煤化工工艺概述范文

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煤化工工艺概述

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【关键词】职业能力 工艺美术专业 模块化教学 课程改革

【中图分类号】J5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)08-0016-02

《教育部关于进一步深化中等职业教育教学改革的若干意见》中明确指出“深化课程改革,努力形成就业导向的课程体系。推动中等职业学校教学从学科本位向能力本位转变,以培养学生的职业能力为导向,调整课程结构,合理确定各类课程的学时比例,规范教学。积极推进多种模式的课程改革,促进课程内容综合化、模块化,提高现代信息技术在教育教学中的应用水平”。因此课程改革已成为当前中职艺术设计教育面临的核心任务,积极探索建立以就业为导向、以职业能力为本位的中职工艺美术专业课程体系成为当务之急。

一、中职工艺美术专业教学现状分析

我国中职工艺美术专业起步较晚,真正意义还是改革开放以后才开始发展起来的。中职工艺美术专业在探索新的课程体系、课程模式、实践教育、产学研结合等方面虽然取得了一定的进展,但仍存在一系列问题:

1.课程模式基本是沿用传统的学科型课程体系。我国的大多数中职学校是在原计划经济时代的中专的基础上转型过来的,大体还是沿用传统教育的培养模式,课程体系也基本上沿袭了学科型的课程体系,大而全的现象较为突出,与中职教育以职业能力为本位,强调教学应具有职业性、岗位性和应用性的实践性课程教学原则相悖。

2.课程设置和人才培养目标定位模糊。课程设置在很大程度上带有随意性、粗放性和盲目性,课程设置与行业、企业和职业界的联系不够紧,教学模式改革力度不大,教育质量不高,部分专业的课程建设缺乏相对的稳定性。

3.课程内容与岗位任务关联度低。课程内容没有建立与岗位任务的联系,最突出的问题是职业教育培养的毕业生职业能力和学习能力相对偏低,岗位适应能力和岗位迁移能力比较欠缺。

二、模块化教学相关理念

1.模块化教学的概念

模块化教学模式是以就业为导向,根据就业岗位的任职要求和在职业领域(生涯)可持续发展的要求,解构教学内容,按认知规律和能力本位导向重构课程,形成模块化的课程体系,并对教学过程进行全方位改革和创新的一种教学模式。

2.模块化教学的特点

(1)以职业能力系统化为目标来设计课程;

(2)采用模块化课程结构;

(3)重点关注如何综合运用所获得的理论知识、操作知识、工作态度来完成工作任务;

(4)以典型产品或服务为载体使工作任务具体化, 强调先呈现工作任务。理论知识、操作知识的学习和工作态度的形成是建立在工作任务完成的基础上。

三、中职工艺美术专业模块化课程体系的构建

构建以就业为导向、以职业能力为本位的工艺美术专业模块化教学,必须根据就业岗位的任职要求和在职业领域(生涯)可持续发展的要求,以实际工作岗位流程为依据,以典型工作任务为引领,对课程体系、教学模式、课程考核评价体系等方面进行全方位、系统化的重新构建,探索培养符合市场需求的工艺美术专业应用型、技能型人才。

1.课程开发的基本思路及设置原则

工艺美术专业课程开发及设计以传统中职教育课程的弊端为突破口,以国内外职教课改成功经验为借鉴,以就业为导向,以职业能力为本位,以岗位(群)需求为依据,以形成学生的职业能力为核心,讲求实用实效,它是一种横向为主的模块式教学体系,全面提高学生的职业能力和社会需要的适应能力素质为核心,全面进行工艺美术专业课程的改革与创新,建立以就业为导向的能力本位的课程模式。

2.模块化课程的构建内容

模块化教学模式的核心是课程的模块化。它包括四方面内容:

一是模块的搭建,课程模块是一个个项目化的学习单元,它把实践知识、理论知识与实际运用情景有机结合起来,是学习领域的具体化,一门模块课程可以设计为若干个模块,一个模块又可以分为若干项目,项目之间,模块之间,依据工作逻辑和工作任务的不同而有差异,可以通过多条路径来选择,如工作对象、产品、岗位、操作程序、系统和设备的解构等。

二是模块组合,模块内容通过工作任务引领专业知识,每个模块都是一个相对独立而完整的学习单元和任务的组合,具有明确的学习目标,模块之间的关系可以是平行的,也可以是递进的。

三是任务要求,主要是针对职业工作岗位过程所需要的单位任务,对需要采取的动作和行为进行描述,包括了实践技术知识、技术理论知识及拓展知识的内容。

四是技能训练,明确训练的项目名称、工具、材料、场地及操作步骤通过这种动态学习方式完成阶段性学习目标,形成综合职业能力。

3.模块化课程体系的建设

以就业为导向、以职业能力为本位的中职工艺美术专业模块化课程体系的构建的内容主要是对课程的解构和重构的改革。

(1)基于职业岗位工作过程的进行课程解构

一方面要明确专业培养目标,这种专业人才培养目标是具体化的,是具有职业岗位或者岗位群的专业培养目标;另一方面是要对职业岗位进行深入的工作分析,确定从事这个职业所要求的能力标准。这种课程解构的核心意义在于突破了以知识体系为核心的课程标准,建立了以职业能力为核心的课程标准。

(2)基于职业岗位能力导向进行课程重构

首先,对形成职业岗位能力所需要的知识、技能和态度进行清晰的梳理,确定工艺美术专业教学的基本内容。其次,根据专项能力来划分课程模块和模块化课程的主要内容。再次,确定每个课程模块的教学目标、内容体系、基本环境、教学组织。然后,根据模块教学目标的要求设计有效的教学方法、教学过程及教学评价。最后,明确知识、技能、态度之间的关系,重点关注如何运用所获得的理论知识、操作技能、工作态度来完成工作任务,从而形成在复杂工作情景中做出判断和采取行动的能力。

四、模块化课程体系的成效

工艺美术专业模块化课程体系的目标面向职业岗位群,把形成学生的职业能力作为课程目标,把职业所需要的知识、技能、态度有机地整合在一起,形成“基本素质—职业能力—岗位技能”三位一体的课程模式,缩小了学生在校期间所学技能与行业需求之间的差异,体现了以就业为导向,以能力为本位的原则。

1.建立了职业能力系统化的课程体系。工艺美术专业模块化课程体系打破了“三段式”纵向学科体系,构建了以技术应用能力的形成为中心的横向体系——职业能力系统化课程体系,遵循了职业能力形成的规律,与职业教育培养目标相吻合,有效地克服了传统课程的弊病。

2.实现了课程内容综合化。工艺美术专业模块化课程具有相对独立和便于灵活组装等特点。有利于以工作任务为中心,将相关知识、技能、态度等内容进行科学整合,形成综合化课程,还有利于课程体系整体优化。

3.实现了课程教学现代化。工艺美术专业模块化课程是以工作任务为中心开发的,必须在真实(仿真)的工作场景及先进的生产技术设备环境中开展教学活动,有利于实现课程教学现代化。

4.实现了课程评价社会化。对工艺美术专业模块课程的评价是由生产一线的技术专家完成的,这有效缩小了课程教学与生产现状及职业要求之间的距离,提高了毕业生的岗位适应性与就业能力。

5.有效地促进了专业教师队伍整体素质的提高和“工学结合”。为了达到模块化课程的教学目标,专业教师们必须努力钻研新知识、新技术、新工艺,不断提高自身水平;学校必须主动加强与现代企业的合作,以有效提升师资队伍的教学水平,成功实现校企的深度合作。

综上所述,中职工艺美术专业,培养的是在艺术设计领域生产、建设、管理和服务第一线需要的中等技能型、应用型和实用型专门人才。采用以职业能力为本位的工艺美术专业模块化教学是有效的途径,也是改革的方向之一,其构建与实施还处在探索阶段,还存在相当的局限性,本文希望能够得到更多专家同行的指点,共同促进中职工艺美术专业的建设和发展。

参考文献:

[1]武宁.对中职学校电脑艺术设计专业课程体系构建的思考[D]. 包头:内蒙古师范大学,2010.

[2]刘晓.课程的解构与重构[M].长沙:湖南大学出版社,2010.

[3]谢海涛. 从中德艺术设计教育的差异看模块化课程体系建设[J].装饰,2009(01):103-105.

[4]周鹏程.动漫设计与制作专业模块化教学课程体系构建模式的探索与实践[J].湖南工业职业技术学院学报,2009(6):138-140.

[5]周海清.湖南高职艺术设计教育课程改革的研究——以湖南科技职业学院艺术设计专业课程为例[D].长沙:湖南师范大学,2007.

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关键词:德士古;煤气化;高氨氮;废水处理

中国在国际上的发展速度都是有目共睹的,但是伴随着对于环境的污染和能源的消耗,因此为了我国能够长期稳定的发展下去,可持续发展成为了我国发展的新模式,对于化石能源中的煤炭资源由于其污染较为严重,经常作为环保批判的对象,主要由于煤炭在开采和使用过程中都会对环境产生污染,现阶段的煤化工废物也需要满足新的环保标准,处理技术有待提高。

1关于煤气化高氨氮废水的概述

煤化工企业是由于石油资源紧缺而发展起来的,其生产过程中产生的废水含有大量有毒物质,其中的氨氮含量较高,包含的有机物也很难被降解处理,因此煤化工企业的废水处理成为了环境保护的重要研究内容。基于煤化工对于经济发展的重要性,如何在坚持可持续发展的道路上正确处理煤气化高氨氮废水成为了一项重要的研究课题。德士古煤气化合成化工产品的技术是当前煤化工企业中的创新型技术,在我国北方使用较为广泛,但是这些区域也恰恰是水资源匮乏的区域,对于水资源的保护尤为重要。煤气化高氨氮废水的主要特点是排放量大,处理难度和处理成本始终无法降低,从经济性考虑很多煤化工企业宁愿选择污染环境接受处罚,也不愿意投入高额资金进行废物处理工作。

2现阶段我国煤化工废水处理工艺方法简介

在我国的煤化工领域废水处理基本按照以下几个步骤进行,即物化预处理后开展生化处理,最后再实施物化深度处理。第一步物化预处理。在这一步骤中,主要为了去除废水中所含的大量油脂,为下一步的生化处理奠定基础。目前最常用的方法是隔油池与气浮法相结合,这种方法还可以将油脂进行回收利用,具有很好的经济性,其余集中如均质调节、通过初沉除去大颗粒固体等形式在处理效果上略差。表1进水指标第二步生化处理。在经历了物化预处理后的废水进入到生化处理环节,常用的方法有缺氧生物法和好氧生物法相结合的处理工艺但是传统的生化处理后有些参数指标处于不稳定状态,经常无法通过检测,说明处理效果不佳,为此有些技术人员开发了新的好氧生物处理方法,其中的典型代表是PACT法、厌氧生物法、流动床生物膜法(CBR)和曝气生物滤池BAF法等。具体来讲PACT法是增加了一些活性炭粉末来帮助微生物提高生存率,增强处理能力。厌氧生物法则主要采用上流式厌氧污泥床(UASB)工艺。最后一步是深度处理。当煤气化后的高氨氮废水经过前面两个步骤的处理后,水中的一部分污染物指标已经极大的降低,但是离环保排放的标准还有距离,仍需要进行最后一步的深度处理。当前的深度处理主要有固定化生物技术、混凝沉淀法、吸附法和超滤以及反渗透等膜处理法。实际上固定化生物技术是一种新兴技术,主要通过选择优势菌种有针对性的处理德士古煤气化的高氨氮废水。混凝沉淀法则是利用混凝剂来实现更好的沉淀,有助于物理过滤效果的提升,混凝剂还能够改变废水的PH值,促进其中的悬浮物沉淀,后期再进行简单的固液分离就能够达到良好的清除效果。

3不同废水处理方法的优劣比较

PACT处理方法效率低,但是其处理效果好,且环保性高,适用于含沉淀物固体颗粒较多的废水。厌氧生物法对设备和环境要求较高,需要满足一定压力和温度,因此适合处理有机物含量较高的废水。曝气生物滤池法目前仍处于推广阶段,处理效果好但相对价格较高。固定化生物技术依赖于菌种选择的水平,且针对性较强。

4结语

通过本文上述分析可以看出,现阶段我国德士古煤气化废水具有高氨氮含量、降解难度大等特点,为了能够降低对环境的污染,现有的废水处理技术能够通过三个步骤来实现废水高效处理,具体的工艺优劣不同,仍有待后续研究来推动行业的发展。

参考文献:

[1]冯峰.德士古煤气化灰水工艺分析.化工管理[J],2015(15):166-166.

[2]张,贾明畅.浅析高氨氮废水处理技术的研究.建材发展导向:下[J],2014(11).

[3]谭心舜,程乐斯,贾小平,毕荣山.德士古煤气化工艺CO_2排放分析.化工进展[J],2015(4):947-951.

[4]侯遵辉,董嘉丽,孟祥龙.浅析德士古煤气化炉耐火砖的使用与损蚀.科技信息[J],2014(15):103-103.

[5]兰晶晶.浅析高氨氮废水的处理技术的一些探析.化工管理[J],2014(9):125-125.

篇3

【关键字】:煤化工废水、废水处理工艺、深度处理

Abstract:The traditional coal chemical industry is a high energy consumption, high emissions, high pollution, low efficiency with low technology content and low added value products as the leading factor, namely "three high and one low" industry, the excessive consumption of resources, serious pollution of the environment, the extensive unsustainable development mode has been difficult to continue. Integrated application of new technology of clean coal technology, advanced coal conversion technology and energy saving, saving, emission reduction, pollution control and so on, is the core of modern coal chemical industry.

Key words:Coal chemical industry wastewater; wastewater treatment;advanced treatment

中图分类号:X703 文献标识码: A 文章编号:

一、煤化工行业发展概述

煤化工始于18世纪,19世纪形成体系,20世纪成为化学工业的重要组成部分。第二次世界大战后,石油化工消弱了煤化工在化学工业中的地位。20世纪70年代石油能源危机时,煤化工曾一度再受青睐。我国煤炭资源相对丰富,能源消费以煤为主,消费比例高达70%左右,另外,我国的化学工业是以煤化工起家的,过去、现在以致将来,煤化工都是我国化学工业的基础和支柱之一。

二、 煤化工发展趋势

传统的煤化工是以低技术含量和低附加值产品为主导的高能耗、高排放、高污染、低效益,即“三高一低”行业,这种对资源过度消耗、严重污染环境、粗放的不可持续的发展方式己难以为继。洁净煤技术、先进的煤转化技术以及节能、降耗、减排、治污等新技术的集成应用,是现代煤化工的核心。

现代煤化工是技术密集型和投资密集型产业,坚持一体化、基地化、大型化、现代化,形成循环经济园区实施集约经营。 采取最有利于资源利用、降低污染、保护生态、提高效益的建设和运行方式,实现可持续发展。

三、 煤化工废水的基本特点

煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主,水质波动大、组分复杂,废水含有大量酚、氰及氨氮等污染物,这些污染物大多以芳香族化合物或杂环化合物的形式存在,其生物可降解性较差难降解,煤化工废水中的氨氮含量很高,是一般城市生活污水的近10倍,碳氮比严重失衡,给处理系统增加了非常大的难度。

目前国内处理煤化工废水的技术主要采用生化法,生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用,但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差,使得煤化工行业外排水CODcr难以达到一级标准。

同时煤化工废水经生化处理后又存在色度和浊度很高的特点,因含各种生色团和助色团的有机物,因此,要将此类废水处理后达到回用或排放标准,主要进一步降低CODcr、氨氮、色度和浊度等指标。

四、 煤化工废水处理方法

氨氮的达标处理是煤化工废水处理的重点和难点,并已成为处理成败的决定因素,治理工艺路线基本遵行“物化预处理+生化处理+物化深度处理”,以下做简单介绍。

1 、物化预处理

预处理常用的方法:隔油、气浮等。 因过多的油类会影响后续生化处理的效果,气浮法煤化工废水预处理的作用是除去其中的油类并回收再利用,此外还起到预曝气的作用。

2 、生化处理

对于预处理后的煤化工废水,国内外一般采用缺氧、厌氧、好氧的生物法处理,但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物,单独采用好氧或厌氧技术处理煤化工废水并不能够达到令人满意的效果,厌氧和好氧的联合生物处理法逐渐受到研究者的重视。

(1)改进的缺氧生物法

在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,固化富集废水中难降解的有机物,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。

(2)厌氧生物法

一种被称为上流式厌氧污泥床(UASB)的技术,以及由此优化而来的膨胀颗粒污泥床(EGSB)用于处理煤化工废水。废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器,大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和CO2在反应器的上部。设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。 另外,活性炭厌氧膨胀床技术也被用于处理煤化工废水,该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。

(3)好氧生物法

CASS工艺是利用自然界的氮循环原理,采用人工控制的方法予以实现的。具体过程为:废水中的有机氮在好氧条件下离解成氨氮,而后在硝化菌的作用下转化为硝酸盐氮(即硝化过程);随后在缺氧条件下,反硝化菌作用并由碳源提供能量,使硝酸盐氮部分变成氮气逸出(即反硝化过程)。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素主要是温度、溶解氧、PH值、碱度以及反硝化所需碳源等。生物脱氮系统中硝化菌增长速度缓慢,所以要有足够长的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充裕的碳源提供能量才可促使反硝化过程顺利进行。

煤化工废水经过厌氧酸化处理后,废水中有机物的生物降解性能显著提高,使后续的好氧生物处理CODcr的去除率达90%以上。其中较难降解的有机物萘、喹啉和吡啶的去除率分别为67%,55%和70%, 而一般的好氧处理这些有机物的去除率不到20%。 采用CASS工艺处理煤化工废水,也得到了比较满意的效果。

3 、深度处理

煤化工废水经生化处理后,出水的CODcr、氨氮等浓度虽有极大的下降,但由于难降解有机物的存在使得出水的COD、色度等指标仍未达到排放标准。因此,生化处理后的出水仍需进一步的处理。深度处理的方法主要有混凝沉淀、固定化生物技术、催化氧化法及反渗透等膜处理技术。

(1)混凝沉淀

沉淀法是利用水中悬浮物的可沉降性能,在重力作用下下沉,以达到固液分离的过程。其目的是除去悬浮的有机物,以降低后续生物处理的有机负荷。

在生产中通常加入混凝剂如铝盐、铁盐、聚铝、聚铁和聚丙烯酰胺等来强化沉淀效果,此法的影响因素有废水的pH、混凝剂的种类和用量等。

(2)固定化生物技术

固定化生物技术是近年来发展起来的新技术,可选择性地固定优势菌种,有针对性地处理含有难降解有机毒物的废水。 经过驯化的优势菌种对喹啉、异喹啉、吡啶的降解能力比普通污泥高2~5倍,而且优势菌种的降解效率较高,经其处理8h可将喹啉、异喹啉、吡啶降解90%以上。

(3)高级氧化技术

由于煤化工废水中的有机物复杂多样,其中酚类、多环芳烃、含氮有机物等难降解的有机物占多数,这些难降解有机物的存在严重影响了后续生化处理的效果。 高级氧化技术是在废水中产生大量的HO·自由基HO·自由基能够无选择性地将废水中的有机污染物降解为二氧化碳和水。高级氧化技术可以分为均相催化氧化法、光催化氧化法、多相湿式催化氧化法以及其他催化氧化法。 催化氧化法可以应用在煤化工废水处理工艺的前段,去除部分COD和增强废水的可生化性,但存在消耗量大,运行不经济的问题,因此该技术在后续的深度处理单元中应用可以获得更好的经济性和降解效果。

(4)膜处理法

考虑用户用水情况,可采用分质膜处理技术,如采用反渗透处理技术处理锅炉补给水、采用纳滤技术处理循环冷却水等。

考虑到设备的节能、运行压力、膜的透过率、膜的脱盐率、出水的含盐量等因素,反渗透膜元件宜采用螺旋卷式结构反渗透膜,与管式、板式和中空纤维式相比,具有水流分布均匀、耐污染程度高、更换费用低、外部管路简单、易于清洗维护保养和设计自由度大等许多优点。

纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它因能截留物质的大小约为纳米而得名,对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除废水中的有机物和色度,脱除废水的硬度,部分去除溶解性盐。

五、结束语

随着煤化工行业的发展,环境问题也越来越突出,对废水处理的问题,越来越受到社会和人们的关注,进一步了解煤化工废水处理技术的相关知识,积极发展废水处理产业,实施污染物的减量化、再使用、再循环,提高资源利用率,以资源节约、环境保护为标志,实施可持续发展的循环经济,是发展煤化工的产业的必经道路。

参考文献:

[1]谢全安,薛丽萍.煤化工安全与环保.化学工业出版社,2011 .

[2]张志华,李龙家,高亚楼.煤化工废水预处理的工艺改进[J].价值工程,2010(22):115-117.

[3]范树军,张焕彬,付建军.铁炭微电解/Fenton 氧化预处理高浓度煤化工废水的研究[J].工业水处理,2010(08)

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关键词:DCS系统;故障判别;处理方法

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)66-0038-02

Distributed Control System简称DCS控制系统,也称集散控制系统。它是相对于集中式控制系统而言的一种集散式控制系统,它以通讯网络为纽带,具有多级计算机系统,由过程控制级和过程监控级组成,综合通讯、计算机、显示和控制等4C技术,在系统功能方面同集中式控制系统没有太大区别,不同的是系统功能的实现方法。因此,下面简单介绍一下DCS控制系统在煤化工业中的应用,以及DCS系统在实际操作过程中遇到故障时,该如何进行故障的检测判别、维护和处理呢?其具体处理方法又是什么呢?

1 DCS系统概述及特点

DCS系统将控制功能分散于各台计算机,系统结构采用容错设计,因此,即便其中一台计算机出现故障也不会影响到系统其他功能停止工作,另外,每台计算机在系统中都承担比较单一的任务,因此,可以对每台计算机配备特定结构和软件的系统,使其有针对需要地实现其功能,同时也提高了每台计算机在系统中的可靠性。

那么,DCS控制系统究竟有什么特点呢?归纳起来大致有以下几点:

1)DCS系统具有相对开放的控制功能

DCS系统控制程序采用任务运行方式,每个任务都可以预先设定运行优先级及运行周期,因此,不仅能实现复杂调节回路的愿望,还能实现开关量的快速控制。其设计也采用系列化的设计,各台计算机可以采用局域网的形式进行通信并实现信息传输,当需要改变其传输方式、系统功能及需要扩充之时,可以直接增设计算机台数,并且简单而方便的连入系统通信网络,如果需要卸下部分计算机,也是同样的道理,根本不会影响到其他系统的正常运作。

2)DCS系统具有配置灵活的功能

DCS系统在软硬件组态过程中,通过不同流程应用对象来实现软件的组态,简单而言就是确定控制信号与测量及它们之间的连接关系,而控制所需要的各种监控和报警画面,是通过控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形来实现的,这就简单而直接地实现了所需要的控制系统。

3)DCS系统维护起来更加简单

DCS系统所设置的小型或微型的专用计算机,因为其功能单一,每一台都有属于自己的单一而专业的任务,因此,当出现故障时,也会显得容易更加容易检测,当其中一台出现故障之时,因为不会影响到其余设备的正常运行,所以维修起来也相对简单,可以迅速地找到维修方法并排除故障。

4)DCS系统具有个工作站之间的相互协调性

在DCS系统中,每隔工作站之间通过通信网络来实现各种信息和数据的传送,整个系统之间可以达到信息共享及协调工作,这样对于系统控制及系统总体功能的优化处理有一定的优势。

5)DCS系统具有功能齐全的控制系统,可以实现不同的控制任务

DCS系统的构成方式非常灵活,通常由通用服务器、工业控制计算机和可编程控制器组成,也可以自由搭配专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、数据采集站、现场控制站等,来实现控制系统去控制不同专业要求的各种控制任务。另外,DCS系统可以根据计算机技术的发展,按照更高性能与需要的计算机设备,通过网络连接去实现更高级的管理功能,例如计划调度、仓储管理、能源管理等。

2 DCS系统在煤化工业中的应用

DCS系统作为一种高科技的产物,其诸多的特点及优点,受到煤化工业的青睐,因此,理所当然就被煤化工业广泛地投入了应运。DCS系统在煤化工业中主要有如下应用:

1)DCS系统在煤化工行业合成氨生产工艺中的应用

合成氨生产工艺在煤化工业中占据着重要的岗位,因此,对生产设备以及技术的要求都比较高,因为合成氢工艺中的主要参数值直接影响着合成氢的产量和质量,另外,还直接决定着能源消耗和消耗定额,所以,合成氢工段中主要工艺参数的优化控制显得相当重要。而DCS系统在煤化工业合成氢生产工艺中的应用,也就具有一定的现实意义和必然趋势。

在合成氢生产工艺过程中,不管是对温度的要求还是对氨冷器、冷交换器、氨分离器的三大液位的参数要求都有很高的要求,而DCS系统可以凭借其智能而全面的控制系统,来实现合成氢工艺生产过程中的自动化控制工程。当然,DCS系统控制需要经过精心调试才能使系统的可控性很好的实现,才能确保DCS控制系统在合成氢生产工艺中中稳定长期地工作。

2)利用DCS系统观测重要数据的变化

在煤化工业中,为了让工作人员更为方便地进行操作,通过在设计流程图画面时以操作岗站为单位,在操作界面上制作动态显示图棒,实现比较容易而简单的操作。另外,可以在操作界面上制作一些重要的变量趋势图,让操作员直观而清楚地观测到重要数据的变化趋势,以便于清楚地记录数据的变化顺序,这样一来,当有故障发生时,就可以迅速地参照数据进行分析故障原因。

3)利用DCS系统建立数据库,记录重要过程的数据变量,进行企业数据分析

利用DCS数据来建立数据库,累计记录煤化工业合成氢生产工艺中氨冷器、冷交换器、氨分离器的三大液位的重要数据的变化、变量,以便依据这些累计的数据对合成氢生产工艺进行具体分析,再依据分析得来的数据对生产工艺进行专业而精准地优化,以便提高合成氢的生产质量及效率,带动企业本身经济效益的快速发展。

3 DCS系统在煤化工业应用过程中出现故障时的判别及处理方法

DCS系统在运行中,也会因为发生故障没有得到及时处理而对各配置造成一定的影响,因此,及时判别DCS系统故障并找到正确而有效的处理方法就显得尤为重要,这就要求操作工不仅要掌握一定的判别方法,以便及早发现故障,另外,还应该具备一定的维护经验,以及一套行之有效的故障判别方式和处理方法,以避免或减少对系统控制的影响。

那么,究竟DCS系统在煤化工业应用过程中出现故障时该如何及时做出判别以及该如何快速处理呢?

1)依据DCS系统数据变化及时发现故障,找到合适的方式方法进行故障排除

DCS系统控制系统所控制的数据,通常情况下,如果经常变化的数据长时间不变,另外,其余的数据都不变,假如故障报警呈现红色,应该立即检查卡件运行情况,假如卡件没有故障,那么就应该检查通讯是否正常;如果波动数据对工艺操作并无影响,那么很大程度上是因为计算机某卡件发生了故障,而并非操作系统本身发生故障,应该立即将相关的自调系统打到手动调节,必要时进入现场进行调节,同时,通知维修人员前来维修,并将数据变化情况告诉维修人员。

维修人员可以根据数据故障报警情况去判别故障,这样就能基本确定故障出在了什么地方,一旦能确定故障的具置,那么,相对于具有专业素养的维修人员而言,进行正确的故障排除就显得相对容易。

2)根据DCS系统监控画面运行情况,检测系统是否存在异常及故障

DCS系统对控制画面进行实时监控时,如果发生监控画面数据无法刷新,调节画面不起作用,或者某个操作站存在异常,或者系统报警指示灯存在异常,则说明该操作站有问题,就可以通知维修人员前来维修。

维修人员就要根据这一情况做出准确的判别,用专业的知识去分析问题,解决问题,以致排除系统故障。

3)观察各个控制系统的断电情况

在DCS系统正常运行过程中,突然发现有部分操作站没有显示,那么就说明UPS或市电断电,就应该及时通知维修人员进行维修。假如有电的操作站能够进行正常监控,就不会影响控制系统的正常调节。

4)DCS系统中,发现多个自调系统失控情况

在DCS控制系统中,假如发现多个自调系统失去控制,监控画面上的自调阀阀位显示全开或者全关,应该立即检查仪表气源压力,若此数据小于0.4MPa,就表示有异常情况,应该及时排除气源管道是否漏气或堵塞,如果气源压力小于0.2MPa,应该立即紧急停车,将监控画面上的自动调节系统全部搞成手动,将调节阀阀位调至安全位置,并立即通知仪表工进行检测,并进入现场进行操作,将调节阀两端的截止阀关闭,启用旁路阀进行操作。

因此,在DCS系统在运行过程中,应该及时的用专业的知识去判别并排除存在的异常状况和一些故障,并及时找到故障解决的办法,进行处理,这样就可以最大限度地避免或减少因系统故障而造成的不必要的损失。

参考文献

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论文关键词: 煤化工;传统煤化工;现代煤化工;产能过剩;可持续发展

1 煤化工概述

煤化工是指以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,并生产出各种化工产品的工业,简称煤化工,主要包括煤的气化、液化、干馏以及煤焦油加工和乙炔化工等。

煤化工开始于18世纪后半叶,19世纪形成完整的煤化工体系,第二次世界大战后,由于石油化工发展迅速,石油和天然气成为很多化学品的生产原料,煤化工的在化学工业中的地位被削弱了。20世纪70年代末以来,由于中东石油危机,世界经济大国开始重视能源消费结构的调整,进入21世纪后,国际社会对控制温室气体排放呼声日渐高涨,使煤炭的高效和低碳化利用得到越来越多的关注,煤化工再度成为化工产业的发展重点。

现代煤化工也称新型煤化工是指以煤气化为龙头以一碳化工技术为基础,合成、制取各种化工产品和燃料油等,包括煤制油,煤制烯烃,煤制二甲醚,煤制甲烷气,煤制乙二醇等,大多属于现有石化产品的替代品,目前尚处于发展初期。

2 我国煤化工产业的现状

经过几十年的努力,我国煤化工产业取得了长足发展,正逐渐从以焦炭、电石、合成氨为主的传统煤化工向石油替代品为主的现代煤化工转变。这有利于推动石油替代战略的实施,保证我国的能源安全,实现能源多样化,促进后石油时代化学工业可持续发展。

煤化工行业的发展对于缓解我国石油、天然气等优质能源供求矛盾,促进钢铁等相关产业的发展发挥了重要的作用。但是,以煤为原料的煤化工行业在短短几年内迅速升温,全国各地拟上和新上的煤化工项目不断增多,项目规模大小不一。我国煤化工过热的突出表现就是“逢煤必化”。为谋求把资源优势转化为经济优势,几乎所有煤产地甚至煤炭调入地区都要大力发展煤化工,煤化工“大干快上”的势头正在不断谋划。其中,晋蒙宁陕疆等资源型省区甚至纷纷出台了煤化工扶持政策,以期成为当地经济转型升级的重要依托。

国家发改委曾经在2006年7月、9月,2008年10月三次紧急叫停煤化工项目,但国内煤化工产能仍然增长迅速。规划将煤化工打造成支柱产业的省份接近20个,其中不乏一些煤炭资源调入大省和一些已被国务院确立为“资源枯竭型转型城市”的地区。2009年9月底国务院批准并转发了十部委上报的 《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的若干意见》,明确提出今后3年原则上不再安排新的现代煤化工试点项目。然而,仅仅相隔十几天,国内煤化工投资规模就被刷新。10月19日,山西安泽县总投资102.5亿元,项目包括300万吨甲醇、200万吨二甲醚,目标是成为全国最大的煤化工项目。11月3日神华集团与美国陶氏化学公司合建的煤化工项目在陕西榆林奠基,项目一期计划投资100亿美元,将形成年产332万吨甲醇、122万吨甲醇制烯烃生产能力,目标是成为世界单体最大的煤化工项目。另外,中电投集团两大煤制天然气项目相继开工建设,总投资额超过500亿元。中煤能源集团有限公司除鄂尔多斯300万吨二甲醚外,还计划全力进军煤制烯烃、煤制天然气等煤化工细分产业。此外还有神宁300万吨煤炭间接液化等若干特大型煤化工项目紧随其后。

国内新型煤化工产品的规划产能更是已达天文数字。据悉,目前煤基二甲醚的在建以及规划产能达到4000万吨/年,大约是2008年全年二甲醚表观消费量的20倍;虽然国内尚无煤制烯烃的大规模商业化运行经验,但是国内煤制烯烃的在建及规划产能也已经达到2000万吨/年。在国家紧急叫停煤制油之后,不少企业转而发展风险更大的煤制天然气,目前国家有关部门核准的煤制天然气项目不过4个,产能110亿立方米/年左右,但是跟风而建的煤制天然气项目达到14个,产能接近550亿立方米/年。于是,2010年6月18日,国家发展改革委下发《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》,将地方先前的煤制气及配套项目的审批权上收。据了解,目前现代煤化工拟建投资加预算,已经超过了1万亿,且投资还在呈逐步增加的态势。而煤化工作为资金密集型、技术密集型和资源密集型行业,目前其经济性并没有得到充分论证和认可,国内当前正在运营的项目,较大部分处于试点阶段。 转贴于

虽然国家屡屡警示,但以央企阵营为代表的各大企业近年来一直没有放慢投资煤化工的脚步,而地方政府也充分“迎合”了央企“跑马圈地”的诉求,“拿央企作为地方发展煤化工的挡箭牌”。为什么会出现如此疯狂的投资冲动和热情呢?首先,地方政府唯GDP论的政绩观根深蒂固,煤化工产业投资强度大,拉动GDP效应明显,央企的进入能给当地的GDP增长带来好处;其次,相关企业风险控制观念缺失,“以资源为王”观念根深蒂固。再次,产业发展方向缺乏有效引导。这些问题的存在,对我国经济、社会持续、健康、稳步发展将产生负面影响。

3 我国煤化工产业该如何发展

我国是一个“缺油少气富煤”的国家,能源结构以煤为主,在国际原油价格持续走高,原油和煤炭之间的比价逐步被拉大的情形下,利用国内相对丰富的煤炭资源,适度发展现代煤化工产业,部分替代石化产品有其合理性和必然性。

煤化工产业的发展不仅关系我国化学工业发展道路,也涉及国家能源安全。要从国家整体利益出发,站在全局的高度,以战略的眼光来审视世界化学工业的发展潮流和我国的现实,必须要以科学发展观为指导,按可持续发展战略的要求,探索符合中国国情的煤化工发展道路。

对传统煤化工产业,大力推进产业结构调整,淘汰落后生产工艺,优化原料路线,以节能、降耗、减排为目标,提高工艺技术水平;同时,大力促进企业组织结构调整,通过上大压小、产能置换等方式,优化产业布局,利用技术进步逐步解决产能过剩问题,实现传统产业升级和发展模式转变,提高行业整体竞争力。

现代煤化工是属于技术密集型和投资密集型的产业,应采取最有利于提高经济效益的建设及运行方式。现代煤化工的发展要坚持一体化、基地化、大型化、现代化和集约化,真正转变经济增长方式。在新形势下我国煤化工能否可持续发展取决于环境保护和经济效益两方面是否都能过关。现代煤化工要立足于可持续发展战略,有序推进现代煤化工先进技术示范工程建设,同时在具备煤资源、水资源、环境状况以及交通运输等条件的地区,适当合理布局以煤气化为基础的煤化工多联产系统示范工程,如煤基甲醇—燃气联合循环发电(煤基多联产IGCC系统)加二氧化碳捕集系统(CCS)等,试点能源-化工-环保一体化循环经济产业链,探索现代煤化工的发展模式。通过集成优化,使能量流、物质流、火用流梯级利用,而且煤基热电化多联产这一集资源、能源、环境一体化系统,显然优于生产某种单一产品的煤化工发展思路,被专家认为是“综合解决我国能源问题的重要方案”。如果将这一认识拓宽至从煤的开采洗选,通过焦化、气化、液化等组成的化工产品链,与发电、供热、污水处理、建材等集成优化,就可以形成循环经济型的煤炭能源化工,将全面实现煤的清洁高效利用。也就是说,科学发展煤化工必须要以煤的清洁高效利用为前提,而不是不顾代价地去获取终端产品与石油化工产品简单比价上的盈利性。在水环境和生态环境均十分脆弱的西部富煤地区发展煤化工,尤其应遏制住攫取利润的原始冲动。

中央政府各部门近期在多个场合表态,“十二五”期间煤化工产业政策的闸门将关的更紧。2011年4月12日,发改委公布了《关于规范煤化工产业有序发展的通知》,对几乎所有煤化工领域内的细分行业都做出了严格的限制。规定在新的核准目录出台之前,年产50万吨及以下煤经甲醇制烯烃项目,年产100万吨及以下煤制甲醇项目,年产100万吨及以下煤制二甲醚项目,年产100万吨及以下煤制油项目,年产20亿立方米及以下煤制天然气项目,年产20万吨及以下煤制乙二醇项目都将被禁止。 这意味着一度炒得火热的煤化工投资热潮将得到遏制,大唐一位煤化工专家称,发改委的此项政策更加量化,而不像以往那样“模糊”。 发改委此次之所以明令叫停不符合要求的煤化工项目,是因为国内的煤化工项目投资过热,导致出现了严重的产能过剩现象。业界认为,此举将进一步提高煤化工行业门槛,对中小煤化工企业以及后来者将树立更高的门槛和更严格的市场环境,而对已具备规模、资源与技术优势的煤化工企业则是利好。另外,煤炭供应要优先满足群众生活和发电需要,严禁挤占生活、生态和农业用水发展煤化工,对取水量已达到或超过控制指标的地区,暂停审批煤化工项目新增取水;对不符合产业政策等规定的煤化工项目,一律不批准用地,不得发放贷款,不得通过资本市场融资,严格防止财政性资金流向产能过剩的煤化工项目。 转贴于

业内专家称解决我国煤化工过热现象必须从三方面考虑:一要改革现有的政绩考核体系,改变唯GDP论成败的政绩观,并平衡好地方与中央的利益关系,这个问题解决了,地方政府就没有发展煤化工的冲动和热情了;二要严格煤炭资源配置,不能将属于全国人民的煤炭资源让少数企业独享,只要不给煤炭资源,相信不会有多少企业愿意将大量资金投向“钱景”不明的煤化工项目;三要加大技术创新、加快工业化示范,如果我们能成功开发出更多类似于低碳甲醇制烯烃这样的技术,企业就有更多的选择,就不会“一窝蜂”,煤化工产业自然就会健康发展。另外,还应明确煤化工产业定位、发展方向、发展重点和发展步骤,在充分调研论证的基础上,制定其近期目标和中长期发展规划,再配套实施细则,指导其发展。

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关键词:甲醇汽油 甲醇 合成工艺

Abstract:As a new energy source, Methanol gasoline (MTG) is a potential substitute for traditional petrochemical gasoline. Coal to methanol technology is mature in our country, and the methanol output is overproduction. Coal-based MTG technology could effectively absorb the overproduction methanol, and change the structure of energy consumption in our country. This article mainly describes the coal-based MTG process currently, and has an analysis to the existing problems and development prospects of MTG industry.

Keywords: Methanol gasoline, methanol, synthesis process

中图分类号:TQ223 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)08-0273-02

引言

随着我国经济的快速发展,能源消费急剧增加。我国能源现状是“富煤、少油、少气”,而煤炭的储备、生产和消费均居于世界前列[1,2]。石油、天然气资源探明储量较少,我国石油进口比例将会继续增长,甚至到2020年,有可能对外的石油依存度会高达60%[3]。而我国依靠煤炭液化技术降低对进口石油的依赖是一条行之有效的途径,这也就使得我国的煤制油行业面临前所未有的发展机遇与挑战[4]。目前,随着经济快速发展和居民生活水平的提高,汽车消费量逐年增长,相应的车用汽柴油消费量也快速增加。从我国石油产品缺口与能源资源储量不足可以看出,发展甲醇汽油技术,即实现我国油品自给自足,是保障我国国民经济稳定发展的有效途径。目前我国煤基甲醇产量过剩,由甲醇来生产汽油成本低,对于盘活和延伸C1化工产业链、吸收甲醇工业过剩产能、高效治理雾霾均具有重要推动作用。

一、煤基甲醇汽油生产原理及特点

1.生产原理

MTG指的是由甲醇转化成汽油(Methanol to Gasoline,简称MTG)的间接液化合成技术。一般认为,转化过程分三个阶段:第一阶段甲醇脱水生成中间产物二甲醚;第二阶段二甲醚脱水生成中间产物 烯烃;第三阶段 烯烃在催化剂作用下生成碳原子数不大于10的 烃类混合物[5]。甲醇转化成汽油的化学反应,可简化成甲醇脱水,是强放热反应,约为45kJ/mol。表示如下:

2.甲醇汽油特点

我国煤气化制合成气,由合成气制甲醇已实现大规模工业化生产。煤基甲醇制汽油技术(MTG)得到的产品硫含量低、芳香烃类组分含量低,同时辛烷值高达87。粗产品可以经过简单调配后,达到国家标准GB/T 17930-2013或GB/T 22030-2015后销售,也可以与石化炼油厂生产汽油调和后销售。甲醇汽油具有如下特点:

2.1 通用性好。甲醇汽油产品各项指标符合国家标准GB/T 17930-2013或GB/T 22030-2015,在不改变现有汽油车辆发动机结构情况下使用,有利于产品的推广。通过适当添加各类汽油添加剂,可以调配出符合国标的89#、92#和95#汽油,以部分替代市场中的石化汽油产品。同时,甲醇汽油在35℃高温条件下使用,汽车油路不发生气阻现象;在气候零下35℃的低温条件下使用,汽车发动机可正常起动,而且油品无分层乳化现象,因此非常适合应用于我国东北等高寒地区。

2.2燃烧性能好。甲醇汽油产品中良好的烷烃分布使得产品辛烷值高,具有良好的抗爆性,可有效减小发动机噪音。甲醇汽油还可以有效地预防和清除沉积在缸内表面的油垢和积碳,有利于疏通发动机油路,从而延长其使用寿命和提高其工作效率[6]。

2.3 替代性能好。甲醇汽油性质优良,与石化汽油组成差别微弱,可以按任意比例与符合国标的石化汽油互溶,在满足国标车用汽油标号的情况下,对汽车发动机正常工作无影响[7]。

2.4环保作用显著。由于甲醇汽油中部分组分含氧,导致其含氧量高于石化汽油,所以其燃烧过程比石化汽油充分,能有效地减少CO、 和

等有害气体的排放,对我国治理雾霾作用显著。

二、煤基甲醇汽油技术现状

煤基甲醇汽油技术由煤制甲醇和甲醇制汽油两个工段组成。煤制甲醇的成熟工艺过程主要是由煤气化、变换、净化、甲醇合成、甲醇精馏五个工艺单元组成,在这里不在赘述。甲醇用于生产汽油时,可以省去甲醇精馏工段,合成工段的粗甲醇直接送到甲醇合成汽油工段。甲醇合成汽油工艺过程主要有下面几种工艺。

1.固定床工艺流程

甲醇转化成烃和水是强放热反应,在绝热条件下反应温度可高达590℃,如此高的温度超过反应温度范围,必须移走反应生成的热量。为了解决放出大量热的问题,就把固定床反应器中的反应分成两段进行。一段是进行甲醇脱水生成二甲醚的反应,放出大约20%的反应热;二段是甲醇、二甲醚和水平衡混合物转化为烃的反应,放出其余的80%的反应热。这样把反应分成两段进行的好处是减少了为控制温度升高加入的循环气量。

固定床MTG工艺流程简述如下。进入二甲醚化反应器的原料是来自甲醇合成工段的粗甲醇,其主要组分是甲醇和水,还包含少量的二甲醚和异丁醇。粗甲醇与反应器出料在高温列管式换热器中进行换热,升温至300℃左右,在催化剂( 或 )作用下生成二甲醚和水,反应产物与来自高压分离器顶部循环气以体积比(7~9) : 1混合。混合气进入合成反应器,在压力2.0 MPa、温度340~410和ZSM-5催化作用下,转化为烯烃、芳烃和烷烃,反应为放热反应,绝热温升可达38℃之高。为了节能环保,充分利用反应热,合成反应产物要输送至废热锅炉来副产蒸汽,再经原料粗甲醇进料换热器进一步回收热量,最后反应产物经循环冷却水冷却至常温,此时冷却产物为汽-液混合态,经高压分离器分离出的气相去合成反应器继续循环利用,冷却液相产物进一步分离出水相,最终得到粗汽油产品。

汽油产品中含有比较多的均四甲苯,几乎无杂质,它的辛烷值高,但冰点只有80℃。在2010年,我国山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司天溪煤制油分公司生产规模10万吨/年的煤基甲醇制汽油项目成功开车。项目采用中国科学院山西煤炭化学研究所成功研发的灰熔聚流化床粉煤气化工艺技术,将“三高”劣质煤(高硫分、高灰分、高灰熔点)生产利用,在国际上首次实现了使用劣质粉煤造气生产甲醇。MTG技术是煤间接制油后半段的核心工艺,是打通整个工艺系统的瓶颈,采用的是Mobil公司的MTG技术[5]。生产出的煤基合成油经检测,其中烯烃含量低、无铅无硫,燃烧无残留物,是符合国家车用汽油标准的清洁燃料[8]。

2.合成气两段直接制汽油

20世纪80年代初,中国科学院山西煤炭化学研究所设计出了将传统的F-T合成单元与烃类产物分子筛改质单元相结合的复合工艺,F-T合成单元采用沉淀Fe-Cu-K催化剂[9]。结合方式采用固定床两段合成工艺(简称MFT)或浆态床-固定床两段合成工艺(简称SMFT) [10]。

MFT的中试实验表明反应效率优良,油品的收率和性能优良。MFT工艺流程简述如下。水煤气经压缩、常温甲醇洗、水洗等工段增压除杂质后,预热至250℃,经氧化锌脱硫和脱氧成为合格原料气,然后按体积比1 : 3与循环气混合。混合气进入加热炉对流段,预热至240~255℃送入一段反应器,在压力2.5 MPa铁催化剂作用下发生合成烃类的反应。由于生成的烃分子量分布较宽,需进行改质。一段反应生成物进入一段换热器与二段尾气换热后,再通过加热炉辐射进一步升温至350℃后进入二段反应器。经过二段反应,产物中烃分子量分布变窄,使产品的选择性大为改善。反应过程中充分利用反应热来加入原料,从而降低合成汽油的投资和成本。最后将冷却的二段反应物进行分离,得到汽油产品。

3.流化床工艺

流化床MTG技术开发的较晚,也是由Mobil公司开发的。工艺的主要装置包含流化床反应器,以及配套的催化剂再生塔和外冷换热器。按比例配制的甲醇和水首先要进行过热气化,然后以很高的线速度从流化床底部进入反应器,同时将来自再生塔的催化剂颗粒带入床内。气流在上升过程中,在催化剂颗粒表面反应,生成轻烃、汽油组分和水。由于反应是强放热反应,反应热需通过外冷换热器及时的移走,以保证稳定的操作。反应产物经冷却后,分离出气相和水相,得到粗汽油产品[11,12]。

流化床MTG工艺具有流化床的优点。首先甲醇转化率高,由于气-固反应的内扩散有效因子高,流化床的汽油收率要比固定床高;其次,流化床床层温度均匀,处理量大,反应效率高,反应气体循环量比固定床大大降低。该工艺中试生产成功,但是目前还没有工业化项目[13,14]。

4.列管式反应器工艺

列管式反应器由于自身的优点,目前也成功的应用于MTG工艺。鲁奇与Mobil公司共同开发了一种列管式反应器MTG工艺,此工艺通过一套列管式反应器一次性将甲醇转化为汽油产品。列管式反应器管程装填的是转化催化剂,反应原料走管程,移热介质走壳程。首先,甲醇原料和循环气通过列管式反应器的进出口热交换器预热至反应温度,然后从反应器顶部进入列管式反应器的管程,在流经催化剂颗粒表面时发生强放热反应,生成轻烃、汽油组分和水。壳程的循环熔融盐及时将反应热带走,随后放热副产高压蒸汽[15]。反应产物经回收热量和冷却至室温后,呈汽-液混合态,经高压分离器分离出的气相经压缩后去转化反应器继续循环利用,随后分离油水相,得到粗汽油产品[16]。

三、煤基甲醇制汽油发展中的问题

我国己经基本上掌握了煤制油新型煤化工的核心技术,包括煤直接制油和煤间接制油,但是煤炭的有效利用效率还是比较低,有待于继续提质增效。同时,我国煤制油产业需要加大科研资金和科研力量的投入,不断创新,获取具有自主知识产权的关键技术和核心设备,不能完全依靠技术引进和设备进口,不然会受制于人。目前我国甲醇产能过剩,下游产业单一,从而缩小了产品的利润空间,增加了投资的风险,严重影响煤化工行业的发展,以后的主流发展方向应是煤气化技术、合成燃料技术(主要指醇燃料和烯烃燃料)及多联产工艺技术复合,推动合成洁净燃料技术的发展。

从环境方面考虑,我国大力发展煤制油产业,不可避免的给环境带来了较大危害,尤其是对水资源的消耗和危害,不容乐观。因此,发展煤化工,必然要同步发展环保技术,坚持走可持续发展道路。

四、总结

煤液化技术是未来我国能源发展的大方向,主要由我国国情所决定的。目前我国煤炭能源丰富,煤制甲醇技术成熟,产能过剩,这为煤基甲醇制汽油技术的发展奠定了良好的基础。本文综述了煤基甲醇制汽油技术,阐明了各种技术的工艺及特点。虽然当下能源经济有点萧条,但我国更应该继续不遗余力的发展我国的煤液化技术。甲醇汽油作为石化车用汽油的补充和替代产品,虽然离实际应用还有很长的路要走,但是作为一种煤间接制油的技术储备,将在我国未来有很大的应用潜力。

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篇7

关键词:1-丁烯;碳四;分离;烯烃异构

1-丁烯是重要的化工原料,来源于乙烯装置及炼厂催化裂解装置副产碳四馏分和乙烯二聚等。近年来,随着我国原油加工能力的迅速提高和产量的不断增加,作为石化副产的碳四资源不断扩大,其总量已超过了7.OMt/a。目前我国碳四的开发和利用水平远远落后于发达国家,我国碳四烃的化工利用率不足3%, 1-丁烯大部分作为燃料烧掉。1-丁烯的深加工对化工厂原料平衡具有重要作用,具有发展前景的是1-丁烯齐聚和均聚产品,包括聚1-丁烯、异辛烯及十二碳烯。另外,1-丁烯脱氢生产丁二烯也是极具发展潜力的工艺路线。

1 1-丁烯的来源

1-丁烯没有天然的来源,可通过多种烃加工工艺而获得。目前工业生产中的1-丁烯主要来自于混合碳四分离方法和化学合成方法。

1.1混合碳四分离方法

目前各生产装置普遍利用萃取或化学反应的方法将混合碳四中的丁二烯、异丁烯脱除,再利用超精密精馏将1-丁烯之外的碳四馏分分离掉,得到高纯度的1-丁烯产品。该方法已成为1-丁烯的主要生产方法。

1.2化学合成方法

化学合成方法即乙烯二聚法,化学反应的原理是在Zegler-Netta催化剂的作用下,利用裂解乙烯通过二聚反应制备1-丁烯,此方法的化学反应方程式为:

主反应:C2H4 + C2H4-C4H8

副反应:C4H8 + C2H4-C6H12

随着碳四资源的不断增加和烯烃分离技术的进步,该路线不再具有竞争力,目前合成法应用越来越少。

1.3丁烯异构法

利用2-丁烯异构化生产1-丁烯是近几年开发的工艺路线,2-丁烯在催化剂作用下直接异构成1-丁烯,具有流程短,设备少的优点。中国石化上海石油化工研究院通过两年多的研究工作,成功开发了2-丁烯双键异构化制1-丁烯成套技术,丁烯收率为16-21%,可广泛应用于现有1-丁烯分离单元,达到增产1-丁烯的目的。该装置已在中原石化碳四装置上应用,由山东齐鲁石化工程有限公司设计,并于2009年开车生产出合格产品,并且装置运行稳定。

2国内外1-丁烯分离工艺

2.1国外1-丁烯分离工艺

2.1.1 德国 Kruup Uhde 技术

该技术以吗啉和N-甲基吗啉混合物作为萃取剂进行萃取,其特点是对丁烯的选择性高,溶解性较好,产品收率可达到95%。目前,已在国内甲乙酮装置中应用,效果较好。该方法流程简单,设备台数少,用热油作加热介质,空冷器作冷却设备,能耗较低。

2.1.2日本瑞翁(Zeon)工艺

该工艺处理的原料通常指从石脑油蒸汽裂解副产物碳四馏分中除去1,3-丁二烯和异丁烯后的碳四馏分,或者从FCC副产的碳四烃类中除去异丁烯的碳四馏分。日本瑞翁公司开发了以极性溶剂为萃取剂的萃取蒸馏技术,原料碳四先进入萃取精馏塔,经萃取精馏分成丁烯馏分和丁烷馏分。丁烷由塔顶蒸出,丁烯与溶剂混合物经塔底进入汽提塔中。在该塔中丁烯与溶剂分离,然后丁烯进入到第一精馏塔中分离出1-丁烯和2-丁烯。再经过萃取精馏得到高纯度的1-丁烯产品。

2.1.3日本石油化工公司的NPC技术

日本石油化工有限公司开发的由4个蒸馏塔组成的回收1-丁烯系统,其中前2个塔串联操作,从塔顶除去碳四中的异丁烷。后2个塔也是串联操作,以前面塔底出料为原料回收1-丁烯,纯度可达99.8%,而且能耗低。

2.1.4 UOP工艺技术

UOP公司是以催化裂化碳四馏分为原料,经加氢脱除丁二烯后,采用吸附分离法制取高纯度1-丁烯产品,收率可达90%以上。

3 1-丁烯的综合利用

3.1作为共聚单体

1-丁烯用作LLDPE和HDPE的共聚单体,使共聚物的抗斯裂强度、抗冲击强度、使用寿命等性能得以改进。当前我国主要仍是以1-丁烯为共聚单体,而世界上多数发达国家巳采用较高级的a -烯烃共聚单体如1-己烯和1-辛烯替代1 -丁烯生产LLDPE和HDPE树脂。目前全球1-丁烯作为共聚单体的比例已降到30%以下,用高碳α-烯烃代替1-丁烯生产高性能树脂产品已成为发展趋势。

3.2生产聚1-丁烯树脂

聚1-丁烯是由1-丁烯聚合而成的一种热塑性树脂。该产品为半透明、无色、无臭固体,分子结构规整,其耐化学性、耐老化性和电绝缘性均与聚丙烯相近。它的突出优点是抗蠕变性、耐环境应力开裂和抗冲击性能十分优异,多种性能优于聚乙烯、聚丙烯等,特别是它在90 -100℃ 的温度下能够长期使用,故主要用于生产热水管,目前国内外使用聚1-丁烯管是大势所趋。聚1-丁烯制成的薄膜,具有优良的抗撕裂强度和橡胶弹性,可用于包装化学药品和肥料。

3.3 丁烯氧化制丁二烯

近年来随着国内煤化工的发展,增加了很多碳四资源,而煤化工的碳四资源丁烯质量含量一般为80-90%,非常适合生产丁二烯。国内山东齐鲁石化工程有限公司拥有此技术,并在国内多家单位得到了应用。

丁二烯主要用于合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯弹性体(SBS )以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 ( ABS)树脂等多种产品;此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙-66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等。用途十分广泛。

3.4生产仲丁醇/甲乙酮

甲乙酮是一种性能优良的有机溶剂,广泛应用于炼油、染料、医药工业、磁带、印刷油墨等领域。甲乙酮的生产方法主要有一步法和两步法。一步法为正丁烯在催化剂溶液中直接与氧反应生成甲乙酮。两步法为正丁烯先水合生成仲丁醇,然后脱氢再生成甲乙酮。目前,世界上甲乙酮的生产主要采用两步法。目前的国内产能不能满足市场需求,我国仍然要大量进口甲乙酮产品。因此新建或扩建甲乙酮装置具有一定的市场前景。

3.5生产高级增塑剂醇

DINP、DPHP、DTDP与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)相比,具有挥发性低、耐热性和耐肥皂水取性好、迁移性小等优点,广泛应用于汽车工业、电缆工业及新型防水建材工业等特殊的使用要求,是一种具有发展前景的产品。美国、西欧、日本等达国家的增塑剂主要以DINP和DPHP为主。

3.6生产l,2-环氧丁烷

1,2-环氧丁烷可生产多元醇,也可作为汽油添加剂、化妆品和离子型表面活性剂的原料。目前雪弗龙公司把环氧丁烷作为添加剂使用。1,2-环氧丁烷的生产仍采用氯醇法工艺,用次氯酸使l-丁烯氯醇化,然后环氧化,反应条件与丙烯氯醇化法环氧丙烷相似。

4结论与建议

(1)国外1-丁烯的分离及利用技术开发较早,并已形成产业化,而我国对1-丁烯的加工利用刚刚起步,生产技术和下游产品的开发还远远落后于发达国家。因此在1-丁烯的综合利用方面具有很大潜力和市场。

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关键词:煤化工;热电装置;配置方案;煤制天然气项目;能量转化率 文献标识码:A

中图分类号:TP273 文章编号:1009-2374(2017)06-0213-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.106

1 概述

目前国内煤化工发展迅猛,尤其在煤炭资源丰富的新疆、内蒙古和宁夏等西部地区,因为煤炭长距离运输的经济效益并不理想,所以需建设坑口电站西电东送或者将转化为天然气、甲醇或烯烃等高附加值产品外运,提高经济效益。新疆的煤炭资源非常丰富,储量预计达到2.19万亿吨,约占全国预计总储量的40%。“十一五”期间,新疆新增的已查明煤炭资源储量突破2500亿吨,在这个五年间,全自治区生产原煤总量为3.43亿吨,年平均增长21%。区内规划了四个主要的煤电煤化工基地,分别是准东、伊犁、吐哈和库拜,在“西部大开发”政策的指导下,具有雄厚实力的企业开始积极地走进新疆,开展煤炭方面的生产和深度加工,这些行为不仅增加和带动了当地的就业和经济增长,同时减少了我国对国外能源和化工产品的依赖性。

2 项目方案

本文则以新疆某一个煤制天然气项目为例,项目的煤制天然气流程如图1所示。煤化工和热电装置之间的介质交换参数如表1所示。

表1中主要的介质为蒸汽,煤化工需要热电装置提供9.8MPa的高压蒸汽和0.6MPa的低压蒸汽。采暖期时,需要增加0.6MPa蒸汽的用量。从煤化工回到热电装置介质的主要为热除盐水,经过预热后一部分可以用于煤化工其他装置,一部分用于锅炉给水。煤化工电力负荷需求为325MW,热电装置本身也存在一定的用电负荷。

根据本项目的公用工程条件,两个方案内容如下:

2.1 方案一:2×350MW超临界机组+3×120t/h高压锅炉

本方案采用2台350MW的超临界机组发电,满足煤化工用电需求,机组中的低压蒸汽供给煤化工。3台高压锅炉,满足正常运行时高压蒸汽(9.8MPa)需求,但冬季开车时还需要从超临界机组主蒸汽管道抽出部分蒸汽进行补充。当一台超临界机组检修时,另一台机组发电量为350MW,仍可满足煤化工320MW的用电负荷,每台机组中可以抽出的低压蒸汽(1.2MPa,~380℃)最大量为400t/h,同样满足本工程的低压蒸汽需求。350MW超临界机组无法直接抽出高压蒸汽(9.81MPa,540℃),只能通过其主蒸汽减温减压后提供,从能源利用的角度考虑,这种方式既不合理也不经济,所以在本方案中高压蒸汽(9.81MPa,540℃)由另建的高温高压锅炉供应。

2.2 方案二:4×100MW高温高压机组+3×260t/h高压锅炉

本方案采用安装4台100MW高温高压机组,可以提供400MW电力,当有一台机组检修时,需要从电网购电,每台汽轮机均可抽出低压蒸汽(1.2MPa,~305℃),汽量约为210t/h,所以满足煤化工对于低压蒸汽的需求。3台260t/h高温高压锅炉,满足9.8MPa的高压蒸汽负荷,当一台锅炉检修时,另两台锅炉也可基本满足煤化工对于蒸汽的需求。

3 结果分析

方案一与方案二从技术角度均可以满足煤化工的电力、蒸汽和运行稳定性的需求,达到以汽定电、自产自用的标准。

在方案中并未提及热电装置的冷却模式,考虑到新疆地处内陆地区,年降水偏少,区内基本为内流河,分配的水量有限,国家关于煤化工的节水政策也比较严苛,所以建议热电装置采用空冷方式。

本工程A计采用发热量较低的烟煤,循环流化床的脱硫效率已经难以满足环保标准的要求,即脱硫效率应大于95%,出于安全运行的考虑,两个方案均采用煤粉炉,配合水平浓淡分离燃烧器,以减少NOx的排放。煤粉炉作为一种应用广泛的悬浮燃烧炉,其技术成熟可靠,燃烧效率高,炉内磨损较轻,连续运行周期相对较长,稳定可靠且易于自动控制,运行经验丰富,两种方案均配置多台锅炉,根据实际负荷的变化可以对锅炉的运行台数进行调整,以使其在比较经济的负荷范围内运行。

方案一的优点是每千瓦电量的造价低,发电标煤耗率相对较低,能源转化率较高,超临界机组发电厂热效率大约可达44%。在化工装置已经整体优化完毕的前提下,热电装置能源转化率的提高有助于提高项目整体的转化率,增强项目本身的核心竞争力。缺点就是装置的整体投资偏高,而且除去向煤化工提供蒸汽和电力的同时,仍有相当的电力通过接入当地电网进行消纳,必须与外部电网和当地政府进行协调落实电力市场空间,如果机组未能满负荷运行,转化率和煤耗率均会受到影响。

方案二的优点是整体投资偏少,因为机组的容量下降,但同样可以满足煤化工的电力和蒸汽需求,当一台机组停运时需从当地电网购电。规划的占地较小,总体耗煤量偏低。但能源转化率不及方案一,随着国家政策的变化,对于小机组的运行和环保要求的提高,未来存在一定的政策风险,需要预留改造空间。

两个方案是从不同的角度、不同的思考方向来阐述热电装置的选型。方案无优劣之分,只是侧重点不同,根据每个项目的当地社会环境、公用工程需求等因素,选择一种适合自身化工项目的热电设计方案才是最重要的。

除了以上两个方案,还可以考虑建设燃气蒸汽联合循环IGCC电站,IGCC是一种可持续发展的洁净煤燃烧技术,对我国的节能减排有重要影响。热电站燃料来源可以是合成气或天然气,也可以自建气化炉。IGCC电站供电净效率最高已经达到43%,相比于常规亚临界燃煤电站效率大约高5%~7%,相当于超超临界机组的供电效率。随着燃气轮机的发展,IGCC供电效率则可以达到52%;电站的耗水量约为同容量同种冷却方式常规燃煤机组的1/2~2/3;环境污染小,SO2、NOx的排放可以满足日益严格的环保要求,但是其投资费用和发电成本比较高。机组选型可以初步确定为2×170MW,燃料是否可以采用煤化工气化炉的合成气还需进一步论证。在满足电力供应的基础上,煤化工需求的高压蒸汽可以通过余热锅炉来生产,低压蒸汽则可从汽轮机低压缸中抽取。

本热电装置是煤化工项目附属设施,其燃料与煤化工所用原煤煤源一致,且只占总耗量的一小部分。其产生的蒸汽和电力主要供给煤化工,所以煤化工项目决定着本装置的市场风险。在装置建设实施过程中,应以规模化为指导,设计和设备的具体选型则应本着低污染、低能耗和高产值的原则,关注清洁生产,建设过程中紧抓质量管理和费用控制。重视环保,把可持续发展战略贯彻于装置基建生产之中,同时充分考虑环保治理和环保建设,建设脱硫和废污水处理设施,减少SO2、烟尘和NOx等污染物的排放量,使热电装置排放满足国家和地方排放标准及总量控制要求。

参考文献

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[4] 李续军.超超临界火力发电技术的发展及国产化建设[J].电力建设,2007,28(4).

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关键词 甲醇;发展现状;生产工艺

中图分类号O6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)96-0113-02

0引言

随着化学工业的蓬勃发展,甲醇的作用日益凸现出来。在生活中,甲醇日益受到重视,它既可以作为燃料,又可以作为有机化工原料,被广泛应用到国防工业、染料、涂料、有机合成、医药、农药等领域。最近二十年来,甲醇生产得到了突飞猛进的发展,技术指标不断完善,生产工艺逐步成熟,生产规模逐年扩大,生产技术逐年提高,尤其是近年来大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油,使得其在经济性、技术性上都是一种较强的代用燃料。目前全球甲醇需求量平均每年增加3.46%,预计到2015年全球甲醇生产量将达到5040万吨。未来驱动全球甲醇市场快速增长的主要动力将会是二甲醚(DME)和甲醇制烯烃(MT0/MTP),而中国将会是全球甲醇需求较多的地区,甲醇生产的重要性由此可见一斑,本文就甲醇的生产工艺及其发展现状进行探讨。

1 甲醇的生产工艺

甲醇是一种极其重要的化工产品和有机化工原料,甲醇消费量仅仅只次于苯、丙烯、乙烯。可以利用甲醇来生产各种有机化工产品,如醋酸、甲胺、甲醛等。同时,甲醇可以作为汽车代用能源,甲醇制烯烃能够与轻柴油制烯烃和石脑油制烯烃所取得的经济效益大致相当。甲醇制烯烃开辟出一条新的烯烃生产途径,能够有效地改善过去丙烯、乙烯生产时过度依赖石油轻烃原料资源的问题。

我国是世界煤炭较为丰富的国家之一,在甲醇生产中,原料大多采用煤和天然气。甲醇生产工艺有两种,分别是联产甲醇和单产甲醇,联产甲醇可以结合城市煤气联产甲醇,也可以利用化工厂尾气联产甲醇,还可以通过在合成氨装置联产甲醇。

甲醇的生产工艺过程可以分为三部分,分别是甲醇精制、甲醇合成、合成气(一氧化碳和氢)的制造。

1.1合成气的制造

第一,煤气化法。通过煤作为原料来合成气,用以生产甲醇。

第二,天然气蒸汽转化法。这种方法的原料选择天然气,目前已经成为了国内外主要的发展方向,这种方法的优点在于操作简单、运输方便、成本低、投资少。

第三,重油部分氧化法。这种方法的原料选择渣油、重油、石脑油等油品通过壳牌系和德士古系方法来将其部分氧化制合成气,用以生产甲醇。壳牌系采用中压气化技术,德士古系采用高压气化技术。

1.2 甲醇的合成方法

目前国内外大规模工业生产甲醇的方法主要有:高压法(德国巴斯夫(BASF)公司)、节能型低压法(丹麦托普索公司)、MGC低压法(日本三菱瓦斯化学公司)、中压法、低压法(德国鲁奇(Lur—gi)公司及美国卜内门(ICI)公司)。我国目前来说,引进装置大多采用低压法,小规模甲醇生产装置则主要采用高压法。低压法与高压法相比,具有较为突出的优点,分别是设备费用低、产品纯度高、操作费用低、能量消耗少。所以,在国内采用低压法生产甲醇的企业较多,且还改进了催化剂的性能,取得了较好的发展。

鲁奇渣油联醇法。

目前我国的齐鲁石化公司就正在采用鲁奇渣油联醇法,这种方法在技术上是较为成熟的,且其最为突出的优点就是:热利用率高,能够最大限度地利用能源。

第二,中压法。

中压法在工艺过程上与低压法几乎是相同的,但是区别就在于在综合指标和投资费用上都要略高于中压法,目前来看,日本三菱瓦斯化学公司、丹麦托普索公司、(ICI)公司目前都已经在中压法方面取得了较大的进步。

第三,ICI低压法。

目前全球甲醇工业大量采用ICI低压法来合成生产甲醇,其工艺过程为:精馏、合成、脱硫、压缩、转化。较为突出的特点就在于:可以对反应热进行充分利用,产品纯度高,操作可靠,开车简单。

第四,德国巴斯夫公司的高压法。

德国巴斯夫公司的高压法是全球最早开始实现工业化大规模生产的甲醇生产工艺,但是由于其成本高、能耗大、操作条件苛刻,目前正在逐步地被低压法、中压法所代替。

1.3甲醇的发展现状

我国是从小甲醇生产来起家,最早是开始于1957年,我国目前生产能力达到200kt/a的甲醇生产装置分别分别在陕西榆林天然气公司和上海焦化有限公司等地,与此同时,还有一套180kt/a装置,由苏里格天然气化工股份有限公司(内蒙古)所建设。最近20年来,甲醇生产得到了突飞猛进的发展,技术指标不断完善,生产工艺逐步成熟,生产规模逐年扩大,生产技术逐年提高,尤其是近年来大量地应用和开发甲醇柴油、甲醇汽油,使得其在经济性、技术性上都是一种较强的代用燃料。1998~2005年,我国甲醇总产量平均每年会增长19.8%,但是装置开工率不高,只能达到40%~55%。而在2003年以来,由于全球甲醇市场走高,甲醇价格高、需求旺盛,故装置开工率达到了高峰,2005年为77%,2004年为73%,但是我国甲醇生产存在一个致命的问题,那就是多数甲醇联醇产品成本高、装置规模小、国际市场竞争力较为缺乏,这样一来就造成了开工严重不足。近年来国家将甲醇生产上升到国家战略安全的场面,与此对于大型甲醇项目的建设极为关注,尤其是在天然气产地和煤产地。目前国内甲醇在建项目产能已经达到了10000kt/a以上。

参考文献

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关键词:烯烃分离装置;维护保养;措施

1 烯烃分离装置概述

烯烃分离装置主要由烯烃生产装置、烯烃罐区、配套工程和辅助设施组成。对于烯烃的分离工艺技术措施,主要由烯烃分离单元和烯烃罐区单元组成。烯烃分离单元采用前脱丙烷后加氢的技术措施,丙烷洗的工艺技术应用,此工艺技术相比较简单,没有前冷系统;也不存在乙烯制冷系统。简化了生产加工的装置和设备,提高烯烃的收率,满足烯烃生产的技术要求。

由于烯烃分离装置的设备繁多,对整个系统进行维修保养时,需要停车进行,按照各个设备的维护保养技术要求,认真做好维护和保养工作,更换损坏严重零部件,使整个工艺设备均处于正常运行的状态,不断提高烯烃分离装置的工作效率。

2 烯烃分离装置的维护保养

烯烃分离装置比较多,真多烯烃分离的特点,将各个工序的生产设备进行维护保养,才能满足烯烃生产的要求,达到现代化化工生产的目标。分别对压缩机、水洗涤塔、碱洗塔、产品气干燥器等设备的维护保养措施进行探讨,有效地实施烯烃分离技术措施,得到合格的烯烃产品,不断提高烯烃的生产效率。

(1)产品气压缩机的维护保养。产品气压缩机系统与普通的天然气压缩机不同,是由冷却、液体分离、透平驱动和其他辅助系统的四段压缩组成。产品气压缩机将产品气的压力升高到更大的倍数,压缩机是利用中压蒸汽透平驱动,由于蒸汽驱动的机械设备,必须合理利用蒸汽的能量。作功的蒸汽进入表面冷凝器进行冷却。压缩机和透平系统使用一个油系统进行。在对压缩机系统进行维护保养时,及时检查和更换油,保证油系统正常工作,才能减少机件之间的摩擦,延长压缩机的使用寿命。压缩机轴密封采用干气密封。干气密封系统在任何时候都要保证密封气和缓冲气的连续供给,维修过程中,必须检查干气密封气的情况,防止密封失效,而影响到压缩机能量的传递。(2)水洗涤塔的维护保养。水洗涤塔的作用是将压缩机系统加压的烯烃进行水洗,脱除产品气中的氧化物,如甲醇、二甲醚等。通过产品气和洗涤水在水洗涤塔中的充分接触,除去了产品气中的氧化物,氧化物被溶解在洗涤水中,从水洗涤塔的底部送到界区处理。对水洗塔的维护保养,就是检查塔板的情况,合理控制产品气和洗涤水的流速,保证充分的接触,才能达到水洗的效果。经过水洗后,去除产品气中的氧化物,使富含氧的洗涤水进入到需要的工序,保证生产工艺的连续和稳定。(3)碱洗塔的维护保养。碱洗塔的作用就是去除产品气中的酸性气体,在碱洗处理系统中,产品气中的酸性气体CO2和碱反应生成碳酸钠,使产品气中的酸性气体含量降低,满足产品气的质量标准。对碱洗塔的维护保养,就是检查和清理塔板,使产品气在碱洗系统中,保证三个碱洗循环段,达到碱洗的效果。碱洗塔的顶部设计有三层泡罩塔盘的水洗段,去除产品气中的碱液。通过对每一段的碱循环量进行检测和调整,达到最佳的碱洗效果。(4)产品气干燥器的维护保养。产品气的干燥器的主要目的是为了除去产品气中的水分,使产品气的含水量达到产品质量标准。防止水分在激冷换热器、尾气换热器以及脱甲烷塔等低温设备中结冰,或者形成烃水合物,因此,必须对产品气中的水分进行处理,满足后续生产工序的技术要求。干燥器与湿度分析仪连接,实时显示产品气的湿度。对干燥器进行维护保养,确定湿度分析仪的显示情况,如果湿度分析仪显示主床层干燥剂已经达到饱和状态,干燥器就达不到干燥的效果,必须进行更换,而且对于各个阀门进行检测和维护保养,确保流程的畅通,达到最佳的干燥效果。(5)聚结器和液相干燥器的维护保养。产品气压缩机的三段排出罐的烃凝液,用泵加压送到聚结器。聚结器的作用是脱除烃凝液中的游离水。通过聚结器的作用,实现烃液体和水分的分离,将分离出来的液态烃进入液相干燥器,经过干燥处理后,进入高压脱丙烷塔。脱除其中的丙烷成分,达到下一步工序的要求。对聚结器的维护保养,就是检查验收各个组成部件,对聚结板进行清洗,保证烃凝液和水能够得到分离。而液相干燥器的维护,检查和验收干燥剂,确定干燥剂的饱和状态,如果发现干燥剂变质或者失效,立即更换,保证干燥效果。(6)脱丙烷塔的维护保养。前脱丙烷系统一般有两个塔,一个是高压脱丙烷塔,另一个是低压脱丙烷塔,两个塔的操作压力高低不同,对脱丙烷塔的维护保养措施也存在差别。对于高压脱丙烷塔内有32层塔盘,维护保养时,检查各级塔盘,发现问题及时处理,保证塔盘的质量,能够满足各种塔盘的技术要求,才能实现脱丙烷的效果。对于高压的容器进行维护保养时,必须停运设备一定时间,然后打开放空阀,进行放空处理,当容器压力降为常压后,才能进行处理,否则存在安全隐患。(7)深冷、脱甲烷塔和尾气换热器的维护保养。深冷设备的维护保养,必须对设备的各个组成部分进行检查和验收,使其达到最佳的制冷状态,检查制冷剂的情况,发现制冷剂不合格,及时进行更换。脱甲烷塔的维护保养,是对各级塔板的清洁和处理,检查进出口阀门的开关情况,通过压力试验等,确定脱甲烷塔的运行状况,使其达到生产工艺的技术要求。而对于尾气换热器的维护保养措施,首先需要检查换热器的盘管是否完好,有无腐蚀和穿孔的现象,对进出口的阀门和工艺流程进行检查,发现问题及时处理,并控制换热器的温度,使尾气中的热能得到充分地利用。保证烯烃分离装置正常运行。(8)脱乙烷塔的维护保养。脱乙烷塔是将脱甲烷塔塔底来的物料进行分馏的设备。分馏出两种产品一个是混合C2物流,另一个是混合C3的a品。对脱乙烷塔的维护和保养,需要对各层塔板进行清洁处理,检查塔内的腐蚀情况,发现问题及时进行处理,并对脱乙烷塔进行压力试验,满足生产工艺要求,才算验收合格。(9)乙烯干燥器、乙烯精馏塔的维护保养。乙烯干燥器能够脱出乙烯产品中的水,由于乙烯干燥器是单床层分子筛的结构。因此,必须对分子筛进行检查和维护,才能保证正常的脱水效果。如果维护保养过程中,发现分子筛损坏,必须进行更换。为了避免乙烯精馏塔系统中形成烃类的水合物,必须脱除水。即使少量的水分存在,也会形成烃类水合物。必须保证乙烯干燥器的干燥效果,对分子筛的要求比较高,否则很难进行精馏塔的工序,不能满足乙烯产品的质量要求。

对于乙烯的精馏塔是地乙烯产品进行分离的高压设备,经过塔板的作用,得到高纯度的乙烯产品。对塔顶的冷凝器检验,丙烯的数量和质量进行鉴定,达到制冷效果。精馏塔的进出口阀门进行加注油的处理,保证精馏塔的正常运行状态,经过维护保养,进行试压运行,达到设计要求后,可以投入到生产工艺程序中,达到烯烃分离的技术要求。

3 结束语

通过对烯烃分离装置的维护保养措施的研究,保证烯烃分离设备的正常运行,提高烯烃分离的效率,生产出合格的石化产品,为石化企业创造最佳的经济效益。对烯烃分离装置的各个组成部分进行维护保养,相当于对各种生产设备进行检修处理,达到设计的技术要求,才能够投入生产运行,满足烯烃生产工艺的要求。

参考文献

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