化工工艺分析范文

导语：如何才能写好一篇化工工艺分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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“化工工艺”也称作化学生产技术，或者“化工技术”，本质上说是利用化学反应的原理将各类原材料转化为产品的方式、方法和过程。从我国当前化工工艺施行的步骤来看，一种化工产品从无到有要经历三个阶段。首先，对原材料进行处理，即初步的转化。化工产业所使用的原材料本身就具有一定的危险性，为了实现生产应用，这一阶段的化工工艺主要通过净化、提纯、混合等多种途径实现。其次，进行化学反应。这一步骤是整个化学工艺的核心，也是最容易出现安全危险问题的阶段。化学反应本身往往会发生热释放、有害气体生成等现象，其过程非常复杂，控制难度较高。再次，对产品进行精加工。从化学反应原理来说，化学是一种精确地科学，但在化工产业生产中，由于多种因素的干扰，所获得的产品往往存在杂质，需要进一步提纯和加工。这一过程中产品的形态虽然出现，但伴随着的精加工行为，产品自身的有害性会更明显。

2化工工艺设计中安全危险的判断

不难看出，化工工艺设计具有高度的严谨性、专业性，要求对安全危险的判断有丰富的知识和经验。经过分析，作者认为在分析化工工艺安全危险要素的判断过程中，可以从以下三个方面入手。

2.1化工工艺物料管理方面

化工工艺的设计中，针对原材料即物料的管理是很重要的，作为整个工艺流程的第一步，从选择、运输、存放到最终使用的整个管理环节，都应该遵循安全原则。化工工艺物料在不同的形态下，会表现出不同的化学性质，因此要明确这些物料在不同状态下的毒害情况，掌握促使其稳定性的方法，这样才能对当前的安全危险状态有一个明确的判断和认识。

2.2化工工艺设计途径方面

同一种原材料生产同一种化工产品，其途径是多样化的，在选择过程中要根据生产环境进行判断，设计出最安全、最优化的化工工艺途径；因此需要综合考虑，将产能和安全之间的关系达到平衡，积极展开新工艺和新技术的应用，降低对环境造成的污染，减少中间环节副产品的出现。

2.3化工生产设备方面

化工工艺设计中绝大部分是针对设备展开的，原料或半成品以及添加剂在设备内部进行反应，在化学原理的作用下产生一系列变化，会造成高压、高热、高毒的局部环境。除此之外，还包括各种潜在的安全问题，因此设备的安全性就显得十分重要。

3化工工艺设计中安全危险的对策

随着我国现代化工业的不断发展进步，企业对安全问题越来越重视，针对化工工艺的不同情况设置了安全危险要素控制体系。经过作者总结，主要有以下几个方面。

3.1运输及库存

这一方面主要针对化工原料而言的。由于化工原料存在的特殊性，在流通过程中必须加强运输和库存之间的安全控制，例如一些液态的原料，需要特殊的运输车辆，一些中间产品、副产品在库存过程中，要采用特殊的空间材料，避免泄露；对于一些需要大量使用的易燃易爆、高毒腐蚀性原材料，可以建立专门的运输管道控制危险要素。

3.2工艺路线

化工工艺路线的控制方面，一个重要的原则是减少生产的中间环节，减少生产中副产品的数量，而这本身就是减少或消除安全隐患的做法。很明显，进行化工工艺设计，有很多种工艺路线或途径，如果仅仅照顾产能，必然会造成较大的环境问题和安全问题。

3.3安全生产环境

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当前化工工业发展迅速，化工工艺生产中出现的问题日益突出，而要解决化工工艺生产中的安全问题，要先提升化工工艺设计上的安全性，如何在源头控制安全隐患，确保化工产品具备较高质量，这是目前急需迫解决的问题。

关键词：

化工生产；工艺设计；安全隐患；措施

1化工工艺设计概述

设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图，提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型，然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。

2化工工艺设计中安全危险判断的重要性

在化工生产中，化工工艺安全设计对生产的质量与效率有着较大的影响，在对安全危险进行分析与识别时，可以找到危险因素，并及时消除安全隐患。化工工艺设计中安全危险的判断对化工生产的安全性有着较大的影响，在危险分析时，需要结合以往经验对常见的危险因素进行汇总，制定出有针对性的解决方案，从而提高化工工艺的安全性能。工作人员还要对化工工艺的危险等级进行分析，深入了解危险因素带来的损失，从而制定出有效的防护措施。在制定化工工艺时，应站在安全生产的角度考虑问题，加强安全管理，做好化工工艺设计安全的评价工作。在分析化工工艺安全设计中存在的危险时，还要考虑到化工原料本身的性质以及容易发生的化学反应，然后加强对化工原料的安全管理，保证化工工艺流程处于安全的环境下。

3当前化工工艺设计中存在的安全问题

化工工艺过程是一个复杂的过程，它包括工艺物料、工艺路线、化学反应装置、管道及阀门、电气等不同的方面,通过实践工作，我们总结出以下几个方面化工工艺设计中存在的安全问题。首先，化工工艺流程设计没有充分全面的考虑实施整体过程。化工工艺流程是一个整体的过程，对于安全问题的考虑要从整体角度出发，不能只考虑其中的一个或者几个地方。对于整个实施过程来说，要整体布局，把安全问题贯穿到每一个环节当中，综合来对其进行把控。第二，对于化工产品存放的安全问题。化工工艺的产品有些还是有一定危险的化工产品，对于这些产品的存放要注意安全性。一个是产品自身存放的安全，不能让这些产品出现损坏的情况，另外就是对于这些有毒有害物质的存放，不能影响周边的环境及人员。这两方面的安全问题都应该给予重视。第三，是在流程实施过程中存在的安全隐患。在化工工艺设计中，需要考虑多方面的安全问题。比如原料的安全，过程中贮存品的安全，以及实验过程的安全等。另外一个方面是在过程中人员自身安全的保障问题，生产人员自身的安全也需要注意。第四，是对流程中存在的贮存品的安全问题。化工工艺的过程涉及到很多复杂的化学反应，稍有不注意的地方就可能出现火灾或者爆炸等情况。贮存品的安全保障工作就格外重要。首先要保障这些物品的生产是安全的，可以生产出符合要求的产品，另一方就是注意这些物品的变化，如果出现异常情况要及时给与控制。

4危险识别与控制

所谓危险因素就是生产中的事故隐患，如何保证化工工艺设计安全，需要从以下几个方面把关：(1)工艺路线在化工工艺设计中，一种反应通常有好几条工艺路线。所以采用哪条路线才能消除或减少危险物质是首先要考虑的问题。(2)工艺物料应从其理化性质来辩识物质危险性，如：化学反应活性、稳定性、燃烧及爆炸特性、毒性以及对健康造成危害等方面进行分析和辩识。(3)化学反应装置作为整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，但在反应时往往会带来许多危险性因素，因此，在反应器的设计和选型前，要考虑到发生最严重的事故是什么，如若发生事故，在反应器中导致失控反应的有哪些，对搅拌器有什么何影响等。(4)管道及阀门的设计易爆、易燃、腐蚀和毒性是管道输送的物料物理特性，作为控制流体在管内的流动的阀门，具有以下几个功能：启闭、调节、节流、自控和保证安全。因此针对介质物理特点，管道的安全问题特别重要。这也要求设计者要把工艺要求与阀门特性统一考虑，选择合适的阀门。结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，合理布置管道，防止管道振动。(5)电气设计电气设计中，应根据实际情况，按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、危险程度和危险物质状态的不同，采取相应的措施，尽量把大部分电气设备，特别是正常运行时发生火花的电气设备布置在危险性较小或非爆炸危险的环境；同时应尽量减少防爆电气设备的使用量；减少携带式电气设备；同时也要做好避雷设备的安装工作，减少自然力量对电气造成的损害。

5结语

总而言之，化工工艺设计是化工生产得以实施的基础，要及时发现设计缺陷并加以改进，以达到控制和防止事故的发生，保证各方面的安全。

参考文献：

[1]陈奉孝.化工工艺设计中安全危险的因素及措施[J].化学工程，2011，(6).

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关键词：化工工艺；管理；问题；对策

在我国工业生产中，化工工业扮演着举足轻重的角色，它是满足人们生产生活需要，实现工农业健康发展的重要前提。但是，由于我国在工艺水平、管理水平、体制建设等方面尚处于摸索时期，化工工艺发展依然面临着许多问题及障碍，致使我国整体上处于一种以环境资源换取社会资源的化工生产模式，这也带来了注入能耗过大、环境污染、资源浪费等一系列问题。目前，我国化工生产带来的环境污染问题及生产安全问题日益突出，已经成为我国经济发展过程中的一大隐患。安全问题是所有行业都必须特别关注的问题，化工行业由于自身独特性，对生产安全性有着非常高的要求，而要想最大限度地提高化工生产安全度，就必须采取现代化管理手段，针对化工工艺生产中的问题积极采取解决对策，以进一步推动化工生产管理水平的整体性提升。

1. 化工工艺生产及管理中存在的问题

1.1 工艺水平低下，资源利用率低

在化学反应过程中，因硬件设备及生产环境无法满足现实要求，导致化学反应不彻底，产生大量废弃资源。以化学肥料生产为例，反应器皿通常无法达到反应需求温度，导致反应不充分，造成了资源的大量浪费。可以说，化学反应不彻底属于化工工艺水平不高的结果，而在这种工艺能力下所生产出来的化学产品质量根本无法得到保证，自然会对现实生产生活带来较大的负面影响。此外，工艺水平低下不仅会导致资源的大量浪费，而且会导致生产效率的急剧下降。目前，我国化工生产过程中，化工生产大部分无法做到连续不断，生产进度会由于各种原因而受到影响，特别是当整个生产环节发生脱节时，将会带来非常严重的负面影响，而这一切都是工艺水平低下所造成的。

1.2 工艺技术不强，生态破坏严重

化工生产所带来的环境问题日益突出和严重，特别是重金属化工生产对生态造成的破坏。据权威检测结果显示，重金属生产企业所排放的废水重金属含量严重超标，导致附近水系统的崩坏与失衡，对附近居民的生产生活产生了严重影响。早在2014年，我国化工污染问题就已经成为环境污染的一大源头和治理重点，全年工业排放废水量高达35亿吨，固体废弃物排放量高达6300万吨，而工业废气排放量高达1.2万亿立方米。近年来，尽管国家不断加大环境整治力度，现实中也取得了一定成绩，但由于化工污染由来已久，已经形成了积弱难返的局面。而这一切的根源就是化工工艺技术的低下，尽管我国化工行业取得了明显进步，但在创新能力方面依然不足，工艺水平的低下带来的是资源利用率低、废水肥料产生过多，而这些被排放到自然界的污染物，将对人类生存、社会发展带来严重威胁。

1.3 安全意识薄弱，安全问题突出

目前，我国化工生产的安全意识整体不强，各种有关化工生产事故的报道频频出现，化工安全问题日益严峻。而形成这一局面的原因主要有四点：第一是化工企业起点低，不管是硬件设施，还是人员配备，都非常落后，很容易引发安全事故。第二是企业管理层安全意识不强，安全投入有限，大部分中小化工企业甚至都不具备安全生产条件，为安全生产埋下了重大隐患。第三是从业人员素质低下。不同于其他生产行业，化工行业具有高危性、高技术性等属性，所有操作人员都必须具备丰富的安全生产知识与经验，但就目前现状来讲，化工企业员工整体素质偏低，安全生产意识薄弱，根本无法满足化工工艺安全生产的现实需求。第四是化学物品的高危性。随着科学技术的日新月异，化工行业得到了全面发展，化工产品日益丰富，危险化学物品的种类的越来越多，而这些化学品本身就具有较强的易燃易爆性、毒害性和强腐蚀性等属性，而这也为化工企业的安全管理带来了很大困难。

2. 化工工艺及管理的对策分析

2.1 加强硬件设备建设，提高反应技术现代化

在化工生产整个流程中，反应条件和反应技术无疑使最为关键的一环，很大程度上决定着化工工艺质量的高低，也就是说，只有具备充分的化学反应条件，才能确保反应结果，实现化学物品之间的彻底反应，提高生产效率，降低资源浪费率。例如，当精馏塔中的压力出现变化时，回流比将随之降低，而此时采用热泵蒸馏之类的技术则可以有效降低分离过程中产生的能量损失。当反应压力降低时，气态反应物的压缩作用将得到明显增强，吸热的反应温度降低时，供热温度也随之降低，如此才能最大程度地避免副反应发生，进而将化学反应和分离过程中的能耗控制到最低。利用现代化填料及传热技术，可以有效提高热传性能和转换效率。现代化隔热材料能够有效降低热损耗，因此在化工工艺生产过程中，一定要朱中锋现代化节能技术的应用。此外，在提高化工反应条件的同时，要确保化工反应材料的高质量性，一定要按照规定标准配备化学反应材料，选择最佳的化学反应催化剂、反应器皿和化工设备等，只有如此才能确保化工工艺生产的高效性，并降低化工生产过程中的资源浪费率，确保化工废弃物不直接排放到自然界中，进而最大限度地提高化工生产的环境效益和社会效益。

2.2 尽量减少动力消耗，提高资源利用率

在化工生产过程中，经常会用到电机拖动系统，而该系统的运行需要耗费大量电能，而为了降低能耗，提高生产效率，可以采用变频控制技术对变频节能效果加以有效控制，确保电机拖动系统电能输入输出之间的平衡性，以此来减少化工生产过程中产生的电耗。供热系统的转型升级也是提高化工生产效率的有效途径。由于化工生产过程中需要大量热能来加快反应，对热能的消耗也十分巨大，在供热系统的升级改造过程中，要打破传统单套装置的约束，全面优化整合系统，进而从根本上解决高能耗、低产出的问题，最大限度地提高热能利用率。

2.3做好多方位安全管理

首先是化学原料管理，在化工作业中必须了解并掌握各类化学物质所具备的危险特性，同时还应当养成对化学反应、毒性以及稳定性的危险识别意识，这有助于做出最为准确的分析和判断，从而预防安全事故的发生其次是在化工工艺的选择上应当使用安全系数最l高的、危害程度最低的工艺，同时，在反应装置的选择上，应当遵循利一学性及合理性的原则，同时还应经过严格周密的计算第，是营造良好、安全的工作环境根据化工生产工艺复杂，操作要求严格这一特点，每一个企业都应不惜重金主动加强对老化设备的更新，对每个工序的设备都应加强自我保护功能，不能疏忽大意，从而保障职工在发生意外事故时不受到伤害对于化工危险地区要设立多级防护，建全报警设施，以确保事故发生第一时间的安全警报。

综上所述，化工生产企业要想拓展自身的发展空间，就必须明确自身存在的现实问题，并积极采取有效措施加以解决，不断提高化工工艺水平，强化企业创新能力，进而推动化工行业整体水平的提高，促进化工工艺的可持续发展。（作者单位：辽宁省石油化工规划设计院有限公司）

参考文献：

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关键词：化工制药；工艺残渣；过程固氯

近几年，化工厂生产所残留的化学物质对环境造成的影响越来越明显，焚烧是处理化学残留物质最直接的方式，不过这种处理方法对生态环境不利，且焚烧的热量也无法得到合理利用。 现阶段，人们已经发现，利用废弃物，可对衍生燃料进行制备，一般而言，衍生燃料可以单独燃烧，也可同其他燃料混合燃烧，除此之外，它还能够气化制气，有利于气体的运输与保存。本文通过建立实验，进而探讨化工制药工艺燃烧的具体过程。实验中所取的样品由某省的某化工厂提供，对物质进行减蒸工艺后，形成黑固体残渣，残渣呈现为半固体状，这些黑色残渣就是本次实验中的样品，对分析原料的组成及其生产工艺后，发现残渣中包含大量有机氯化物，需要对样品去水。试样燃烧过程中，探究氯化氢溶度，根据P=（A-B）/A×100%计算经过燃烧后的灰渣热灼减率。

一、试验装置及方法

试验装置采用固定床石英玻璃管，其长度与管径参数为500mm、25mm，反应管中间安装有高l0mm的耐高温陶瓷芯片。试验进行时将采集来的样品放置于该芯片上，通过热电偶温控仪对其进行加热，使用氢氧化钠溶液吸收排放的氯化氢气体.进而通过排放出的氯化氢的总量检测固氯效果。首先，通过分析化工制药原材料和生产工艺采集含有氯化物残渣的氯化物样品；其次，将0.59样品进行去水处理后，放入温度在105℃左右的恒温箱进行干燥，5h后取出样品将其研磨成细颗粒状备用；最后将研磨后的样品放入试验装置中进行加热处理。加热时会从样品中释放氯化氢气体，被氢氧化钠溶液吸收后使用离子色谱仪对试验结果进行定量分析，然后计算释放出的氯的量。

二、试验结果分析

（一）吸收剂对固氯效果的影响

试验中使用碳酸钙，氧化钙作为固氯的试剂，通过以下化学反应实现了固氯的效果。

2HCI+CaOCaCl2+H2O （g） （1）

2HCI+CaCO3CaCl2+CO2（g）+H2O（g） （2）

其中化学反应（1）是可逆反应，而且当温度高于700℃时会发生化学反应CaC03CaO+CO2，因此为了避免该反应对固氯效果判定的干扰试验时将温度保持在700℃以下。为了研究碳酸钙，氧化钙加入量对样品释放氯化氢量的影响.通过试验对该项问题进行对比分析，通过记录的试验数据来看在同等试验条件下碳酸钙的固化效果没有氧化钙效果好，而且随着固化剂量的增加，固化效果得到明显增强，主要表现为氧化钙与样品质量之比为0.8时，固氯效果高达97%，碳酸钙与样品质量之比为2.0时，固氯效果为76%。之后随着固化剂量的增加固化率保持平稳。

（二）温度对固氯效果的影响

参考上述试验氧化钙、碳酸钙与样品质量比分别为0.8、2.0时具有较好固氯效果的事实，研究该条件下温度对固氯效果的影响。试验时保持100C/min的升温速率，且空气流速为每分钟100mL，统计试验结果可知当试验温度由550℃到650℃时，测量反应器中氯化氢的量非常小，说明此条件下碳酸钙与氧化钙的固氯效果较好。继续提高实验温度至700℃时，对反应器中氯化氢浓度进行测量，发现此时氯化氢具有较高浓度，说明该温度条件下固氯剂的固氯性能较差。造成这种结果出现的原因在于：固氯化学反应（1）是可逆反应，当试验温度达到700℃时.部分氯化钙会重新分解为生产氯化氢。另外，试验时发现当温度升高到750℃时，样品处于熔融状态，使其与固氯剂结合在一起，不利用反应的有效进行。

（三）木屑对固氯效果的影响

试验时为了增强样品的可燃性与热值，使用木屑作为试验进行的助燃剂，分别按照氧化钙：样品：木屑=0.8：1：3（条件1）以及碳酸钙：样品：木屑=3：1：2（条件2）的条件进行研究。试验条件同样保持10℃每分钟的速率，空气流速为每分钟100mL，统计试验结果发现条件1的固氯效率为98%，条件2的固氯效率为78%。经仪器测定木屑在温度340℃和450℃时分解程度达到峰值。而这两个温度并未达到样品热分解峰值温度（样品热分解达到峰值的温度为560℃，因此试验加热时木屑首先分解，而且分解过程产生的热量时样品的局部温度得到提高，一定程度上促进了样品的分解，虽然此时样品的整体温度并未提高，主要因为木屑放出的热量促进了气固吸收反应的发生。使用热重分析仪对试验混合物进行检测，发现当试验温度达到560℃时木屑的存在使样品的热分解峰值变小，该试验说明将木屑作为助燃剂加人.的确一定程度上促进了样品的分解。

三、结束语

本次实验中选择木屑作为助燃剂， 它属于固体废气物燃料，其热值较高，几乎是残渣的两倍，通过试验统计结果分析，化工制药工艺残渣燃烧时含有的氯元素主要以氯化氢的形式释放出来，而且随着试验温度的增加氯化氢释放速率明显提高。在550℃温度条件下，释放达到最大值：试验时加入氧化钙或碳酸钙能够达到较好的固氯效果，不过在同等条件下碳酸钙的固氯效果稍差。当氧化钙与样品质量之比为0.8时.固氯效率高达97%，而碳酸钙与样品质量之比为2时，固氯效率为76%，如果继续增加固氯的量，固氯效率保持稳定：当试验温度超过650%时，固氯效果反而变差.主要因为固氯时发生的化学反应为可逆反应，温度升高反而会重新生成氯化氢：同时向样品中添加木屑一定程度提高固氯效果。

参考文献：

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关键词：安全管理系统；核心要素；相关分析

化学工业大量的安全事故主要来自于高温高压、易燃易爆和连续作业等事件频繁发生[1]。随着化工工艺安全管理系统(PSM)的普及和应用，该系统的使用已成为研究的重点问题[2]。1982年至2012年，欧盟通过了“化工厂指令”，以防止化学品事故发生，并显著提高安全性[3]。值得注意的是，美国职业安全与健康协会于1992年了过程安全管理标准[4]。作为职业安全与健康协会的标准，过程安全管理系统具有一系列功能，比如化学生产过程中的风险识别、评估和控制，该标准中的一些想法已经在许多国家得到广泛应用。我国政府还制定了有关安全生产的法律，特别是在化工行业的早期阶段。但严格来说，中国化工工艺安全管理系统的立法是基于2012年国家安监总局颁布的“化工企业过程安全管理实施指引”。此外，国家安监总局颁布了2013年“加强化学工程安全管理指导意见”，可以看作是中国版的化工工艺安全管理系统[5]。

1中国化工工艺安全管理系统介绍

1.1中国PSM系统的内容

欧洲和美国的PSM系统包括14个要素，但是中国的PSM系统只有12个要素，包括过程安全信息、过程危害分析、运营流程、培训、承包商管理、启动前安全评估、机械完整性、工作许可证、变更管理、应急管理、过程事故管理和合规审计。与欧盟和美国相比，中国PSM系统根据我们在中国工厂的条件省略了商业秘密和员工参与。

1.2PSM系统在中国化工企业中的应用

毫无疑问，大量的统计数据显示，近年来PSM的应用在一定程度上降低了事故发生[6]。目前，许多中国学者正在努力创建一个解决当前系统弱点的PSM系统。因此，PSM的所有要素的相关方法和指导文件非常广泛和复杂，但是缺乏操作的可行性。中国PSM在实际化工厂应用的观点需要改变，研究人员应寻找一种考虑这些不合格指标与评估要素之间相关性的新思路。位于南京化工园区的惠生清洁能源股份有限公司被选为典型的PSM案例。PSM系统的12个要素尽管看起来比较复杂，但是各要素之间有一定的联系。经过详细分析可以得出以下结论。过程安全信息在一定程度上是不完整的，导致操作程序的不清楚。这种缺乏清晰度进一步影响了工作许可证要求，并降低了安全评估中包含的内容的完整性。对变更管理的注册不及时，导致过程安全信息更新的及时性不足，操作流程不能及时更新。因此，定性和定量过程危害分析不能顺利进行。应急管理缺陷源于过程安全培训不良和定量过程危害分析不足等。一旦了解这些基本的PSM要素之间的相互关系，掌握这些核心要素就可以简化中文PSM的实际应用。

1.3中国PSM系统要素之间的相互关系

如前所述，化学过程安全管理体系可分为四个阶段：过程安全承诺，危害与风险理解，风险管理和经验学习。前三个阶段可以认为是事故前的阶段，而从经验中学习是在事故发生后发生的。此外，我们可以消除事故管理和合规审计要素。此外，承包商管理要素一般不适合所有企业，可以拆除。过程危害分析无疑是PSM系统的核心要素。过程安全信息作为PSM系统的基石，起着重要作用。培训和应急管理是造成意外伤害的主要原因，这些领域的改进将有助于化学工厂更有效地避免意外伤害。简化版的PSM系统将由以上四个核心要素组成。

2结语

中国的12要素化工工艺安全管理系统可以按照基本要素简化为四个阶段的方法。而不是分析个别要素，所有要素之间的相关分析有利于对整个管理系统的理解。根据PSM评估和化学工厂分布情况的详细分析，掌握了PSM的核心要素，为研究人员提出了一种简化中国PSM系统实际应用的新思路。

作者:张发海 单位:青海盐湖佛照蓝科锂业股份有限公司

参考文献：

[1]刘冰.浅论加强化工安全设计在预防化工事故发生中的作用[J].工程技术:引文版,2017,(1):00232-00232.

[2]CrowlDA,LouvarJF.Chemicalprocesssafety:fundamentalswithapplications[M].PearsonEducation,2001.

[3]周厚云.欧盟关于化工装置安全的“萨维索指令Ⅱ”的概述[J].化工安全与环境,2002,(16):9-11

.[4]宁丙文,邢金朵.过程安全管理“全球化”与“本土化”——访美国化工过程安全中心技术总监路易莎•娜拉[J].劳动保护,2014,(2):50-52.

[5]张夏.化工过程安全要抓好“三部曲”——《国家安全监管总局关于加强化工过程安全管理的指导意见》导读[J].广东安全生产,2013,(17):41-42.

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关键词：低温甲醇洗工艺 影响因素 NHD工艺 PEGE

低温甲醇洗工艺技术是上个世纪五十年代的科技产物，经过几十年的发展，其工艺技术日渐成熟，运用领域不断拓宽。例如，在煤化工企业中，各家企业都需要根据不同的产品方案、装置规模以及原料组成等因素来匹配不同的低温甲醇洗工艺。目前，我国国内的研发模式大多是以企业和院校合作的方式进行研发，也确实取得了不少喜人的进展，下面，我们就对这一工艺技术进行详细分析。

一、低温甲醇洗净化技术概况

技术简介

上个世纪五十年代，德国的鲁奇公司和林德公司合作开发了一种以冷甲醇作为吸收溶剂的气体净化工艺，这种净化工艺主要运用在低温条件下，甲醇对酸性气体溶解能力较强，能够有效脱除原料气中的酸性气体。这种工艺操作过程中，气体的脱碳和脱硫可以在同一个塔内分段、选择性地进行，净化程度很高。目前，该技术已经逐渐成熟，并且已经广泛应用到了国内外合成氨、合成甲醇等气体净化装置中，其应用前景在工业运用中相当广阔。目前，低温甲醇洗工艺技术类别主要包括鲁奇工艺、林德工艺、大连理工工艺、赛鼎工艺等等。其中的大连理工工艺是由我国大连理工大学所研究，这一工艺与林德工艺相似，但据介绍，冷负荷和设备投资比林德工艺低～10%[1]。

技术特点

1.吸收能力大

甲醇处于低温状态时，H2S、COS、 CO2等气体在其中的溶解度很大，根据有关数据显示，在压力条件3.1MPa左右时，1m3甲醇溶液能吸收CO2160～180m3，而1m3NHD溶液仅能吸收CO240～55m3，甲醇对CO2的吸收能力是NHD溶液的4倍左右，在吸收等量酸性气体时低温甲醇洗的甲醇溶液循环量小，装置设备数量较少，总能耗较低。

2.选择性好

低温甲醇洗选择吸收能力强，尤其是对于H2S和CO2等气体，并且能对这些杂质同时脱除，相比而言，它对于H2S的整体吸收能力又比对CO2要强得多。另外，也正是由于其优越的选择性，它对酸性气体的脱碳脱硫可以在同一个塔内实现分段选择的进行，更值得一提地是，通过这一方式所回收得到的CO2纯度完全能够满足尿素生产的要求，类似地，硫磺的获得也可以从含有H2S的尾气中直接回收[2]。

3.净化度高

我们先来看一组数据，经低温甲醇洗脱硫脱碳后的净化气H2S含量

二、影响低温甲醇洗净化工艺的因素

压力

吸收压力高，吸收推动力就大，可以提高气体的净化度，但其操作压力将服从整个系统压力。升高压力，可以增加硫化物在甲醇中的溶解度。酸性气体的溶解度随压力的提高而增加，几乎成直线的正比关系，而在减压时被吸收的气体即行放出。硫化物在甲醇中的溶解度比二氧化碳还要大，吸收的速度更快，因此可以采用分段吸收和再生的方法来得到高浓度的硫化物和二氧化碳。

温度

酸性气体在甲醇中的溶解度随着温度的降低而增大，尤其是从-30℃降到-60℃以下时，溶解度将急剧增加，此外，甲醇蒸气分压在常温下很大，为减少操作中甲醇损失，应采用低温吸收。由于甲醇的熔点低，在低温时粘度不大，甲醇喷淋和流动好，吸收温度一般选为-70～-20℃。

吸收是一个放热过程，温度高虽有利于提高吸收速度，但对于吸收平衡是不利的。因而在整个装置中通过甲醇的闪蒸来为系统提供冷量，同时还设置了（丙烯或氨闪蒸器）来补充吸收过程中不够的冷量[3]。

溶液的循环量

溶液循环量取决于生产负荷和溶液吸收能力。日常生产中常维持偏高的循环量，以防气量波动而引起甲醇洗涤塔出口净化气中H2S和CO2含量的超高。

三、工艺比较

甲醇与PEGE吸收剂的比较

甲醇与PEGE均可作为吸收剂，但由于甲醇对CO2和H2S等气体的溶解程度较高，所以在溶剂循环速率较低的条件下，低温甲醇洗净化工艺的运行速率仍然很高，较于以PEGE为溶剂的吸收工艺，其循环速率大约高出25%。如果采用PEGE系统脱硫时，一般能够脱除工艺气中20%左右的CO2，不过在甲醇装置中，CO2是合成气所需求的一部分，因而可以说是一个优势，不过如果是氨装置，则必须加上其他的工艺将其全部脱除，这就是我们通常所说的变压吸附，简称PSA，在通过PSA除去CO2时，难以避免H2会跟随一同排出，所以在PSA工艺过程中，最多回收90%的H2，就算附加液氮清洗，回收率也不会增加太多，而且若是在高压环境下，限制更多。

低温甲醇洗工艺与NHD工艺的比较

1.总体说来，两者吸收能力均较大，但低温甲醇洗吸收能力更大。以吸收CO2作为比较，在3.0MPa压力下，甲醇吸收CO2能力约为 NHD的4倍，因而低温甲醇洗的溶液循环量比 NHD明显减少。

2.低温甲醇洗选择吸收性较好，两种工艺对H2S和CO2的吸收能力均较强，但低温甲醇洗能选择吸收这两种物质，因而使脱硫、脱碳能在同一个塔内分段、选择吸收。另外，低温甲醇洗对气体中的有机硫等杂质吸收能力也很强，而 NHD对COS的吸收能力较差，脱硫前还需设置有机硫水解工序[4]。

3.低温甲醇洗的气体净化度更高。低温甲醇洗的净化气中总硫≤0.1×10-6，CO2≤20×10-6，CO2产品纯度大于99%，有利于后工序的生产，而NHD工艺的净化气中H2S≤0.1×10-6， CO2≤400×10-6。

4.低温甲醇洗净化工艺的优点

4.1不会出现气泡现象

4.2合成气的净化参数较好

4.3甲醇价格低廉，应用广泛，并且没有腐蚀性

4.4PEGE在空气中会随时间增加而不断降解

4.5低温甲醇洗工艺无需上游加氢这一环节

4.6低温甲醇洗工艺净化装置所产生的工艺气仅含有少量的甲醇，气体比较干燥

低温甲醇洗净化工艺的缺点

（a）低温甲醇洗在低温（-50～一60℃）下操作，因而对设备和管道的材质及制造要求较高，部分换热器（主要是挠管式换热器）成本非常高，技术依赖于进口（目前国内已有该技术）[5]

（b）为降低能耗、回收冷量，换热设备特别多 （约30台），流程复杂，投资费用较大

（c）尽管甲醇是一种低价、易得溶剂，但有毒

四、结语

随着低温甲醇洗工艺技术逐渐走向成熟，它在化工生产领域所扮演的角色也越来越重要。未来，要想实现这一工艺技术质的飞跃，就必须坚持当下的研发模式，不断创新，以争取达到世界顶尖水平。

参考文献

[1] 李正西，秦旭东，宋洪强，吴锡章. 低温甲醇洗和NHD工艺技术经济指标对比[J]. 中氮肥. 2007（01）

[2] 张立庆，李菊清，丁江浩，陈建刚. 碳酸二甲酯-甲醇-邻二甲苯三元体系汽液相平衡研究[J]. 石油与天然气化工. 2004（01）

[3] 雷培德，李端阳，汪静，陈献忠. 化工过程模拟技术及HYSIM模拟系统在化工生产中的应用[J]. 湖北化工. 2002（06）

篇7

关键词：化工装置；火灾扑救；工艺灭火；应用分析

0 前言

化工装置火灾极易扩散且由于化工原料的复杂性不易扑灭，传统的灭火方式无效，工艺灭火的使用对化工装置的实际应用提供了保障，但由于工艺灭火的复杂性，使用不当不仅会导致火灾扩散还会造成事故。为对工艺灭火在化工装置火灾中得应用做详细分析，本文将从工艺灭火措施使用不当所造成的事故进行分析，针对使用存在得问题对工艺灭火措施的正确应用方法进行介绍，利于化工装置火灾扑救的进行。

1 工艺灭火措施

工艺灭火指的是在化工企业中连续生产装置某一部位着火时，利用工艺灭火装置或利用着火部位与生产设备的关系，采取的一系列灭火或控制火势的技术措施，工艺灭火技术，是防止化工装置着火火势蔓延，火势复燃的，爆炸，预防火灾的重要手段。但其使用过程需要十分小心，否则适得其反，会造成事故，火灾蔓延扩散，造成人员生命危险及财产损失。故而，需要按照规格及顺序进行使用，才能保证工艺灭火措施得到有效运用。

主要的工艺灭火措施有：一是关阀断料，事故发生后第一时间内就是要把装置中的化工原料输送切断，以防火灾进一步蔓延，控制住火灾；二是开阀导流，将未着火部位的原料进行导流，中断燃料供应，为控火灭火创造可靠条件；三是火炬放空，此过程与开阀导流有异曲同工之妙，通过将与设备相连部分的火炬放空总管，控制火灾情势，防止爆炸发生；四是搅拌灭火，通过温度从高温传向低温，降低燃料温度，从而停止燃烧，一般是在燃料着火后，从底部输送相同的冷物料或氮气二氧化碳等实现的；五是填充物料，需要根据实际情况计算出所需填充物量，一般适用于反应塔、反应釜、再沸器、回流 罐等设备容器；六是系统置换，是去除燃烧物所需的助燃物，通过水蒸气，惰性气体将设备与管道中的助燃气体及有毒气体彻底置换出来；七是工艺参数控制，是利用化学反应原理通过调整装置内化学反应的具体参数，控制反应程度，减少火势达到熄火的作用。

2 工艺灭火措施使用不当造成的事故

工艺灭火措施造成的事故主要是源于工艺灭火措施使用不当，工艺灭火措施的每个工艺都有所需注意的关键，下面就对工艺的相关注意事项进行列举：

（1）开阀导流时，由于火灾中紧急排放的都是处于沸点温度下的易燃易爆的原料，在紧急导入放空塔等设备中，如果控制不当流速过快装置内压力不够，就容易引起闪蒸，遇火极易导致液体整齐爆炸，比外若是排液速度过快，生产装置易形成瞬间真空环境，会导致回火爆炸。

（2）火炬放空的危险性大于开发导流，这是由于火炬系统中极有可能存在外部空气，主要原因是火炬末端，敞口，管道，管件的不严密性，当系统中没有余压时也会吸入外部空气，外部空气的进入很有可能会导致火炬系统的爆炸，此外当火炬系统某一部位发生泄露时，燃烧气体或蒸汽就会扩散到空中，形成爆炸性的混合气体，遇火就炸。

（3）搅拌灭火时也要注意物料的流速，过块物料会产生一定热量，对于闪电低的物料来说可能会使未燃烧的物料也燃烧起来，从而导致或是扩大，且或是搅拌系统发生故障或是传输过量而物料溢流，也会致使火势扩大。

（4）填充物料时，必须先计算出精确的填充物量进行填充，才能够保证填充物不会过量而导致设备液体溢出，扩大火势。

（5）系统置换时，需要注意两个危险因素。一，若是采用氮气或水蒸气进行系统置换，必须保系统压力调节正常，否则装置，管道内会发生发生超压爆炸事故；二必须保证系统置换彻底，不能够死角，否则会形成瞬间真空，易发生回火爆炸。

（6）在进行工艺参数控制时，需要注意参数控制操作的正确性，若是参数控制失误，火势蚕食控制仪表失灵，参数控制系统失效，就会导致火势蔓延，火灾扩大，所以采取此措施前，一定要对参数控制系统及设备进行检查。

3 工艺灭火措施使用不当造成火灾扩大事故树分析

图1为工艺灭火措施使用不当造成火灾扩大事故树，从图可以看出火炬放空措施相较于其他工艺灭火措施而言，更需要进行注意，更容易发生事故，而工艺参数控制措施与填充物料措施安全程度更高，开发导流事故的发生频率一般，搅拌灭火及系统置换措施需要额外注意下安全。具体的分析过程本文就不一一列举了，直接将结果及运算重点点出，公布下结果。首先通过布尔代数法计算出最小割集，再假设各基本事件发生的发生概率一致，这样以来，虽然各事件对工艺灭火事故的影响程度不一，但可以金聪结构上进行分析，判断出各基本事项对于工艺灭火事故的影响，按结构重要洗漱计算公式得出的结果是：I（9）=I（10）=I（11）=I（22）=I（23）=I（24）>I（4）>I（1）>I（20）>I（15）>I（2）

=I（6）=I（7）=I（8）=I（17）=I（18）=I（19）>I（5）=I（12）=I（13））

4 工艺灭火措施的应用

由事故树分析及相关注意事项可以看出，开阀导流与搅拌灭火都需要控制好物料流速，不能过快排出也不能过快搅拌。搅拌灭火，火炬放空，系统置换，工艺参数控制工艺措施在实施前都需要对相应设备进行检验，以保证不会由于设备或仪器的失误而导致火势蔓延扩大，尤其是工艺参数控制与搅拌灭火，一旦仪器或设备故障，极易导致爆炸，这就要求工艺灭火措施应用时，必须保证设备仪器的正常运转，这就需要平时对各仪器设备进行维修检查，而且要保证质量。基于事故发生的原因，为有效预防化工装置火灾发生以及工艺灭火措施的正确应用，需要培养化工工作人员对化工装置，储罐，火炬系统及管道的熟悉程度，明确工艺流程及化工原料的火灾特点及危险性，定时对管道，装置，设备进行检查，最好定期进行消防演练，并安装好监控系统，以掌握火灾发生的准确状况，保证工艺灭火措施的有效实施。

5 结语

化工装置火灾发生不比其他火灾，需要格外注意火势的控制，灭火措施的实施，工艺灭火能够有效地对火灾进行控制处理，但需要正确地使用，使用不当则会适得其反，加大火势蔓延，更有甚者会导致爆炸。所以，各项工艺灭火措施的注意事项必须掌握，才能蛴行гし阑鹪址⑸及有效灭火。

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关键词：石油化工工艺；管道安装；施工管理；问题；对策

众所周知，石油化工原料和产品大多具有有毒、有害、易燃、易爆的特性，所以在对其输送管道进行安装时，有很多的要求与标准必须严格遵循。不过，目前来看，我国大部分石油化工工艺管道安装工程在施工管理中出现了不少的问题，这已经给工程质量造成了严重影响。因此，在对石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见问题的处理对策这一问题进行分析之前，我们先来了解一下石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题。

1 石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题

石油化工工艺管道安装工程施工管理中的问题比较多而且比较复杂，为了理解与阐述的方便，我们可以从管段制作问题、焊接问题、管道防腐问题以及阀门安装问题等方面进行阐述。

1.1 管段制作问题

在将管段及其单线图一齐上交监理部门进行审查之前，施工单位需要对管段进行组对，检查管段是否符合设计要求，然后再对管段进行简单的测验，填写相应的质量报验表单，以更加细致准确地判断管段是否出现问题。这是比较关键的环节，监理部门还需要对管段进行抽查与符合，只有完全合格才能被投入施工。

1.2 焊接问题

焊接问题是一个比较常见而又复杂的问题。在石油化工工艺管道的安装过程中，焊接人员是比较重要的角色之一，焊接质量的好坏程度直接关系到管道安装质量甚至是整个工程的质量好坏程度。除此之外，施工单位在焊接过程中所发挥的作用也不容忽视。通常为了降低施工成本，施工单位会随意降低焊接的合格率，启用综合素质低下的焊接人员。这都给接下来的施工埋下了很大的安全隐患。

1.3 管道防腐问题

一般来说，石油化工厂都处于土壤中含有大量酸、碱、盐等的地区，这些物质极易对管道造成严重腐蚀，所以必须采取有效措施，对管道进行必要的防腐处理，以更好的提高管道的使用年限。不过，在管道的防腐施工中，比较常见的一个问题就是施工单位的偷工减料。要么某些施工单位选取的防腐材料是不合格和不合标准的，要么就是在涂抹防腐层的时候，将本来的“五油三布”减少为“三油两布”。除此之外，在发现腐蚀问题之后，施工管理人员不能及时进行处理与调整，以使其符合相关标准与规定，也是一个不容忽视的问题。

1.4 阀门安装问题

对于阀门的安装，比较常见的就是阀杆问题。在对阀门进行水平安装的过程中，必须注意阀杆是不能面向下方安装的。如果重量较大的阀门还必须借助于起吊工具的帮助。由于施工人员专业知识不精，在对石油化工管道进行安装时还会出现用错阀门的问题，比如低压阀门被安装在高压管道上，除此之外，单向阀在安装时比较容易装反，必须按照其所规定的方向进行安装。这些都是比较琐碎和细节性的东西，如果不在施工中加以注意和避免，就有可能酿成不可弥补的错误与事故。

2 石油化工工艺管遁安装工程施工管理中常见问题的处理对策

要想有效处理和解决石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题，就必须首先掌握正确的管道布置方法和关键组件的正确安装方法。因此，对于这个问题，为了理解和阐述的方便，我们可以从石油化工工艺管道的布置方法以及石油化工工艺管道关键组件的安装方法两个方面进行分析。

2.1 石油化工工艺管道的布置方法

石油化工工艺管道的布置是整个工程施工的重要环节，如果布置不好将会直接影响到整个工程的施工质量。从总体上来看，在对管道进行布置时，必须严格按照《工业金属管道设计规范》的要求进行，如果有特殊要求，可以适当根据实际要求进行布置，但通常情况下，还是最好采用架空敷设的方法，对消防水和冷却水管则可以采用埋地敷设的方法。对于低温管道的布置，还必须充分考虑到管道的柔韧性问题，以避免管道在振动时出现断裂，同时尽量对低温管采取必要的保温措施。

2.2 石油化工工艺管道关键组件的安装方法

这个问题相对复杂，石油化工工艺管道的关键组件主要有阀门、泵和压缩机等。首先，阀门的安装。一般，水平管道上的阀门是不允许垂直向下安装的，对明杆式阀门进行安装时要尽量不影响人员的通行。除此之外，阀门还必须错开安装，以减少各个阀门之间的间距，为后期维修等提供方便；其次，泵的安装。对泵进行安装时，要尽量将其布置于发生火灾概率较小的地方，如果是进行两排布置，必须保证两排泵之间的距离是合理合格的，以为后期检修提供方便。除此之外，在连接泵进出口的管道位置还需设置切断网，泵的吸入管也不宜过长，以减少折弯；最后，压缩机的安装。在对压缩机进行布置与安装时也需要将后期检修的因素考虑在内，比如压缩机管道不能太高，压缩机的上方不能设置其它的设备如果没有特殊要求，压缩机可以布置在露天位置。

3 结束语

综上所述，石油化工工艺管道在安装的过程中，常会因为环境、材料要求、工程地点等出现各种各样的问题。这些问题如果不进行及时的解决则可能就会给工程质量带来一定的影响。石油化工工艺管道在安装过程中产生的问题仅靠工程设计和资料上面的知识是无法得到有效解决的。因此，为了更好的保证施工管理的各个环节都能顺利有效的完成，就必须对施工过程进行严密的管理与监控。鉴于此，文章拟从石油化工工艺管道安装工程施工管理中的常见问题以及石油化工工艺管道安装工程施工管理中常见问题的处理对策两个方面进行阐述，以期加深对这一问题的认识与理解程度。

参考文献

[1]柳元生.石油化工工艺管道安装工程施工管理中能常见问题及处理[J]中国科技财富，2012.

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关键词：原料波动 辛烷值 非可溶性焦炭

流化催化裂化是在热裂化工艺上发展起来的。是提高原油加工深度，生产优质汽油、柴油最重要的工艺操作。原料范围主要是原油蒸馏或其他炼油装置的350 ～ 540℃馏分的重质油，催化裂化工艺由三部分组成：原料油催化裂化、催化剂再生、产物分离。催化裂化所得的产物经分馏后可得到气体、汽油、柴油和重质馏分油。有部分油返回反应器继续加工称为回炼油。催化裂化操作条件的改变或原料波动，可使产品组成波动。

一、催化裂化反应

主要反应有：

分解反应：分解为两个较小分子的烯烃，烯烃的分解速度比烷烃高得多，且大分子烯烃分解反应速度比小分子快，异构烯烃的分解速度比正构烯烃快。例如：C16 H 32 C8 H16 C8 H16

氢转移反应：某烃分子上的氢脱下来立即加到另一烯烃分子上使之饱和的反应称为氢转移反应。如：二个烯烃分子之间发生氢转移反应，一个获得氢变成烷烃，另一个失去氢转化为多烯烃乃至芳烃或缩合程度更高的分子，直至最后缩合成焦炭。氢转移反应是烯烃的重要反应，是催化裂化汽油饱和度较高的主要原因，但反应速度较慢，需要较高活性催化剂。

芳构化反应：所有能生成芳烃的反应都称为芳构化反应，它也是催化裂化的主要反应。如下式烯烃环化再脱氢生成芳烃，这一反应有利于汽油辛烷值的提高。CH 3 CH3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH CH 3 3H 2

二、催化裂化工艺

催化重整是在催化剂和氢气存在下，将常压蒸馏所得的轻汽油转化成含芳烃较高的重整汽油的过程。如果以80～180℃馏分为原料，产品为高辛烷值汽油；如果以60～165℃馏分为原料油，产品主要是苯、甲苯、二甲苯等芳烃，重整过程副产氢气，可作为炼油厂加氢操作的氢源。重整的反应条件是：反应温度为490～525℃，反应压力为1～2兆帕。重整的工艺过程可分为原料预处理和重整两部分。

加氢裂化是在高压、氢气存在下进行，需要催化剂，把重质原料转化成汽油、煤油、柴油和油。加氢裂化由于有氢存在，原料转化的焦炭少，可除去有害的含硫、氮、氧的化合物，操作灵活，可按产品需求调整。产品收率较高，而且质量好。

延迟焦化是在较长反应时间下，使原料深度裂化，以生产固体石油焦炭为主要目的，同时获得气体和液体产物。延迟焦化用的原料主要是高沸点的渣油。延迟焦化的主要操作条件是：原料加热后温度约500℃，焦炭塔在稍许正压下操作。改变原料和操作条件可以调整汽油、柴油、裂化原料油、焦炭的比例。

原油一次加工和二次加工的各生产装置都有气体产出，总称为炼厂气，就组成而言，主要有氢、甲烷、由2个碳原子组成的乙烷和乙烯、由3个碳原子组成的丙烷和丙烯、由4个碳原子组成的丁烷和丁烯等。它们的主要用途是作为生产汽油的原料和石油化工原料以及生产氢气和氨。发展炼油厂气加工的前提是要对炼厂气先分离后利用。炼厂气经分离作化工原料的比重增加，如分出较纯的乙烯可作乙苯；分出较纯的丙烯可作聚丙烯等。

三、汽提器脱附

待生催化剂和油气快速分离后，携带少量的油气的待生催化剂就进入汽提器，汽提器的作用是要从进入再生器的待生催化剂上脱除掉吸附的和夹带的烃类。该过程是在密相流化床中实现的，其催化剂（处于乳化相）和水蒸气逆流接触。汽提过程实质上是一个化学脱附和物理脱附过程，汽提效果与汽提蒸汽用量、催化剂循环量、待生催化剂的停留时间、催化剂的孔径和表面积、操作温度和压力，以及汽提段的结构设计等因素有关。汽提段内待生催化剂所携带的烃类分成两类，一是在催化剂颗粒间隙中的气相烃，该气相烃的组成与提升管出口的产品气体组成相同，其总量占到焦炭总量的30%；二是被捕获或被吸附在催化剂孔道中的烃类，其总量占到焦炭总量的10%，此外还包括那些吸附在催化剂孔道表面的非气相状态的烃类，该烃类分成可溶性焦炭和非可溶性焦炭，可溶性焦炭也可以被汽提，而非可溶性焦炭难以被汽提。研究结果表明，当原料油中的残炭值大于6%时，非可溶性焦炭的相对数量已超过了80%，这表明原料油中的残炭值在催化裂化工艺中生成非可溶 性的焦炭，是非可溶性焦炭的前身物。

因此，非可溶性焦炭的相对数量与原料油的残炭值和浙青质含量直接相关的。被捕获或被吸附在催化剂孔道中的烃类是比较难以回收的，这些烃类在汽提器中可以通过裂化反应断裂为更小的分子以利于它们迅速逸出催化剂孔道，并以此方式来帮助汽提。这种烃类的汽提机理更为复杂，包括了物理和化学过程。待生催化剂颗粒间隙中所携带的气相烃类较容易被回收，这是因为回收只是一个简单的物理过程，汽提机理是通过气相烃类与水蒸气混合，被水蒸气置换，返回到沉降器稀相段。值得注意的是，在典型的汽提器条件下，被携带的气相烃类在典型的汽提条件下裂化反应仍在继续进行，尽可能地在最初阶段回收待生催化剂间隙中的气相烃类，否则，被携带的气相烃类就会因过度裂化而失去价值。

参考文献：

[1]孙剑；申建晖；沈兴；石占君；李少华；浅析重油催化裂化装置长周期运行的影响因素[J]；内蒙古石油化工；2011年10期.

篇10

关键词: 生物接触氧化；糖厂废水；膜生物处理方法

Abstract: Sugar wastewater is a kind of organic wastewater of high concentration, according to the degree of pollution can be divided into low concentration wastewater, concentration of wastewater, wastewater with high concentration of three types. Combining wastewater treatment process of sugar enterprise end, after treatment, wastewater discharge standard, and save the investment.

Key words: biological contact oxidation; refinery wastewater; membrane biological treatment method

中图分类号：G633.91 文献标识码：A文章编号：

1 前言

一般糖厂废水处理有几种方法，如传统的活性污泥法、生物滤池工艺、SBR 法、氧化沟、AB 生物处理法、生物厌氧法等工艺流程。甘蔗制糖生产废水，是以碳水化合物为主的溶解体有机物，是多种微生物的营养源。这些高能位的有机物质，经一系列的生化反应，逐步释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化处理的要求。

2 糖厂废水处理的生物接触氧化法

广东对甘蔗制糖生产废水处理的工艺技术选择上，目前大多数趋向于运用SBR 法和氧化沟工艺流程。SBR 法和氧化沟工艺同属于好氧活性污泥生物处理技术的一类工艺，其操作管理简单，技术经验成熟，为国内城市生活污水处理所普遍使用。但应用于甘蔗制糖生产企业废水，即突现其不足的缺陷：如对负荷冲击敏感，受高浓度废水冲击时，出现溶解氧严重下降，活性污泥出现非丝状菌污泥膨胀或丝状菌污泥膨胀等，废水处理系统控制指标骤然恶化、处理系统效果下降，严重时导致废水处理系统瘫痪，甚至崩溃，无法抗衡COD 浓度多变的甘蔗制糖生产废水，其废水处理系统运行稳定率差。长期连续的机械运行使得机械设备完好率低，剩余污泥产量大，能耗和运行费用偏高等问题。

在一般COD浓度偏低的情况下，废水处理是可以达标排放的，但废水在COD 浓度偏高（1000mg/L 左右）的情况下，则难于处理达标排放，也就是说运用SBR 法和氧化沟工艺流程不能完全消化与降解有机物，在实践中我们发现了这一缺点。

基于以上几点，本文对某制糖企业生产废水主要采用生物接触氧化法。是一种介于活性污泥和生物滤池之间的生物处理技术。它有与其他好氧生物膜共同的特点是：微生物需要在填料表面上附着生长，填料可以是固定的，也可以处于不规则的浮动或流动之中，而废水则流动于填料的空隙中，与生物膜接触并在生物膜上的微生物的新陈代谢功能作用下，废水中的有机物得到去除，废水得到净化。因其表面积大，可附着的生物量大，同时因其空隙率大，基质的进入和代谢产物的移出，以及生物膜自身的更新脱落，均较为通畅，使得生物膜能够保持高的活性和较高的生化反应速率。

2.1 生物接触氧化法具有的优点

（1）处理效率高，节省占地。作为生物膜法的生物接触氧化法不仅兼有活性污泥法的特点，而且其单位体积生物的数量比活性污泥法多，生物活性高；此外，底物和产物的传质速度快。因此，生物接触氧化法更能适应制糖废水浓度负荷波动性高的特点，相对于活性污泥法，能够保持更加稳定运行的优势。

（2）不需要专门培养菌种，挂膜方便，可以间歇运行。制糖企业属季节性企业，一个能迅速走上正常处理轨道的污水处理系统更显示出处理的优势性。

（3）操作方便、运行方便、易于维护管理，无需污泥回流，不产生污泥膨胀的问题。相对于活性污泥法，接触氧化法不需要回流污泥来维持生化处理系统的污泥浓度，也就省去了污泥回流泵所耗用的动力，节能明显。同时，甘蔗制糖污水属于易生化性污水，营养配比不均衡，以碳水化合物为主，水质偏酸，运用活性污泥法处理时，容易产生污泥膨胀的弊端，但是生物接触氧化法正好弥补了活性污泥法的这个缺点，能够保持系统长效稳定运行的优点。

（4）污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。甘蔗制糖废水属于高碳水化合物的废水，产泥量大，同时污泥排入环境，容易造成较大环境问题，但是要完全处理活性污泥法产生的剩余污泥，是一笔投资不小的费用。根据实际运行经验，生物接触氧化法中，剩余污泥只有活性污泥法的的三分之一左右，大大的节省了运行费用。

（5）对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行的条件下，仍能够保持良好的处理效果。对排水不均匀，受天气影响比较大的制糖企业，更具有实际意义。

2.2 生物接触氧化法工艺的类型

生物接触氧化法根据充氧和接触方式不同，可分为分流式接触氧化池和直流式接触氧化池两种。生物接触氧化池工艺可分为一段式、两段式和多段式，一段式为一次氧化，一次沉淀；二段式为二次氧化，二次沉淀（或一次沉淀）；多段式，即两段式以上的氧化和沉淀。

经实际运行，一段式的直流接触氧化池最适合运用于制糖企业末端废水的治理，容易管理，投资节省，运行稳定。

2.3 生物接触氧化法工艺的结构形式

2.3.1 池体

池体的作用除了进行净化废水外，还要考虑填料、布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时，可采用圆形钢结构；池体容积较大时，可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸应满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。各部位的尺寸为：池内填料高度为3.0 m ~3.5m；底部布气层高度为0.6m ~0.7 m；顶部稳定水层0.5 m ~0.6 m，总高度约为3.5 m ~6.0m。

2.3.2 填料和支架

填料是生物膜赖以栖息的场所，是生物膜的载体，同时也有截留悬浮物的作用。支架是支撑和固定填料的部分，为了装卸方便，可把支架做成拼装式，或者将支架连同填料做成单元框架式。由于填料在装满生物膜后，湿重可达500kg/m3 左右，因此支架必须牢固。

2.3.3 曝气装置和布水装置

曝气装置是氧化池的重要组成部分，它对于充分发挥填料上生物膜降解有机污染物的作用，维持氧化池生物膜更新等正常运行和提高生化处理效率起很大的作用。同时，曝气装置的选择同动力消耗密切相关。均匀的布水对接触氧化池很重要，它对发挥填料的作用，提高氧化池工作效率有很大的关系。

2.3.4 设计和计算应考虑的一些因素

（1）按照平均日废水量进行设计计算。

（2）池子座数一般不应少于两座，并按照同时工作考虑。

（3）填料层高度一般在3.5m 左右，当采用蜂窝填料时，应分层装填，每层高1.0m，蜂窝内孔径不宜小于250mm。

（4）池子中的废水的DO 含量一般应维持在2.5 mg/L~3.5mg/L。

2.4 生物接触氧化法调试程序及运行中的影响因素

2.4.1 生物接触氧化法的膜生物培养驯化

生物接触氧化法去除有机物的机理与其他膜生物处理方法基本相同，主要利用大量附着在填料上繁殖的微生物群体降解污水中的有机物。

生物接触氧化法处理系统在正式投产之前的首要工作是培养和驯化生物膜。生物膜培养驯化可归纳为异步培驯法、同步培驯法和接种培驯法，异步法为先培养后驯化，同步法则培养和驯化同时进行或交替进行，接种法是利用其他污水处理厂的剩余污泥，再进行适当的培驯。

培养膜生物需要有菌种和菌种所需要的营养物。对于城市污水，其中的菌种和营养都具备，可以直接进行培养。对于工业废水，由于其中缺乏专性菌种和足够的营养，因此在投产时除了用一般的菌种和所需要营养培养足够的生物膜外，还应对所培养的生物膜进行驯化，使填料上的微生物群体逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统，具有某种专性。

2.4.2 生物接触氧化法运行中影响因素

生物膜培养驯化成熟后，就开始试运行。试运行的目的使确定最佳的运行条件。最主要的影响因素为：

（1）水力负荷

微生物对有机物的降解需要一定的接触时间，在保证生物膜处于正常脱落更新的范围内，水力负荷越小，污水与生物膜接触时间越长，处理效果越好；水力负荷越大，污水与生物膜接触时间越短，处理效果可能越差。同时，水力负荷对生物膜的厚度和传质改善也有影响，高的水力负荷对生物膜的厚度的控制及传质改善有利，但是水力负荷应控制在一定的厚度范围内，以免过高的的水力负荷产生过强的冲刷力，造成生物膜的流失，影响系统的稳定运行。

（2）生物膜量及其活性

生物膜的厚度反映了生物量的多少，但是生物活性并非总是与生物量成正相关性。生物膜由好氧膜和厌氧膜组成。好氧膜厚度通常范围为1.5mm~2.0mm，有机物的降解主要在好氧层内完成，在好氧膜厚度范围内，膜的生物降解活性就与生物膜厚度无关，有时还会出现单位重量生物膜生物活性下降的现象。若厌氧膜厚度继续增加，就会发生生物膜脱落，也就是说，过厚的生物膜并不能提高反应器的处理能力，反而会造成脱落的生物膜过多，堵塞载体的空隙。因此对生物接触氧化法，不能单纯最求增加反应器的生物量，而应保证反应器内生物膜正常脱落更新而不发生载体间隙被堵塞的现象。

3 结束语

目前制糖废水要做到稳定的达标排放, 同时外排废水的排放量要达到清洁生产的二级水平以上要求（有些糖厂因设备陈旧, 清洁生产仅达到三级水平要求），从各方面考虑，生物接触氧化法工艺是极佳的糖厂废水处理工艺。

参考文献

[1]蒋展鹏.环境工程学[M].北京:高等教育出版社,2003:128-150.