固定床双塔并联吸附分离石脑油中正构烷烃
分离石脑油中正构烷烃方法的研究_张晓琳

张晓琳等. 分离石脑油中正构烷烃方法的研究
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分离石脑油中正构烷烃方法的研究
张晓琳,范 俊
( 中国石油辽阳石化分公司,辽阳 111003)
[摘 要] 以 5A 分子筛为吸附剂,吸附分离石脑油中的正构烷烃。用于吸附的分子筛质量 为 50 g,吸附温度为 150 ℃ 时,原料油加量为 80 mL 时吸附效果最好,吸附率为 59. 07% 。脱附温 度为 200 ℃ 时,确定较佳的 N2 吹扫速度约为 2 mL / s,脱附时间为 20 ~ 30 min,在此条件下脱附率 为 100% ,平均收集率为 62. 47% 。
烃是有吸附分离作用的。
油品 石脑油 吸余油
表 1 吸余油及石脑油的族组成
%
正构烷烃含量 异构烷烃含量 环烷烃含量 芳烃含量
30. 20
30. 09
35. 16
4. 55
17. 84
36. 20
43. 96
2. 00
2. 3 脱附温度 根据文献记载,分子筛脱附正构烷烃的温度
为 220 ℃ 或更高〔5,9〕,本实验中脱附温度设定为 200 ℃ 。 2. 4 脱附 N2 吹扫速度
此外,UOP 公司的 Q - Max 和 UOP 苯酚工艺技术将被集成用于使异丙苯转化为苯酚,苯酚是用于 生产诸如塑料和尼龙等材料的构筑模块。
新装置预计于 2014 年投产,将年产 510 kt 丙烯、473 kt 异丙苯和 360 kt 苯酚。UOP 公司将为该项 目提供工程设计、技术许可、催化剂、吸附剂、设备、人员培训和技术服务。
[6] 周春,蒋决根. 轻石脑油中正构烷烃的脱除. 金山油化纤, 2006,25( 2) : 5 - 7.
[7] 张正红,田松柏,刘泽龙,等. 超声尿素包合法分离测定重质 油中的正构烷烃. 石油炼制与化工,2006,37( 2) : 63 - 66.
石脑油中正构烷烃在5A分子筛上液相吸附动力学特性

附质浓 度的变化 量 不可 忽 略 , 因此 随着 吸 附过程 的
进行而产 生吸附质浓度 的变化将使得 分子 筛颗 粒表 面 的边界 条件也 随着 时间 而变化 。R tv n1 给 出 uh e [ 妇
了这种 情 况下 的动力 学模 型解 :
1 .
一
? ( 21, L Dr [ 、 ) 1 ~c J ]
及 正构 烷烃 初始 浓度 对 正 构 烷 烃 在 5 分 子 筛 上 A
液相 吸附 速 率 的影 响 , 察 石 脑 油 中 主要 非 正 构 考 烃组分 对正 构 烷 烃 在 5 分子 筛 上 液 相 吸 附 速 率 A
的影 响 , 并将 所 测 得 的动 力 学 数 据 用 B re arr动 力 学模 型进行 拟合 , 得到 相应 的表观 吸 附速率 常数 。
于其择 形吸附作用 ,A分子筛 被广泛用 于各 种石 油 5
原料 中正构 烷烃 和非正 构烃类 的分 离过程 中, 成 形 了气 固吸 附的固定床工艺和液 固吸附的模拟移 动床
工艺 , 在基 于分 子管理 提 高石脑油 利用效 率 的过 并
程 中显示 出较 好 的优 越性 l _ _ 。正构 烷 烃 在 5 分 2 3 A 子筛上 的吸附动力学特性是基 于分 子管理 的吸附分
打开球 阀 2 使分 子筛能 全部 落人 溶液 中, , 同时 开始
计时 ; ⑥每 间隔 一定 时 间从液 相取 样 口中取 出样 品 进行 色谱分 析直至溶 液浓度不再 变化 。
1 2 3 正 构烷 烃在 5 .. A分 子 筛 上 的 液相 吸 附动 力 学模 型 在 实 验 动 力 学 数 据 测 定 时 间段 内 , 个 每
用吸附分离技术优化石脑油原料质量的探索

M x n 工艺与蒸汽裂解 、 aEe 催化重整装置组合 , 全馏
分石脑油进 入模拟移 动床 吸附装 置 , 在液相 条件 下吸附石脑油中的正构烷烃。贫正构烷烃 的石脑
成的贡献大小有着显 著差异 。一般来说 , 正构烷 烃的乙烯收率最高 , 其次是 环烷烃、 异构烷 烃 , 而
芳烃对 乙烯生成无 贡献 。因此 , 将石脑油 中正 若 构、 非正构烷烃分开 。其中 , 正构烷烃作为生产 乙 烯的原料 , 非正构烷烃用作催化重整装置 的进料 , 就可以充分 利用石脑油资源 , 实现” 宜烯则 烯、 宜 芳则芳、 宜油则油” 原料优化选择的目的。 众所周知 , 石脑油馏分馏程范 围较宽 , 一般精 馏方法难 以实现 正构、 非正构 烷烃 的分离。以分 子筛为吸附剂 的吸 附分离技 术 , 是一种较理想 的 正构、 非正构 烷烃分离方法 。全馏分石脑油包含 了 C ~C】 4 I 馏分 , 中 C 馏分 中仍含有大量 ( 其 6 约 7 %) 0 的正构烷烃 , 是蒸汽裂解制 乙烯 的重要优质 原料资源 。因此 , 由全馏 分石脑油 中分离 出正构 烷烃作为蒸汽裂解制 乙烯原料 , 对我 国有效 利用
艺的操作 温度影 响分子筛 的吸 附容 量和吸 附速 度 。以 5 A分子筛为吸附剂 , 由中间基全馏分石脑 油中分离正构烷烃是物理 吸附过程 , 不同吸附空
速将影 响 吸 附原 料 在 吸 附柱 中 的流 动线 速 , 而 从
芳烃的组合 工艺相 比, 乙烯收率可从原有的 2 % 8
增加到 3 %, 8 丙烯收率不变。
维普资讯
原游魄粥
乙 工 E 8R92 烯 业2,334 删ⅥN 1) — O D] E UY O( 6s [
用 吸 附分 离 技 术优 化 石 脑 油原 料 质 量 的探 索
凝析油中正构烷烃的分离及优化利用

2 . 2 . 1 吸余油作为催化重整原料 对生产芳香烃的催化重整工艺而言, 最好的原 料是环烷基原料 , 即环烷烃含量高的汽油 , 这种原料 的芳烃潜含量 ( A r) 高 , 芳香烃收率高
表 7 AK S 凝析油脱附油的烃类组成
n- C4 n- C5 n- C 6 n- C 7 n- C 8 n- C 9 n- C 10 n- C11 其它 含量, % 0 . 36 9 . 20 23 . 24 29 . 67 15 . 63 7 . 65 7 . 26 0 . 13 6 . 86 100
- 1
表 2 新疆 AK S 凝析油正构烷烃含量
正构烷烃 n- C 4 n- C 5 n- C6 n- C7 n- C 8 n- C 9 n- C 10 n- C 11 凝析油, % 5 . 29 16. 54 12 . 80 7 . 01 3 . 29 1 . 34 0 . 55 0 . 24 47. 06
[ 9]
2 . 3 脱附油及性能评价 在吸 附 分 离 小 试 装 置 上, 脱 附 油 的 收 率 为 44 . 1 % , 吸余油和脱附油收率约为对半分 , 总收率为 95 . 6 % , 主要物料损失为脱附气体中未冷凝下来的 正构烷烃。切割中间油时, 脱附油中正构烷烃的含 量可达 98 % 以上。不切割中间油 , 脱附产物中正构 烷烃的含量为 93. 1 % , 组成如表 7 所示。
3
1 张爱华 . 国内外凝析油的产需现状及前景分析 [ J] . 中国石油和 化工经济分析 , 2007, 9: 51- 55 2 朱建民 . 凝析 油 资源 现状 及 利用 [ J] . 当代 石 油 石化 , 2003, 11 ( 2) : 13 - 14, 40 Choud lhary V R, M antri K, S ivad in arayna C. I n fluenece of zeo lite fac tors affect ing zeol it ic acid ity on propane arom atizat ion act iv ity and se lectivity of G a /H - ZSM 5 [ J] . M icroporou s and m esoporous m ateri a ls , 2000 , 37 ( 1- 2) : 18 4 M er iaudeau P, H a V T, T iep LV. M ethane arom atizat ion overM o /H ZS M - 5 on the react ion pathw ay[ J] . Catalysislet ters , 2000 , 64( 1 ): 49 - 51 5 钱伯章 , 夏 自 强 . 油 气 田凝 析 油 的综 合 利 用 [ J ]. 化 工 设计 , 1996 , 6( 3 ): 45- 47 6 李长明 , 田 亮 , 王 7 邓 玫 等 . 牙哈凝 析油评价 及利用探 讨 [ J] . 石 油与天然气化工 , 2002, 31( 4 ) : 178- 181 军 , 洪玉娟 , 翟加元 等 . 牙哈 2- 3凝析油气 田产量变化特征 及预测 [ J] . 天然气工业 , 2007 , 27( 2 ) : 87- 89 8 Y ang R T. G as separat ion by ad sorp tion p rocess [ M ] . S toneham: Bu tter w orth , 1987 , 173 9 石油三厂 #催化重 整 ∃编写小 组. 催化重 整 [ M ]. 北京 : 石 油化学 工业出版社 , 1977 , 105 - 107 10 张承聪 , 孙 敏 . 高分辨气相色谱 法快速测 定汽油辛 烷值 [ J ]. 云南大学学报 : 自然科学版 , 1999 , 21( 4 ) : 291- 293, 296
凝析油中正构烷烃的分离及优化利用

1 示。 所
中国石化 集 团公 司还没 有专 门加 工凝 析 油的装
置 。从 1 9 9 9年起 , 山 、 金 扬子 、 镇海 开 始加工 平 湖凝 析油 , 都是 通 过掺炼 方 法加工 , 产适 合芳 烃 的重整 生
石 油
与 天 然 气 化 工
CH EM l CAL ENG l NEEI NG O F O I & GAS ql L
凝 析 油 中 正 构 烷 烃 的 分 离 及 优 化 利 用
刘 纪 昌 沈 本 贤
( 东理 工 大学化 学工程 联合 国家重 点 实验 室) 华
摘 要 为 了优 化利 用凝析 油资 源 , 不 同族 烃 类分 子 实现 物尽 其 用 , 用 5 对 采 A分 子 筛吸 附剂 吸 附分 离凝 析 油 中的非正 构烃 和正 构烷 烃 。在 固定床 吸 附分 离装置 上测 定 了凝 析 油 中总正 构烷 烃 和各 正构烷 烃 的吸 附 穿透 曲线 , 对吸 余 油和脱 附油 的性 能进 行 了评价 。吸余 油和 脱 附 油 的收 率 并
,
颗粒 直径
m m
堆 积 密度
k g /m
。真Biblioteka 度k g /m 26 30
’
抗 碎强 度
N 48
烧失量
10 0 0 C
~
物 在 急 冷 器 中迅 速 冷 却
时
。
3
~
5
820
9%
( 3 ) 脱 附剂
99 %
装置 流程 如 图
,
2
所示
,
。
原料油经 过油汽化器汽化
一
公司生产
石脑油中正构烷烃在5A分子筛上液相吸附动力学特性

石脑油中正构烷烃在5A分子筛上液相吸附动力学特性曹君;沈本贤;刘纪昌【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2012(043)003【摘要】设计双阀门液相吸附动力学测定装置测定正构烷烃在5A分子筛上的液相吸附动力学数据,分别考察吸附温度、正构烷烃碳数以及正构烷烃初始浓度对石脑油中正构烷烃在5A分子筛上吸附速率的影响.结果表明:随着吸附温度和正构烷烃初始浓度的增加,正构烷烃在分子筛上的吸附速率变快;而随着正构烷烃碳数的变化,正构烷烃在分子筛上的吸附速率变化不明显.分别以异辛烷、甲基环己烷和甲苯为溶剂考察石脑油中不同非正构烷烃组分对正构烷烃在5A分子筛上吸附特性的影响.结果表明,石脑油中不同非正构烃类对正构烷烃在5A分子筛上吸附速率影响从大到小的顺序为:芳香烃类>环烷烃类>异构烃类.采用Arrhenius公式对实验数据拟合的结果表明,以芳香族化合物为溶剂时正构烷烃在5A分子筛上的扩散阻力最大.【总页数】5页(P42-46)【作者】曹君;沈本贤;刘纪昌【作者单位】华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海 200237;华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海 200237;华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海 200237【正文语种】中文【相关文献】1.5A分子筛吸附混合溶剂洗脱-气相色谱-同位素质谱分析土壤中正构烷烃单体碳同位素 [J], 张逐月;刘美美;谢曼曼;王道聪;凌媛;尚文郁;刘舒波;岑况;孙青2.分离石脑油正构烷烃新型5A分子筛吸附剂的制备 [J], 孙辉;刘纪昌;黄珏;沈本贤3.固定床双塔并联吸附分离石脑油中正构烷烃 [J], 曹昕;刘纪昌;沈本贤;孙辉4.石脑油中正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为研究 [J], 孙辉;沈本贤;焦鑫5.5A分子筛吸附法分离石脑油中正构烷烃的工艺研究 [J], 翟万军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
吸附富集的石脑油中正构烷烃裂解制烯烃经济效益分析

吸附富集的石脑油中正构烷烃裂解制烯烃经济效益分析
沈本贤;刘纪昌
【期刊名称】《当代石油石化》
【年(卷),期】2007(015)010
【摘要】为了集成优化利用石脑油资源,使乙烯裂解和催化重整工艺得到合理的原料调配,运用5A分子筛吸附分离技术将石脑油中的正构烷烃分离.富含非正构烃的吸余油作为优质催化重整原料或高辛烷值汽油调合组分,富含正构烷烃的脱附油作为优质蒸汽裂解制乙烯原料.在工业典型操作条件下,与以石脑油为原料的乙烯裂解工艺相比,气体收率由84.3%增加到90.8%,乙烯收率增加11~14个百分点,三烯总收率增加8~10个百分点.以90万吨/年乙烯装置为例进行了以吸附分离脱附油和石脑油共同作为裂解原料的石脑油部分吸附分离加工方案的经济效益分析.
【总页数】4页(P26-29)
【作者】沈本贤;刘纪昌
【作者单位】化学工程联合国家重点实验室(华东理工大学)上海200237;化学工程联合国家重点实验室(华东理工大学)上海200237
【正文语种】中文
【中图分类】TE6
【相关文献】
1.固定床双塔并联吸附分离石脑油中正构烷烃 [J], 曹昕;刘纪昌;沈本贤;孙辉
2.石脑油中正构烷烃在5A分子筛上液相吸附动力学特性 [J], 曹君;沈本贤;刘纪昌
3.石脑油中正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为研究 [J], 孙辉;沈本贤;焦鑫
4.吸附富集裂解原料中的正构烷烃蒸汽裂解制乙烯效果研究 [J], 刘纪昌;沈本贤
5.富集石脑油中正构烷烃,降低乙烯原料及能耗 [J], 沈本贤;刘纪昌
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石脑油分离技术进展与应用研究

石脑油分离技术进展与应用研究作者:王小青张连文来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期摘要:近年来随着煤化工产业的不断发展,新能源领域的不断壮大,越来越多的煤化工企业致力于开展石脑油分离技术。
本文结合当前我国石脑油分离技术的应用现状及发展状况进行系统的了解和研究,探寻我国石脑油分离技术在煤化工企业的应用前景,并针对分离技术的发展应用作更深层次的研究。
关键词:石脑油;分离技术;发展应用在化工企业生产过程中,将原料油进行蒸馏或者进行二次加工得到的一种轻质油品称之为石脑油。
二次加工的技术可分为加氢裂化、催化重整等均可将原料油制成石脑油。
煤化工石脑油近年来才开始被人们所熟知,它是煤制天然气、煤制甲醇、煤制油等新兴化工企业研发的产出物,主要由烷烃、芳烃等组分组成,与石油二次加工和原料油蒸馏而出的石脑油有较大不同。
在传统方向上,我国炼油化工企业主要利用石脑油采取轻重切割的技术手段,把重石脑油作为重整原料,而把轻石脑油则作为汽油调和组分或乙烯原料,这种传统的利用方式并不能够将石脑油在烃族组成上的优势充分发挥出来。
因此,对有限的石脑油资源如何进行高效的利用,使其在企业生产过程中创造最大的经济效益,已成为炼油化工一体化企业所面临的重要问题。
1 石脑油烃族满足不同用途的需求1.1 蒸汽裂解原料需求蒸汽裂解原料需要含量较高的正构烷烃,蒸汽裂解工艺若以石脑油为原料则其主要的生产产品即为乙烯,这也是生产乙烯的一种主要技术手段。
蒸汽裂解工艺若以自由基为基础的条件下,则裂解的结果受原料自身性质的直接影响,其整个工艺的产品收率及裂解性能主要是由原料中碳分子量、异构烷烃、正构烷烃、芳香烃以及环烷烃所决定。
参照整个工艺试验所得出的典型烃类裂解产物分布图可以得出:正构烷烃的乙烯、丙烯、丁二烯收率普遍较高,异构烷烃和环烷烃则次之。
1.2 重整原料需求高含量的芳香烃以及环烷烃是重整原料的根本需求。
若生产芳香烃采用催化重整工艺,则芳香烃产率和重整装置的液收很大程度上受原料的馏程和烃族组成的影响。
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个 吸 附/ 脱 附周期 才 能 达 到稳 定 , 单 柱 操 作 由于操 作周 期 限 制 容 易 受 到 非 稳 态 因素 的 干 扰 。 因此 , 本课 题新 建 了 固 定 床 双 塔 并 联 吸 附分 离 装 置 , 由 程序 控制 的 电磁 阀 进 行 自动 切 换 , 两 塔 分 别 进 行 吸 附/ 脱 附过 程 , 整体 连 续操 作 , 对 中国石 化上 海 高
质量分数小于 3 , 芳 烃潜 含量 比石 脑 油 提 高 1 2 . 3 1百 分 点 ; 脱 附油中正构烷烃质量分数大于 9 5 , 作 蒸 汽 裂 解 制乙烯原料时 , 与石脑油相 比, 乙烯 收 率 提 高 约 1 4百 分 点 。
关 键 词 :石脑 油 正构烷烃 双塔并联 吸附 5 A 分 子 筛
石脑 油 在 石 化 工 业 中主 要 有 三 种 用 途 : ① 用 作 蒸 汽裂 解 制 乙 烯 原 料 [ 1 ] , 占我 国 乙 烯 原 料 总量
的 6 O 以上 ; ②用 作催 化 重 整制 芳 烃原 料 ; ③用
平 优化 利 用 。 由 于 采 用 氮 气 脱 附 , 与 模 拟 移 动 床 工 艺相 比, 减 少 了正 戊 烷 脱 附剂 与 吸 附 油 、 脱 附 油 分 离 的精馏 过程 , 分离 能耗 显著 降低 [ 8 ] 。 由于 单 柱 吸 附 分 离 为 间 歇 性 操 作 , 人 工 切 换 吸 附/ 脱 附 过程 繁琐 , 不能 满足 连续 化 生产 的要 求 。
( 华 东 理 工 大 学 化 学 工 程 联 合 国家 重 点 实 验 室 ,上 海 2 0 0 2 3 7 )
摘
要: 在 固定 床 单 柱 吸附 分 离 研 究 的基 础 上 , 通过程序控 制 的 5 A 分 子 筛 固定 床 双 塔 并 联 吸 附 分 离 试 验
装置 , 对 中 国 石 化 上 海 高 桥 分 公 司石 脑 油 中 正构 烷 烃 吸 附 / 脱附分离过程进行连续操作 , 考 察 了 多周 期 运 转 的 吸
碳 数分 布分 别见 表 1和表 2 。
收稿 日期 :2 0 1 2 — 0 8 — 1 5 ;修 改 稿 收 到 日期 : 2 0 1 2 - 1 2 - 0 7 。 作 者 简 介 :曹 昕( 1 9 8 7 一) , 男, 山东德州人 , 硕士研 究生, 主 要 从 事 石 油加 工 工 艺研 究工 作 。 通 讯 联 系人 :刘 纪 昌 , E — ma i l : l i u j c @e c c u s t . e d u . c n 。
桥分公 司石脑 油 中正构 烷烃 、 非 正构 烃进 行连 续分
离, 在 自动 控制下பைடு நூலகம் 过多 周期 运转试 验 , 验证 5 A分 子筛 固定床 吸附分离石 脑油 中正构 烷烃工艺 的稳定 性, 并对工 艺条件进行 考察 , 以实现 生产 流程 的连续 化, 为工业应 用提供更 为可靠 的设计 依据 。
石
基 础研 究
油
炼
制
与
化
工
2 0 1 3年 4 月
PE TROLEUM PR0CES S I NG AND PE TROCHEM I CAL S
第 4 4卷 第 4期
固定 床 双 塔 并 联 吸 附 分 离 石 脑 油 中正 构 烷 烃
曹 昕 ,刘 纪 昌 ,沈 本 贤 ,孙 辉
吸 附分 离过程 中吸 附剂 的性 能往 往 需 要 经 过若 干
作 车 用燃 料 汽 油 的 调 合 油 。我 国原 油 偏 重 , 石 脑 油 收率 较 低 , 随着新 建 、 扩 建 大 型 乙烯 装 置 的投 产, 石 脑油 作 为 乙 烯 原 料 和 催 化 重 整 原 料 供 应 紧 缺 。裂 解制 乙烯 工 艺 和催 化 重 整 工 艺 对 石脑 油 原 料 族组 成 的 要 求 具 有 互 补 性 , 即 正 构 烷 烃 是 最 优 的乙烯 原 料 , 而 重 整 原 料 则 要 求 尽 可 能 高 的非 正 构烃( 尤其是 环 烷 烃 和芳 烃 ) 含 量 。从 分 子水 平 上 分 离石 脑 油 中正 构 烷 烃 和非 正 构 烃 , 实 现 乙 烯 和 芳 烃 收率 的 双 目标 优 化 , 是 建 设 资 源 节 约 型 社 会 和 提高 石化 企业 经济 效益 的迫 切要 求 。 2 O世 纪 7 O 一8 O年 代 , 美 国 UO P公 司开 发 了 采 用 正 戊 烷 作 脱 附 剂 的 模 拟 移 动 床 Mo l e x工 艺_ 3 ] , 实 现 了分 子 筛 脱 蜡 的 工 业 化。2 0 0 2年
1 实 验
1 . 1 原料 和试 剂 原料 : 中 国石化 上 海 高桥 分 公 司 ( S GP C) 石 脑
油, 馏 程为 3 2 ~1 7 4℃ , 其 P O NA 组成 和正 构烷 烃
固定 床气 相 吸 附分离 工 艺 以 5 A 分子 筛 为 吸附剂 ,
分 离 石 脑 油 中 的正 构 烷烃 l _ 6 ] , 实 现 了石 脑 油 组 分 的高 效分 离 , 脱 附 油 中正 构 烷 烃 的 质 量 分 数 大 于
附分离效果 , 并 对 工 艺 条 件 进 行 考 察 。研 究 结 果 表 明 , 吸 余 油 中正 构 烷 烃 含 量 经 过 5 个 吸附/ 脱 附周 期 后 趋 于 稳
定, 优 化的吸 附分离操 作条 件为 : 石脑 油原料体 积空 速 1 5 3 . 4 h , 吸 附/ 脱 附温度 2 7 0℃ , 吸附/ 脱 附切 换 时 间 3 0 mi n , 脱 附气体体积空速 1 2 7 . 5 h 啊 。 , 中间油切割时间 2 mi n 。在 该 工 艺 条件 下 , 稳 定 操 作 的 吸余 油 中正 构 烷 烃
附 分离工 艺L 5 ] , 拟将 分 离 出 的 正 构 烷 烃 用 于蒸 汽 裂解 生 产 乙 烯 。但 至 今 未 见 该 工 艺 技 术 与 重 整 、 乙烯 裂解 工 艺耦 合 的工 业 应 用 方 面 的 报 道 。近 年 来, 华 东 理工 大学 基 于分 子 管 理 的理 念 , 采 用 单 柱