粗苯萃取精馏技术

徐鹏飞

-/新材料

粗苯萃取精馏工艺主要分为粗苯分离、苯萃取精馏、甲苯萃取精馏、二甲苯萃取精馏四个单元。

第一单元 粗苯经预热器预热后进入两苯塔,塔底采出副产品重质苯,塔顶采出进入初馏塔。初馏塔顶采出进入初馏分储罐,塔底物料进入粗纯苯塔。粗纯苯塔顶采出进入二单元,塔底物料进入粗甲苯塔。粗甲苯塔顶采出进入三单元,塔底物料进入粗二甲苯塔。粗二甲苯塔顶采出进入四单元,塔底采出进入重质苯罐。

第二单元 来自一单元的粗纯苯进入苯脱轻塔,塔顶采出进入粗苯罐,塔底物料进入萃取精馏脱非芳塔。脱非芳塔塔顶采出进入非芳罐,塔底物料进入萃取精馏塔。苯萃取精馏塔顶采出纯度99.99%、噻吩含量小于1ppm的纯苯进入产品罐,塔底物料进入萃取剂再生塔,苯萃取精馏塔设有热量回收装置,以充分利用萃取剂的热量,减少一次热量的用量。萃取剂再生塔顶采出进入二级萃取精馏塔,再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。二级萃取精馏塔顶采出返回脱非芳塔,塔底物料进入二级萃取剂再生塔,二级萃取精馏塔亦设有热量回收装置。二级萃取剂再生塔顶采出进入噻吩精制塔,塔底萃取剂经热量回收后循环使用。噻吩精制塔顶采出99.7%以上的噻吩进入产品罐

第三单元 来自一单元的粗甲苯经预热后进入甲苯脱轻塔,塔顶采出进入粗苯罐,塔底物料进入甲苯脱非芳塔。脱非芳塔顶采出进入非芳罐,塔底物料进入甲苯萃取精馏塔。甲苯萃取精馏塔顶采出纯度99.9%以上、甲基噻吩含量小于2ppm的甲苯进入产品罐,塔底物料进入甲苯萃取剂再生塔,甲苯萃取精馏塔设有热量回收装置,以充分利用萃取剂的热量,减少一次热量的用量。甲苯萃取剂再生塔顶采出进入二级萃取精馏塔,再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。甲苯二级萃取精馏塔顶采出进入甲苯脱非芳塔,塔底采出进入甲苯二级萃取剂再生塔。甲苯二级萃取剂再生塔顶采出甲基噻吩馏分,塔底再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。

第四单元 来自一单元的粗二甲苯经预热后进入二甲苯脱非芳塔,塔顶采出进入非芳罐,塔底物料进入二甲苯萃取精馏塔。二甲苯萃取精馏塔顶采出3度二甲苯进入二甲苯产品罐,塔底物料进入二甲苯萃取剂再生塔。二甲苯萃取剂再生塔顶采出进入粗苯乙烯罐,再生后的萃取剂经回收热量后循环使用。

深海海底管线卷管式铺设关键技术

徐鹏飞

-/海洋资源与利用

1、开发大型的整管弯管模拟装置,能实现多次反复弯曲,建立管道反复弯曲大变形能力的测试方法; 2、研究确定大变形管道的焊接方法,开发高效焊接工艺; 3、研究管道焊接无损检测技术; 4、研究大变形焊接管道的性能评价方法,建立基于应变的工程临界评估技术。 针对深海油气输送管道“卷管式”铺设,技术成果形成集焊接、检验、安全性评估为体系的大变形管道成套高效焊接解决方案。 卷管式铺管法铺管效率高,费用低;适合于深水区域的管道铺设;卷管最大管径为457.2mm,最大作业水深可达1800m。 卷管式铺管法首先在陆地上焊接管段,然后通过管道矫直器将管线造弯,并卷绕在专用滚筒上,装到铺管船上运至安装海域进行管道铺设。在铺设过程中,在张力作用下管线经过解绕、拉直,然后被送入海中。 铺设流程:陆地焊接接长管道;造弯,卷绕到专用卷筒上,上船固定;解绕回弹;弯曲,进入穿串装置;拉直;J型方式入海;海底着陆。 在整个铺管流程中,管道经历了弯曲—回弹—弯曲—拉直的反复大变形过程,会导致环焊缝中的焊缝金属和熔合线在安装和运行过程中发生开裂,为确保管道卷绕过程中的完整性,需要解决以下关键问题:材料、焊接、工程临界设计与评估(ECA)、装备。

张弦结构体系分析设计理论及施工关键技术

徐鹏飞

-/其他

1、系统研究基于张拉整体思想的张弦结构体系,提出了发明专利-弦支筒壳和弦支混凝土楼盖等新型张弦结构形式,建立了平面、空间等张弦结构分类体系,研发自制设备空气加热索膨胀系数测定仪和水域加热索膨胀系数测定仪,测定了张弦结构核心构件-拉索的膨胀系数,为张弦结构分析设计理论的建立奠定了基础。 2、确定了平面和平面组合型张弦结构的最优构成规律,揭示了平面和平面组合型张弦结构静动力特性和抗风性能,研发出专利技术—自平衡加载反力架并试验验证了所提出的插板式拉索节点的安全性和便捷性,解决了平面及平面组合型张弦结构分析计算和拉索连接节点方面的技术难题。 3、提出两种弦支穹顶分类方法和预应力二阶段分析方法,创建连续折线索单元分析技术,建立了弦支穹顶从找形、预应力设定到结构性能分析的设计方法,基于模型和实物试验及理论分析揭示了弦支穹顶结构静动力性能和稳定特性,研发了空间张弦结构的节点专利技术—预应力钢结构滚动式张拉索节点,形成弦支穹顶分析设计理论体系,解决了弦支穹顶应用中分析设计和节点构造的技术难题。 4、研发出张弦结构施工工艺仿真系统,提出了预应力施加方法和摩擦损失补偿方法,开发了张弦结构健康监测系统,解决了张弦结构施工过程中的全过程控制、监测、安全和预应力损失等方面的技术难题。提出了“地面整体拼装、一次张拉外斜索成形”的施工方法,突破了大跨度索穹顶结构张拉成形的技术瓶颈。

用于票证的激光三代防伪材料和识别仪器

徐鹏飞

-/先进制造与自动化

将高科技应用于防伪是国际上普遍采用的方法之一,基于频率转换技术的特殊光学防伪措施就极具代表性,比如:紫外油墨防伪、激光防伪等。特殊光学防伪是利用发光器(如:激光器、特定波长光源等)激发涂覆在纸面上的特殊材料,发出特定波长的光,再利用接收系统对此光进行接收,从接收信号的有、无或编码顺序来识别真假。可以看出,特殊光学防伪涉及到几个重要的元器件,即特定波长半导体激光光源、窄带光学滤波器、光电探测器和专用处理芯片及配套的机具结构。在防伪鉴别系统的研制过程中,对这几种器件提出了很高的要求,即体积小、强度高、温度特性好、对特定波长接收敏感、自动漂移补偿等,以保证防伪机具的稳定性和可靠性。

我们采用的原理是频率变换光油墨,然后用某个特定波长的激光激发,最后用PD探测,以此组成防伪识别仪器。所谓光学频率转换理论是采用光谱发射器件以特定的波长激发被测物的表面产生另一个特定波长的光学信号,这个信号经过光滤波器件、专用光电接收器件后由专用信号处理电路进行识别,并使整个系统始终处于自动补偿状态。光子混合集成器件就是使新型光谱发射器件、专用光电接收器件、光滤波器件在一起有效地组合,可采用混合集成或光电集成来制成这种光子集成芯片调试、封装,再加上专用弱光信号处理及补偿芯片等元件实现优化组合和匹配,构成微型化系统模块。其原理图如下

图1防伪检测原理图

频率变换原理:当荧光物质被激光照射时,其电子就会吸收光子被激发而跃迁至激发态,当他向低能态跃迁时,就产生荧光。

从此发光过程来看,由于发光主要是电子跃迁引起的,并且经研究表明此种频率变换效应需要有晶体的机制才能发生,所以,简单的改变油墨涂料颜色等不会对它的频率变换有所影响。

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