萃取蒸馏分离芳烃和非芳烃的过程强化技术与科学基础

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1462104
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B08.化学工程与工业化学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Extractive distillation is commonly applied for the separation of aromatics and non-aromatics in petrochemical industry, and the separating agent (or entrainer) is the key technology of extractive distillation. But the conventional polar organic separating agents used in industry are of the disadvantages of high ratio of solvent to feed and high volatile loss. Therefore, a new kind of mixed entrainers (organic solvent + ionic liquid (IL)) was proposed for the aromatics/non-aromatics separation by extractive distillation, making full use of the advantages of ILs in separations and requiring no additional streams and equipments based on the current extractive distillation process. The project tries to identify the influence of molecular structures of ILs, as well as their compositions in the mixed separating agents, on separation performance. We also decide to establish the predictive thermodynamic models which are suitable for the systems investigated. The CFD (Computation Fluid Dynamics) model will be established to describe the gas-liquid two phases flow on the high-efficiency BH structured packings. The structural parameters of BH structured packings can be optimized. Meanwhile, at the column scale, the rigorous equilibrium (EQ) stage model is established, in which some modeling parameters come from the CFD model as well as predictive thermodynamic model. The predicted values by this mathematical model should be compared with the experimental data, confirming its reliability. On this basis, the sensitivity analysis will be done. In this project, we expect to construct the chemical engineering foundation for the separation of aromatics and non-aromatics by extractive distillation from the scientific viewpoint. It should be mentioned that the results obtained from this project can be extended to the separation of other hydrocarbons with close-boiling point or forming azeotropes in petrochemical industry.
萃取精馏是石油化工中一种重要的芳烃和非芳烃分离技术,而选取适宜的分离剂是萃取精馏的关键。目前工业上常用的极性有机溶剂具有溶剂比大和易挥发的缺点。鉴于此,项目提出了在极性有机溶剂中添加一部分离子液体组成混合分离剂的新构思,充分发挥出离子液体绿色高效的分离特点,且不改变主要工艺路线和生产设备。针对目标体系,研究混合分离剂中离子液体的分子结构及混合物配比对分离性能的影响规律,并建立适用于该体系的预测型分子热力学模型,筛选出合适的混合分离剂。同时,建立与萃取精馏操作相匹配的BH高效填料内的气液两相流CFD数学模型,优化填料结构参数,并连同预测型热力学模型一起为全塔尺度的平衡级模型输入必要的模型参数。将数学模型的计算值与热态实验结果对比,验证数学模型的准确性,并作必要的参变性能分析,期望从科学层面构建新型萃取蒸馏强化技术分离芳烃和非芳烃的化学工程基础。研究成果也可推广到石油化工中其它烃类混合物分离。

结项摘要

萃取精馏是石油化工中一种重要的芳烃和非芳烃分离技术,而选取适宜的分离剂是萃取精馏的关键。目前工业上常用的极性有机溶剂具有溶剂比大和易挥发的缺点。鉴于此,项目提出了在极性有机溶剂中添加一部分离子液体组成混合分离剂的新构思,充分发挥出离子液体绿色高效的分离特点,且不改变主要工艺路线和生产设备。针对目标体系(苯/环己烷、苯/噻吩),研究了混合分离剂中离子液体的分子结构及混合物配比对分离性能的影响规律,并建立了适用于该体系的预测型分子热力学模型,筛选出合适的混合分离剂。同时,建立与萃取精馏操作相匹配的BH高效填料内的气液两相流CFD数学模型,优化填料结构参数,并连同预测型热力学模型一起为全塔尺度的平衡级模型输入必要的模型参数。将数学模型的计算值与热态实验结果对比,验证数学模型的准确性,并作必要的参变性能分析,进而得到了合适的萃取蒸馏过程设计和操作参数。研究成果也可推广到石油化工中其它烃类混合物分离。2017年10月20日项目负责人向中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院的专家、领导汇报对接本项目的执行情况。研究结果得到了他们的认可,并明确了下一步合作研究的必要性。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
H-2 Solubility and Mass Transfer in Diesel: An Experimental and Modeling Study
H-2 柴油中的溶解度和传质:实验和建模研究
  • DOI:
    10.1021/acs.energyfuels.6b00733
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Energy & Fuels
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Lei Zhigang;Guo Yanyan;Zhao Lu;Dai Chengna;Chen Biaohua;Fang Xiangchen
  • 通讯作者:
    Fang Xiangchen
Vapor Pressure Measurements for Binary Mixtures Containing Ionic Liquid and Predictions by the Conductor-like Screening Model for Real Solvents
含有离子液体的二元混合物的蒸气压测量以及真实溶剂的类导体筛选模型的预测
  • DOI:
    10.1021/acs.jced.5b00760
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Journal of Chemical and Engineering Data
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Han Jingli;Lei Zhigang;Dai Chengna;Li Jiangsheng
  • 通讯作者:
    Li Jiangsheng
Vapor pressure measurements and predictions for the binary and ternary systems containing ionic liquid [EMIM][Tf2N]
含有离子液体 [EMIM][Tf2N] 的二元和三元系统的蒸气压测量和预测
  • DOI:
    10.1016/j.molliq.2017.01.110
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Journal of Molecular Liquids
  • 影响因子:
    6
  • 作者:
    Zhigang Lei;Gangqiang Yu;Yue Su;Chengna Dai
  • 通讯作者:
    Chengna Dai
Solubility of CO in the Mixture of Ionic Liquid and ZIF: An Experimental and Modeling Study
CO 在离子液体和 ZIF 混合物中的溶解度:实验和建模研究
  • DOI:
    10.1021/acs.jced.5b00707
  • 发表时间:
    2016-02
  • 期刊:
    Journal of Chemical and Engineering Data
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lei Zhigang;Shen Peng;Dai Chengna
  • 通讯作者:
    Dai Chengna
Adsorptive absorption: A preliminary experimental and modeling study on CO2 solubility
吸附吸收:二氧化碳溶解度的初步实验和模型研究
  • DOI:
    10.1016/j.ces.2015.01.043
  • 发表时间:
    2015-05-04
  • 期刊:
    CHEMICAL ENGINEERING SCIENCE
  • 影响因子:
    4.7
  • 作者:
    Lei, Zhigang;Dai, Chengna;Song, Wenjing
  • 通讯作者:
    Song, Wenjing

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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