诌议高效裂解生产乙烯的新方法
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催化裂解制乙烯的工艺
催化裂解制乙烯是一种重要的化工工艺,其通过将烃类化合物在高温下催化裂解,得到乙烯和其他副产物。
该工艺的主要原料是石油、天然气等烃类化合物,而催化剂则通常采用氧化铝和硅酸盐类物质。
在催化裂解制乙烯的工艺中,烃类化合物首先被加热至高温状态,然后通过催化剂的作用,发生分子间的碳碳键断裂,生成乙烯和其他副产物。
该工艺的主要优点是生产效率高、原料来源广泛、生产成本低等。
然而,催化裂解制乙烯工艺也存在一些问题,如催化剂的寿命问题、副产物的处理问题等。
因此,目前研究人员正在积极探索新的催化剂材料、工艺条件等,以提高该工艺的效率和可持续性。
总的来说,催化裂解制乙烯是一种重要的化工工艺,对于推动可持续发展和化工工业的发展都具有重要意义。
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乙烯技术创新案例乙烯是一种重要的化学品,被广泛用于生产塑料、橡胶、纤维等材料。
作为制造业和化工行业的关键原料,乙烯的生产技术一直备受关注。
在过去的几十年中,乙烯生产技术经历了许多创新,旨在提高生产效率、降低成本、减少环境影响等方面取得了显著进展。
下面将介绍乙烯生产技术方面的一个创新案例。
某化工公司在乙烯生产技术方面进行了一项重大创新,他们研发了一种新型催化剂,极大地提高了乙烯生产的效率和质量。
这种催化剂采用了先进的纳米材料技术,能够在更低的能耗下实现更高的乙烯产量,大大降低了生产成本。
传统的乙烯生产技术通常采用热裂解法,需要高温高压条件下使用贵金属催化剂,这种方法存在能耗高、生产成本昂贵、需要频繁更换催化剂等问题。
而新型催化剂的问世,很好地解决了这些问题。
新型催化剂采用了纳米技术,其高活性和高稳定性大大延长了催化剂的使用寿命,减少了更换催化剂的频率,降低了生产成本。
新型催化剂能够在较低温度下实现高效裂解乙烯原料,从而降低了能耗,减少了对环境的影响。
新型催化剂还能够提高乙烯产量,使生产效率得到显著提高。
除了催化剂的创新,该公司还提出了一系列配套的技术改进措施。
他们对生产流程进行了优化,引进了先进的过滤、蒸馏、和分离设备,提高了乙烯的纯度和质量。
他们还对废气处理系统进行了升级改造,采用了新型的废气处理技术,使排放的废气更加清洁环保。
这项乙烯生产技术创新成果的取得,不仅提高了该公司的生产效率和产品质量,降低了生产成本,还减少了对环境的污染。
该项技术创新有效地推动了乙烯工业的升级和转型,为行业带来了新的发展机遇。
这也是乙烯生产技术向着高效、清洁、可持续方向发展的一个典型案例。
乙烯的生产技术创新一直是化工行业的热点之一。
新型催化剂的应用、生产流程的优化、废气处理技术的改进等,为乙烯生产带来了新的发展机遇。
相信在未来,随着技术的不断进步和创新,乙烯生产技术将会迎来更多的突破和发展。
乙醇制乙烯的工业方法
乙烯是一种重要的有机化工原料,可以通过乙醇制备。
目前主要的工业方法有以下几种:
1. 乙醇蒸汽裂解法:将乙醇与水蒸汽在高温(约400-600摄氏度)和催化剂的作用下进行裂解,生成乙烯和水。
该方法可以利用乙醇作为廉价的原料,并且产物纯度较高。
2. 乙醇氧化法:将乙醇与氧气在催化剂的存在下进行氧化反应,生成乙醛,然后再经过脱水反应得到乙烯。
这种方法需要较高的反应温度和压力,并且对催化剂的选择和反应条件的控制要求较高。
3. 乙醇脱水法:将乙醇经过脱水反应,去除其中的水分,生成乙烯。
该方法通常需要使用一些特殊的脱水剂或催化剂来促进反应进行。
脱水反应可以通过热蒸汽、吸附剂或者一些特殊的分离技术来实现。
这些方法各有优缺点,具体在工业上的应用会根据经济性、技术可行性和环境影响等方面进行考量。
乙醇制乙烯是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素来选择最适合的方法。
生产乙烯等产品的电加热蒸汽裂解技术推广方案一、实施背景随着全球能源结构的转变和化工产业的快速发展,乙烯等化工产品的需求逐年增长。
为满足市场需求,提高产业竞争力,采用先进的电加热蒸汽裂解技术,成为当前产业结构改革的重要方向。
该技术以高效、环保、节能的特点,为乙烯等产品的生产提供有力支持。
二、工作原理电加热蒸汽裂解技术利用电能将原料加热至高温,使原料分子中的化学键断裂,产生乙烯等小分子化合物。
具体步骤如下:1. 原料预处理:将原料进行净化、脱水等预处理,以满足裂解要求。
2. 电加热:将预处理后的原料送入电加热炉,通过电能转化为热能,使原料加热至裂解温度(约800℃)。
3. 蒸汽裂解:加热后的原料在蒸汽的作用下,发生热裂解反应,生成乙烯、丙烯等小分子化合物。
4. 产品分离:将裂解产物进行冷却、分离,得到所需的乙烯等产品。
三、实施计划步骤1. 技术调研:收集国内外电加热蒸汽裂解技术的相关资料,分析技术成熟度和可行性。
2. 方案设计:根据调研结果,制定详细的电加热蒸汽裂解技术方案,包括设备选型、工艺流程、操作参数等。
3. 技术改造:对现有生产线进行技术改造,安装电加热蒸汽裂解设备,调试运行。
4. 人员培训:对相关操作人员进行技术培训,确保掌握电加热蒸汽裂解技术的操作要点。
5. 正式投产:完成技术改造和人员培训后,正式投入生产,并对生产过程进行持续监控和优化。
四、适用范围本技术推广方案适用于以石脑油、轻柴油等为原料生产乙烯、丙烯等化工产品的企业。
这些企业可通过采用电加热蒸汽裂解技术,提高产品收率、降低能耗和减少环境污染。
五、创新要点1. 采用先进的电加热技术,将电能转化为热能,实现高效、快速的原料加热。
相较于传统裂解技术,电加热具有更高的能量利用率和加热速度。
2. 引入蒸汽作为裂解反应的反应介质,可有效提高乙烯等产品的收率。
同时,蒸汽的使用有利于实现能量的梯级利用,降低能耗。
3. 通过优化工艺流程和操作参数,实现裂解反应的高效、稳定进行。
生产乙烯的三种工艺路线【生产乙烯的三种工艺路线】一、引言其实啊,乙烯在咱们的生活中可太重要啦!从塑料制品到各种化工产品,都离不开乙烯这个神奇的家伙。
那乙烯是怎么生产出来的呢?今天就来给大家唠唠生产乙烯的三种工艺路线。
二、蒸汽裂解工艺1. 历史蒸汽裂解工艺可是生产乙烯的“老牌劲旅”啦。
早在几十年前,它就开始为我们的工业生产默默贡献力量。
2. 制作过程说白了就是把烃类原料,比如石油中的各种成分,放到高温高压的环境里“煎熬”。
就像在大锅里煮东西一样,温度能达到800 多摄氏度,压力也不低,在这种极端条件下,烃类原料就发生裂解反应,生成乙烯、丙烯等一系列产品。
3. 特点它的优点很明显,技术成熟,生产量大。
但缺点也有,那就是能耗高,就像一个“电老虎”,消耗大量的能源。
4. 应用生活中到处都有它的身影,咱们用的塑料袋、塑料盆,很多都是通过蒸汽裂解工艺生产出乙烯,然后再加工制成的。
5. 未来发展虽然它有缺点,但在未来一段时间内,仍然会是生产乙烯的重要手段。
不过呢,科研人员也在努力改进技术,让它变得更节能、更高效。
三、催化裂解工艺1. 历史催化裂解工艺算是后起之秀啦,随着技术的进步逐渐崭露头角。
2. 制作过程这个过程就像是有个聪明的“小助手”帮忙。
在催化剂的作用下,烃类原料的裂解反应变得更加有针对性,能够更高效地生产出乙烯。
3. 特点它的优点是反应条件相对温和,能耗较低,而且产品的选择性更好,能更精准地得到我们想要的东西。
4. 应用在生产高品质的塑料和精细化工产品方面,催化裂解工艺可是大显身手。
比如说一些高级的塑料管材,可能就是由它生产的乙烯制成的。
5. 未来发展未来,催化裂解工艺有望进一步发展,催化剂的性能会不断提升,让生产更加高效和环保。
四、煤制烯烃工艺1. 历史咱们国家煤炭资源丰富,为了充分利用这一优势,煤制烯烃工艺应运而生。
2. 制作过程先把煤转化为合成气,然后通过一系列复杂的化学反应,合成出乙烯。
这就好比是把一块“黑石头”变成了“金宝贝”。
利用裂解炉生产乙烯热裂解特点:高温,吸热量大低烃分压,短停留时间,避免二次反应的发生反应产物是复杂的混合物热裂解的供热方式如下所示:直接供热法:工艺复杂,裂解气质量低,成本过高。
其裂解工艺一直没有很大发展!工业上烃类裂解生产乙烯的主要过程为:原料→热裂解→裂解气预处理(包括热量回收、净化、气体压缩等)→裂解气分离→产品乙烯、丙烯及联产物等。
一、原料烃组成对裂解结果的影响影响裂解结果的因素:原料特性;裂解工艺条件;裂解反应器型式;裂解方法等。
原料特性是最重要的影响因素!(一) 原料烃的族组成、含氢量、芳烃指数、特性因数裂解产物分布的影响1. 族组成(简称PONA值)定义:是指原料烃分子中所含各族烃的质量百分比P—烷族烃 N—环烷族烃O—烯族烃A—芳香族烃从表1-7作一比较,在管式裂解炉的裂解条件下,原料愈轻,乙烯收率愈高。
随着烃分子量增大,N+A含量增加,乙烯收率下降,液态裂解产物收率逐渐增加。
*包括乙烷循环裂解原料的PONA值常常被用来判断其是否适宜作裂解原料的重要依据。
表1-8介绍我国几个产地的轻柴油馏分族组成。
表1-8 我国常压轻柴油馏分族组成我国轻柴油作裂解原料是较理想的。
2. 原料氢组成定义:是指原料烃分子中氢原子的质量百分比,不包含溶解的H2烃类裂解过程也是氢在裂解产物中重新分配的过程。
原料含氢量对裂解产物分布的影响规律,大体上和PONA值的影响一致。
表1-9位各种烃和焦的含氢量比较。
表1-9 各种烃和焦的含氢量可以看出,碳原子数相同时,含氢量:烷烃>环烷烃>芳烃。
含氢量高的原料,裂解深度可深一些,产物中乙烯收率也高。
对重质烃类的裂解,按目前的技术水平,原料含氢量控制在大于13%(质量),气态产物的含氢量控制在18%(质量),液态产物含氢量控制在稍高于7~8%(质量)时,就容易结焦,阻塞炉管和急冷换热设备。
图1-3给出了不同含氢量原料裂解时产物收率。
从图中可以看出:含氢量 P>N>A 液体产物收率 P<N<A乙烯收率 P>N>A 容易结焦倾向 P<N<A3. 芳烃指数(BMCI)定义:BMCI=48640/TV+473.7×d15.615.6-456.8TV=(T10+ T30+ T50+ T70+ T90)/5TV—体积平均沸点,KT10、T30…—分别代表恩氏蒸馏馏出体积为10%,30%…时的温度,K基准:n-C6H14的BMCI=0芳烃的BMCI=100因此,BMCI值越小,乙烯收率越高,当BMCI﹤35时,才能做裂解原料。
乙烯的裂解工艺流程
乙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等行业。
乙烯的生产主要依靠乙烷的裂解工艺,通过高温将乙烷分解成乙烯和氢气。
本文将详细介绍乙烯的裂解工艺流程。
1. 原料准备
乙烷是乙烯的主要原料,通常从石油或天然气中提取。
在裂解过程中,乙烷需要经过预处理,去除杂质和硫化物,以保证裂解反应的纯净度和稳定性。
2. 加热和预热
乙烷进入裂解炉前需要先进行加热和预热处理。
加热可以提高乙烷的温度,使其更容易裂解;预热则可以减少对反应炉的腐蚀,延长设备的使用寿命。
3. 裂解反应
经过预处理和预热后的乙烷进入裂解炉,裂解炉通常采用催化
剂或热裂解的方式进行乙烷的分解。
在高温和催化剂的作用下,乙烷分解成乙烯和氢气。
裂解反应需要严格控制温度、压力和催化剂的使用量,以确保乙烯的产率和纯度。
4. 分离和提纯
裂解反应生成的乙烯和氢气混合物需要经过分离和提纯过程。
通常采用冷凝、吸附和蒸馏等方法将乙烯和氢气分离,然后通过洗涤、脱硫和脱氢等工艺将乙烯提纯,去除杂质和不纯物质。
5. 储存和运输
提纯后的乙烯需要进行储存和运输。
乙烯通常以液态或气态的形式储存,并通过管道、铁路或船运输到各个化工厂进行加工和应用。
以上就是乙烯的裂解工艺流程,通过原料准备、加热和预热、裂解反应、分离和提纯、储存和运输等环节,乙烯可以被高效地生产出来,并广泛应用于化工行业。
裂解工艺的稳定性和高效性对乙烯的生产具有重要意义,也是化工生产过程中的关键环节。
乙烯裂解三机研发生产方案一、实施背景随着中国石化产业的持续发展,乙烯裂解三机作为核心设备,对于提高石油化工行业的生产效率及降低成本具有重要意义。
然而,当前国内乙烯裂解三机的技术水平与国际先进水平仍有差距,设备效率低、能耗高、维护成本高。
因此,开展乙烯裂解三机研发生产,提升设备性能,降低使用成本,对于推动石化产业升级和实现绿色发展具有紧迫性。
二、工作原理乙烯裂解三机是一种将石油化工原料转化为乙烯和丙烯等产品的设备。
其工作原理主要是通过高温、高压、催化剂等手段,使原料发生裂解反应,生成乙烯和丙烯等产品。
同时,还伴随着一些副反应,如生成乙烷、丙烷等。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析:对当前市场进行深入调研,了解客户对乙烯裂解三机的需求,明确研发生产方向。
2.研发团队组建:组建由机械工程师、化学工程师、电气工程师等组成的研发团队。
3.技术方案设计:根据市场需求和团队能力,设计出符合要求的技术方案。
4.样机制作与实验:制作样机,进行实验验证,根据实验结果对技术方案进行调整优化。
5.产品定型与批量生产:经过多次实验验证后,确定最终技术方案,进行批量生产。
6.市场推广与销售:组织市场推广活动,销售产品,并提供售后服务。
四、适用范围本方案适用于石油化工企业、炼油厂、化肥厂等需要使用乙烯裂解三机的企业。
五、创新要点1.高效能裂解技术:通过优化裂解反应条件,提高乙烯和丙烯的产出率,降低能耗。
2.智能控制系统:采用先进的智能控制系统,实现设备的自动化和远程控制,提高设备运行效率。
3.耐磨耐腐蚀材料:采用新型耐磨耐腐蚀材料,提高设备的使用寿命和稳定性。
4.模块化设计:采用模块化设计,便于设备的维修和更换零部件。
六、预期效果1.提高乙烯和丙烯的产出率20%。
2.降低设备能耗25%。
3.提高设备运行效率30%。
4.延长设备使用寿命20%。
5.降低设备维护成本15%。
七、达到收益根据预期效果,本方案的收益如下:1.提高产量带来的收益:20%的产出率提高意味着同等投入下可以获得更多的产品,从而增加销售额。
乙烯的裂解工艺流程
《乙烯的裂解工艺流程》
乙烯是一种重要的化工产品,广泛应用于塑料、橡胶、化肥等行业。
而乙烯的生产主要依赖于乙烯裂解工艺。
乙烯的裂解工艺主要包括热裂解和催化裂解两种方式。
热裂解是将乙烷或乙烯以高温加热,使其在缺氧或氧气气氛下发生分解反应,生成乙烯和其他烃类化合物。
这种裂解方式通常采用在加热炉中进行,加热炉内部填充有催化剂,通过加热使原料气和催化剂发生反应,产生乙烯。
热裂解的优点是工艺简单,但能耗较高。
催化裂解是将乙烷或乙烯通过催化剂进行裂解。
催化裂解通常采用反应器来完成,反应器内部填充有合适的催化剂,通过调控温度和压力使催化剂和原料气发生反应,生成乙烯和其他烃类化合物。
催化裂解的优点是产物纯度高,能耗低,但工艺复杂度高。
无论是热裂解还是催化裂解,都需要经过预处理和生产过程。
预处理包括原料气的净化和预热,生产过程包括原料气与催化剂的接触反应、反应产物的分离和纯化、再生催化剂等步骤。
总的来说,乙烯的裂解工艺流程是一个复杂的生产过程,需要综合考虑原料气的选择、工艺参数的控制、设备的选型等多个因素,才能够实现高效、稳定地生产乙烯产品。
随着化工技术
的不断发展,乙烯的裂解工艺也在不断改进和优化,以适应市场需求和环保要求。
诌议高效裂解生产乙烯的新方法
作者:刘轶凡
来源:《中国科技博览》2013年第21期
[摘要]目前,乙烯生产主要采用蒸汽分解方法,是最为主流的生产方法。
但蒸汽分解需要较高的反应温度,昂贵的高温合金钢材料等,这些都极大的提高了生产成本。
本文从裂解反应的机理出发,探索性的研究并讨论高效分解生产乙烯的新方法。
激波点火法因为没有热量通过管壁的热传导,反应器可以利用冷却水降低温度,因此反应器不需要耐高温金属合金,从而降低了设备造价;反应器的通径不受限制,有助于扩展使用年限。
反向射流混合加热法有助于扩展运动周期;也可以使产量增加,出现规模效应优势。
反应器可以用冷却水温度降低,不需要使用需要不断更换的高价镍铬合金钢管,降低了安装成本和运营成本。
[关键词]高效裂解;催化剂;反应机理;石油
中图分类号:TE19文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0076-01
目前,乙烯生产主要采用蒸汽分解方法,是最为主流的生产方法。
但蒸汽分解需要较高的反应温度,昂贵的高温合金钢材料等,这些都极大的提高了生产成本。
早在1970年之前,就曾经有许多科学家开始做过生产乙烯新技术路线的研究工作,当年采用激波管技术,然而并没有取得很好的效果,不但生产难度巨大,生产的产品不多,而且入不敷出带来了较大的经济损失,故而缺乏工业生产使用价值[1]。
本文从裂解反应的机理出发,探索性的研究并讨论高效分解生产乙烯的新方法。
一.生产乙烯的反应原理
石油碳氢化合物分解一般按正碳离子反应机理和自由基反应机理进行。
酸性催化条件下,烃类在催化剂的酸性表面首先产生碳正离子,碳正离子反应的最终产物即为丙烯、丁烯等。
石油碳氢化合物的第一裂纹在高温热分解条件下会产生自由基,自由基是极不稳定的极性键,进一步使烯烃和烷烃在B位打破。
是由于在烯烃中乙烯是在高温下稳定,但在烷烃中甲烷是稳定的,因此在自由基反应的最终产物的乙烯和甲烷是最为稳定的。
常见的分解有催化热分解和蒸汽分解,所不同的是:蒸汽分解的热反应为主,但催化热分解同时具有催化反应和热反应特性,同时由于催化剂的使用减少了分解反应的活化能,催化热分解反应温度为低于蒸汽分解明显原因;与催化分解相比,催化热分解用催化剂明显不同,催化分解催化剂是一种主要由B酸型沸石催化剂构成,烃化合物分解主要有碳正离子反应,因此气体烯烃主要由丙烯和丁烯为主,但催化热分解使用最新式的沸石催化剂,其活性成分很高,该烃化合物即可以有由碳离子反应生产丙烯和许多丁烯,而且可以促进自由基反应生产乙烯。
二.乙烯生产的技术关链
石油化工企业发展重点就是如何提高乙烯产量,不断强化或发展乙烯生产装置。
石油烃类原料,进行高温下的热分解和控制条件,故而产生的烯烃和芳香烃化合物,然后被称为分离纯化装置进行乙烯生产[2]。
如想取得好的效果,主要考虑以下3个方面:第一,热分解技术。
如何利用原材料,最佳工艺条件为,以最小的能源消耗和最大能量回收,获得最活跃的原则;但是否适应原料变化不影响获得积极的原则接受率。
分解反应温度高,乙烯峰值接收率也较高。
因此,提高反应温度成为得到较高的乙烯收率的必要条件。
分解温度越高,对应的接收率达到最大值的最佳停留时间还短。
时间越短,控制难度也越大。
第二,分离,纯化技术。
如何以最少的能源消耗,最低的设备投资,完成分离、纯化过程。
第三,能源系统技术。
如何将热分解过程中热能回收并利用于有效的分离纯化工程。
三.激波点火法
该方法为进气周期短,不能点燃。
富甲烷混合物在它前面的形成脱体激波,激波温度升高后,甲烷和氧气点火燃烧,温度进一步升高[3]。
额外的甲烷和氢气发生反应产生乙烯和乙炔。
这种分解方法的关键是混合区甲烷和氧气的混合物的温度高出激波温度,混合时间大于点火延迟时间远。
冲击波后可以点燃已经点燃混合区。
冲击波有气体瞬间升到高温的能力。
由于低温延伸到高温度只需几个分子碰撞过程。
因此,激波加热方法能满足要求的高温分解反应的能力;具有最佳停留时间;为精确控制提供了必要的条件。
此项技术已经具备了一定的规模,增加乙烯的收率的可能性。
此外,因为没有热量通过管壁的热传导,反应器可以用冷却水温度降低,因此不需要耐高温合金制造的分解反应,降低了设备造价;反应器的通径不受限制,更有助于扩展使用年限。
四.反向射流混合加热
目前,我国乙烯生产中较好的炉型是SRT-HI炉[4],但是存在:控制系统复杂,容易产生热点,停留时间长,乙烯的接收率有限等缺点。
充分考虑前面两节谈到的相关原理以及技术关键,为了克服以往激波加热法存在的困难以及目前我国裂解炉型上的不足,作者采用反向射流混合加热方法。
反向射流与超音速流的相互干扰,其混合料的强度和搅拌速度搅拌明显顺流超音速流相比强很多。
本方法可以提高乙烯的生产率,可节省大量费用,具有良好的应用前景。
此外,该方法有助于扩展运动周期;也可以使产量增加,出现规模效应优势。
反应器可以用冷却水温度降低,不需要使用不断更换的高价镍铬合金钢管,从而降低了安装成本和运营成本。
当然,本研究还很粗糙浅显,但也需要有生产经验的工程师和技术人员继续对此项目关注和深入研究。
五.结语
乙烯生产能力是衡量一个国家石油化学工业水平的重要标志。
目前,在世界47个国家和地区的137家公司有乙烯年生产能力5.9 x108吨,其中西欧1.5 x108吨,日本7.5 x107吨,韩国约3.1 x107吨,我国也将打破通过2.0 x107吨乙烯及其衍生物的产量。
虽然近年出现的供大于求的现象,但没有影响乙烯生产装置的延伸。
日本表示,即使韩国增加生产装置造成市场的
不稳定,我们不能放弃扩张计划,放弃扩张计划意味着日本的石化行业失去竞争力。
显然,乙烯在石油化学工业具有极其特殊的重要性。
本文从裂解反应的机理出发,探索性的研究并讨论高效分解生产乙烯的新方法。
本文介绍的两种方法虽然就理论研究看有很多优点,但是本研究还处于研究初级阶段,就今后长远来看,还是需要有生产经验的工程师和技术人员继续对此项目关注和深入研究。
参考文献
[1] 黄贤智,许金钧,李文钦,卢建敏.多波长分光光度法(二)——萤光黄、罗丹明6G 和罗丹明B三组分混合物的测定[J].实验技术与管理.1986.(01).
[2] 代云波,向左云,马波,张发武,吴绍学,杨吉吉,魏云林.流感病毒裂解疫苗生产中的灭活及裂解工艺稳定性研究[J].云南大学学报(自然科学版). 2007.(S3).
[3] 王英,李波.化工一厂H#裂解炉复杂控制方案分析[J].中国科技信息. 2011.(16).
[4] 王学容,王建国.混合物物态方程的计算[J].强激光与粒子束.2011.(08).。