结助剂等因素对材料微观结构演变和性能的影响规律，为材料性能优化提供理论指导。同时针对不同领域应用需求，首次报道了大尺寸平板和超半球等镁铝尖晶石透明陶瓷的研究进展，为推动材料制备工艺发展和应用提供参考。

关键词：

透明陶瓷镁铝尖晶石反应烧结微结构大尺寸

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耐火材料热化学反应典型应用技术发展

李亚伟韩兵强鄢文黄奥...

3647-3659页

查看更多>>摘要：高温工业的发展，与耐火材料的发展密切相关，其技术进步无一例外地都依赖于优质耐火材料的研发。耐火材料在制备及应用过程中，都和热化学反应息息相关。本文首先简要介绍了耐火材料的发展历程，其次以二氧化硅质、莫来石质耐火材料为例，介绍了上述耐火材料制备中的热化学反应过程;以莫来石-碳化硅、方镁石-尖晶石、镁碳质耐火材料为例，介绍了上述耐火材料在服役过程中的热化学侵蚀反应行为，并给出了热化学模拟在耐火材料与熔渣/气相反应中的应用情况;以氧化铝-碳质过滤器为例，介绍了其应用过程中的吸附夹杂机理。最后介绍了常用的耐火材料煅烧设备。

关键词：

耐火材料热化学反应侵蚀相图模拟煅烧设备

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