石油化工技术实用13篇

石油化工技术
石油化工技术篇1

石油化工,主要指石油炼制生产的汽油、煤油、柴油、重油以及天然气是当前主要能源的主要供应者,伴随着经济的发展,对石油化工产品的需求也越来越多,导致石油的开采量不断加大,石油这种不可再生资源,只能越来越少,我们必须合理的持久的利用这部分资源,那么我们就需要在石油化工工艺上下功夫,让我们把资源利用上减少个个环节的损失。近些年,环境保护意识的加强,使我们在环境保护上越来越重视,石油化工生产过程中对环境具有很大的污染,例如:空气污染、酸雨、地球变暖、臭氧层变薄等环境问题成为我们越来越不可忽视的问题,各个化工公司要想在激烈的市场竞争环境中立足,对加工工艺就必须不断的提高,来适应大环境的变化。因此可以说,石油化工工艺的开发与创新很可能是决定石油化工工业未来生存和发展的关键。

一、超声波氧化脱硫

在萃取阶段,超声波的介人促使萃取剂和部分氧化后的油两相有效混合,促进被氧化的硫化物分子与萃取剂的充分接触,使砜有效脱出。此外,超声波可以产生局部的高温高压,这对反应是有利的。关于超声波脱硫这方面,研究得最多的是利用超声波对柴油进行脱硫。有关人员研究了一种生产超低硫柴油的超声-催化-氧化脱硫方法。方法包括了柴油中有机硫化物的氧化过程和相关氧化产物砜类的溶剂萃取过程。优选的氧化剂为浓度 30%的过氧化氢溶液,溴化四辛基铵和磷酸作催化剂,相转移剂为四辛基溴化铵(TOAB),柴油的脱硫率最好能达到99.4%。

二、石化行业专用叠螺式污泥脱水技术

针对石化行业含油污泥含油量较高、黏度大、颗粒细、难以脱水等特点,国内部分企业自主创新研发了石化行业专用叠螺式污泥脱水机,同时推出了以TECHASE 叠螺式污泥脱水机作为核心设备的石油化工行业含油污泥脱水处理系统解决方案。并具有如下特点:采用石化行业专用螺旋轴,适合石化行业黏性物料的推流特点;增强性驱动系统,满足含油泥渣较大的驱动力要求;动定环采用更高防腐性能材料,适应石化行业氯离子高的运行环境;设备整体达到EXIIBT4的防爆等级,满足石化行业严格的防爆要求;针对海上石油平台设计的集装箱式设备系统;采用含油污泥专用絮凝加药槽,克服石化污泥难絮凝,易沉降的特点;采用专有的絮凝剂技术降低含油污泥比阻;占地面积小,脱水效率高。TECHASE 叠螺式污泥脱水技术目前已在齐鲁石化、中海油海上平台含油污泥脱水、大庆油田、淄博齐翔腾达等石化行业重点企业得到了应用。

三、施焊引流装置在线带压堵漏技术

施焊引流装置在线带压堵漏技术是指承压设备一旦出现工艺介质泄漏,在不降低其温度、压力和泄漏流量的条件下,利用焊接技术实现在线堵漏的目的,由于泄漏介质的存在,必然影响焊接作业的进行,如果能够将泄漏介质通过特殊的装置引开,然后在没有泄漏介质影响或影响较小区域进行焊接作业,处理好后,切断泄漏通道,从而达到带压密封的目的,这就是焊接引流装置带压堵漏的工作原理。具体做法是按泄漏部位的外部形状设计制作一个引流装置,引流装置一般是由封闭板或封闭盒及闸阀组成,由于封闭板或封闭盒与泄漏部位的外表面能较好地贴合,因此在处理泄漏部位时,只要将引流装置帖合在泄漏部位上,事先把闸阀打开,泄漏介质就会沿着引流装置的引流通道及闸阀排掉,而在引流装置与泄漏部位的四周边处,则没有泄漏介质或只有很少量的介质外泄,此时就可以利用金属的可焊性将引流装置牢固地焊在泄漏部位上,引流装置焊好后,关闭闸阀就能达到重新密封的目的。施焊引流装置在线带压堵漏技术由于是在承压设备泄漏状态下进行的特殊焊接作业,泄漏位置千变万化,施焊人员必须与各种物化性能不同的泄漏介质接触,因此,与正常的焊接工艺相比,承压设备的带压引流难度更大,风险更高。

四、组合式生化工艺处理废水

1.涡凹气浮器

涡凹气浮是当今先进的气浮技术,采用剪切式的产气原理,提高气浮的质量,比传统的气浮法更简便经济。本工程涡凹气浮器型号:CAF-50,规格:5.33×1.80×1.83m,处理量50m3/h。

接触氧化池亦即推流式生物膜法,就是在池内装填一定数量或比例的组合生物填料,填料具有比表面积大,生物菌群容易附着。本工程采用二级接触氧化池,池体尺寸为 15m×12m×5.5m,砼结构。一级接触氧化池:15m×8m×5.5m,停留时间:12h,有效容积:560m3二级接触氧化池:15m×4m×5.5m,停留时间:6h,有效容积:280m3本工程用风机曝气供氧,水气比为22:1,采用微孔曝气器,悬挂组合填料,上下贯通,废水流动的水利条件好,能很好地向固着在填料上的生物膜供应营养及氧。

随着经济的飞速发展,生活质量也在不断的提高,简单的吃饱穿暖已经不能满足人们的需求。对于生活环境人们有了更高的要求。石化对于环境的影响不可忽视,因为石化产品在燃烧过程中会产生大量的化学物质,严重污染大气环境。因此我们在未来的环境保护中要重视以下几个方面:a.研发出新的技术,尽量减少各种污染和工业废渣,使各种燃料完全燃烧使烟气中的一氧化碳充分燃烧,以此达到减少大气污染的目的,进而消除废气、废水、废弃、废渣污染。b.采用新型塔盘和新兴填料,这种技术在降低塔顶温度的同时,还可以提高传热效果,以此来减少污水中的含油量。c.采用浮顶油罐,改善机泵密封,可以大大减轻空气的污染和有害气体的泄露。d.采用空气冷却器代替水冷却器,同样可以提高产品质量和减少污染源。

五、总结

叠螺式污泥脱水系统技术具有良好的经济、环境、社会效益,目前已在多家石油化工行业企业得到推广应用,鉴于运行过程总结的经验,该系统在石油化工领域具有非常良好的应用前景。另外,经工程实践表明,采用“涡凹气浮-UASB-接触氧化+高级氧化塔-曝气生物池”组合工艺处理COD浓度较高的石油废水,可达到排放标准。涡凹气浮技术不需压缩空气,解决了溶气、回流及阻塞等问题;UASB反应器可降解大部分COD及有害物质;“高级氧化塔+BAF”工艺可将废水中难生化的有机物不饱和链打开,进一步降低COD,并完全消除色度,使出水达到设计标准。再者,装置长周期运行需要完好设备的安全运行来保障,设备或管道局部泄漏可以通过注胶法、焊接引流装置或扎钢带等堵漏技术在线处理漏点,以保证装置长周期安稳运行。注胶法带压堵漏、焊接引流装置及扎钢带在线堵漏应用范围各有优缺点,在实际运行中应灵活掌握,根据现场环境及泄漏介质的物化性质,选择适宜的堵漏方法,达到消缺止漏的目的。

参考文献

[1] 李晓敏,付斌,于艳丽.石油基可纺沥青小试工艺技术的研究[J].化工技术与开发,2012,(7).

石油化工技术篇2

一、传统石化技术

1.蒸汽裂解技术

该技术最开始是采用管式炉裂解法,原材料是石脑油,但是随着乙烯等烯烃的需求不断加大和石脑油的紧俏,这就促使了新的制备方式的产生:甲烷氧化法和重油裂解法。

1.1甲烷氧化法

在一定的条件下,把甲烷进行氧化,制备成乙烯,该种方法的关键点有两个:一方面要保证甲烷具有较高的转化率,避免浪费原材料;另一方面要保证反应向着生成乙烯的方向进行,也即是要保证乙烯的生成率。

1.2重油裂解法

它是利用催化剂使重质馏分分解出烯烃的方法,生成率比较高。

2.聚合技术

本节仅介绍生产聚乙烯所使用的聚合技术。

2.1工艺技术

第一,高压法工艺。工业装置分为釜式法和管式法。这两种方式的产能基本一致。生产的LDPE能够达到很高的优质率;第二,浆液法工艺。工业装置分为釜式和环管反应器。它们的使用温度和压力存在一定差别。但是都能制备各种HDPE、UHMPE和MDPE;第三,溶液法。有三种方法:①用吸附剂活性氧化铝过滤热溶液,制备高纯度聚合物。低于14MPa和低于300℃才能使用。②生产辛烯共聚物(VLDPE),在3~10MPa和150℃~2500C能够使用。③制备HDPE/LLDPE。在2~5MPa和180℃~250℃使用。

2.2催化剂

催化剂的好坏直接影响到原料的利用率和产品的收益。生产HDPE/LLDPE使用的催化剂有三种:铬基催化剂、钛基催化剂和茂金属催化剂。第一,钛基(Z/N)催化剂开发较早,气相流化床工艺、溶液法、浆液法、都要用它;第二,铬基催化剂主要用于制备HDPE;第三,茂金属催化剂是聚烯烃催化剂,后来应用范围扩大到生产VLDPE、ULDPE和 LLDPE。

二、新型石化技术

1.加氢技术

加氢作为新型石化技术主要分为两大类:前加和后加。每一类又分为两小种:第一种包括蜡油和渣油加氢;第二中包括RSDS和RIDOS。

1.1蜡油加氢技术RVHT

经过加氢催化后的产品的硫含量降低了近1倍,还降低了原料中芳烃和氮的含量,最重要的是,使转化率和的产率大大提高。

1.2渣油加氢技术RHT

渣油加氢后和VGO按一定比例混合,能成为很好的催化裂化原材料。另外RICP将原RFCC回炼油的循环顺序调整了,即省下了VGO,又减小了渣油加氢原料的粘度,

1.3 RFCC- RIDOS组合工艺

RFCC是获取经济效益的重要装置,但其使得产品中硫和烯烃含量超标。RIDOS是用于脱硫的,能够很好地降低硫含量。RFCC- RIDOS的组合具有了二者的优点。

1.4选择性加氢脱硫(RSDS)

该技术的主要作用原理是把各馏分按照轻重为两部分,划分点是按照含硫量的大小来调整的。该技术脱硫好、耗氢低。

2.甲醇制烯烃技术

甲醇制烯烃(MTO)技术源于用甲醇产汽油技术(MTG) 。在MTG的研制中,发现C2~C4烯烃是生产的中间物。在适当的温度和压力下,再配以合理的催化剂会使反应向着生成低碳烯烃的方向进行。反映的关键是找到合理的催化剂。大连研究院对此进行了研究,开发出ZSM-5 催化剂[2],效果很好,随后推出了微球SAPO 分子筛型催化剂DO300和DO123。

3.芳烃抽提技术

加氢裂解和催化重整油中的芳烃(BTX)的分离是用液抽提和蒸馏进行的。抽提所用SO2、二甘醇、二甲基亚砜和N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉和环丁砜等都是抽提所使用的溶剂。其中RIPP研究出了液抽提再结合环丁砜抽提蒸馏(SED)工艺[3],能够很好地适用于各类原材料。它不仅消耗能量少,而且能够分离的馏分范围广、收率较高。

三、存在的问题

我国的石化技术发展迅猛,研发了一批具有自主知识产权的工艺技术,逐步摆脱了依靠引进-消化-吸收为主的发展模式。但是由于我国起步较晚,在发展过程中难免存在一些问题,这些问题不加以解决会严重阻碍我国石化技术的发展。主要如下:

1.原材料浪费严重

虽然在一些产品的研制上采用了改进技术,在一定程度上减少了原材料的浪费,但是大多数产品的生产上还是采用的传统工艺技术。它使得原材料的短缺进一步加剧。

2.生产成本高

同类别的石化产品,抛开国外紧缺的那些产品,国内的单件成本明显高于国际市场,这不仅不利于在国际市场的竞争,还制约了国内生产规模的壮大。

3.环境污染严重

石化产品生产过程中带来了大量的污染事件,这不仅影响环境质量,还给人民的生活带来很多困难。

四、结论与建议

1.文章介绍了传统石化技术和新型石化技术,并在介绍的基础上分析了其优缺点,指出应加强新技术开发。

2.开发绿色石化工艺技术,尽量减少环境污染。同时,要加强自主研发,争取使得大部分产品的生产都要具有竞争优势,尽量减少资源浪费和降低成本。

参考文献

石油化工技术篇3

C9馏分油工业应用难题获解 (10)

美国Verdezyne公司验证生物基己二酸生产工艺李雅丽(摘) (10)

中东石化将做大亚洲市场 (14)

UOP公司一种新型乙烯分离蒸馏塔在韩国首次工业应用李雅丽(摘) (19)

日本日挥/三菱合作建设新型丙烯生产工艺中试装置李雅丽(摘) (19)

扬子石化环氧乙烷贮运站项目中交 (28)

神华宁煤400kt/a煤制二甲醚新工艺通过验收石理 (33)

电子邮箱更改通知 (40)

在线清洗预膜技术在炼油装置循环水场的应用龚秀红 (41)

甲苯甲醇烷基化制对二甲苯及乙烯丙烯工艺 (44)

MTO专利跟踪与分析 (44)

LyondellBasell创建“Trans4m”烯烃回收和转化技术组合工艺李雅丽(摘) (54)

Total拟在华验证甲醇制烯烃技术李雅丽(摘) (54)

项目评价

EO/EG装置脱碳系统改造方案选择及效果王忠良 卓平 (6)

380CST船用燃料油生产方案优化的探讨王文涛 吕晓云 (11)

五效蒸发装置不锈钢管道失效分析与对策吴春其 (15)

市场研究

己二酸生产现状与发展前景汪家铭 (20)

技术进步

裂解炉超高压蒸汽品质的控制朱纪林 王哲 (24)

气固流化床中静电现象及其防控研究进展王安华 (29)

熔融结晶法从乙烯焦油中提取萘的研究李艳芳 曹祖宾 石薇薇 李太衬 刘井杰 (34)

化学纤维短纤维线密度测试方法比较徐旭峰 (37)

苯类有机废气生物处理的工业化试验陈伟洪 (45)

常减压装置减压深拔的工艺优化金丽萍 (49)

国内外行业发展动态

异戊烯醇合成与应用研究进展秦国明 秦技强 傅建松 姚本镇 孙超 (55)

亲水性腈纶技术与应用王雅珍 王海霞 曹孔明 (59)

三井化学寻求合作伙伴建设首套工业化CO2基甲醇装置李雅丽(摘) (62)

基于碳交易的石化产业温室气体减排对策探究戚雁俊 (1)

项目评价

甲醇制丙烯的技术进展及经济分析姚本镇 徐泽辉 (7)

风险分析方法在估算投资项目预备费中的应用赵淑红 郑青 陆诗文 (12)

市场研究

2009年国内PTA市场综述王海滨 (15)

聚乙烯醇产业发展的分析与思考陈一平 (19)

多用途聚乙二醇产品的市场和应用李涛 (24)

俄罗斯采用微生物法清除土壤水体原油污染石齐明 (18)

世界石化大会在奥地利维也纳召开 (23)

日本开发麻疯树油加氢处理生产可再生柴油催化剂石齐明 (28)

大沽化工500kt/a苯乙烯项目投产 (44)

我国地层测试仪自主创新取得重大突破石齐明 (52)

技术进步

先进过程控制在芳烃连续重整装置实证研究俞凯莲 (29)

双峰聚乙烯气相反应器工艺技术优化柴霞敏 (34)

催化剂评价反应器紧固螺杆件受损原因分析张玉伟 (37)

芳烃联合装置的节能改造林华蓉 (41)

双峰管材料结构与性能的核磁共振分析高道春 (45)

受阻胺型光稳定剂的合成工艺及其性能研究钱梁华 (49)

不可调式蒸汽喷射热泵的运行优化胡凤莲 (53)

国内外行业发展动态

国外能源公司节能减排的经验及启示张友波 曾宏 李龙 (56)

管输原油交接计量影响因素分析及对策冯建国 (60)

石化产业链绿色化发展与思考王大全 侯培民 (1)

项目评价

己二酸装置实施CDM项目的实践与技术分析徐天祝 张元礼 闫成旺 郭景龙 周禹君 (5)

甲苯甲醇烷基化制PX技术的开发优势曹劲松 张军民 许磊 刘中民 (8)

石化电厂锅炉结渣及煤种优化试验陈金泉 翁善勇 (11)

DCC重汽油结焦性评价产圣 (15)

信息与资料

延长石油油气煤盐综合利用项目被确定为联合国清洁煤技术示范和推广项目李雅丽 (18)

全球乙二醇供应过剩已成定局李雅丽 (22)

中国石油石油化工研究院新型C2加氢催化剂完成中试石理 (29)

“环己酮肟气相贝克曼重排新工艺工程化开发”项目通过鉴定石理 (29)

世界乙烯生产及技术发展趋势郭珺 王玲玲 杨珊珊 魏寿祥 (59)

市场研究

跨国公司聚酯开发策略与中国企业的对策分析王安华 (19)

我国乙二醇的生产及市场分析崔小明 (23)

技术进步

利用废催化剂铝渣研制水处理剂吴平 (30)

干气脱硫装置腐蚀原因探析彭勇 (34)

全面预算管理系统在石化企业的应用秦莉莉 (37)

带压封堵技术在大孔径管线上的应用王惠英 (41)

裂解炉汽包内部结构对蒸汽品质的影响谢忠伟 (44)

PET装置负荷变化下质量调控方法沈爱兵 (48)

国内外行业发展动态

线性高分子材料改性与载体的选择戚敏 (51)

环氧乙烷/乙二醇生产技术进展章洪良 (55)

我国EVA市场现状及其发展战略陈国康 陈铭 陆秋欢 (1)

增值税转型对石化企业的影响分析陈学琴 (5)

信息与资料

日本三菱人造丝公司收购Lucite国际公司李雅丽 (4)

制备丙烯新路线的专利刘玉娣(摘) (8)

科威特Equate石化公司进行乙二醇工业化生产刘玉娣(摘) (14)

三菱人造丝开发废PMMA循环制取MMA新工艺李雅丽(摘) (19)

丹麦技术大学开发出一种计算机辅助催化剂设计方法李雅丽(摘) (23)

我国裂解C5烃的化工利用白尔铮 (27)

多产烯烃的流化催化裂化“Indmax FCC”工艺李雅丽(摘) (43)

日触媒化学公司建中试装置验证新型环氧乙烷催化剂李雅丽(摘) (47)

印度拟建大型乙烯裂解装置刘玉娣(摘) (62)

项目评价

石油勘探项目管理成熟度模糊综合评价余晓钟 张超 (9)

WSA工艺在酸性气硫回收中的应用汪家铭 (15)

原油加工过程中硫分布的研究郁军荣 (20)

市场研究

甲醇羰基化制甲酸甲酯工艺比较及市场分析李正西 王金梅 (24)

技术进步

PTA污水处理设施抗冲击性的研究与改进沈强 (28)

聚苯乙烯在超临界流体中的降解研究陈怀涛 臧春坤 (33)

555dtex/192f聚酯细旦工业丝的工艺研究冯洁 沈伟 于剑平 (36)

MTBE D005催化剂应用分析宣武 (40)

丁二烯装置第二萃取精馏塔的改造李志华 (44)

洗衣机用抗菌聚丙烯专用料的研制曹军 吴建东 沈锋明 (48)

热牵伸机组在线故障诊断系统的应用陆佩香 (52)

国内外行业发展动态

有色腈纶生产技术现状及进展徐绍魁 马正升 季春晓 黄翔宇 (55)

甲醇制烯烃技术及进展付宗燕 王广勤 (59)

中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 (F0002)

中国石化:上海石油化工股份有限公司环境保护中心 (F0003)

我国ABS树脂生产现状及发展趋势蒋纪国 王奇 毛春屏 (1)

乙酸酐生产工艺的发展及比较李涛 (6)

石化企业发展与土地资源优化孙飞 (11)

信息与资料

厦门大学研制新型酯化反应催化剂石华 (5)

中科院生物基甘油加氢制备1,2-丙二醇技术通过鉴定石华 (10)

甘肃中科药源镍氢催化剂实现专业生产石华 (10)

生物丁醇开发进展刘玉娣(摘译) (21)

裂解炉先进控制技术研究取得进展石华 (31)

中国石油“TMP技术”工业试验成功石华 (45)

安徽淮南采用清华大学技术建设甲醇制丙烯生产装置石玉 (49)

一种前景良好的新型分离技术刘玉娣(摘译) (57)

项目评价

边际分析法在油田经济效益评价中的应用郭雪茹 (14)

石化行业固态产品生产经营的经济分析唐未庆 (17)

高压聚乙烯产量与开工率的相关性分析及应用卢方 (22)

市场研究

PBO纤维的发展与应用前景汪家铭 (26)

国内外高黏度聚酯的市场及发展前景宋芳 (32)

技术进步

3-甲基-1-丁烯的分离工艺研究秦技强 赵全聚 傅建松 (37)

降冰片烯的合成技术陈亚 潘凡峰 (42)

超高压套管式冷却器泄漏原因分析和对策徐辉 (46)

乙烯裂解炉燃烧器增设空气预热器的工业应用周玲娟 (50)

国内外行业发展动态

间二甲苯市场供需现状及预测梁晓霏 (54)

石油化工技术篇4

2.专业教师缺乏实践性

高等职业教育要求教师具备“双师”素质,并不是拿到了“高级工证”或“技师证”就属于“双师”型教师。学院石油化工生产技术专业教师的结构不合理,老教师具有一定的企业生产经验,但教育理念过于传统。青年教师学历层次较高,专业理论功底较扎实,但由于从教时间短,又缺乏实践操作经验和实践技能。绝大部分教师对教育教学理论了解不深,对职业教育教学规律把握不准,对教育教学技艺应用不够熟练。

3.企业参与度不足

对学生生产实践能力的培养,只是基于企业,而企业本身并没有较好地参加到学生实践能力培养中来。目前的校企合作只局限于把企业的生产能手、技能专家等召集到一起讨论课程的开发,往往忽略了课程的实施环节。聘请的企业兼职教师并没有真正参与到教学当中去。另外企业作为“校企合作”伙伴,对项目化教学的支持也不够。有些任务的实施是需要在企业生产一线进行的,但往往由于客观原因导致学生进不了工厂。

4.学生缺乏社会责任感

化工专业毕业生的就业岗位大多需要倒班,有些工厂离市区还很远。一些毕业生下不去、扎不深、留不住、难干好,跳槽现象较严重。

二、创新人才培养模式的思考

1.职业岗位分析

从近几年的石油化工生产技术专业毕业生的就业情况来看,毕业生的就业岗位有6类:一是生产一线的操作岗位。从事化工生产的操作、调试、运行与维护,这类人员占调查人数的30%。二是生产一线的技术岗位。从事化工产品的质量监督与控制等,这类人员占调查人数的40%。三是生产管理岗位。从事生产组织、技术指导和管理工作,如,工作在企业或公司的计划科、生产科、企管办等,这类人员占调查人数的15%。四是产品的销售、售后的技术服务等岗位。这类人员占调查人数的5%。五是产品的开发、科研、制图等工作岗位。这类人员占调查人数的5%。六是行政管理和个体、其他等岗位。这类人员占调查人数的5%。以上调查结果表明,高职高专石油化工生产技术专业是培养生产、管理、服务一线需要的、具有综合能力和全面素质的技术技能型人才。毕业后,学生主要从事成熟技术与管理规范的相关工作。如,操作与维修人员、工艺技术人员和管理人员等。从学院对2011届和2012届毕业生进行调查的结果显示,毕业生认为,本专业最需要改进的地方是“实习和实践环节不够”。这可以看做是社会对高职高专化工专门人才规格要求的直接反应。

2.职业能力分析

职业能力是确定专业培养目标的依据,良好的职业道德和职业素质是学生未来做好所从事工作的前提和基础,没有良好的职业道德和职业素质不可能做好职业工作。化工行业对高职石油化工生产技术专业人才的职业能力要求包含:操作能力、认知能力、表达能力及其他的相关能力。(1)操作能力是履行岗位职责的动手能力。包括:岗位需要的职业技能。如,化工仪表、仪器的操作及使用和计算机的操作等。基本的实验能力及设计能力,要求理解石油化工生产技术工作的内容要求和操作程序,掌握应知应会的职业技术规范,具有处理生产中出现的事故,一定的维修化工设备的能力等。具体的项目是:化工现场的操作、工艺流程编制实施、工艺参数的调整规范、紧急事故的及时处理和技术改进等。(2)认知能力是指获取知识和信息的能力,观察和判断临场应变的能力,运用所学专业知识分析解决实践问题的能力,以及进行技术革新和设计的创新能力等。(3)表达能力是指语言表达、文字表达和数理计算及图表展示的能力。(4)其他相关能力主要指,组织管理能力、自我发展能力和业务交往能力及社交能力。能将工程设计转变为工艺流程,将管理规范转化为管理实效。具有学习小知识、接受新事物的本领,并能自觉开发、充分发挥自身优势。能够处理好业务关系和人际关系,善于与人合作交流,并能沟通、协调横向关系与纵向领属关系。

3.创新人才培养模式

结合新疆经济发展需要大量石油化工行业的技术技能型人才的实际,构建出适合化工生产特点,符合人才培养规律的“校企共育、教训融合”的人才培养模式,按企业岗位能力要求设置课程教学内容和教学环节。(1)优化专业核心课程体系。根据学校办学定位,炼油化工行业对专业人才培养的要求,以职业综合能力为核心,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发和设计,形成“工学结合”特色鲜明的专业核心课程体系(见图1)。(2)教学环节安排。第一学年进行职业基本素质能力培养,在学校主要进行英语、计算机等职业素质课程和部分职业通用技术知识的学习。第二学年、第三学年安排学生开展模拟训练和实训,并以工学结合的方式在企业顶岗实习,实现教学、实习、就业、工作的紧密结合,提高学生化工专门技能。(3)课程教学实施过程。课程教学实施过程做到“四合一”,即理论与实践融合,仿真模拟与实际操作结合,教室与实训室整合,以及教师与师傅配合等。从而强化学生石油化工生产操作能力,提高学生职业素质,实现企业与学校在石油化工技术技能型人才培养中的深度融合。

石油化工技术篇5

4.带加强肋的储罐罐顶设计探讨张薇,夏莉,ZhangWei,XiaLi

5.基于CFD的圆肋翅片管结构优化刘建勇,LiuJianyong

6.预应力管壳式换热器制造新技术研究邢春发,贡学刚,XingChunfa,GongXuegang

7.高效塔盘在常压分馏塔上的应用石油化工设备技术 盛彬武,ShengBinwu

8.催化裂化装置衬里损坏情况分析及对策付春辉,FuChunhui

9.信息动态

10.循环气冷却器偏锥管箱结构设计刁立慧,张祥,DiaoLihui,ZhangXiang

11.内压圆筒上不同接管型式的有限元分析毛苗,江楠,MaoMiao,JiangNan

12.固定式压力容器新旧分类方法的对比郑新兵,罗广辉,何宇蓉,ZhengXinbing,LuoGuanghui,HeYurong

13.制氢转化气余热锅炉炉管失效原因分析单广斌,杨骁,刘小辉,亓婧,柴永新,ShanGuangbin,YangXiao,LiuXiaohui,QiJing,ChaiYongxin

14.烟气酸露点腐蚀对炼油加热炉及余热回收系统的危害与防治刘长爱,LiuChangai

15.往复压缩机十字头销载荷分析及其在故障诊断中的应用赵海力,王奉涛,宋鲁涛,ZhaoHaili,WangFengtao,SongLutao

16.大型往复式压缩机在重整装置中的选型及应用张宇鹏,ZhangYupeng

17.强化高效传热技术的推广应用高莉春,高莉萍,GaoLichun,Gaoliping

18.反应釜封头上多接管的焊接汤秋美,TangQiumei

19.日常设备管理在延迟焦化装置长周期安全生产中的重要性高俊生,GaoJunsheng

1.聚乙烯自增强超高压反应器在交变载荷条件下外壁应力与内部残余应力衰减规律的研究韩建宇,马小明,曾科峰,HanJianyu,MaXiaoming,ZengKefeng

2.带附属设备卧式容器的最大弯矩及其位置李胜利,LiShengli

3.大型双壳低温储罐的设计特点王红光,崔金栋,WangHongguang,CuiJindong

4.14Cr1MoR钢制大型焦炭塔的整体热处理郑大智,ZhengDazhi

5.信息动态

6.蜡油催化裂化装置放空管失效分析卢亿,游革新,刘钧泉,LuYi,YouGexin,LiuJunquan

7.平焊法兰与圆筒角接焊缝的剪应力强度计算分析张志芳,ZhangZhifang

8.压力容器施工图封头厚度的标注李春光,张光,胡丽莉,LiChunguang,ZhangGuang,HuLili

9.立管式三旋低效改进及对提高烟气轮机效益的影响宁德君,NingDejun

10.乙烯装置低温泵的选型与操作问题探讨李金波,陈亚林,LiJinbo,ChenYalin

11.浅析离心泵吸入比转速对运行稳定性的影响何乃英,HeNaiying

12.机械密封中急冷的作用刘斌,车万慧,LiuBin,CheWanhui

13.浅谈带液介质对压缩机气阀的影响袁建,YuanJian

14.高压水泵主轴断裂失效分析马小明,熊烨,MaXiaoming,XiongYe

15.汽轮机高压调阀杆折断原因分析及对策潘华禄,PanHualu

16.碱液加热器泄漏分析张述旺,胡香娥,严易明,ZhangShuwang,HuXiang'e,YanYiming

17.硫磺回收装置工艺设备腐蚀原因分析及防护对策刘燕敦,LiuYandun

18.奥氏体不锈钢的应力腐蚀及其防护刘建洲,LiuJianzhou

19.炼油企业高酸油加工腐蚀及防护任刚,RenGang

20.制氢转化炉炉管服役后的安全性分析段振国,吕胜杰,DuanZhenguo,LvShengJie

21.石油化工设备技术 PTA装置加氢反应进料泵机械密封长周期运行探讨王铭松,WangMingsong

22.镇海炼化Ⅱ加氢裂化装置换热器(E1001)放空接管泄漏原因分析及处理吴庆洋,WuQingyang

1.组合式空冷器表面传热分析与计算李炎生,刘百强,陈良才,LiYansheng,LiuBaiqiang,ChenLiangcai

2.筒体上开孔附近弯曲应力性质讨论曹占飞,CaoZhanfei

3.石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计研究张发有,ZhangFayou

4.信息动态

5.化学清洗法在新建炼油厂中压蒸汽管网清洗中的应用黄少敏,HuangShaomin

6.国内首台最大壁厚板焊结构热壁加氢反应器开发应用杨玉国,YangYuguo

7.大开孔重叠设备制造技术探讨康海燕,刘志胜,周金秀,KangHaiyan,LiuZhisheng,ZhouJinxiu

8.加氢裂化装置注水泵连杆断裂失效分析张树萍,ZhangShuping

9.700kt/a级PX装置异构化循环氢压缩机组国产化开发及应用任智,RenZhi

10.往复式活塞压缩机故障分析与处理刘慧春,LiuHuichun

11.新型节能局部加热器在油品储罐中的应用曹睿,杨勇,房江红,CaoRui,YangYong,FangJianghong

12.EPC总承包项目质量管理与控制的探讨宁波,NingBo

13.大型制氢转化炉温度场及烟气流场分析张小筠,ZhangXiaojun

14."四合一"重整炉整体平移技术厉亚宁,LiYaning

15.双面辐射阶梯炉在延迟焦化装置上的应用梁文彬,LiangWenbin

16.修正的Waters法兰设计方法与ASME法兰设计刚度计算法的分析比较冯清晓,桑如苞,FengQingxiao,SangRubao

17.乙二醇装置多效蒸发器的腐蚀与选材胡久韶,王东,王丽银,程四祥,周斌,HuJiushao,WangDong,WangLiyin,ChengSixiang,ZhouBin

18.一则液化石油气管弯头腐蚀失效的分析姚文迪,游革新,吴璐莹,刘钧泉,YaoWendi,YouGexin,WuLuying,LiuJun-quan

19.加氢裂化装置E-01006换热器硫化氢应力腐蚀开裂问题的探讨吴文信,WuWenxin

20.加工含硫含酸原油常压及催化裂化装置腐蚀适应性评价郑俊鹤,刘小辉,张茂,徐学明,邱志刚,ZhengJunhe,LiuXiaohui,ZhangMao,XuXueming,QiuZhigang

1.加氢炉321和347型不锈钢炉管问题讨论李文辉,孙毅,蒋元丁,徐璟,LiWenhui,SunYi,JiangYuanding,XuJingHtTp://

2.制氢转化炉催化剂托架脆裂原因分析石油化工设备技术 韩金山,HanJinshan

3.延迟焦化装置加热炉烟气余热回收系统改造武明波,WuMingbo

4.PIM-Ⅱ型旋风分离器在西气东输管道工程中的应用张新国,金有海,高香锋,ZhangXinguo,JinYouhai,GaoXiangfeng

5.球形封头与圆筒连接过渡结构的受力分析桑如苞,段瑞,杨淑霞,SangRubao,DuanRui,YangShuxia

6.大口径锚固法兰的制造与质量控制祝馨,王红艳,ZhuXin,WangHongyan

7.国内JB/T4710-2005和美国UBC-97标准中基本风参数的转换赵思珍,张迎恺,ZhaoSizhen,ZhangYingkai

8.信息动态

9.外载荷作用下局部应力的有限元分析高翔,GaoXiang

10.强化传热技术在化工装置扩能改造中的应用邹强,Zhouqiang

11.苯乙烯装置高温换热器裂纹失效分析及对策黄向阳,HuangXiangyang

12.焦化装置富气压缩机干气密封系统的应用及维护王航空,薛钢,杨洋,张新华,WangHangkong,XueGang,YangYang,ZhangXinhua

13.变频技术在离心泵上的应用陈亚林,ChenYalin

14.HS1802打包机故障分析及处理宋辉,果长青,SongHun,GuoChangqing

15.浅述汽轮机结垢的分析及对策刘祥春,LiuXiangchun

16.大型循环氢压缩机性能试验的技术要点任智,RenZhi

17.国产钢板建造低温丙烯球罐的研究与应用闻明科,WenMingke

18.关于压缩机后冷却器管束材料选择的讨论张光,陈罡,高辉,胡丽莉,ZhangGuang,ChenGang,GaoHui,HuLili

19.γ射线扫描技术在乙烯工业分馏塔故障诊断中的应用吴湘丽,颜祥富,汪李胜,龙运国,WuXiangli,YanXiangfu,WangLisheng,Longyunguo

20.一种新型清洗剂在原油换热器清洗中的应用评价吴国忠,李会迪,WuGuozhong,LiHuidi

1.超标卧式容器受力分析与设计陈盛秒,ChenShengmiao

2.15×104m3国产钢板浮顶油罐应力测试分析白生虎,陈志平,武铜柱,高涛,郭伟,李言,BaiShenghu,ChenZhiping,WuTongzhu,GaoTao,GuoWei,LiYan

3.高压U形管换热器的管板计算桑如苞,徐鸣镝,Sangrubao,Xumingdi

4.塔器、烟囱等高耸结构风诱导共振的判定准则及振动分析的相关问题元少昀,段瑞,YuanShaoyun,DuanRui

5.2000m3球罐的优化分析郝娇,姜媛媛,林长健,Haojiao,Jiangyuanyuan,LinChang-jian

6.焦炭塔塔底法兰装置应力分析王伟,WangWei

7.钉头管套管换热器对流换热的数值模拟张延静,江楠,ZhangYanjing,JiangNan

8.循环氢压缩机推力瓦温度高的原因与处理董建军,DongJianjun

9.机械密封的模糊可靠性计算与分析孙春一,石彬,SunChunyi,ShiBin

10.乙烯裂解炉辐射段流动、传热和燃烧数值模拟研究进展李进锋,吴德飞,何细藕,LiJinfeng,WuDefei,HeXiou

11.大型减压炉设计探讨张海燕,ZhangHaiyan

12.制氢转化炉炉管爆管原因分析张庆武,ZhangQingwu

13.钛管TIG焊接工艺探讨王静,赵睿,WangJing,ZhaoRui

14.双相钢制设备埋弧焊工艺研究季伟明,JiWeiming

15.信息动态

16.石油化工设备技术 关于埋地管道企业开展管道检验检测的思考及建议周德敏,何仁洋,刘长征,杨永,肖勇,任峰,ZhouDemin,HeRenyang,LiuChangzheng,YangYong,XiaoYong,RenFeng

17.裂解装置EH-1238换热器腐蚀原因分析苏敏,冯忠亮,郭建新,SuMin,FengZhongliang,GuoJianxin

18.催化裂化装置MIP反应器检修关键问题分析张福胜,ZhangFusheng

5.斜针翅管套管换热器壳程传热与压降的数值模拟张延静,江楠,ZhangYanjing,JiangNan

6.钢制薄壁外压容器的稳定安全系数刘小宁,韩春鸣,李清,LiuXiaoning,HanChunming,LiQing

7.螺纹锁紧环换热器与隔膜密封换热器的结构分析何平,HePing

8.聚乙烯自增强超高压反应器交变载荷条件下残余应力衰减规律的研究韩建宇,马小明,曾科峰,刘惠华,HanJianyu,MaXiaoming,ZengKefeng,LiuHuihua

石油化工技术篇6

表面工程技术;热喷涂;自蔓延高温合成;镀层;管道

石油石化行业中的管道很多,这些管道由于长年累月处于严苛的腐蚀磨损环境当中,表面往往先于基体遭到破坏而造成整管报废。鉴于此,对管道表面采取强化处理延长其寿命,不仅可减少资源浪费,同时还可消除腐蚀磨损带来的安全隐患,因此具有十分重要的经济价值。表面工程技术是通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况,以获得所需表面性能的系统工程技术。采用表面工程技术,可有效提高工件服役寿命,同时也可对破损工件表面进行再制造修复,使其重新投入使用[1—2]。表面工程技术方法很多,针对管道以及与管道形状类似的大型工件,主要有以下几种表面工程技术应用较为广泛:1)热喷涂技术;2)自蔓延高温合成技术;3)表面镀层技术。本文主要介绍了这几种技术的原理特点,并对其在石油石化行业管道中的应用进行了分析与展望。

1热喷涂技术

热喷涂技术的基本原理是,利用热源将喷涂材料加热到熔化或半熔化状态,借助焰流或外加推力将熔滴雾化或推动熔粒形成喷射的粒束,高速喷射到基材表面形成涂层[3]。根据热源不同,热喷涂主要分为电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂等,其中在管道中应用较为广泛的主要有电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂。

1.1电弧喷涂

从1916年Schoop博士研制出第一台实用型电弧喷枪算起,到现在已过去了整整100年的时间[4]。在过去的一个世纪里,电弧喷涂技术取得了长足的进展。电弧喷涂是将两根金属丝材分别接入喷涂电源的正极和负极,利用送丝机构将喷涂丝材连续送入两侧导电嘴内,当两根丝材在端部接触时,将短路产生电弧,使丝材熔化,同时利用压缩气体将其雾化成微熔滴,高速喷射到工件表面形成涂层[5—6]。从最初的普通电弧喷涂,到高速电弧喷涂(highvelocityarcspraying,HVAS),再到高速燃气电弧喷涂(high-velocityair-fuelarc,HVAF-ARC),可喷涂的材料范围越来越大,涂层质量也得到明显提高。电弧喷涂设备简单、成本低廉、易携带、工作效率高,可在野外进行大面积喷涂作业,例如在桥梁、海洋平台、电厂锅炉四管上均可采用电弧喷涂。但电弧喷涂涂层的结合强度较低(相比于其他热喷涂方式),涂层孔隙率偏高,且无法直接喷涂不导电的高熔点陶瓷涂层。

1.2火焰喷涂

火焰喷涂的送料方法主要有两种,一种方法是将线材或棒材从喷枪的中心孔内送出,利用氧炔焰将其熔化,并通过压缩空气流将熔滴雾化,喷射到工件表面形成涂层;另一种方法是,将送粉罐中的喷涂粉末送入喷枪,粉末经火焰熔化后并通过压缩气体雾化成熔滴,喷射到工件表面形成涂层。目前以采用粉末的火焰喷涂为主流。在20世纪80年代,美国SKS公司又研制成功了超音速火焰喷涂技术(highvelocityoxygenfuel,HOVF),通过改变喷涂气体成分和喷嘴设计,使喷涂温度大幅提高,同时将喷涂粒子速度提高到610~1060m/s[7],因此涂层质量(主要是结合强度和致密性)得到巨大改善。火焰喷涂操作方便,应用广泛,可在野外作业施工,成本较低,且涂层致密度和结合强度较电弧喷涂明显提高。其缺点是焰流较细,喷涂效率不如电弧喷涂。

1.3等离子喷涂

等离子喷涂是在阴极和阳极之间产生直流电弧,电弧将工作气体电离成高温等离子体,形成的等离子体焰流将粉末熔化形成液滴,高速气流将液滴雾化后,将其喷射到基体表面形成涂层。在过去的几十年里,等离子喷涂设备和技术不断完善,相继出现了水稳等离子喷涂、高能等离子喷涂、真空等离子喷涂等技术[8—9],使等离子喷涂涂层的质量不断提高。等离子喷涂的优点在于其喷涂温度非常高,中心温度可达10000K以上,可制备任何高熔点的陶瓷涂层,且涂层致密度良好,结合强度也非常高;其缺点则是喷涂效率较低,且设备昂贵,一次性投资成本较高。

1.4热喷涂技术应用

热喷涂技术适于在形状不甚复杂的零部件上制备涂层,一是便于喷涂,二是避免在死角位置出现应力集中。热喷涂技术在石油石化行业管道(类似的包括有杆、轴、轮等)中应用十分广泛,且有许多成功案例。中海油青岛基地采用火焰喷涂在天然气输送管道外壁喷涂ZnAl涂层,有效地提高了管道在高腐蚀、冲蚀环境下的服役性能[10]。青岛石化厂原油罐内加热盘管采用热喷Al加涂料封孔处理,取得了良好的效果[11]。中石油川西北某气田对集输管道弯头处采用HOVF喷涂Al2O3/TiO2涂层,使弯头寿命提高了5~10倍[12]。国内某炼化厂在锅炉过热器管和沸腾管上采用45CT涂层进行防护,26个月后对管道和涂层进行检查,均未出现失效现象。据估计,45CT涂层可保证锅炉管道安全运行7~10a,极大地降低了维护频次和停工带来的间接损失[13]。美国德克萨斯州和路易斯安娜州海上油管采用热喷涂Zn(0.25mm)+两道乙烯基铝粉漆以及热喷涂Al(0.16mm)+乙烯铝粉漆进行防护,25a后涂层依然完好[14]。此外,石油石化行业中可采用热喷涂的管形工件还有很多,如钻井装备的套管、钻杆、油杆、活塞杆和柱塞等。

2自蔓延高温合成技术

2.1自蔓延高温合成技术发展

自蔓延高温合成(selfpropagationhigh-tempe-raturesynthesis,SHS)是利用反应物之间高化学反应热的自传导作用来合成新材料的一种技术[15—16],它具有设备简单、工艺简洁、生产效率高、低能耗、无污染的优点,是一种非常适用于管道内壁防护的表面工程技术。通过SHS制备的陶瓷内衬,具有结合强度高、硬度高、耐腐蚀等特性,可有效延长管道寿命[17]。石油管道常用陶瓷内衬的主要成分为Fe+Al2O3,其过程是将氧化铁粉和铝粉在钢管内按比例均匀混合,之后在离心机上高速旋转,再通过电火花引燃,粉末在燃烧时发生置换反应,形成Fe+Al2O3的熔融层,熔融层在离心力作用下分层,Fe紧靠钢管内壁,Al2O3则远离管壁形成陶瓷内衬层[18]。SHS最早是由前苏联科学家Merzhanov在1967年研究火箭固体推进及燃烧问题时提出的[19],随后美日科学家也迅速跟进,中国在20世纪80年代开始对SHS技术进行系统研究,并且取得了一系列进展[20],其研究主要集中在材料和工艺两个方面。

2.1.1材料方面

Guo等[21]的研究表明,在铝热剂中加入适量SiO2,可明显提高内衬涂层的致密度和结合强度,加入3%~6%的ZrO2则可有效降低涂层脆性。Meng等[22]的研究则表明,加入Ti、Ni和B4C后,过渡层与基体、陶瓷层之间形成更多的冶金结合,力学性能显著提高。为提高陶瓷内衬涂层的耐蚀性,有研究者在氧化铁粉中加入CrO3、NiO等化合物,Al粉在燃烧合成时,将Cr、Ni等元素置换出来与Fe形成不锈钢,从而提高内衬涂层的耐蚀性[23—25]。此外,为避免腐蚀介质侵入,也有学者采用树脂填充的方法对内衬涂层孔隙和微裂纹进行封闭,取得了良好的耐蚀效果[26]。

2.1.2工艺方面

SHS制备的陶瓷内衬涂层由于内应力等原因呈现多孔结构,因此通过适当的工艺方法降低孔隙率一直以来都是人们非常关注的问题。Odawara等[27]的研究表明,提高陶瓷内衬涂层熔融状态停留时间,同时降低冷却速度,有助于降低涂层的孔隙率。离心力也是一个非常重要的工艺参数,有研究称,当离心力达到350g(g为重力常数)时,涂层孔隙率降低了36.3%,而再继续提高离心力时,孔隙率变化不大[28]。同时,填装、混料等工序均对涂层质量具有一定影响。SHS陶瓷内衬涂层具有优异的耐蚀性,与常用不锈钢1Cr18Ni9Ti相比,耐不同腐蚀介质侵蚀的能力明显较高。同时,陶瓷内衬涂层还具有良好的耐磨性,显微硬度可达1500HV左右,具有非常强的抗冲蚀能力,因此,SHS是一种非常适合管道内壁的一种表面强化技术。

2.2自蔓延高温合成技术应用

SHS适用于在管体内部制备陶瓷内衬层,可在新管和满足条件的废旧油管上使用。目前,该技术在油田集输管道系统中已有部分应用。自2007年以来,SHS在大庆油田、吉林油田、长庆油田、延长油田、胜利油田等大型油田油管修复中进行了实际应用,并取得了良好的效果。以吉林油田为例,利用SHS技术将9505t废旧油管进行修复,修复后的陶瓷内衬油管达到7967t,在300多口油水井中使用三年多未出现明显的腐蚀和磨损现象,使用寿命提高了5倍以上。

2.3SHS管道补口处理

管道补口是十分重要的一个技术环节,尤其是对带有腐蚀介质和压力环境的特殊管道,补口的优劣直接决定管道的服役寿命。SHS制备的陶瓷内衬油管采用的补口处理方式主要有两种。一种方法是在端口位置涂抹一层水玻璃热熔胶,对接管口后焊接,焊接热量将热熔胶熔化分解,分解产物将陶瓷内衬之间的缝隙密封。这种方法的优势在于成本低廉,工艺简单,缺点则是陶瓷内衬间会存在少量微孔,适用于压力不高的油田集输管线。松原大多油田的配套公司通常采用这种方法。第二种方法则是在制备陶瓷内衬之前,在管端内侧堆焊一层长度约5cm左右的耐蚀合金(通常以镍基合金和不锈钢等耐蚀合金为主),再对管端进行分层焊接。这种方法的优势在于,堆焊层耐蚀质量有保证,焊接结构完整,普适性较强;缺点则在于成本较高,工作效率较低,适用于压力较高的腐蚀介质管线[29]。

3镀层技术

镀层的种类和制备方法很多,适用于管道的镀层制备方法主要有电镀、化学镀和渗镀等,其中采用最多的镀层为钨合金电镀和Ni-P化学镀。

3.1钨合金电镀

电镀是镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀工件做阴极,通过电解作用将镀液中的金属离子在工件表面还原形成镀层的方法。电镀钨合金主要分为两种类型:二元系钨合金镀层和三元系钨合金镀层。二元系钨合金镀层主要有Fe-W、Co-W、Ni-W等,三元系钨合金镀层主要有Fe-W-P、Ni-W-P、Fe-W-B、Co-W-B、Ni-W-B、Fe-Co-W、Ni-Co-W、Fe-Ni-W等[30]。钨合金镀层具有良好的耐磨性、耐蚀性和热稳定性。当W达到一定含量时,镀层组织会由晶态转变为非晶态。例如在电沉积Ni-W合金时,当W含量超过44%时,晶体结构就将由晶态转化成非晶态[31]。非晶组织表面无晶体缺陷,因此具有比晶态组织更优异的耐蚀性和耐磨性。钨合金电镀技术是油井管等常用的镀层种类,其生产工艺技术主要为卧式电镀技术和立式电镀技术。对于管道外壁,通常采用卧式电镀技术;而对于管道内壁,则通常采用立式电镀技术[32]。钨合金镀层工艺简洁,且生产过程无三废排放,是具有良好经济价值和环境友好型的清洁工艺[33]。

3.2Ni-P化学镀

Ni-P化学镀是金属表面防护和表面强化的重要手段之一,它是利用次磷酸盐做强还原剂,将镀液中的Ni2+还原成Ni,同时次磷酸盐分解,产生的P原子溶解在Ni的晶格里,形成过饱和固溶体。在这一过程中,Fe、Ni等及其合金都具有催化作用,沉积可在催化作用下自发在镀件表面进行[34]。Ni-P化学镀在无外加电流情况下,在一定条件下也可得到非晶态Ni-P合金镀层[35]。而能否形成非晶,则主要取决于镀层中P的含量[36—46]。研究资料显示,含P10%~11%的Ni-P合金为非晶组织,具有最优的耐蚀性能[47—48]。Ni-P化学镀工艺简洁,无需外加电流,因此非常适合在管道上制备镀层[49]。但Ni-P化学镀在镀层表面容易出现漏镀现象,且Ni-P镀层属于阴极性涂层,在漏镀点位置容易发生电偶腐蚀,加速基体破坏[50]。

3.3镀层技术应用

镀层技术在美国、欧洲以及中东石油石化管道工业中已有成熟应用,我国在20世纪80年代开始对镀层技术进行推广,在中石油大庆油田、中石油青海油田、中石化胜利油田、中石化中原油田和中石化江汉油田等大型油田公司均取得了良好的防护效果。实际数据表明,油管镀层的腐蚀速率仅为5μm/a,虽然某些孔隙部位发生点蚀现象,但并不影响使用。此外,渗铝、铝钛共渗等技术在石油石化管道中均有一定的应用,但由于所需渗镀温度较高等原因,均未形成规模化生产[51—52]。

4表面工程技术在石油石化行业的分析及展望

我国是能源生产和消耗大国,每年的石油用量十分巨大,如何在石油勘探、开采、炼化、储运过程中减少损失,特别是减少因腐蚀和磨损带来的损失,是目前急需解决的问题。表面工程技术经过近百年的发展与应用,已经被证明是材料防护领域中十分有效的防护技术。应用表面工程技术虽然一次性投入较高,但金属/陶瓷涂层却能使工件服役寿命成倍提高,这不但节省了大量的维修费用,而且还避免了由于停工停产所带来的间接经济损失。在石油石化行业中,虽然有些公司企业已经认识到表面工程技术的这种实用性和经济性,并应用于实际生产当中,但是从大范围来看,表面工程技术在石油石化行业的应用率还普遍较低。笔者认为,表面工程技术在石油石化领域未能大面积推广应用的原因主要有以下几点:1)材料工艺设计复杂。表面工程每种技术均有自己的适用范围,其普适性较差,技术人员需要根据工件的材质、尺寸、形状以及服役工况选择不同的材料和工艺方法。这就要求技术人员对表面工程的各种技术具有清楚的理解和认识。而相关技术人员在石油石化企业还比较稀少,因此限制了表面工程技术在基层企业的推广和应用。2)施工难度较大。表面工程的每种技术,对材料质量、工艺参数以及环境条件等均有较高的要求,否则将难以制备出性能优异的涂层。这就对施工人员的素质提出了较高的要求,无形当中增加了人力成本。3)一次性投资成本较高。表面工程技术设备多、投资大,且需要定期对设备进行维护保养,因此加工成本较高。客户面对价格几倍于有机涂层的金属/陶瓷涂层,往往存在抵触心理。鉴于以上几点情况,一方面要提高表面工程技术在石油石化行业中的契合度,使广大企业负责人认识到表面工程技术广阔的发展空间,响应国家提出的走资源节约型道路的号召;另一方面,从节约成本、提高效率方面加大对表面工程技术的研究,进一步扩大表面工程技术在石油石化行业的应用范围,最终形成产业优势。

5结语

通过对热喷涂、自蔓延高温合成、镀层等三种表面工程技术在石油石化管道中的应用介绍,分析了各种技术的适用范围,并对表面工程技术的深层次应用进行了展望。在石油石化行业进行表面工程技术推广,符合国家循环经济和节能减排的方针战略,对十三五国家石油石化集约化发展具有十分重要的意义。

作者:童辉 韩文礼 张彦军 林竹 魏世丞 徐滨士 单位:中国石油集团工程技术研究院 石油管工程重点实验室-涂层材料与保温结构研究室 中国石油集团工程技术研究院-哈尔滨工程大学防腐保温联合实验室 装甲兵工程学院

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[47]高进,孙金厂,崔明铎.Ni-P合金化学镀非晶态合金的耐蚀性研究[J].表面技术,2001,30(5):36—38.

[48]吕逍,张罡.化学镀非晶Ni-P合金镀层耐蚀性研究[J].沈阳理工大学学报,2013,32(1):11—13.

[49]王小泉,魏帅,邢汝霖,等.镍磷化学镀镀层沉积速率影响因素研究[J].西安石油大学学报(自然科学版),2005,20(5):55—58.

石油化工技术篇7

1.催化剂活性

提高催化剂的活性有利于提高反应速度,就是在装置操作中,其它条件相同时,可以得到较高的转化率,从而提高反应器的处理能力。提高催化剂的活性还有利于促进氢转移和异构化反应,因而所得裂化产品的饱和度更高,含异构烃类较多。对于石油催化裂化技术来说,影响的因素较多,其中一个重要因素就是催化剂的活性,在现阶段的研究中如何把握催化剂的比例,催化剂的比例,与催化剂的火星是在催化裂化这项技术中重要的部分,对这项技术的发展夜产生着积极的影响。掌握好比例,增加活性,是现阶段研究的重中之重。

2.反应温度

对于反应温度而言,关键在于不能突破尺度,尤其是石油加工中的催化裂化技术,一旦出现丝毫的差异,就会产生很大的消极影响。而且范围想当广泛。对于现阶段的研究而言,很多的专家和学者都在不断的进行探索,虽然取得了一定的成果的,但对于快速发展的社会而言,还是有一定的差距,另一方面,反应温度还与石油本身有关,不同地区的石油具有不同的特性,需要从实际的情况出发,不能一味的采取同一标准,否则也会在反应温度上产生一定的不良后果。

3.原材料性质

石油加工中的催化裂化技术而言,原材料的性质具有一定的决定性做作用,对于工业催化裂化原料,在族组成相似时,沸点范围越高则越容易裂化;当沸点范围相似时,含芳香烃多的原料则较难裂化。可以用特性因数来大致反映原料的族组成,特性因数小表示含芳香烃多,因此特性因数小的原料较难裂化。然而现阶段的发展较快,很多的原材料都发生了较大的变化,有些原材料在效能方面出现了较大的差异,或者上升,或者下降,对石油加工中的催化裂化技术造成了较大的影响。

二、石油催化裂化工艺现状分析

1.固定床催化裂化

在石油加工中的催化裂化技术中,经过专家和科研人员的不断探索,已经取得了阶段性的成果,在现阶段的研究中,固定床催化裂化是一种较为先进的工艺,应用也较为广泛,经过大量的实践证明,固定床催化裂化工艺能够对石油加工起到较大的积极影响。在现阶段的研究中,还在对固定床催化裂化技术不断的进行深化,希望能够获得较大的突破。固定床催化裂化的设备结构复杂,生产连续性差,因此,在工业上已被其他型式所代替,但是在试验研究中它还有一定的使用价值。

2.移动床催化裂化

移动床催化裂化的反应和再生是分别在反应器和再生器内进行的。原料油与催化剂同时进入反应器的顶部,它们互相接触,一面进行反应,一面向下移动。当它们移动至反应器的下部时,催化剂表面上已沉积了一定量的焦炭,于是油气从反应器的中下部导出而催化剂则从底部下来,再由气升管用空气提升至再生器的顶部,然后,在再生器内向下移动的过程中进行再生。再生过的催化剂经另一根气升管又提升至反应器。由于催化剂在反应器和再生器之间循环,起到热载体的作用,因此,移动床内可以不设加热管。

3.流化床催化裂化

面对快速发展的社会,很多的因素都在不断的变化,而且对于石油而言,以现阶段的科技而言,并没有办法做到完全的掌控。因此,需要对石油加工中的催化裂化技术进一步的深化,只有这样才能更好的促进石油加工事业的发展,经过科研人员的不懈努力,终于研究出了流化床催化裂化工艺,相较于前两种工艺来说,流化床催化裂化工艺具有较好的前景,主要是针对将来的情况进行设计的,流化床催化裂化工艺最大的特点就是,催化剂与油气或空气形成与沸腾 的液体相似的硫磺状态,这样做好处是可以使石油加工中的催化裂化技术在应用的过程中更加的流畅,减少出现事故的概率,降低风险,同时对石油加工产生较大的积极影响。

三、催化裂化技术前景展望

1.加工重质原料

在现阶段的发展中,虽然在石油加工中的催化裂化技术方面已经取得了一定的成绩,但仍然需要不断的进行深化,只有这样才能更好的应对将来的情况,从而更好的发展石油加工事业。首要的措施就是,需要在石油加工中的催化裂化技术方面,加工重质原料,原因在于,重质原料在石油加工中的催化裂化技术方面,是一个基础环节,只有对基础环节进行加强才能在上层环节获得较大的突破。加工重质原料在将来的发展中,一定会成为石油加工中的催化裂化技术的必然趋势,因此在现阶段的发展中,需要打下一定的基础。

2.降低能耗

对于石油加工中的催化裂化技术而言,降低能耗一直都是重点强调的方面,在将来的发展中,也是需要特别加强的环节,只有有效的降低能耗,才能将石油加工中的催化裂化技术发挥到最佳。

结语:石油是地球上不可再生的资源,然而在过去的那么多年里,过度的开采与浪费,使得现在全球都发生能源危机。在这种危机中,能够使得石油得到更加充分的利用,关键就在于对催化裂化技术的不断探究与提高。本文对催化裂化这项技术做了深刻的思考与探究,希望为已在世界前列的我国的石油事业能够更好的发展倍添助力。

参考文献:

[1]李金云、张雨.催化裂化油浆利用技术的研究[J]《安徽化工》,2010年,第1期

石油化工技术篇8

渗透汽化膜主要指的是针对具体液体混合物的基本成分以及其扩散性、溶解性的区别,通过膜对此类混合物质加以分离的全过程。在这一期间,将溶液持续性的加入其中,运用渗透汽化的原理让其提升成分的分压,而由于受到分压的影响,膜会对具体溶液中所遗留出来的具体物质给予相应的处理以此来提升具体溶液中的汽化分离效果。渗透汽化膜通常分为三种,即有机膜、无机膜以及有机与无机复合膜。有机膜在当前工业生产中运用得比较广泛,它对于提升生产质量具有不可忽视的作用,同时,在科学技术持续上升的过程中,人们也逐渐将更多的技术手段运用进来,为此,渗透汽化膜分离技术也在不断的加强。

2石油化工中渗透汽化膜分离技术的具体应用

2.1渗透汽化膜分离技术在淡化海水过程中的运用

就当前的我国情况来分析,石油资源最为常见的开采区域通常在深海或者沙漠地带,为此,现实的地域问题对于开采石油资源这一方面着实抛出了相对较大问题,尤其是关于石油开采设备用水与工作人员用水等问题。为了将用水问题解决到位,我们可以选择渗透氧化膜分离技术对其进行改善,在此基础上,可以针对具体用水的需求对苦咸水或者海水实施反渗透处理,与此同时,反渗透激化膜分享技术在某种程度上还能使水质处理流程得到简化,而且,反渗透设备装置更加便于运输与安装,在极度艰苦的作业环境下也具备了较高的适应价值。并且,当石油化工实施作业时(包括锅炉运行以及发电),同时,此技术还能够对苦咸水或海水加以提纯与软化,与普通的技术相比,渗透汽化膜分离技术的提纯成本更低,其效率也将更高。

2.2在油田回注用水中渗透汽化膜分离技术的运用

当石油化工在生产期间,对于石油的加工会通过二次或者三次采油工艺加以实现,在这一过程中,原油一旦脱水,将会产生较多的废水,但是要想确保稳固的矿区结构,这时需要将其回注于地下,在回注之前要对废水实施相应的处理,让其达到可重复使用的标准。这样不仅仅能够防止因油田废水的排放使得地表水受到污染,同时,还能有效节约水资源,以此来提升石油化工生活的社会效益与经济效益。在处理的过程中会通过中空纤维超滤膜对地表水进行处理,一般情况下,中空纤维超滤膜的面积为7平方米,而孔径则为5毫米左右,可以使34个组件并联起来,并于0.13MPa的范围下展开具体操作。

2.3分离石油化工中的有机混合物

一般情况下,石油化工会出现许多的有机混合物,在具体的工作中必须将其分离开来才能完成全部的工作项目,比如在汽油中将混合的芳香烃的整体含量降低、从石脑油当中对于苯乙烯、甲苯等有关芳香烃加以回收等。对一些同分异构体、近沸物以及恒沸物可以渗透蒸发的方式进行,通过膜对相关物质的选择分离出各种有机混合物,与以往所采用的精馏法相比,其效果更加显著。

2.4有机溶剂脱水

对于有机溶剂的脱水方面来看,渗透汽化方式被运用得较为广泛,比如胺类有机溶剂、醇类有机溶剂、酚类有机溶剂、酮类有机溶剂等不同溶剂的脱水均无法离开渗透汽化法。与此同时,对于膜的材料选择来说,像“分子筛膜”类的无机膜正被大家所接受,这是一类以氧化铝为基本载体(多孔)而制备NaA分子筛膜的有效手段,它在有机溶剂(如异丙醇、乙醇等)中能够有效通过渗透汽化方式完成脱水,具有极佳的分离功能,基于此,NaA分子筛膜将能广泛的运用于相关工业领域中。据有关研究表明,日本当前已经有超过六十套NaA型分子筛膜渗透汽化分离器被正常的运用于各领域中,这份数据足以说明此装置具备了一定的实用性。

3结语

石油化工行业在我国持续发展的进程中,因为渗透汽化膜分离技术具备优于传统技术的特点,所以,此项技术获得了大众的认可,并且已经将其运用至各个行业领域中。作为一类新的分离技术,渗透汽化膜分离技术与传统技术相比,其流程更加简单、具有较强的稳定性以及较高的经济性,在石油化工生产过程中,不论运用于污水处理,还是运用于用水开采中,它都能有效完成具体的工作,以此来确保石油化工的运行以及生产。渗透汽化膜分离技术如今在我国正逐渐发展,为此,有关单位必须以鼓励的态度促进技术人员真正深入此技术的应用与研究中去,从而提升石油化工渗透汽化膜分离技术的经济价值与使用价值,推动企业的稳定发展。

参考文献:

[1]索继栓,彭小芝,鲜建,雷骞,吕高孟,张小明.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].石油化工,2013,04:361-367.

[2]李健.渗透汽化膜分离技术及其在石油化工中的应用[J].黑龙江科技信息,2014,15:19.

石油化工技术篇9

催化精馏属于反应精馏中的一种,通常来说,催化反应过程和精馏分离过程是两个相互独立的过程,而在催化精馏技术中,将这两个过程结合到一起,在同一个设备中进行。与传统的催化反应和精馏分离进行相比,催化精馏技术具备以下特点:第一,选择性好,对于连串反应,如果中间产品是目标产物,那么通过此种技术,在进一步反应发生之前,中间产品就已经离开催化剂床层;第二,转化率高,对于可逆反应,反应产物的分离速度是非常快的,由此一来,反应就向着正方向发展,而且热力学平衡的限制并不会起到作用,促使完全转化的实现成为可能,提高了转化的效率;第三,能耗低,对于放热反应,其所释放出来的热量会被充分的利用,促进精馏分离的进行,这样一来,就可以显著降低生产能耗[1];第四,设备投资少,催化精馏塔是此项技术所采用的设备,而且只需使用这一个设备即可,大幅度减少了设备投资,同时,将催化反应过程和精馏分离过程结合到一起,有效的将流程简化,提升了工艺生产的效率,也加快了生产的速度,以更少的时间完成生产任务。除了这四个显著的特点之外,在反应的过程中,温度的可控性是比较强的,有效的避免了“飞温”问题。

2催化精馏技术在石油化工中的应用

2.1醚化反应

首先是甲基叔丁基醚的合成,醚化过程应用催化精馏技术始于20世纪后期,由美国化学研究特许公司来进行,在酸性阳离子交换树脂的作用之下,反应通过混合碳四和甲醇来实现,提高了合成的有效性。我国在进行甲基叔丁基醚合成时,催化精馏技术的应用时间要晚于国外,在应用的企业中,最为广泛的就是齐鲁石化公司,通过此项技术的应用,该公司的生产能力得到显著的提升,为公司带来可观的经济效益。其次是乙基叔丁基醚的合成,乙基叔丁基醚是经过调和之后形成的,原料为高辛烷值汽油,此种汽油的性能非常好,在合成时,产生的污染比较小,通过催化精馏技术的应用及推动,工业化生产已经逐步的实现。最后是二醇醚合成,常见的二醇醚类物质为电泳漆溶剂,此种溶剂具有比较高的致癌性,随着科学技术的进步,二醇醚被替换为丙二醇醚,同时,应用了催化精馏技术,由此一来,在进行合成的过程中,减少了副产物的生成,而且二次反应也得到了有效的抑制。

2.2酯交换反应

在进行乙酸正丁酯制备时,应用了催化精馏技术,通过酯交换方法,完成物质的制备,进而用于石油化工生产。实际上,乙酸正丁酯是一种有机化工材料,在石油化工生产中有着非常重要的作用,在催化精馏技术的作用下,乙酸甲酯的转化效率得到了显著的提升[2]。

2.3水解反应

在传统的水解技术中,水解率是比较低的,在进行回收时,所需消耗的能源是非常多的,在反应的过程中,需要经过多道工序,具备的复杂性比较高。在应用了催化精馏技术之后,传统水解反应中存在的问题得到了有效的缓解,不仅能耗显著的降低,同时,水解率也得到了提升。

2.4加氢反应

在加氢反应中,通过催化精馏技术的应用,生产物的生产数额可以显著提升,同时,资金投入可以有效地降低,催化剂的使用年限也实现了延长。此外,脱出化合物过程也可以应用此项技术,比如加氢、苯加氢[3]。苯含量是衡量汽油质量的一个重要指标,在进行加氢反应时,重新组合了甲苯和二甲苯等物质,这样一来,辛烷值的危害成分就可以有效降低,保证汽油的质量。

2.5烷基化反应

汽油的爆炸点比较低,为了尽量降低汽油发生爆炸的可能,在汽油中加入了乙苯,除了此项性能之外,乙苯也是溶剂中间体,通过催化精馏技术的应用,泡点温度不会影响反应温度,由此一来,反应区热点问题就可以有效地避免,将催化剂的使用年限显著提升。

石油化工技术篇10

我国的石油化工工业污水一般采“隔油―浮选―生化”的处理工艺,绝大多数石油化工企业的外排水虽可以达标,但石油化工污水的排放量逐年增加,必然会导致各种污染物在水体、土壤或生物体中的富集,经历复杂的迁移转化过程,仍会带来一定程度上的污染。近年来,随着三次采油技术的不断深入,进厂原油的含水量和其他用于驱油改性的化学物质种类及含量大幅度增加,炼厂电脱盐及后续生产工艺污水排放量明显增加,且随着经济的快速发展,人们对石油产品的需求量与日俱增,2013年我国加工原油4.84亿t,按我国目前加工工艺和污水处理现状,仅炼厂就向环境排放2.85亿t~12.35亿t污水,而我因人均水资源还不到世界平均水平的1/4,数水资源严重短缺的国家,石油化工企业发展壮大与水资源严重短缺矛盾日益尖锐,这也为石油化工企业污水深度处理回用技术的发展提供了一定的机遇。因此,研究适宜的污水深度处理工艺以保证石油化工污水循环回用显得十分必要。

1 石油化工污水治理现状

1.1 石油化工污水治理典型工艺流程

1.2 治理现状

石油化工污水处理技术按治理程度分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理所用的万法包括格栅、沉砂、调整酸碱度、破乳、隔油、气浮、粗粒化等;二级处理方法主要是生物治理,如活性污泥、生化曝气池、生物膜法、生物滤池、接触氧化、氧化塘法等;三级处理方法有吸附法、化学耗氧法、膜法等。炼厂污水一般经二级处理可达标排放。 国内采用三级处理的企业极少,而国外很多石油化工厂污水一般都有三级或深度处理工艺。

2 石油化工污水处理面临的问题

我国的石油中重质油和含硫原油相对密度大,为提高轻质化程度,加大了化学加工工艺的难度,加工过程中产生的废水成分复杂、排污量多,废水处理难度大。按现在的发展速度,2013年原油加工量将达2.84亿t,石油化工污水就达2.85亿t~12.35亿tt。全国有大型炼厂80多家,中小炼厂不计其数,据国家环保局统计,真正达到规定排放标准的不足50%。水资源的严重短缺和环境因素制约着我国石油化工企业的进一步发展壮大。为解决这些问题。研究适宜的污水深度处理工艺使石油化工污水循环回用是十分必要的。

3 回用水深度处理方法

深度处理技术按照原理不同,可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。单一的深度处理技术一般只能去除某一类污染物,几种技术有机耦合才能满足回用水质的要求。

3.1 物理处理法

物理处理法主要包括沉淀、过滤、吸附、空气吹脱、膜分离等。沉淀主要用于固液分离,澄清水质,去除大颗粒的絮体或悬浮物。过滤主要是澄清水质,可以去除大于3μm的悬浮物、病原菌等。常用的过滤介质有石英砂、褐煤、核桃皮、活性炭等。利用活性炭或某些粘土类材料的巨大比表面积吸附大分子有机物,去除色度,降低COD和去除某些无机离子。膜分离技术用于污水深度处理的历史很短,但用途却十分广泛。根据膜材料孔径的不同,可将其分为微滤、超滤、纳滤和反渗透等几种。

3.2 化学处理法

化学处理法主要有絮凝、化学氧化、消毒、离于交换、石灰处理、电化学和光化学处理等。絮凝是指投加无机或有机化学药剂使胶体脱稳,凝结悬浮物、絮体等,去除悬浮物和胶体,常与沉淀、过滤等结合使用。化学氧化能去除COD、BOD、色度等还原性有机物或无机物,如O3氧化、H2O2+FeSO4氧化等,常与其它方法结合使用。消毒是指利用Cl2、ClO2、O3等杀生剂、UV和电化学方法杀灭细菌、藻类、病毒或虫卵。离子交换能去除水中的阴、阳离子,用于咸水或半咸水脱盐。石灰处理用于沉淀钙、镁离子,降低水的硬度,防止结垢。电化学、光化学处理能去除水中的难降解物质,如UV催化氧化或辐照处理,电水锤技术、脉冲电晕技术等,常与化学氧化结合应用。

3.3 生物处理法

生化处理技术中,较为典型和成功的是间歇式活性污泥法(SBR)和氧化沟。间歇式活性污泥法是将初沉池、反应池和二沉池各工序放在同一反应器(SBR反应器)中进行,处理过程分为进水、反应、沉降、出水、闲置五个阶段。废水在SBR反应器的曝气过程中与污泥完全混合。完成降解反应后,停止曝气,活性污泥颗粒在静置中沉降,上层的清水自反应器中排出。SBR法的特点是简化了工艺结构,提高了反应器的混合传质效率,投资少,反应易于操作控制。氧化沟亦称氧化渠或循环曝气池,其特点是采用横轴转刷或竖轴表面叶轮曝气来推动水流。该工艺能耗低,具有推流式和混合式两者的特征。

4 石油化工污水深度处理用于回用的研究进展

4.1 国内石油化工污水深度处理与回用的研究进展

国内石油化工污水处理及回用的试验与应用已有近三十年历史。七、八十年代以来,东方红炼油厂、长岭炼油厂、大连红星化工厂等先后将经过处理的外排水直接回用于循环冷却水系统,由于回用水的腐蚀性、微生物、NH3―N、COD、BOD过高等原因,效果并不理想。90年代以来,世界范围的缺水危机以及巨大的回用水处理市场促进了污水回用研究和应用的快速发展,炼化污水深度处理及回用的研究不断深入,使长期存在的问题:腐蚀性问题;微生物的去除;NH3―N影响的解决;COD、BOD的降低等基本得到解决。

上述处理方法和工艺均为近十年间国内处理效果较好的石油化工污水回用的深度处理技术与工艺,部分综合处理工艺所处理的污水主要指标已达地面水Ⅳ级标准,完全可以循环回用。

4.2 我国石油化工污水深度处理与回用的研究进展

石油化工技术篇11

前言

近年来,人们对石油需要量逐渐增多,因此,使得石油市场在逐渐发展壮大。可以说,自动化仪表是石油化工生产不可缺少的内容,所以,在石油化工施工阶段,必须确保自动化仪表设计和施工质量都符合国家标准要求。笔者结合自身多年工作经验,对自动化仪表在石油化工企业中的设计、施工以及应用进行了详细的阐述。

二、关于自动化仪表的阐述

现如今,自动化仪表在石油化工企业中应用是极其广泛的,自动化仪表是一工程项目。石油化工应用自动化仪表主要包含三个阶段,即设计、施工以及调试。在每个阶段中,都要求有较强的专业性以及附属性。特别是要在设计过程中,其设计人员应该正确掌握好自动化仪表设计进度问题,并且又要将自动化仪表设计和与之相关的专业紧密相结合。由此看来,在石油化工企业中,自动化仪表的设计和施工是极其重要的工程。

1、分类

自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类,可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表(很少见);按仪表组合形式,可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式,可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表有否引入微处理机(器)又可分为智能仪表与非智能仪表。根据仪表信号的形式可分为模似仪表和数字仪表。

2、组成

显示仪表根据记录和指示、模拟与数字等功能,又可分为记录仪表和指示仪表、模拟仪表和数显仪表,其中记录仪表又可分为单点记录和多点记录(指示亦可以有单点和多点),其中又有在纸记录或无纸记录,若是有纸记录又分笔录和打印记录。调节仪表可是以分为基地式调节仪表和单元组合式调节仪表。由于微处理机引入,又有可编程调节器与固定程序调节器之分。执行器由执行机构和调

节阀两部分组成。执行机构按能源划分有气动执行器、电动执行器和液动执行器,按结构形式可以分为薄膜式、活塞式(气缸式)和长行程执行机构。

3、发展趋势

自动化仪表发展趋势是:

(1)控制目标由实现过程工艺参数的稳定运行发展为以最优质量为指标的最优控制。

(2)控制方法由模拟的反馈控制发展为数字式的开环预测控制;由传统的手动定值调节器、P I D 调节器以及各种顺序控制装置,发展为以微型机构成的数字调节器和自适应调节器。自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术不断提高光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和市场竞争力,它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新,不断创造和形成新的行业经济增长点,同时不断提供新的行业发展的管理战略哲理。

三、石油化工中自动化仪表的设计工作分析

1、当前自动化仪表设计存在的问题分析

当前,在石油化工企业中,自动化仪表设计还存在诸多问题,不管是什么样的问题我们都必须引起高度重视,特别是对于细节方面的问题,必须及时消除安全隐患,以免使问题再扩大。因此,企业的相关人员必须要挖掘出自动化仪表设计出现的问题,这样一来,才可以及时改正问题,从而不断完善自动化仪表设计。

在自动化仪表设计过程中,我们首先要对用户负责,把用户利益放在第一位。所以,设计人员应从用户角度出发,选择更为合理的自动化仪表类型。但是,在实际生活中,自动化仪表生产商难以做到从用户角度来考虑问题,这样一来,石油化工企业设计人员在设计时必须要从用户角度来考虑问题,要求设计仪表必须满足企业生产的需求。所以,石油化工企业自动化仪表设计人员要结合用户参数以及工艺介质性质、环境等条件,将各种影响因素考虑周全,在此基础上,才可以设计出更合理的自动化仪表。

2、自动化仪表设计要注意的问题

自动化仪表设计过程中,应该全面考虑自动化仪表选型的科学性、经济学以及先进性等要求。此外,还要全面考虑到运行费用,主要结合控制系统和检测点的重要程度,始终坚持设计性和先进性统一的原则,从而最终选择合理的自动化仪表类型。

四、自动化仪表在石油化工企业的施工研究

在石油化工企业中,自动化仪表施工是正规自动化仪表制作中极其重要的一个环节,为提高自动化仪表的施工质量,认真做好准备阶段的工作是非常重要的,我们必须引起高度的重视。在施工之前,要建立专门的施工领导小组,这样一来,可以对自动化仪表施工进行全面的监控与管理,并且将责任落实到具体的个人。从而,更能准确处理好因施工质量而出现的各类事件,切实提高石油化工企业自动化仪表的施工质量。

为确保自动化仪表施工质量,离不开施工验收工作。因此,在进入仪表验收阶段之后,相关人员应该对自动化仪表施工质量加以客观评价。检验人员要对施工的各个环节都进行认真检查和验收。验收工作是和仪表准备工作以及运行工作同等重要的。只有提高验收工作质量才可以确保自动化仪表的正常运行,为石油化工企业带来更大的经济效益与社会效益。

在当前控制论的推动之下,各种各样的智能化算法也相继应运而生,其中除了智能PID控制器外,多变量控制技术也已经在石油化工行业当中进入了应用阶段,它主要是以DCS为基础,可以是独立的。同时,也可以是一个软件包,它与多变量动态过程模型辨识技术等相关技术有关。从当前形势来看,炼油厂的应用非常多,单一油源更加容易成功。其中卡边控制等在平稳操作基础实现增效效果比较明显。

五、自动化仪表在石油化工发展中的应用

1、温度仪表

通常情况下,石油化工企业的生产设备都要有指示控制的,要求温度范围在-200——1800摄氏度范围内,因此,大部分选用接触式测量,由双金属温度计代替传统的水银玻璃温度计,并且常选用热电阻或者是热电偶。这样一来,便将信号传递给其它相关的温度采集仪表。

2、压力仪表

由于压力仪表和安全使用有着密切的联系,因此,已经受到高度的重视。一般情况下,压力范围0——300MPa。由于压力传感器、特种压力仪表等多种应用原理,并且在高温介质、粘稠状、粉状的压力测量,其最高精度能够达到0.1级。

3、物位仪表

在石油化工企业中,常常要采用液位测量方法,因测量和被测物体的性质有紧密的联系,因此,除选用浮力仪表之外,物料仪表没有其它的通用产品,结合测量方式主要分为静压式、电容式、激光式等,这已经在石油化工企业中得到了普遍应用。

4、测量仪表

近年来,随着我国经济的高速发展,各大企业对流量计量越来越重视,从性能角度来分析,最核心的内容为其稳定性以及优化性,其质量也是用流量加以考核的。事实上,流量是和流体以及管道有着密切的联系。然而,我们当前所说的流量,并不是所说的流速,指的是在单位时间范围内流经有效截面流体质量体积,此外,还必须知道另外一管道内在同等时间内累计流体的质量与体积。此种自动化仪表也已经得到了广泛应用。

六、结语

综上所述,我国近几年来在自动化仪表的发展取得了巨大进步。同时也不要只满足于成套设备的进口,需借鉴国内外先进技术.避免底水平和基础探索研究,使自动化仪表的发展更加完善。总体来说,石油化工自动化仪表是否可以长期、稳定的运行下去,既取决于石油化工产量自身质量高低与自动化仪表选型,又和自动化仪表设计与施工有着紧密的联系。因此,我们必须利用先进的技术来逐步完善自动化仪表设计以及施工,从而为石油化工企业的发展打下牢固基础。

参考文献:

[1] 吕永丰:《浅析石油化工自动化仪表》,《大陆桥视野》,2012年04期

石油化工技术篇12

(一)催化精馏技术的内涵

催化精馏技术就是通过一定的方式将合适的催化剂(一般为固体装填到精馏塔中,以便促进精馏塔中精馏分离以及催化反应的快速进行,从而借此实现强化反应与分离这一目标的一种新型工艺技术。

(二)催化精馏技术的主要优点

1.催化精馏技术具有高生产、高收率的能力。这是因为通过可逆反应的利用这种方式,产物能够得到不断地生产,从而有效增加了反应速率,使反应物的浓度增大,而在这个过程中的原料的转化率还得到有效的提高,因此该技术的生产及收率能力较高。

2.催化精馏技术具有低消耗、低投入的优势。在精馏塔中催化反应与精馏可以共同进行,这样既使流程得到简化,又节省了能量,减少了资金、资源等的投入与消耗。

3.催化精馏技术具有高选择性。这是由于可逆反应大多是平衡移动的,这就从某种程度上抑制了副反应或是逆反应的发生,进而使选择性得到提高。

二、催化精馏技术在石油化工中的应用

(一)催化精馏技术在酯化反应中的应用

乳酸正丁酯在食品、医药、燃料及电子工业等部门得到了广泛的应用。传统的乳酸正丁酯合成采用间歇反应釜,操作复杂,催化剂分离、净化等工序繁琐。杜海明研究了用Hβ沸石催化剂合成乳酸正丁酯的催化精馏酯化工艺。他们发现,催化精馏技术的引入,不仅减少了设备投资,而且可以进行连续化生产。

(二)催化精馏技术在醚化反应中的应用

迄今,催化精馏技术在MTBE和ETBE的工业化生产中的应用已比较成熟,其他的过程也逐渐发展起来,如用于异戊烯醚化和二醇醚的生产等。异戊烯是一种非常重要的精细化工中间体,可用于生产农药和香料。目前,广泛采用甲醇与C5馏分中的粗异戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解为高纯异戊烯的方法。该工艺的核心是粗异戊烯的醚化。范存良等在外循环固定床反应器、中间取热固定床反应器和催化精馏反应器。

(三)催化精馏技术在加氢反应中的应用

在加氢反应中,应用催化精馏技术可以降低投资费用,提高目的产物的收率,延长催化剂寿命等。目前,催化精馏技术在选择加氢、苯加氢、加氢脱除含硫化合物中都有应用。选择加氢主要用于C4,C5原料的预处理,以除去对某些深加工过程和产品均有负面影响的有害杂质,应用催化精馏技术有利于不需要的烯烃杂质选择加氢,并减少发生连串反应。渠红亮等采用氧化铝粉末制备了镍基拉西环催化剂填料,用于MTBE装置C4原料的催化精馏预处理工艺中。

(四)催化精馏技术在水解反应中的应用

在工业中,乙酸甲酯常以副产物的形式出现,将乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比较常见的处理方法。传统乙酸甲酯水解工艺系采用固定床水解工艺,其水解率低,回收系统能耗高、流程复杂,而采用催化精馏技术可提高水解率,实现节能降耗。苏文瑞采用催化精馏工艺实现了乙酸甲酯的水解。结果表明,催化精馏工艺的水解率比常用固定床工艺高出一倍以上,处理能力比固定床水解塔大得多,且其反应温度低于固定床工艺,催化剂的结垢现象比固定床少,催化剂的寿命较长,回收能耗比固定床节省27.8%。

(五)催化精馏技术在酯交换反应中的应用

乙酸正丁酯是重要的基础有机化工原料。近些年,文献报道了酯交换法制备乙酸正丁酯的催化精馏工艺,可以得到高纯度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的转化率有很大地提高。其反应系统主要由再沸器、催化精馏塔、冷凝器、进料泵和回流比控制器组成。其中催化精馏塔有由集液板、升气管、催化剂包、支撑板和底板组成的催化反应段;在集液板下端的升气管的管壁上有溢流孔,其高于催化剂包;在底板上有泪孔;在支撑板上有催化剂包和筛孔;位于支撑板和底板之间的升气管的管壁上有漏液孔;将物质的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分别从催化反应区的顶部和底部加入到塔内,反应温度50~90℃,回流比0.5~30,常压下进行操作。该工艺提高了乙酸甲酯的转化率,简化了操作步骤,克服了设备腐蚀等问题。

(六)催化精馏技术在烷基化反应中的应用

乙苯是重要的溶剂和中间体,加在汽油中还可以提高抗爆性能。目前,大量生产乙苯仍然是靠在酸催化下苯与乙烯的反应,与固定床反应工艺相比,采用催化精馏技术时,该反应过程的反应温度不受泡点温度制约,避免反应区热点的形成,提高了催化剂的寿命,消除了大量苯的循环,使反应放热得到了有效利用,而且操作压力较低、乙苯选择性高、副产物生成量少。研究表明,采用催化反应精馏技术克服了传统工艺不足,实现了高收率、高质量地合成N-异丙基苯胺。

三、结语

综上所述,催化精馏技术在石油化工中得到了较为广泛的关注和应用,特别是在酯化、醚化、加氢、水解、烷基化、异构化和酯交换等各种平衡反应中的应用尤为普遍。在这种发展趋势下,我国应积极将催化精馏技术投入实际使用中,并通过对催化精馏技术在石油化工中实际应用现状的研究与分析,进一步探讨催化精馏技术下一步的发展方向, 进而为发展我国的石油化工行业提供良好的技术支持。

石油化工技术篇13

一、管线试压工艺技术

1.准备工作

通常大型石油化工设备中的管线系统有多种,管线走向也比较复杂。因此,为保证试压工作有效实施,需要充分做好管线试压相关准备工作。对石油化工管线进行试压前,一定要根据工艺流程图认真编制试压方案,并对具体试压流程予以充分明确,根据要求对具体试压方法、介质、安全技术措施及步骤等予以确定。

2.管线完整性检查

对管线完整性进行检查时管线试压前的必备工作,凡是未检查管线完整性而确认合格的设备均禁止实施管线试压试验。检查管线完整性的主要依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道试压系统图等。此外,检查管线完整性主要有三种检查方法,即:a.管线施工组根据设计图纸对所施工管线实施自行检查;b.具体施工技术人员逐条复检每条试压管线;c.试压系统中,依照设计图纸对管线检查完毕后,再由业主和相关质检部门对所有管线进行终检。对管线完整性内容进行检查内容包括软件与硬件。

3.物资准备

一般可将管线试压介质进行两种类型的划分,即:液体与气体。通常液体采用纯水、水及洁净水等;而气体则采用干燥无油空气、空气以及氮气等,因此,如果对管线没有其它特殊要求,一般试压介质均会对水进行选用。由于试压工作具有一定危险性,因此,试压工作实施前,应该确保物质准备充分,具体包括保养维护、安全监察管线试压设备、进场布置等;采用仪表与仪器等检查、安装、校验各种管线试压;实施试压前,必须充分准备好螺栓、盲板、螺母、垫片等材料;采用设备、阀门、流量计、安全阀、管件、仪表等隔离措施;管线试压时,做好充分的现场布置、物资供应等相关工作。

4.管线压力试验

通常情况下,试验内管线压力相等于设计管线压力的2倍,所以,若设计管道温度高于试验温度,管线试验压力和公式Ps=1.5δ 1/δ 2δ 1/δ2>6.5相符合的情况下,取值为6.5;若在试验温度情况下,Ps产生大于屈服强度应力时,一定要降低管线试验压力,使其低于最高去强度试验压力。此外,在对管线强度试验中气压进行设定时,如果管线强度试验与设计标准相符合,则应该降低管线试验压力,降至等同于气密性试验压力,并稳压半小时,如果无压降、无泄漏现象则为合格。

二、管道工艺技术

1.容器和塔的管线设计

必须对工艺原理进行严格遵循,合理布置容器和塔,在管线布置汽提塔与分馏塔时,通常会将调节阀组设置在分馏塔与汽提塔之间,保证所安汽提塔和调节阀组相接近,同时保证调节阀前液柱足量。在布置回流管和分馏塔间的管线时,如果通过热旁路对分馏塔塔顶压力进行控制,必须保证热旁路短,而且避免产生袋形,且调节阀的位置应给设计于回流管之上。在布置气液两相流管道的过程中,调节阀在管道中必须尽可能与接收介质的容器相接近,以确保管道压降频率下降,避免管道振动。因此,要防治对管线进行随意布放。

2.泵的管线设计

在石油化工生产中应用泵入口偏心异径管,对泵吸入管道进行合理设置,是确保泵可以正常、安全工作的关键。如果泵人口管系统发生变径的情况,应该采用偏心大小头防治变径处堆积气体,对偏心异径管进行正确安装的方法为:通常采用项平对偏心异径管进行安装,如果异径管和弯头为直连状态,应该对其进行底平安装。此安装方式能够有效节省低点排液。对泵入口管线进行布置时,一定要对以下两大因素进行考虑:①设置泵的入口管支架。例如,泵进口位于一侧,那么泵入口管支架必须是可调试性的,而且还要保证阀门与入口管位于石油化工生产泵的侧前方;②气阻。防止进泵管线发生气阻现象。虽然管线布置符合所设计的工艺流程图,然而,也会局部同样会产生气阻,也会对泵的正常运行产生严重影响。

3.冷换设备管线设计

①安装净距。在石油化工生产过程中,为便于设备检修,必须确保换热器阀门法兰、设备封头、进出口管线之间距离适当,通常设定螺栓拆卸净距大约为300mm;②冷换设备。因为冷水走管程是从下部进入,上部排出,所以,如果供水发生故障,而换热器中积存大量水分,所以不会导致冷换设备排空;③热应力。通常换热器固定点位于管箱端,所有与封头管嘴相连接的管道,都要对其由于换热器热胀而影响位移的因素予以充分考虑。

三、结语

从标本兼治角度分析,石油化工设备的质量在很大程度上影响着石油化工的安全生产,安全设计石油化工设备是避免发生爆炸、火灾等事故的重要工作。因此在石油化工生产中,一定要对工艺管道安装质量进行严格控制,避免管道泄漏。在安装石油化工工艺管线时,对法兰连接密闭性与焊缝质量进行检验,做好石油化工生产管线试压工作,以提高工艺设备的安全性,实现安全生产。

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