1、科技论文写作快速指南大庆石化公司科协炼油与化工编辑部2009 年 3 月1一、科技论文的概念及基本特征科技论文是在科学研究、科学实验的基础上，对自然科学和专业技术领域里的某些现象或问题进行专题研究，运用概念、判断、推理、证明或反驳等逻辑思维手段，分析和阐述，揭示出这些现象和问题的本质及其规律性而撰写成的论文。科技论文区别于其他文体的特点，在于创新性科学技术研究工作成果的科学论述，是某些理论性、实验性或观测性新知识的科学记录、是某些已知原理应用于实际中取得新进展、新成果的科学总结。因此，完备的科技论文应该具有科学性、首创性、逻辑性和有效性，这也就构成了科技论文的基本特征。 科学性这是科技论文在方
2、法论上的特征，它不仅仅描述的是涉及科学和技术领域的命题，而且更重要的是论述的内容具有科学可信性，是可以复现的成熟理论、技巧或物件，或者是经过多次使用已成熟能够推广应用的技术。首创性这是科技论文的灵魂，是有别于其他文献的特征所在。它要求文章所揭示的事物现象、属性、特点及事物运动时所遵循的规律，或者这些规律的运用必须是前所未见的、首创的或部分首创的，必须有所发现，有所发明，有所创造，有所前进，而不是对前人工作的复述、模仿或解释。逻辑性这是文章的结构特点。它要求科技论文脉络清晰、结构严谨、前提完备、演算正确、符号规范，文字通顺、图表精制、2推断合理、前呼后应、自成系统。 有效性指文章的发表方式。当今
3、只有经过相关专业的同行专家的审阅，并在一定规格的学术评议会上答辩通过、存档归案;或在正式的科技刊物上发表的科技论文才被承认为是完备和有效的。这时，不管科技论文采用何种文字发表，它表明科技论文所揭示的事实及其真谛已能方便地为他人所应用，成为人类知识宝库中的一个组成部分。二、科技论文撰写之前的准备工作为了撰写出一篇能够在期刊上发表的科技论文需要做以下工作：1.确定题目内容;2.根据题目的关键词查询目前该项内容的论文发表情况,最有效的办法是使用大庆石化公司科协网页上提供的维普资讯,一般各单位技术部门都有使用帐号和密码；3.查询后确定无相近内容或已发表的论文明显落后于你要写的内容就可以着手撰写了。三、
4、科技论文写作快速指南科技期刊的标准化、规范化目的在于资源的更好共享。国家科委和新闻出版署 1991 年 6 月 5 日发布了第 12 号令，规定 1991 年 7月 1 日起科学技术期刊应当实施有关国际标准、国家标准和法定计量单位。为了使大庆石化公司科技人员能够快速、方便撰写出符合国家标准要求的论文，大庆石化公司科协炼油与化工编辑部有针对性地编撰了科技论文写作快速指南，该指南以一篇论文实例进行分步介绍（文中有下划线部分为讲解内容） 。3大庆 SAN 装置聚合工艺过程分析（论文题名一般不超过 20 个汉字， 题名应简 明、具体、确切，概括文章的要旨，并有助于 选择关键词和分类号， 题名中应避免使
5、用非公知公用的缩略语、字符、代号以及结构式和公式。 ）作者一 1 ，作者二 2，作者三 1（不同单 位的作者用阿拉伯数字、在人名的右上角、按 单位顺序标注，同一个单位作者使用同一数字标注）（1.大庆石油化工总厂，黑龙江 大庆 163714 ; 2. 大庆石油化工总厂化工厂，黑龙江 大庆 163714）（标注作者单位应包括单位全称、所在省市名称和邮政编码）摘要：分析了大庆 SAN 装置 54 m3 大型聚合釜的工艺过程，重点讨论了聚合传质、传热的特点。结果表明：大庆 SAN 装置聚合釜传质传热工艺过程设计合理，生产强度高，生产能力大；大庆 SAN 装置在生产过程中超过设计负荷，如果对装置部分设备
6、进行扩能改造，装置生产能力可能达到 75 kt/a。（摘要一般 100300 字，摘要 应具有独立性，以便被快速阅览和摘录，主要有 4 个要素：目的、方法、结果、结论。摘要中不 应出现图表、数学公式和非公知公用的缩略 语和符号。 ）关键词：SAN ；聚合；传质；传热；分析（关键词一般选 38 个，关 键词应选取反映文章最主要内容的 术语， 对文献检索有重要作用。关键词不同于主题词，未被主题词表收录的新学科、新技 术中的重要术语 以及文章题名中的人名、地名也可作为关键词）中图分类号：TQ320.6 文献标识码 ：B 文章编号：1671-4962（2005）02-0022-03（一般不需要作者提供
7、中图分类号、文献标识码、文章编号）论文的引言、前言、序言和概述部分一般不使用标题编号和标题名称，俗称“ 开门见 山”。引言应言简意赅，不要等同于摘要，或成为摘要的注释。引言中不 应详述同行熟知的内容；教科 书上已陈述的基本理 论、方法和基本方程的推 导。如果在正文中采用比较专业化的术语或缩写用词时，最好先在引言中定 义说明。SAN 树脂可以采用乳液、悬浮和本体法工艺进行生产。大庆石油化工总厂 SAN装置（以下简称大庆 SAN 装置）采用液相本体釜式聚合，由韩国锦湖公司引进生产技术，设计生产能力为 27 kt/a SAN 颗粒。装置由原料、炉子加热、聚合、真空脱气系统、造粒组成，生产主要在 1
8、个 54 m3聚合釜内完成，与国内同类装置相比该聚合釜体积是最大的。大庆 SAN 装置自 1997 年 7 月开工投料以来，经过 8 a 的生产过程，工艺生产日趋平稳，产品产量，质量不断提高。聚合系统主要设备聚合釜的操作平稳率由开工初期的 85.4 %提高到现在的 100 %。2000 年装置实现产量、质量、消耗全面达标，共生产 SAN 颗粒约 30 kt/a。该文就几年来的生产实践，对大庆 SAN 装置 54 m3 大型聚合釜的工艺特点进行分析，并对聚合釜在生产过程中的问题进行讨论。正文应充分阐明论文的观点、原理、方法及具体达到预期目标的整个过程，并突出一个 “新”字，以反应论文具有首创性。
9、正文的章、条、条的划分编号和排列均应采用阿拉伯数字分级编写，即一级标题编 号 1、2、3 ；二级标题编号1.1、1.2 ，2.1、2.2 ；三级标题编号1.1.1、1.1.2,1.2.1、1.2.2 。在正文中还可使用顺序号（1 ）、（2）、 ，、 ，使用原则：（1）、 （2）、应在一、二、三级标题内容中使用，而、只能在4（1）、（2）、内容中使用。两种 编号的主要区 别是一、二、三级标题编号后必须跟有标题，而后者不一定有标题，使用 时根据论文情况确定。正文部分要注意 2 个关键问题：（1）使用的术语整个论文要一致；（2）物理量使用的单位必须是国家允许使用的单位，常见的错误如：30 万 t/a
10、、应为 300kt/a,压力单位用atm、bar、mmH2O 水柱，应使用 Pa、kPa、MPa 等系列，类似问题有疑问时应查找有关资料。1 聚合工艺过程介绍1.1 聚合釜工艺过程SAN 树脂是苯乙烯和丙烯腈两种单体的共聚物。大庆 SAN 装置采用热引发液相本体聚合技术生产 SAN 树脂，其工艺流程见图 1。按比例配制好的苯乙烯、丙烯腈以及循环使用的溶剂乙苯以规定流量加入到聚合外循环管线上，在静态混合器内充分混合进到聚合釜内；回流液、循环液、分子量调节剂 TDM 分别按规定流量同混合原料一起加入到聚合釜中。加入的原料由带有二层涡轮的搅拌器搅动，以及外循环物料充分与间歇聚合物料混合均匀，在导热油
11、提供热源引发下进行聚合反应，聚合生成热主要由原料的汽化潜热除去。气相经冷凝（40 左右）回收到回流液储罐，由回流液泵输送回聚合釜内和釜顶冷凝器喷淋冷却。釜内蒸发气流量由釜顶压力控制系统进行控制其聚合釜内饱和蒸汽压，通过原料的蒸发潜热来保证聚合反应温度。聚合釜内生成的熔融聚合物由釜底高粘度齿轮泵输送到脱挥系统。插图要有自明性，主要作用是代替文字不易 说清楚的内容，使论文变得简单 扼要、一目了然。插图应 具有图序及图题，有的还带有图中内容简要说明。插 图所处 位置应与内容衔接流畅，并配有文字阐 述明确的内容。 真 空 系 统循 环 液回 流 液苯 乙 烯 和 丙 烯 腈分 子 量 调 节 剂 乙
12、苯热 油脱 挥 器冷 水1-聚合釜； 2-釜顶回流冷凝器；3-冷凝液回收罐；4-冷凝液回流泵； 5-聚合釜出料泵；6-聚合釜聚合物循环泵； 7-静态混合器图 1 SAN 装置聚合单元流程示意1.2 聚合产品的物性控制1.2.1 产品熔融指数控制 SAN 树脂的熔融指数是树脂的分子量、分子量分布，加工流动性和力学性能的综合表征，生产中控制苯乙烯、丙烯腈配料组成和聚合物熔融指数是控制产品质量的关键 1。聚合釜内聚合物熔融指数控制主要通过控制反应温度和 TDM 浓度来实现。反应温度提高，TDM 浓度提高，聚合物熔融指数增高，反之相反。正常生产时反应温度控制在一定范围内，聚合物熔融指数控制主要通过调节
13、 TDM 进料量来实现。在反应温度不变的条件下，聚合物指数大小基本上与 TDM 进料量成线性关系。1.2.2 苯乙烯、丙烯腈进料比例控制 SAN树脂中苯乙烯和丙烯腈的组成对 SAN 树脂的光学性能和力学性能影响很大，而且SAN 做为 ABS 掺混用树脂，对 ABS 的性能影响也很大。由于苯乙烯和丙烯腈在自由基聚合时，竞聚率不一致，苯乙烯的竞聚率是丙烯腈的 10 倍，而 SAN 共聚物中丙烯腈变化4 就可能造成不同组成SAN 聚合物不相容，导致树脂的光学性能、机械强度、耐热性、耐溶剂性能下降。所以生产过程单体配比和循环液的混合必须严格准确、稳定。一般生产中苯乙烯、丙烯腈之比接近苯乙烯和丙烯腈恒组
14、分组成61.5:38.5（摩尔比）或 75.8:24.2（摩尔比） 。2 聚合釜工艺过程分析在热引发液相本体法生产 SAN 树脂过程中，釜内物料混合均一是非常重要的，它直接影响到聚合物的物性指标。如果釜内物料混合不均匀，混合物料由于密度不同将在釜内出现分层，各梯度层聚合反应不同，如果苯乙烯、丙烯腈均聚程度增加，会严重影响产品质量。另外苯乙烯、丙烯腈聚合反应随温度的增加反应逐步加快，并放出大量热量，及时除去反应热对于聚合反应控制也是非常重要的。因此，聚合工艺过程主要是传质、传热的控制过程。52.1 聚合釜内传质过程 大庆 SAN 装置聚合釜搅拌器，设计转速 61 rpm，分上下两层，每层有斜四叶
15、桨对釜内物料进行充分搅拌，为了使物料混合更均匀，聚合釜还设有物料外循环系统来增加釜内物料的传质传热。物料外循环系统设有一台高粘度齿轮泵，将物料从釜底打出，物料经过一台静态混合器混合，从釜顶返回到聚合釜内。苯乙烯、丙烯腈会同回流液、循环液、TDM 在静态混合器前加入到外循环物料内，充分混合后一同进入聚合釜内。这种设计能够使聚合釜内的物料得到较好的传质传热效果，聚合釜的上部液相温度和下部液相温度的温差一般可以控制在 1.2 以内。聚合釜内物料的温度梯度变化比较少。 工业试验发现，液相本体法生产 SAN树脂过程中，聚合釜内的物系呈非牛顿流体。但随着固含量增加，粘度增到一定值时，搅拌雷诺数 Re 与功
16、率准数 N 呈线性关系，见图 2。坐标图除了具有图序及图题外， 还应注意不能缺少 标目（如有单位需使用国家允许的标准单位、标注方式如：粘度Pas）、标值线、标值（标值应防止标注的 过分密集或稀疏，标注位置应紧靠其对应的标值线；标值的数字应尽量不超过3 位数或小数点以后不超过 1 个 0，调整的 办法是使用单位变换，如 10000m 改成 10km。注意：由仪器自动输出并不可能调整的插图只能使用原图，如色谱图。图 2 聚合釜内粘流液体雷诺数和功率的关系此时聚合釜内物料可视为牛顿流体。将此线回归方程得到如下公式（1） 、 （2） 。公式的使用主要注意 3 点：（1）书写要规范、不能产生歧义；（2）
17、式中的符号必须说明、有 单位的必须标 注国家允许使用的单位；（3）注意与内容的衔接流畅、使用 2 个以上公式 时应标明序号。N=17.32Re-0.29 （1）Re=ND2/ （2）式中 密度,kg/m 3；N搅拌转速,rpm；D搅拌直径,m；物料粘度,Pas。利用工业试验数据和公式（1） 、 （2）计算出不同搅拌转速下的物料表观粘度见表 1，聚合釜的温度情况见表 2。表格的使用应注意 6 项内容：（1）表序和表题，表序用阿拉伯数字标注、依出 现次序连续标注，每个表格应尽量给出表题。 （2）栏头，表格内部首先应标注栏头 ，同一位置有多项选择时使用最能说明问题的项目。 （3）栏目，栏目通常填写该
18、栏目的项目名称，当项 目是物理量时， 应按国家法定 计量单位标注，列出物理量的名称、符号和使用单位，标注形式如：长度/m、密度/kgm -3。（4）表注，一般在表格底 线下面集中地加脚注，表注多于 1 条时 可在被注释的表格部位与脚注中采用 编号（如： 1）2）的办法区别。 （5）数字，表格中数字要书写规范：对于纯小数，小数点前的 “0”不能省略；表格中的同类型数字应小数点对齐，同类型数 组的有效数字应对应 。（6）表格中不能使用“ 同上 ”、“同左” 等字 样。表 1 聚合釜内不同转速时物料表观粘度 1）转速 rpm 60 2） 65 66功率准数 N 1.319 1.295 1.270雷诺
19、准数 Re 7 176 7 650 8 180粘度（Pas） 0.338 0.323 0.319注：1）2）表 2 聚合釜内各点温度TI-1101(上)/ TI-1102(中)/ TI-1103(下)/ 152.3 154.6 155.6从表 1、2 看出，随聚合釜搅拌转速和外循环泵转速在一定范围内的增加，物料粘度有所下降，说明传质效果有所提高；物料温度梯度有所减小，说明传热效果也得到提高。到目前为止，大庆 SAN 装置搅拌和外循环泵转速已分别从 61 rpm 提到 72 rpm，7 8 rpm 提到 86 rpm。2.2 聚合釜的传热在液相本体聚合生产 SAN 过程中，聚合反应温度控制是非常
20、重要的。大庆 SAN装置反应温度控制主要通过控制聚合釜顶6部气相饱和蒸汽压和回流量来实现的。当反应温度上升时，开大泄压阀反应物料蒸发量增加，带走大量蒸发潜热，反应温度下降；调大喷淋量，增大回流反应温度也下降。在实际生产中，反应生成热和机械能转化热，全部由新鲜进料、回流进料、循环进料所吸收的显热和物料蒸发潜热除去。正常生产过程中聚合釜热平衡关系见表 3。表 3 正常生产时聚合釜热平衡关系生成热量/ （kJh -1） 吸收热量/（kJh -1）苯乙烯与丙烯腈聚合热Q1=0.829106新鲜进料吸热Q1=1.8778106搅拌器产生热Q2=0.1030106回流物料吸热Q2=2.4794106外循环
21、泵产生热Q3=0.0700106循环物料吸热Q3=1.6136106Q 生 =Q1+Q2+Q3=4.0160106 Q 吸 = Q1+Q2+Q3=5.970106其计算基础数据来自大庆 SAN325 牌号，聚合釜温度控制在 155.6 ，新鲜进料温度 28.4 ，流量 7 400 kg/h；回流温度47.2 ，流量 4 920 kg/h；循环液温度47.2，流量 7 488 kg/h。从表 3 看出，正常生产时，生成热量仅占撤热能力的 67.3 %左右，即聚合釜还有 1.9552106 kJ/h 的撤热余量。如果对部分工艺参数进行调整，聚合釜生产能力还可以进一步提高。3 实际生产情况分析3.1
22、 装置运转情况大庆 SAN 装置自 1997 年 7 月投产以来，装置运行平稳率逐年上升，产品的产量和质量不断提高。大庆 SAN 装置 2000年2004 年的生产情况见表 4。表 4 2000 年2004 年装置生产情况项 目2000年2001年2002年2003年2004年进料量（kgh -1）4200 4650 5760 7050 7400年运转时间/h 7265 7286 7307 7327 7374年产量/t 30513 33929 42135 51835 54564物耗 /（kgt - 1027 1017 1015 998 10101）能耗 /（kgt -1）135 128.5 1
23、19.2 98.9 87.8产品合格率/ %95.8 97.6 99 99.7 99.9生产强度/（kg(m 3h-1)） 77.8 86.2 106.8 131 137.4从表 4 看出，装置生产情况逐年好转，在 2000 年就实现了产量、质量、能耗、物耗全面达标。3.2 聚合釜超负荷生产大庆 SAN 装置经过不断摸索，装置的生产能力逐年增加，装置的物耗、能耗逐步降低，SAN 装置提高聚合釜生产强度的主要措施有 4 个。（1）提高反应温度，增加反应强度。反应温度从（151.50.5）提至（155.50.5）。（2）提高液位，延长物料停留时间。液位从 50 提至 70 。（3）提高固含量，降低
24、循环乙苯浓度，来提高反应转化率。固含量从 50 提至65，转化率从 66.7 提高到了 73.9 。（4）提高搅拌强度和外循环物料量，增加物料传质传热效果。搅拌转速从 61 rpm 提至 72 rpm；外循环泵转速从 78 rpm提至 86 rpm。经过几年生产实践，2004 年装置进料量提高到 7 400 kg/h，日产达到了 177.6 t，全年共生产 SAN 54 564 t，生产负荷达到设计负荷的 202 ，装置物耗能耗明显降低，经济效益显著提高。3.3 聚合釜在生产中存在的问题大庆 SAN 装置聚合釜在生产过程中，由于物料密度在一定范围波动，导致聚合釜液位指示发生漂移，虽然釜顶设有视
25、镜辅助观察液位，但随着生产时间的延长，视镜表面形成聚合物膜，使液位观察不清，给生产控制带来不便。另外聚合釜内物料因含原料液，不能直接化验分析产品的熔融指数，只能通过 2.53 h 造粒后进行分析，这对产品质量控制不利。74 结束语（1）大庆 SAN 装置聚合釜传质传热工艺过程设计合理，生产强度高，生产能力大。（2）大庆 SAN 装置在生产过程中超过设计生产负荷，如果对装置部分设备进行扩能改造，装置生产能力可达到 75 kt/a。（3）聚合釜内物料不能直接分析熔融指数，如果建立一种分析方法能直接分析釜内物料熔融指数，可大幅度提高目前的产品质量。参考文献应在文中引用位置标注（如： 1、1-3），一
26、般应提供足够的信息以备使用：（1）编者或作者（不超过 3个，3 个以上用“等” ），（2）书名或论文题目， （3）出版单位或期刊名称（如：北京：中国石化出版社、炼油与化工）， （4）出版年或刊期以及引用页码（如 1998，345、2004，（4）：20-22）参考文献： 1 程曾越通用树脂实用技术手册M北京：中国石化出版社，1998.55-59.作者信息一般提供：姓名、性别、 职称、毕业时间及院校专业、目前从事的工作、主要获奖成果、在正式刊物上发表论文情况、联系方式（电话 、E-mail 等）。作者简介：作者一，男，高级工程师，1983 年毕业于大连工学院高分子专业，2002 年获得燕山大学化
27、工机械专业硕士学位，现从事生产管理工作。一般作者需提供英文摘要，包括题目、作者、作者 单位、摘要内容、关键词，注意英文摘要必须与中文摘要一一对应。Daqing SAN plant polymerization process analysisAuthor1 1 , Author22 ,Author31(1.Daqing Petrochemical Complex，Daqing，163714 China ; 2. Chemical Plant of Daqing Petrochemical Complex，Daqing，163714 China)Abstract: The article ana
28、lyses the process of Daqing SAN plant-large reactor, which is 54 m3.The emphasis is discussing the characters of mass transfer and heat transfer. The result is that the process design of large reactor is reasonable, production is great intensity and high production capability, Overload design in the actual production.The plant capability is 75 kt/a if enlarge production reconstruct. It introduces the react situation of reactor and the overload produce situation.Keywords: reactor；process；SAN ；mass transfer；heat transfer；polymerizati8
