導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇石油化工應(yīng)用技術(shù)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

前言

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油化工行業(yè)也得到了飛躍式進(jìn)步，對(duì)應(yīng)而言，企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大化要求匹配高水平的技術(shù)，材料、工藝和技術(shù)應(yīng)用不斷翻新，加上自動(dòng)化控制技術(shù)在石油化工行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，其受到越來越多的重視，因而，自動(dòng)化控制技術(shù)越來越重要。然而，石油化工自動(dòng)化控制的發(fā)展還需要遵守化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)律，在應(yīng)用和發(fā)展中不斷提高化工自動(dòng)化控制水平。

1 石油自動(dòng)化控制歷程

技術(shù)發(fā)展在石油化工自動(dòng)化系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，其關(guān)乎著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和呈現(xiàn)出的水平。石油自動(dòng)化控制是十分重要的一個(gè)命題，甚為引入關(guān)注。石油行業(yè)的發(fā)展實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴人們，自動(dòng)化是幫助企業(yè)提高效率的驅(qū)動(dòng)力，尤其是當(dāng)今信息技術(shù)不斷發(fā)展更新并應(yīng)用于現(xiàn)代企業(yè)之中，滲透到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、企業(yè)信息管理自動(dòng)化等多種自動(dòng)化控制組成了現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化控制的概念。具體來說，從過程控制與管理，從倉(cāng)庫(kù)管理到市場(chǎng)營(yíng)銷，從生產(chǎn)計(jì)劃到財(cái)務(wù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備管理到人事管理，自動(dòng)化控制已經(jīng)貫穿到企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。

中國(guó)石油化工涉及自動(dòng)化已經(jīng)經(jīng)歷了半百年的發(fā)展，通過引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的手段，首先對(duì)技術(shù)進(jìn)行研究和探討，不斷吸收消化其中的精要，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，從而不斷提高石油行業(yè)的自動(dòng)化水平。經(jīng)過50多年的發(fā)展，石油行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)今的自動(dòng)化控制，低級(jí)的單回路控制已經(jīng)被予以淘汰，高級(jí)復(fù)雜系統(tǒng)控制推向市場(chǎng)，直到煉化管控一體化。自動(dòng)化控制已經(jīng)蔓延至中國(guó)大中型石油化工企業(yè)的主要生產(chǎn)過程之中，雖然在水平上有所差異，但從總體來說，相對(duì)于傳統(tǒng)的行業(yè)操作，自動(dòng)化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，在小型的石油化工企業(yè)之中，也有很多骨干企業(yè)擁有比較成熟的控制系統(tǒng)和較低成本的自動(dòng)化技術(shù)，并且，生產(chǎn)信息在車間的集成常規(guī)儀表性能大大提高，已經(jīng)成為石油化工企業(yè)生產(chǎn)過程的主要檢測(cè)手段。我們了解到石油自動(dòng)化控制歷程，還需對(duì)石油自動(dòng)化控制應(yīng)用前景做進(jìn)一步探討。

2 自動(dòng)化控制設(shè)備和系統(tǒng)

石油化工企業(yè)把化工過程的控制作為企業(yè)日常生產(chǎn)管理控制的目標(biāo)對(duì)象，自動(dòng)化控制技術(shù)、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機(jī)調(diào)和控制理論，把整個(gè)生產(chǎn)過程納入到自動(dòng)化控制體系，實(shí)現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動(dòng)化控制。為了使得自動(dòng)化控制的全過程得以有效實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)化控制設(shè)備、控制系統(tǒng)是必不可少的，除此以外，還要制定出科學(xué)合理的實(shí)施方案，為自動(dòng)化控制打造控制平臺(tái)。高素質(zhì)的操作人員也十分重要，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)管理、操作自動(dòng)化控制系統(tǒng)。在將設(shè)備和體系、方案和人員進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合的前提下，才能使得石油化工企業(yè)的自動(dòng)化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發(fā)現(xiàn)，在化工行業(yè)中，其不僅對(duì)自動(dòng)化控制的技術(shù)水平有所要求，還對(duì)自動(dòng)化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動(dòng)化控制，可以降低企業(yè)的投入成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，還可以降低企業(yè)所需能耗和生產(chǎn)成本，提高成品質(zhì)量，從而保障化工企業(yè)的安全科學(xué)生產(chǎn)。因而，對(duì)化工過程的自動(dòng)化控制進(jìn)行研究，然后使用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)，為化工企業(yè)提供服務(wù)，是化工企業(yè)前進(jìn)和發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。

3 微電子技術(shù)和信息技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化控制系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的有微電子技術(shù)和信息技術(shù)，化工自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和信息控制網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出一體化趨勢(shì)。在數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制、技術(shù)調(diào)節(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)，都有化工過程的控制體現(xiàn)，通過化工過程控制一體信息平臺(tái)集中到自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。這要求自動(dòng)化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的技術(shù)設(shè)備擁有各異的硬件設(shè)備，分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)商家供給，而開發(fā)商對(duì)硬件設(shè)施進(jìn)行自主經(jīng)營(yíng)。之所以，在多種資源進(jìn)行整合的過程之中，很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)不兼容，接口不統(tǒng)一也時(shí)常出現(xiàn)，因而，技術(shù)產(chǎn)品的更新升級(jí)也會(huì)受到影響。綜上所述，化工自動(dòng)化控制硬件需擁有多種優(yōu)點(diǎn)，如較好的兼容性、便于升級(jí)換代、速度快等。化工過程控制技術(shù)設(shè)備只有具備上述特點(diǎn)，才可以在控制領(lǐng)域中被廣泛使用，從而實(shí)現(xiàn)化工控制全過程和各個(gè)系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合，保證任何的化工過程控制設(shè)備在升級(jí)換代的時(shí)候不會(huì)對(duì)化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響。控制硬件只有具備靈活性、精確度、抗干擾等各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)，才能夠在化工過程自動(dòng)化控制中發(fā)揮出顯著的作用。化工自動(dòng)化控制的核心是信息集成，信息集成的重要組成部分是數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。大多數(shù)化工企業(yè)使用流程管理模式，需要通過軟件平臺(tái)處理和管理化工過程中的大量數(shù)據(jù)。，使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動(dòng)化控制的信息有效集成性和共享性。

4 專業(yè)技術(shù)人才作用愈加重要

我國(guó)化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員素質(zhì)普遍不高，原因在于我國(guó)自動(dòng)化控制理論研究較為落后，存有的化工自動(dòng)化控制研究成果不多。很多化工自動(dòng)化控制操作技術(shù)人員不夠了解化工過程自動(dòng)化控制原理，對(duì)化工行業(yè)有關(guān)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)掌握甚少，化工自動(dòng)化控制復(fù)合型人才欠缺。在化工自動(dòng)化控制發(fā)展的過程中，人才起著決定性的作用。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)化工過程的最優(yōu)化自動(dòng)化控制，需要從以下幾個(gè)方面著手。首先，需要引導(dǎo)廣大的職工及時(shí)更新觀念，化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層需要對(duì)化工自動(dòng)化控制給予充分的重視，以切實(shí)行動(dòng)引導(dǎo)更新全體職工的化工自動(dòng)化控制觀念，從而開放思維，培育出強(qiáng)烈的責(zé)任心來對(duì)待化工工作，制定出科學(xué)合理的化工自動(dòng)化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法，把先進(jìn)的技術(shù)手段和激勵(lì)措施相結(jié)合，促進(jìn)化工信息化建設(shè)的發(fā)展。其次，還需要對(duì)化工自動(dòng)化設(shè)備的整體利用水平給予更多關(guān)注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術(shù)人員的操作能力。在自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展過程中，因?yàn)殡娮蛹夹g(shù)發(fā)展速度較快，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，在化工企業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的采購(gòu)、安裝及使用過程中，需要注意設(shè)備的這個(gè)特點(diǎn)，之后結(jié)合企業(yè)自動(dòng)化控制現(xiàn)狀，加大對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動(dòng)化控制的過程中，需要并重經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，注重投入產(chǎn)出比的分析，在信息資源建設(shè)和化工自動(dòng)化控制應(yīng)用技術(shù)上投入更多的研究精力，從而不斷地提高化工自動(dòng)化控制設(shè)備的整體使用水平。

5 結(jié)束語

我國(guó)石油化工企業(yè)一直關(guān)注于新技術(shù)的開拓和應(yīng)用，這促進(jìn)了石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷飛越。與此同時(shí)，我們不難發(fā)現(xiàn)石油自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型離不開自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷開拓創(chuàng)新。因而，石油化工自動(dòng)化控制技術(shù)需要不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，在節(jié)能降耗、增加資產(chǎn)利用率的同時(shí)，促進(jìn)中國(guó)石油化工行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]陸德民.石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[2]解懷仁.石油化工儀表控制系統(tǒng)選用手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[3]褚健，榮岡.流程工業(yè)綜合自動(dòng)化技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004 .

篇2

一、催化精餾技術(shù)的主要內(nèi)容

（一）催化精餾技術(shù)的內(nèi)涵

催化精餾技術(shù)就是通過一定的方式將合適的催化劑（一般為固體裝填到精餾塔中，以便促進(jìn)精餾塔中精餾分離以及催化反應(yīng)的快速進(jìn)行，從而借此實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化反應(yīng)與分離這一目標(biāo)的一種新型工藝技術(shù)。

（二）催化精餾技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)

1.催化精餾技術(shù)具有高生產(chǎn)、高收率的能力。這是因?yàn)橥ㄟ^可逆反應(yīng)的利用這種方式，產(chǎn)物能夠得到不斷地生產(chǎn)，從而有效增加了反應(yīng)速率，使反應(yīng)物的濃度增大，而在這個(gè)過程中的原料的轉(zhuǎn)化率還得到有效的提高，因此該技術(shù)的生產(chǎn)及收率能力較高。

2.催化精餾技術(shù)具有低消耗、低投入的優(yōu)勢(shì)。在精餾塔中催化反應(yīng)與精餾可以共同進(jìn)行，這樣既使流程得到簡(jiǎn)化，又節(jié)省了能量，減少了資金、資源等的投入與消耗。

3.催化精餾技術(shù)具有高選擇性。這是由于可逆反應(yīng)大多是平衡移動(dòng)的，這就從某種程度上抑制了副反應(yīng)或是逆反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而使選擇性得到提高。

二、催化精餾技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用

（一）催化精餾技術(shù)在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用

乳酸正丁酯在食品、醫(yī)藥、燃料及電子工業(yè)等部門得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的乳酸正丁酯合成采用間歇反應(yīng)釜，操作復(fù)雜，催化劑分離、凈化等工序繁瑣。杜海明研究了用Hβ沸石催化劑合成乳酸正丁酯的催化精餾酯化工藝。他們發(fā)現(xiàn)，催化精餾技術(shù)的引入，不僅減少了設(shè)備投資，而且可以進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。

（二）催化精餾技術(shù)在醚化反應(yīng)中的應(yīng)用

迄今，催化精餾技術(shù)在MTBE和ETBE的工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用已比較成熟，其他的過程也逐漸發(fā)展起來，如用于異戊烯醚化和二醇醚的生產(chǎn)等。異戊烯是一種非常重要的精細(xì)化工中間體，可用于生產(chǎn)農(nóng)藥和香料。目前，廣泛采用甲醇與C5餾分中的粗異戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解為高純異戊烯的方法。該工藝的核心是粗異戊烯的醚化。范存良等在外循環(huán)固定床反應(yīng)器、中間取熱固定床反應(yīng)器和催化精餾反應(yīng)器。

（三）催化精餾技術(shù)在加氫反應(yīng)中的應(yīng)用

在加氫反應(yīng)中，應(yīng)用催化精餾技術(shù)可以降低投資費(fèi)用，提高目的產(chǎn)物的收率，延長(zhǎng)催化劑壽命等。目前，催化精餾技術(shù)在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應(yīng)用。選擇加氫主要用于C4，C5原料的預(yù)處理，以除去對(duì)某些深加工過程和產(chǎn)品均有負(fù)面影響的有害雜質(zhì)，應(yīng)用催化精餾技術(shù)有利于不需要的烯烴雜質(zhì)選擇加氫，并減少發(fā)生連串反應(yīng)。渠紅亮等采用氧化鋁粉末制備了鎳基拉西環(huán)催化劑填料，用于MTBE裝置C4原料的催化精餾預(yù)處理工藝中。

（四）催化精餾技術(shù)在水解反應(yīng)中的應(yīng)用

在工業(yè)中，乙酸甲酯常以副產(chǎn)物的形式出現(xiàn)，將乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比較常見的處理方法。傳統(tǒng)乙酸甲酯水解工藝系采用固定床水解工藝，其水解率低，回收系統(tǒng)能耗高、流程復(fù)雜，而采用催化精餾技術(shù)可提高水解率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實(shí)現(xiàn)了乙酸甲酯的水解。結(jié)果表明，催化精餾工藝的水解率比常用固定床工藝高出一倍以上，處理能力比固定床水解塔大得多，且其反應(yīng)溫度低于固定床工藝，催化劑的結(jié)垢現(xiàn)象比固定床少，催化劑的壽命較長(zhǎng)，回收能耗比固定床節(jié)省27.8%。

（五）催化精餾技術(shù)在酯交換反應(yīng)中的應(yīng)用

乙酸正丁酯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料。近些年，文獻(xiàn)報(bào)道了酯交換法制備乙酸正丁酯的催化精餾工藝，可以得到高純度的甲醇、乙酸正丁酯，且丁醇的轉(zhuǎn)化率有很大地提高。其反應(yīng)系統(tǒng)主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進(jìn)料泵和回流比控制器組成。其中催化精餾塔有由集液板、升氣管、催化劑包、支撐板和底板組成的催化反應(yīng)段；在集液板下端的升氣管的管壁上有溢流孔，其高于催化劑包；在底板上有淚孔；在支撐板上有催化劑包和篩孔；位于支撐板和底板之間的升氣管的管壁上有漏液孔；將物質(zhì)的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應(yīng)區(qū)的頂部和底部加入到塔內(nèi)，反應(yīng)溫度50～90℃，回流比0.5～30，常壓下進(jìn)行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率，簡(jiǎn)化了操作步驟，克服了設(shè)備腐蝕等問題。

（六）催化精餾技術(shù)在烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用

乙苯是重要的溶劑和中間體，加在汽油中還可以提高抗爆性能。目前，大量生產(chǎn)乙苯仍然是靠在酸催化下苯與乙烯的反應(yīng)，與固定床反應(yīng)工藝相比，采用催化精餾技術(shù)時(shí)，該反應(yīng)過程的反應(yīng)溫度不受泡點(diǎn)溫度制約，避免反應(yīng)區(qū)熱點(diǎn)的形成，提高了催化劑的壽命，消除了大量苯的循環(huán)，使反應(yīng)放熱得到了有效利用，而且操作壓力較低、乙苯選擇性高、副產(chǎn)物生成量少。研究表明，采用催化反應(yīng)精餾技術(shù)克服了傳統(tǒng)工藝不足，實(shí)現(xiàn)了高收率、高質(zhì)量地合成N-異丙基苯胺。

三、結(jié)語

綜上所述，催化精餾技術(shù)在石油化工中得到了較為廣泛的關(guān)注和應(yīng)用，特別是在酯化、醚化、加氫、水解、烷基化、異構(gòu)化和酯交換等各種平衡反應(yīng)中的應(yīng)用尤為普遍。在這種發(fā)展趨勢(shì)下，我國(guó)應(yīng)積極將催化精餾技術(shù)投入實(shí)際使用中，并通過對(duì)催化精餾技術(shù)在石油化工中實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀的研究與分析，進(jìn)一步探討催化精餾技術(shù)下一步的發(fā)展方向， 進(jìn)而為發(fā)展我國(guó)的石油化工行業(yè)提供良好的技術(shù)支持。

篇3

1 催化精餾技術(shù)的概況

催化精餾是將固體催化劑以適當(dāng)形式裝填于精餾塔內(nèi)，使催化反應(yīng)和精餾分離在同一個(gè)塔中連續(xù)進(jìn)行，是借助分離與反應(yīng)的耦合來強(qiáng)化反應(yīng)與分離的一種新工藝。由于催化劑固定在精餾塔中，所以它起到了催化和促進(jìn)氣液熱質(zhì)傳遞的作用。其優(yōu)點(diǎn)如下：

1、催化精餾技術(shù)具有高生產(chǎn)、高收率的能力。這是因?yàn)橥ㄟ^可逆反應(yīng)的利用這種方式，產(chǎn)物能夠得到不斷地生產(chǎn)，從而有效增加了反應(yīng)速率，使反應(yīng)物的濃度增大，而在這個(gè)過程中的原料的轉(zhuǎn)化率還得到有效的提高，因此該技術(shù)的生產(chǎn)及收率能力較高。

2、催化精餾技術(shù)具有低消耗、低投入的優(yōu)勢(shì)。在精餾塔中催化反應(yīng)與精餾可以共同進(jìn)行，這樣既使流程得到簡(jiǎn)化，又節(jié)省了能量，減少了資金、資源等的投入與消耗。

3、催化精餾技術(shù)具有高選擇性。這是由于可逆反應(yīng)大多是平衡移動(dòng)的，這就從某種程度上抑制了副反應(yīng)或是逆反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而使選擇性得到提高。

2 催化精餾催化劑裝填技術(shù)分析

由于催化精餾過程中，催化劑起到催化和促進(jìn)氣液熱質(zhì)傳遞的作用，所以不僅要求催化劑結(jié)構(gòu)有較高的催化效率，同時(shí)又要有較好的分離效果。目前，用于催化精餾的催化劑主要是離子交換樹脂和分子篩等，催化劑必須采取特殊的裝填方式，滿足反應(yīng)和精餾的基本要求。肖劍等圓將催化劑裝填方式分為兩類，即固定床式和規(guī)整填料式，這兩類裝填方式中均有成功的應(yīng)用實(shí)例。規(guī)整填料型催化劑裝填方式更適宜于精餾操作，氣液接觸好，塔內(nèi)不需要特殊構(gòu)件，催化劑利用率高。但這種裝填方式中的催化劑更換困難，需要停車后人工進(jìn)塔更換。Sulzer公司采用新型催化精餾填料是Katpak型填料，有流體力學(xué)性能測(cè)試和熱模實(shí)驗(yàn)的研究報(bào)道 。反應(yīng)段采用特殊的催化劑裝填方式，一般有3種方式：

第一，將粒狀催化劑與惰性填料混裝，該法的優(yōu)點(diǎn)是催化劑裝卸方便，但細(xì)顆粒催化劑堆放在塔內(nèi)導(dǎo)致上升蒸汽阻力過大。

第二，將粒狀催化劑置于多孔容器中形成催化劑構(gòu)件，多孔容器可以是尼龍絲等編織物，也可以是鋁、不銹鋼等材料的絲網(wǎng)。這種催化劑構(gòu)件又必須和彈性構(gòu)件相連形成催化精餾元件，并具有較大的開孔空間。這種放置方式應(yīng)用較廣，但因催化劑置于多孔容器中，擴(kuò)散對(duì)反應(yīng)有一定的影響，且構(gòu)件復(fù)雜。

第三，催化劑顆粒放入金屬波紋絲網(wǎng)或平板絲網(wǎng)的夾層以及多孔板框的夾層中。這種放置方式傳質(zhì)效果好，但裝卸麻煩。

3 催化精餾技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用

1、催化精餾技術(shù)在酯化反應(yīng)中的應(yīng)用

乳酸正丁酯在食品、醫(yī)藥、燃料及電子工業(yè)等部門得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的乳酸正丁酯合成采用間歇反應(yīng)釜，操作復(fù)雜，催化劑分離、凈化等工序繁瑣。杜海明研究了用Hβ沸石催化劑合成乳酸正丁酯的催化精餾酯化工藝。他們發(fā)現(xiàn)，催化精餾技術(shù)的引入，不僅減少了設(shè)備投資，而且可以進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)。

2、催化精餾技術(shù)在醚化反應(yīng)中的應(yīng)用

迄今，催化精餾技術(shù)在MTBE和ETBE的工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用已比較成熟，其他的過程也逐漸發(fā)展起來，如用于異戊烯醚化和二醇醚的生產(chǎn)等。異戊烯是一種非常重要的精細(xì)化工中間體，可用于生產(chǎn)農(nóng)藥和香料。目前，廣泛采用甲醇與C5餾分中的粗異戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解為高純異戊烯的方法。該工藝的核心是粗異戊烯的醚化。范存良等在外循環(huán)固定床反應(yīng)器、中間取熱固定床反應(yīng)器和催化精餾反應(yīng)器。

3、催化精餾技術(shù)在加氫反應(yīng)中的應(yīng)用

在加氫反應(yīng)中，應(yīng)用催化精餾技術(shù)可以降低投資費(fèi)用，提高目的產(chǎn)物的收率，延長(zhǎng)催化劑壽命等。目前，催化精餾技術(shù)在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應(yīng)用。選擇加氫主要用于C4，C5原料的預(yù)處理，以除去對(duì)某些深加工過程和產(chǎn)品均有負(fù)面影響的有害雜質(zhì)，應(yīng)用催化精餾技術(shù)有利于不需要的烯烴雜質(zhì)選擇加氫，并減少發(fā)生連串反應(yīng)。渠紅亮等采用氧化鋁粉末制備了鎳基拉西環(huán)催化劑填料，用于MTBE裝置C4原料的催化精餾預(yù)處理工藝中。

4、催化精餾技術(shù)在水解反應(yīng)中的應(yīng)用

在工業(yè)中，乙酸甲酯常以副產(chǎn)物的形式出現(xiàn)，將乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比較常見的處理方法。傳統(tǒng)乙酸甲酯水解工藝系采用固定床水解工藝，其水解率低，回收系統(tǒng)能耗高、流程復(fù)雜，而采用催化精餾技術(shù)可提高水解率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實(shí)現(xiàn)了乙酸甲酯的水解。結(jié)果表明，催化精餾工藝的水解率比常用固定床工藝高出一倍以上，處理能力比固定床水解塔大得多，且其反應(yīng)溫度低于固定床工藝，催化劑的結(jié)垢現(xiàn)象比固定床少，催化劑的壽命較長(zhǎng)，回收能耗比固定床節(jié)省27.8%。

5、催化精餾技術(shù)在酯交換反應(yīng)中的應(yīng)用

乙酸正丁酯是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料。近些年，文獻(xiàn)報(bào)道了酯交換法制備乙酸正丁酯的催化精餾工藝，可以得到高純度的甲醇、乙酸正丁酯，且丁醇的轉(zhuǎn)化率有很大地提高。其反應(yīng)系統(tǒng)主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進(jìn)料泵和回流比控制器組成。其中催化精餾塔有由集液板、升氣管、催化劑包、支撐板和底板組成的催化反應(yīng)段；在集液板下端的升氣管的管壁上有溢流孔，其高于催化劑包；在底板上有淚孔；在支撐板上有催化劑包和篩孔；位于支撐板和底板之間的升氣管的管壁上有漏液孔；將物質(zhì)的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應(yīng)區(qū)的頂部和底部加入到塔內(nèi)，反應(yīng)溫度50～90℃，回流比0.5～30，常壓下進(jìn)行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率，簡(jiǎn)化了操作步驟，克服了設(shè)備腐蝕等問題。

6、催化精餾技術(shù)在烷基化反應(yīng)中的應(yīng)用

乙苯是重要的溶劑和中間體，加在汽油中還可以提高抗爆性能。目前，大量生產(chǎn)乙苯仍然是靠在酸催化下苯與乙烯的反應(yīng)，與固定床反應(yīng)工藝相比，采用催化精餾技術(shù)時(shí)，該反應(yīng)過程的反應(yīng)溫度不受泡點(diǎn)溫度制約，避免反應(yīng)區(qū)熱點(diǎn)的形成，提高了催化劑的壽命，消除了大量苯的循環(huán)，使反應(yīng)放熱得到了有效利用，而且操作壓力較低、乙苯選擇性高、副產(chǎn)物生成量少。研究表明，采用催化反應(yīng)精餾技術(shù)克服了傳統(tǒng)工藝不足，實(shí)現(xiàn)了高收率、高質(zhì)量地合成N-異丙基苯胺。

4 結(jié)束語

綜上所述，催化精餾是一種改進(jìn)工藝的重要手段。但只有當(dāng)反應(yīng)與精餾的條件相適合時(shí)，二者才能耦合。另外，催化劑的類型及裝填方式的選擇也是非常重要的，其發(fā)展重點(diǎn)在于如何制備高效適用的催化劑及開發(fā)合理的催化劑裝填方式。催化精餾模擬研究主要集中在對(duì)過程的模型研究及模型求解，試圖通過數(shù)學(xué)模擬方法獲得工程放大所需的參數(shù)。但催化精餾過程較為復(fù)雜，建立的模型外延性較差，用于工程放大時(shí)與實(shí)際生產(chǎn)有一定差距，這方面還有待深入的研究。

參考文獻(xiàn)

[1]方志平.催化精餾技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用[J].石油化工，2014，02：170-176.

篇4

在石油加工中，通過催化裂化技術(shù)的應(yīng)用，可以大大提高石油利用率，但是就當(dāng)前我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)的使用上，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在較大的差距，因此積極的對(duì)石油加工中催化裂化技術(shù)做研究，以不斷深化和完善該技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，提高石油加工企業(yè)對(duì)外綜合競(jìng)爭(zhēng)力來說有著極為重要的意義。

一、催化裂化所生產(chǎn)的一些產(chǎn)品

石油加工中催化裂化技術(shù)的使用主要是為了進(jìn)行高辛烷值汽油及一些有機(jī)合成原料的生產(chǎn)，通常情況下，催化裂化所生產(chǎn)的主要產(chǎn)品有氣體、催化汽油、中間餾分及一些渣油等。（1）氣體主要包括C3、C4餾分，其是進(jìn)行有機(jī)合成的主要原料；（2）催化汽油所含辛烷值較高，通常在80以上，如果再進(jìn)行二次處理就可作為航空用汽油基礎(chǔ)油；（3）中間餾分則主要用作柴油的一些攙和成分；（4）渣油則通常被用作燃料油[1]。

二、對(duì)石油催化裂化有影響的一些主要因素

1.所用原料

對(duì)于石油加工中催化裂化所用原料，如果其族組成較為相似時(shí)，那么其沸點(diǎn)的范圍和裂化難易程度成正比；而當(dāng)沸點(diǎn)范圍較為相似時(shí)，那么則是其中含芳香烴的多少來判斷其裂化難易，因此我們可使用特性因數(shù)來對(duì)原料的族組成做判斷，其性因數(shù)較小的原料通常難以裂化，而在工業(yè)生產(chǎn)中通常通過回?zé)拋硖岣哂推樊a(chǎn)量，但是回?zé)挄r(shí)，因?yàn)槠渲蟹枷銦N必然增多，因此較難完成裂化。

2.溫度及壓力

在石油加工中通過提高反應(yīng)的溫度或壓力，必然會(huì)提高反應(yīng)物的濃度，這樣熱裂化的速度必然加快，并且通過反應(yīng)溫度的控制還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品分布的控制，具體來講，如果溫度提高時(shí)，如果轉(zhuǎn)化率保持不變，那么必然會(huì)出現(xiàn)焦炭的產(chǎn)量下降、氣體的產(chǎn)量增加、汽油的產(chǎn)率降低。而就當(dāng)前使用的一些催化裂化裝置來說，通常溫度控制在470℃左右，而且因?yàn)闇囟仁沁M(jìn)行轉(zhuǎn)化率調(diào)整的一個(gè)關(guān)鍵變量，因此在具體生產(chǎn)方案確定時(shí)，主要依靠反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，而壓力調(diào)節(jié)雖然也可使用，但是在安全及再生系統(tǒng)燒焦能力等因素的制約下，通常不會(huì)使用太高壓力[2]。

三、石油加工中催化裂化主要技術(shù)應(yīng)用分析

石油加工中的裂化反應(yīng)其是一個(gè)吸熱反應(yīng)，通常情況，每一公斤的反應(yīng)要吸熱400KJ；而再生反應(yīng)則正好相反其是強(qiáng)放熱的反應(yīng)，每公斤的焦炭能夠釋放熱量33500KJ，因此整個(gè)生產(chǎn)過程必須要對(duì)供熱和取熱、反應(yīng)和再生這兩個(gè)問題進(jìn)行解決，而就當(dāng)前來說，對(duì)于這兩個(gè)問題主要有以下三種解決方式。

1.移動(dòng)床

該技術(shù)是分別在反應(yīng)器與再生器內(nèi)完成的，首先原料和催化劑一起送至反應(yīng)器內(nèi)，兩者接觸，不斷反應(yīng)并不斷向下移動(dòng)，當(dāng)兩者到達(dá)反應(yīng)器下部之后，此時(shí)催化劑表面必然覆蓋有一部分焦炭，此時(shí)通過反應(yīng)器導(dǎo)入油氣到達(dá)催化劑底部，然后利用氣升管將其提升至再生器頂端，接著進(jìn)行再生過程，當(dāng)再生完成之后，其中的催化劑利用另一根氣升管再次到達(dá)反應(yīng)器。而整個(gè)過程為了方便催化劑的移動(dòng)及減少磨損，通常要將催化劑制作成直徑是4cm左右的小球。

2.流化床

該技術(shù)和移動(dòng)床較為相似，其也是反應(yīng)器和再生器這兩個(gè)設(shè)備分別完成催化裂化的反應(yīng)和再生的，不同的是，該技術(shù)不再通過催化劑來完成熱量的傳遞，而是在反應(yīng)器與再生器當(dāng)中的催化劑和空氣（油氣）結(jié)合形成一種流化形態(tài)，整個(gè)過程為了形成流化，催化劑往往要制作成直徑是50mm左右的微球，因?yàn)檎麄€(gè)過程，兩個(gè)容器內(nèi)的溫度分布較為均勻，加之所用的催化劑量很大，可攜帶大量的熱，使得兩個(gè)容器內(nèi)溫度變化幅度大大降低，因此與移動(dòng)床相比，其不再需要架設(shè)取熱管，設(shè)備結(jié)構(gòu)相比移動(dòng)床更加簡(jiǎn)化了。

3.固定床

該技術(shù)和移動(dòng)床和流化床相比，因?yàn)榧夹g(shù)構(gòu)成較為復(fù)雜，因此使用相對(duì)較少，但是該技術(shù)仍然在一些試驗(yàn)研究領(lǐng)域有著一定的使用。

四、石油加工中催化裂化技術(shù)應(yīng)用展望

就現(xiàn)階段來看，石油加工中催化裂化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展應(yīng)該主要圍繞以下幾個(gè)方面來進(jìn)行：（1）重質(zhì)原料的加工。過去的催化裂化技術(shù)所用原料大多為減壓餾分油，因?yàn)樵蛢r(jià)格的不斷上漲及輕質(zhì)油需求的增加，通過該技術(shù)進(jìn)行重質(zhì)油的加工已經(jīng)成為了一個(gè)必然趨勢(shì)，并且怎樣將重質(zhì)原料加工中焦炭產(chǎn)率高、污染嚴(yán)重等問題解決均是未來該技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。（2）減少能耗。因?yàn)檎麄€(gè)催化裂化裝置能耗較多，并且生產(chǎn)過程中大量的能量被浪費(fèi)，因此通過煙氣燃燒熱利用等技術(shù)研究，增強(qiáng)能源利用，減小能耗也是該技術(shù)未來的一個(gè)主要發(fā)展方向。（3）解決污染。整個(gè)裝置中存在這個(gè)二氧化碳、粉塵、二氧化硫及氮氧化物的污染，隨著環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展，解決這些污染問題是該技術(shù)發(fā)展所面臨的一個(gè)重要問題。（4）計(jì)算機(jī)技術(shù)導(dǎo)入。在整個(gè)生產(chǎn)過程，為了完成精確化、智能化控制，均要求有較為專業(yè)的數(shù)學(xué)模型，并且整個(gè)生產(chǎn)過程較具復(fù)雜性，因此計(jì)算機(jī)精確控制技術(shù)的導(dǎo)入也勢(shì)在必行。

五、結(jié)語

總之，石油加工中催化裂化技術(shù)應(yīng)用其受很多因素制約，當(dāng)前已經(jīng)有了移動(dòng)床、流化床及固定床等催化裂化技術(shù)的應(yīng)用，但是因?yàn)槭图庸ぶ写呋鸦旧淼膹?fù)雜性及為了進(jìn)一步提高石油催化裂化的效率，仍然需要廣大科研工作者不斷研究、創(chuàng)新，以最終促進(jìn)石油加工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

篇5

現(xiàn)如今石石油化學(xué)工業(yè)在我國(guó)化學(xué)工業(yè)中占很重要的位置，它是以石油作為原生產(chǎn)物料而生產(chǎn)出化學(xué)產(chǎn)品的工業(yè)。目前它已帶動(dòng)了很多行業(yè)的發(fā)展，也帶動(dòng)了一定的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。雖然它帶來了許多便利與效益，但是在它的工作過程中存在的許多潛在的危險(xiǎn)也也給我國(guó)帶來了許多損失。比如在二十世紀(jì)八十年代，僅三年內(nèi)就發(fā)生了約六百多起因石油工業(yè)危險(xiǎn)性引起的慘痛安全事故，因事故傷亡的人數(shù)也達(dá)到了一百多人，產(chǎn)生了巨大影響。為使人們?cè)诠ぷ骰A(chǔ)上保證自身安全，避免環(huán)境受破壞等，很多國(guó)家開始制定法規(guī)條約等來保障人們的生產(chǎn)安全。而安全仿真技術(shù)可以很好地幫助人們解決這一難題，這主要是因?yàn)檫M(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)屬空談，而仿真技術(shù)卻可以在節(jié)約人力和資金等條件下安全的幫人們進(jìn)行危險(xiǎn)評(píng)估與分析，幫助人們解決這些棘手的問題。

1 石油化工工藝過程中的危險(xiǎn)仿真

石油化工工藝過程中存在著許多潛在的危險(xiǎn)，其中主要包括：

（1）因裝置本身的操作失誤而產(chǎn)生的危險(xiǎn)；

（2）控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的危險(xiǎn)；

（3）超壓、超溫或者泄露產(chǎn)生的危險(xiǎn)；

（4）故障在流程中傳播的不利后果等。而仿真技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和專用設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的 或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。針對(duì)這些危險(xiǎn)的安全仿真技術(shù)主要有：

1.1 定量模型仿真技術(shù)

針對(duì)石油化工工作過程中的動(dòng)能、質(zhì)量的傳遞和其他一些內(nèi)在的物理性質(zhì)及其變化，我們用代數(shù)或者微積分方程對(duì)他們進(jìn)行描述，這種反應(yīng)工藝過程中的系統(tǒng)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)變化的手段就是定量模型仿真技術(shù)。對(duì)于此仿真技術(shù)，最常用的軟件就是HYSYS，這種軟件首先可以運(yùn)用動(dòng)態(tài)模擬的方式分析石油化工工藝生產(chǎn)的運(yùn)作特點(diǎn)，這樣增加了對(duì)危險(xiǎn)分析的真實(shí)性效果，有利于對(duì)不穩(wěn)定的情況也進(jìn)行分析。其次它還可以對(duì)安全控制方案進(jìn)行有效研究，在此過程中它將對(duì)控制與生產(chǎn)一起研究，巧妙地將其融為一體并同時(shí)使其各自發(fā)揮出自己的優(yōu)勢(shì)，因此進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析與探究并確定好最適合最有效地安全控制方案。三是利用HYSYS模擬開工的過程，記下其中的有用數(shù)據(jù)來確定開工方案。四是計(jì)算出穩(wěn)態(tài)軟件無法達(dá)到的不穩(wěn)定狀態(tài)過程。五是對(duì)石油化工生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)并分析出其極限狀態(tài)。因?yàn)镠YSYS能準(zhǔn)確分析出每個(gè)有用數(shù)據(jù)，因此可以利用模擬裝置的極限狀態(tài)來分析問題并進(jìn)行生產(chǎn)指導(dǎo)。

1.2 定性模型仿真技術(shù)

定性模擬仿真技術(shù)與定量仿真技術(shù)的區(qū)別是它用的是非數(shù)學(xué)公式來對(duì)信息，結(jié)果輸出和建模等環(huán)節(jié)進(jìn)行表達(dá)的仿真技術(shù)。它可以推導(dǎo)系統(tǒng)的定。定性模型相對(duì)來說比定量模型簡(jiǎn)單。而且在石油化工生產(chǎn)中也很常見，對(duì)于不可定量分析的數(shù)據(jù)、裝置等可以進(jìn)行定性仿真?，F(xiàn)如今主要是H A Z O P安全分析法，這種分析方法僅在美國(guó)就有將近兩萬五千個(gè)工廠在使用，而且它能節(jié)約很多資金，應(yīng)用前景十分樂觀。目前采用符號(hào)定向圖（SDG）模型解決HAZOP 分析實(shí)質(zhì)是定性仿真方法。SDG 方法引入HAZOP 是計(jì)算機(jī)輔助安全評(píng)價(jià)技術(shù)的一個(gè)飛躍，它有很高的安全評(píng)價(jià)效率，是現(xiàn)代石油化工企業(yè)較青睞的一項(xiàng)技術(shù)。

2 設(shè)備結(jié)構(gòu)的仿真技術(shù)

在考慮石油化工工藝中的危險(xiǎn)問題中千萬不要忽略設(shè)備與材料的強(qiáng)度和壽命，世界范圍內(nèi)的很多石油化工工廠都出現(xiàn)過因設(shè)備與材料出現(xiàn)故障等而導(dǎo)致的安全問題，這也使得很多企業(yè)受到了經(jīng)濟(jì)損失和人員損失。而且在維護(hù)與修理設(shè)備材料的方面上也需要很多時(shí)間和金錢，對(duì)其耐久性進(jìn)行測(cè)試時(shí)其結(jié)果也沒常常帶有不確定性因素。ANSYS/FE-SAFE 是現(xiàn)代石油化工企業(yè)中比較常用的軟件，該軟件由用戶界面、材料數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、疲勞分析程序和信號(hào)處理程序組成。軟件采用大規(guī)模有限元分析計(jì)算，能計(jì)算出單位載荷或?qū)嶋H工作載荷下的彈性應(yīng)力，然后根據(jù)實(shí)際載荷工況和交變載荷形式將結(jié)果比例迭加產(chǎn)生工作應(yīng)力時(shí)間歷程，也可換算成特定類型載荷作用下的彈性應(yīng)力。這個(gè)軟件的優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)Ω邷睾腿渥兤诘染哂泻苡行У姆治瞿芰?，并且?duì)它的疲勞壽命也有很好的預(yù)算能力，它的各種優(yōu)點(diǎn)使其有很好的應(yīng)用前景。

3 有毒物質(zhì)及爆炸、燃燒的仿真技術(shù)

有毒物質(zhì)的泄漏和爆炸等安全事故的危害性非常大，帶來的損失也很大，它的預(yù)防在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)過程中非常重要。在二十世紀(jì)八十年代的時(shí)候，墨西哥就由于管線泄漏事故而導(dǎo)致的大爆炸摧毀了整個(gè)工廠，將近六百多人遇難，四千多人受傷，由此可見事故的嚴(yán)重性及帶來的巨大損傷性。由于CFX的功能比較方便和全面，所以它現(xiàn)在流行于各大石油化工工廠。它能制作出立體的CAD幾何模型并擁有變通的流體屬性定義和多種邊界條件生成和網(wǎng)格生成、基于控制體積法的有限元數(shù)值方法、求解的并行計(jì)算等功能。它能使計(jì)算結(jié)果以非常逼真的立體效果展現(xiàn)出來，對(duì)有毒物質(zhì)擴(kuò)散、爆炸和燃燒等安全事故有非常逼真的模擬效果，使人們很好的對(duì)其進(jìn)行分析與預(yù)防。現(xiàn)如今很多國(guó)家已開始使用，但是我國(guó)仍處于發(fā)展階段。

4 對(duì)于技術(shù)故障的仿真

此仿真技術(shù)主要應(yīng)用于石油化工工廠的裝置出現(xiàn)故障的時(shí)候，它可以對(duì)其非正常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、識(shí)別與預(yù)測(cè)分析。這種診斷方式主要分為定量模型法和定性模型法。

5 安全仿真訓(xùn)練

為了使工作人員按照工作流程和工作規(guī)定認(rèn)真完成工作，并且在發(fā)生緊急事故的時(shí)候使工作人員有更靈敏和的反應(yīng)并采取更冷靜的措施，實(shí)施安全仿真訓(xùn)練是尤為重要的。它主要是針對(duì)訓(xùn)練方法額訓(xùn)練程度等進(jìn)行仿真。

6 結(jié)語

仿真技術(shù)現(xiàn)在已成為石油化工企業(yè)必備技術(shù)。加強(qiáng)仿真技術(shù)的效能，普及仿真技術(shù)的使用也尤為重要。今后要將仿真技術(shù)更提升一步，以便更好地應(yīng)用于我國(guó)石油化學(xué)工業(yè)當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)

篇6

中圖分類號(hào)：TP393

云計(jì)算的概念在近兩年越來越熱，與早些年不同的是，現(xiàn)在云計(jì)算已經(jīng)不再停留在概念上，一些IT公司紛紛推出了自己的云服務(wù)并加強(qiáng)了廣告宣傳。歸其原因，一方面，云計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源的共享和動(dòng)態(tài)分配，幫助企業(yè)降低信息化方面的預(yù)算；另一方面，云計(jì)算的計(jì)算機(jī)集群為企業(yè)提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和在線計(jì)算能力，速度和穩(wěn)定性兩者兼得；還有就是云存儲(chǔ)技術(shù)在便攜性和安全性上的突破，也為企業(yè)提供了更好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)解決方案。

對(duì)于石油化工這樣的傳統(tǒng)行業(yè)，云的概念似乎還很遙遠(yuǎn)。但回顧上世紀(jì)90年代以來ERP對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)產(chǎn)生的影響與變革，這一次石油化工行業(yè)也需要抓住云計(jì)算的機(jī)遇，將企業(yè)信息化程度推到一個(gè)更高的水準(zhǔn)，降低成本，提高效率。

1 云計(jì)算

云計(jì)算的思想起源于上世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)的設(shè)想是把計(jì)算能力作為一種像水和電一樣的公用事業(yè)提供給用戶。然后受限于當(dāng)時(shí)的硬件水平和聯(lián)網(wǎng)條件，云計(jì)算并沒有立刻得到發(fā)展。后來，20世紀(jì)70年代大規(guī)模集成電路的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)趨于小型化，80年代出現(xiàn)了網(wǎng)格計(jì)算、90年代互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用隨之發(fā)展出了公用計(jì)算，21世紀(jì)初計(jì)算機(jī)界又興起了虛擬化技術(shù)。積累至今，云計(jì)算的發(fā)展條件已經(jīng)足夠充分，近兩年云計(jì)算已經(jīng)逐漸走出學(xué)術(shù)界，為產(chǎn)業(yè)界和普通民眾所認(rèn)知。

1.1 云計(jì)算的概念

根據(jù)NIST（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）的定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。然而目前所說的云計(jì)算范圍已經(jīng)擴(kuò)大了許多，如自主計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等也常被人們認(rèn)為是云計(jì)算。

云計(jì)算是從分布式計(jì)算，并行計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算等計(jì)算機(jī)概念中綜合發(fā)展出來的概念，或者說，是從商業(yè)角度實(shí)現(xiàn)了這些概念。與傳統(tǒng)運(yùn)算不同的是，云計(jì)算并非在本地計(jì)算或遠(yuǎn)程服務(wù)器上運(yùn)行計(jì)算，而是通過網(wǎng)絡(luò)，將運(yùn)算分布在大量的計(jì)算機(jī)上。對(duì)企業(yè)來說，其數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行更加類似于互聯(lián)網(wǎng)，這使得使用云計(jì)算的企業(yè)能夠靈活地將資源切換到需要的應(yīng)用上，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)的按需求訪問。云計(jì)算的基礎(chǔ)是虛擬化技術(shù)，載體為網(wǎng)絡(luò)，提供的服務(wù)包括基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等。總之，云計(jì)算的最終目的就是整合一切可用的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用分布，實(shí)現(xiàn)所有計(jì)算資源協(xié)同工作。

2 云計(jì)算應(yīng)用于化工物流

我國(guó)化工行業(yè)物流需求一直保持快速增長(zhǎng)，但物流效率較低，成本偏高，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距。全國(guó)重點(diǎn)企業(yè)物流統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2009年，我國(guó)化工行業(yè)物流費(fèi)用率為12.3%，在工業(yè)物流領(lǐng)域處于較高水平，高出工業(yè)行業(yè)整體平均水平2.5個(gè)百分點(diǎn)，高出制造業(yè)1.5個(gè)百分點(diǎn)。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距更大。統(tǒng)計(jì)顯示原因在于各項(xiàng)雜費(fèi)多，重復(fù)納稅多，運(yùn)輸成本高。搭建現(xiàn)代化工物流平臺(tái)，有助于降低化工物流的成本。

2.1 基于云計(jì)算的化工物流公共信息平臺(tái)

根據(jù)化工物流實(shí)際情況和具體要求，結(jié)合云計(jì)算服務(wù)的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)置出基于云計(jì)算的現(xiàn)代化工物流的應(yīng)用信息平臺(tái)基本框架，如圖1所示：

平臺(tái)提供了化工物流應(yīng)用的具體細(xì)節(jié)，包括接口認(rèn)證服務(wù)的應(yīng)用、中間件計(jì)費(fèi)的應(yīng)用、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)的應(yīng)用、物理資源的應(yīng)用和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用等。這些服務(wù)應(yīng)用可以通過集中部署直接面向化工物流企業(yè)，也可以根據(jù)具體化工物流需求建立物流云服務(wù)中心，將不同的化工物流企業(yè)系統(tǒng)通過云計(jì)算的應(yīng)用服務(wù)集中起來，滿足更加復(fù)雜的物流需求。該應(yīng)用框架向化工物流企業(yè)提供的具體應(yīng)用服務(wù)包括數(shù)據(jù)交換應(yīng)用、貨物傳遞跟蹤應(yīng)用、配送軌跡監(jiān)控應(yīng)用、信息應(yīng)用以及貨物管理應(yīng)用等。

化工物流相對(duì)于其他物流有其自身的特點(diǎn)，因此搭建基于云計(jì)算的現(xiàn)代化工物流信息平臺(tái)，能夠更大程度上滿足石油化工企業(yè)對(duì)物流信息的準(zhǔn)確掌握和物流成本的控制的需要。對(duì)于企業(yè)來說，需要更好地處理從制造、運(yùn)輸、裝卸、包裝、倉(cāng)儲(chǔ)、加工、拆并、配送等各個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的各種信息，并將這些信息通過一種安全而且快速的方式來傳遞，以保證各個(gè)環(huán)節(jié)操作的有效性；并且還要針對(duì)出現(xiàn)的問題實(shí)時(shí)反饋、及時(shí)處理。由于云計(jì)算具有高可靠性的計(jì)算能力、低成本的硬件環(huán)境和高性能的數(shù)據(jù)維護(hù)等特性，搭建基于云計(jì)算的現(xiàn)代化工物流信息平臺(tái)，可以在一定程度上提高化工物流企業(yè)的工作效率。并且，通過云計(jì)算平臺(tái)提供的安全存儲(chǔ)和服務(wù)共享解決方案，可以節(jié)約企業(yè)的信息安全成本，同時(shí)又可以保證企業(yè)的服務(wù)效率和服務(wù)質(zhì)量。

3 云計(jì)算應(yīng)用于虛擬化工廠

化工過程虛擬工廠（VirtualPlant）是一個(gè)集成的針對(duì)石化行業(yè)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬環(huán)境，具有硬件仿真系統(tǒng)技術(shù)特性。包括穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真過程的模擬、軟硬件的實(shí)時(shí)接口技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)及工程安全技術(shù)。根據(jù)物料平衡、能量平衡原理，模擬石油化工生產(chǎn)過程中的實(shí)際情況，通過建模與仿真技術(shù)，模擬全生產(chǎn)流程中不同條件下的各種情況；從而達(dá)到對(duì)生產(chǎn)過程預(yù)測(cè)、檢測(cè)的目的；內(nèi)置的人工智能技術(shù)甚至還可以對(duì)該工藝的進(jìn)行評(píng)估，并提出優(yōu)化方案，提高決策和管理水平，以達(dá)到最佳的生產(chǎn)質(zhì)量，最大限度地提高生產(chǎn)效率。

3.1 虛擬化工廠云計(jì)算架構(gòu)模型

面對(duì)化工過程虛擬工廠中數(shù)量巨大的軟硬件資源和復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)擴(kuò)展需求，云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)集成通常采用的方式是分層管理，依賴不斷增加的層級(jí)來逐步細(xì)化業(yè)務(wù)應(yīng)用，為了讓虛擬工廠云計(jì)算平臺(tái)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，將云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)為扁平的三層結(jié)構(gòu)，分別是元服務(wù)資源層、邏輯服務(wù)資源層和應(yīng)用服務(wù)層。

以乙烯工業(yè)生產(chǎn)中乙烯裂解為例搭建模型，如圖2：

利用流體力學(xué)計(jì)算軟件Fluent計(jì)算裂解爐內(nèi)煙氣流速、溫度及組成等物理量的分布情況、以提高生產(chǎn)效率。該計(jì)算要進(jìn)行反復(fù)迭代，當(dāng)計(jì)算條件復(fù)雜，要求精度較高時(shí)，一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器的計(jì)算能力很難在較短的時(shí)間內(nèi)完成如此大量的計(jì)算。因此采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建一個(gè)可彈性擴(kuò)展、收縮的Fluent并行環(huán)境，盡可能地提高計(jì)算的效率，是一個(gè)可行的方法。通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)及Webservice等技術(shù)搭建出基于云計(jì)算的虛擬工廠，此模型針對(duì)化工流程工業(yè)的特點(diǎn)，能夠更好的實(shí)現(xiàn)建模、控制、優(yōu)化方法與技術(shù)的一體化集成。

隨著市場(chǎng)上云服務(wù)越來越多，基于云計(jì)算的服務(wù)在化工行業(yè)中開始受到越來越多的關(guān)注。通過云計(jì)算平臺(tái)的構(gòu)建，可以進(jìn)一步完善和推進(jìn)化工過程虛擬工廠的建設(shè)，對(duì)化工生產(chǎn)過程的建模、控制和優(yōu)化技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過不斷完善和應(yīng)用不僅可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還可以形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的石油化工軟件產(chǎn)品。

4 結(jié)論

云計(jì)算的發(fā)展帶領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)低成本高運(yùn)算量的時(shí)代，它的出現(xiàn)不僅改變了互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行模式，對(duì)于傳統(tǒng)行業(yè)也產(chǎn)生了極大的影響。對(duì)于石油化工行業(yè)是一個(gè)巨大的機(jī)遇，通過云計(jì)算可以最大限度的優(yōu)化配置資源，提高物流效率、降低庫(kù)存成本，還可以及時(shí)有效的監(jiān)控、優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬鋒，羅娜.化工過程虛擬工廠云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建的技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2012，9.

[2]楊儉.云計(jì)算在現(xiàn)代物流中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與信息化，2012，11.

篇7

目前，我國(guó)的石油化工產(chǎn)品需求不斷增大，可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)的產(chǎn)成品，以及是以化工原料為主體的生產(chǎn)裝置的，裝置內(nèi)存在著各種工藝介質(zhì)很多都是有毒性的物質(zhì)，易燃、易爆等大量危險(xiǎn)物質(zhì)?？梢哉f在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質(zhì)量必須嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁其泄漏，否則將造成嚴(yán)重后果。工藝管線安裝過程中，為檢驗(yàn)焊縫的質(zhì)量及法蘭連接處的密閉性，管線試壓工作具有十分重要的意義，不容一點(diǎn)疏忽。在遼河油田的石油化工企業(yè)，安全管理一直是重中之重。從加強(qiáng)HSE體系管理，提升標(biāo)本兼治的理念水平來看，管線的質(zhì)量對(duì)安全生產(chǎn)有著不可忽視的影響。石油化工裝置設(shè)計(jì)安全是預(yù)防火災(zāi)爆炸事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項(xiàng)重要工作。那么要如何保證裝置設(shè)計(jì)安全呢，當(dāng)然就要嚴(yán)格、正確地執(zhí)行相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，以保證生產(chǎn)裝置的安全來保證生產(chǎn)安全。1.石油化工生產(chǎn)中管道工藝和技術(shù)

管線的設(shè)計(jì)。石化生產(chǎn)用泵吸入管道設(shè)計(jì)是確保泵經(jīng)常處于正常工作狀態(tài)的關(guān)鍵。當(dāng)泵人口管系統(tǒng)有變徑時(shí)，要采用偏心大小頭以防變徑處氣體積聚，偏心異徑管的安裝方式如下：一般采用項(xiàng)平安裝，當(dāng)異徑管與向上彎的彎頭直連的情況下可以采用底平安裝。這種安裝方式可以省去低點(diǎn)排液。泵在布置人口管線時(shí)，要重點(diǎn)考慮到幾個(gè)方面的因素：

泵的人口管支架的設(shè)置。如泵的進(jìn)口在一側(cè)，則泵的入口管支架應(yīng)是可調(diào)式，且人口管及閥門位置在泵的側(cè)前方。

氣阻。進(jìn)泵管線不得有氣阻，這一點(diǎn)很容易被忽視，某些布置雖符合工藝流程圖，但在局部會(huì)產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響泵的運(yùn)行。

管道柔性。泵是同轉(zhuǎn)機(jī)械，管道推力作用在管嘴上會(huì)使轉(zhuǎn)軸的定位偏移，因此管道設(shè)計(jì)要保證泵嘴受力在允許數(shù)值內(nèi)。塔底進(jìn)泵的高溫管線尤其需要考慮熱補(bǔ)償。冷換設(shè)備的管線

設(shè)計(jì)逆流換熱。冷換設(shè)備冷水走管程由下部進(jìn)入，上部排出。這樣供水發(fā)生故障時(shí)，換熱器內(nèi)有存水，不致排空。如作為加熱器時(shí)用蒸汽加熱，蒸汽從上部引入，凝結(jié)水由下部排出。安裝凈距。為了方便檢修，換熱器進(jìn)出口管線及閥門法蘭。均應(yīng)與設(shè)備封頭蓋法蘭保持一定距離，為方便拆卸螺栓凈距一般為300mm。熱應(yīng)力。換熱器的固定點(diǎn)一般是在管箱端，凡連接封頭端管嘴的管道必須考慮因換熱器熱脹而位移的影響。重沸器返回線各段管線長(zhǎng)度的分配要恰當(dāng)，可以防止設(shè)備管嘴受力過大?；鼐€各段管線長(zhǎng)度的分配要恰當(dāng)，可以防止設(shè)備管嘴受力過大。

塔和容器的管線設(shè)計(jì)。依據(jù)工藝原理合理布置。分餾塔與汽提塔之間的管線布置。通常分餾塔到汽提塔有調(diào)節(jié)閥組，調(diào)節(jié)閥組應(yīng)靠近汽提塔安裝，以保證調(diào)節(jié)閥前有足夠離的液柱。分餾塔與回餾罐之間的管線布置。當(dāng)分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時(shí)，熱旁路應(yīng)盡量短且不得出現(xiàn)袋形，調(diào)節(jié)閥應(yīng)設(shè)在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時(shí)，管道上的調(diào)節(jié)閥應(yīng)盡量靠近接收介質(zhì)的容器布置，減少管道壓降，避免管道震動(dòng)。如圖3所示。由此可見，管線不可隨意布放。

2.裝置管線的試壓工藝技術(shù)

技術(shù)準(zhǔn)備。大型石油化工裝置工藝管線系統(tǒng)多，走向錯(cuò)綜復(fù)雜，為了使試壓工作正常進(jìn)行，必須預(yù)先做好充分的技術(shù)準(zhǔn)備。試壓前，應(yīng)根據(jù)工藝流程圖編制試壓方案，理清試壓流程，按要求確定試壓介質(zhì)、方法、步驟及試壓各項(xiàng)安全技術(shù)措施等。

管線的完整性檢查。管線的完整性檢查是管線試壓前的必要工作，沒有經(jīng)過完整性檢查確認(rèn)合格的系統(tǒng)一律不得進(jìn)行試壓試驗(yàn)。完整性檢查的依據(jù)是管道系統(tǒng)圖、管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡(jiǎn)易試壓系統(tǒng)圖等技術(shù)文件。完整性檢查的方法一是施工班組對(duì)自己施工的管線按設(shè)計(jì)圖紙自行檢查，二是施工技術(shù)人員對(duì)試壓的系統(tǒng)每根管線逐條復(fù)檢，三是試壓系統(tǒng)中所有管線按設(shè)計(jì)圖紙均檢查合格后，申報(bào)質(zhì)監(jiān)、業(yè)主進(jìn)行審檢、質(zhì)檢。完整性檢查的內(nèi)容分硬件和軟件兩部分。

前期物資準(zhǔn)備。管線試壓介質(zhì)一般分為兩類：一類是氣體，一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮?dú)獾取Ｒ后w一般采用水、潔凈水和純水等。因此，如果管線沒有特殊的要求，試壓介質(zhì)一般多采用水。試壓工作是一種比較危險(xiǎn)的工作。因此，在此項(xiàng)工作開始前應(yīng)進(jìn)行充分的物資準(zhǔn)備工作。主要包括試壓設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)、安全檢查和進(jìn)場(chǎng)布設(shè)；各種試壓用儀器、儀表的校驗(yàn)、檢查和安裝；試壓臨時(shí)管線及配件的安裝布置；試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準(zhǔn)備；設(shè)備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計(jì)等隔離措施的實(shí)施；試壓中各種安全技術(shù)措施所需物資的供應(yīng)及現(xiàn)場(chǎng)的布置等工作。

安全技術(shù)規(guī)范。管線試壓是非常危險(xiǎn)的，應(yīng)做好各項(xiàng)安全技術(shù)措施。液壓試驗(yàn)管段長(zhǎng)度一般不應(yīng)超過1000米，試驗(yàn)用的臨時(shí)加固措施應(yīng)經(jīng)檢查確認(rèn)安全可靠，并做好標(biāo)識(shí)。試驗(yàn)用壓力表應(yīng)在檢定合格期內(nèi)，精度不低于1.5級(jí)，量程是被測(cè)壓力的1.5～2倍，試壓系統(tǒng)中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗(yàn)系統(tǒng)注水時(shí)，應(yīng)將空氣排盡，宜在環(huán)境溫度5℃以上進(jìn)行，否則須有防凍措施。合金鋼管道系統(tǒng)，液體溫度不得低于5℃。試驗(yàn)過程中，如遇泄漏，不得帶壓修理，缺陷消除后，應(yīng)重新試壓。試壓合格后應(yīng)及時(shí)卸壓，液體試壓時(shí)應(yīng)及時(shí)將管內(nèi)液體排盡。系統(tǒng)試驗(yàn)完畢后，應(yīng)及時(shí)拆除所有臨時(shí)盲板，填寫試壓記錄。試壓過程中，試壓區(qū)域要設(shè)置警戒線，無關(guān)人員不得入內(nèi)，操作人員必須聽從指揮，不得隨意開關(guān)閥門。

壓力試驗(yàn)。承受內(nèi)壓管線的試驗(yàn)壓力為管線設(shè)計(jì)壓力的1.5倍；當(dāng)管道的設(shè)計(jì)溫度高于試驗(yàn)溫度時(shí)，試驗(yàn)壓力應(yīng)符合下式Ps=1.5　1/　2　1/　2>6.5時(shí)，取6.5值；當(dāng)Ps在試驗(yàn)溫度下，產(chǎn)生超過屈服強(qiáng)度應(yīng)力時(shí)，應(yīng)應(yīng)將試驗(yàn)壓力降至管道壓力不超過屈服強(qiáng)度時(shí)的最高試驗(yàn)壓力。氣壓試驗(yàn)管道的試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)。對(duì)于氣壓作強(qiáng)度試驗(yàn)的管線，當(dāng)強(qiáng)度試驗(yàn)合格后，直接將試驗(yàn)壓力降至氣密性試驗(yàn)的壓力，穩(wěn)壓30分鐘，以無泄漏、無壓降為合格。檢驗(yàn)采用在焊口、發(fā)蘭、密封處刷檢漏液的方法。

石油化工的設(shè)計(jì)方法和手段的不斷進(jìn)步，是提高石化生產(chǎn)質(zhì)量保證的基礎(chǔ)。當(dāng)前，石油化工生產(chǎn)裝置的設(shè)計(jì)要廣泛推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD等的有效應(yīng)用，從而不斷提高石油化工的安全生產(chǎn)水平，使企業(yè)更能科學(xué)平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

[1]田卉.石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)探討[J].化學(xué)工程與裝備,2008

篇8

1　前言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化企業(yè)在許多國(guó)家應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)抄表系統(tǒng)是發(fā)展中各個(gè)行業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分，是解放生產(chǎn)力的必然途徑。因而日益受到關(guān)注。

2　遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)抄表方式相比，智能抄表系統(tǒng)具有方便快捷、節(jié)省人力物力、提高工作效率、精確度高等優(yōu)點(diǎn)。

3　遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)構(gòu)成

自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要由監(jiān)視控制儀表(本系統(tǒng)需要采集數(shù)據(jù)的儀表)、數(shù)據(jù)采集器、集中器、數(shù)據(jù)傳輸通道和后臺(tái)管理服務(wù)器等組成；其中監(jiān)視控制儀表主要是在傳統(tǒng)機(jī)械式儀表基礎(chǔ)上將轉(zhuǎn)盤適當(dāng)改造，以便能將其轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)被數(shù)據(jù)采集器采集轉(zhuǎn)化為脈沖數(shù)，以達(dá)到數(shù)據(jù)采樣的目的；采集器主要完成將電表用電量轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)以完成數(shù)據(jù)的采集，同時(shí)還具備將采集的數(shù)據(jù)保存、通過CAN,總線傳輸給集中器轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)集中器則是通過CAN,總線收集各監(jiān)視控制儀表上的傳輸數(shù)據(jù)，并通過無線GSM網(wǎng)絡(luò)傳送給后臺(tái)管理服務(wù)器系統(tǒng)。

4　數(shù)據(jù)采集器硬件組成

數(shù)據(jù)采集器主要包括數(shù)據(jù)采集回路、數(shù)據(jù)保存回路以及數(shù)據(jù)傳輸CAN,總線節(jié)點(diǎn)回路，同時(shí)根據(jù)其他功能擴(kuò)展。

采集器采用單片機(jī)89C51，其內(nèi)部有4KB的ROM，128字節(jié)的RAM以及32個(gè)I／O口。P1口與串行器件24C02和顯示、繼電器電路連接。其中的顯示模塊采用串行方式進(jìn)行通信，分別采用P1.0、P1.1、P1.2模擬時(shí)鐘信號(hào)線和數(shù)據(jù)信號(hào)線。P0口主要用來與CAN總線控制器sJAl000相連，用作數(shù)據(jù)線。監(jiān)控電路采用Dsl232芯片，它是看門狗定時(shí)器，功能是上電和掉電時(shí)給89C51、CAN控制器sJA1000產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)；看門狗對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，防止死機(jī)不能恢復(fù)。因此系統(tǒng)中必須建立不間斷供電(電池供電)，以便提供實(shí)時(shí)鐘。

5　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理

5.1數(shù)據(jù)采集回路采用開關(guān)型霍爾傳感器A44L對(duì)加裝過小磁鐵的監(jiān)視控制儀表轉(zhuǎn)盤進(jìn)行將所轉(zhuǎn)的圈數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳感器A44L集成霍爾開關(guān)是由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢(shì)發(fā)生器(即硅霍爾片)B、差分放大器C、施密特觸發(fā)器D和OC門輸出E五個(gè)基本部分組成。

5.2 CAN總線采用一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，不會(huì)占用總線時(shí)間過長(zhǎng)，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。C AN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼。采用這種方法可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制，因此非常適合遠(yuǎn)程抄表控制系統(tǒng)。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,總線驅(qū)動(dòng)收發(fā)器82C250組成，單片機(jī)89C51對(duì)C A控制器接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和數(shù)據(jù)發(fā)送等程序處理，為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，SJAl000的TX0和RX0并不直接與82C250的TxD和RXD相連，而是通過高速光耦6N137后與82C250相連，很好地實(shí)現(xiàn)了總線上各節(jié)點(diǎn)間的電器隔離。82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個(gè)5歐姆的電阻與CAN,總線相連，起到一定的限流作用，保護(hù)82C250免受過流沖擊。CANH、CANL與地之間并聯(lián)了兩個(gè)30pF的電容，可以濾除總線上的高頻干擾并起到一定的防電磁輻射的能力。另外，兩根CAN,總線輸入端與地之間分別按防雷擊管，起到一定的保護(hù)作用。

6　數(shù)據(jù)采集器軟件設(shè)計(jì)

6.1主程序流程

數(shù)據(jù)采集器在整個(gè)系統(tǒng)中有喂狗、計(jì)表、時(shí)鐘校時(shí)、CAN,總線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取以及顯示等功能，其中喂狗、計(jì)表和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及CAN,總線數(shù)據(jù)接收分別采用定時(shí)終端、計(jì)數(shù)中斷和外部中斷實(shí)現(xiàn)，CAN,總線數(shù)據(jù)發(fā)送采用查詢方式和其他程序功能在主程序中實(shí)現(xiàn)。

6.2數(shù)據(jù)采集程序說明

數(shù)據(jù)采集是將監(jiān)視儀表轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)化為一個(gè)周期脈沖，單片機(jī)將此脈沖累加，從而測(cè)得數(shù)需要采集的數(shù)據(jù)。

6.3 CAN,總線數(shù)據(jù)收發(fā)程序說明

6.3.1數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容較為簡(jiǎn)單，發(fā)送出去的數(shù)據(jù)主要包括監(jiān)視儀表示數(shù)(占5個(gè)字節(jié))，接收到的數(shù)據(jù)多為命令(1 4個(gè)字節(jié))，而C AN總線每次數(shù)據(jù)可傳輸8個(gè)字節(jié)，因此每數(shù)據(jù)傳輸采用1幀即可完成。本設(shè)計(jì)采用PeliCAN工作模式(29位表示碼)，利用查詢方式發(fā)送數(shù)據(jù)，利用外部中斷0接收數(shù)據(jù)。

6.3.2數(shù)據(jù)的發(fā)送由CAN控制器根據(jù)CAN協(xié)議規(guī)范自動(dòng)完成。首先CPU必須將要發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文傳送到CAN控制器發(fā)送緩沖器中，并置位命令寄存器中的發(fā)送請(qǐng)求標(biāo)志，程序流程如圖5所示。

6.3.3數(shù)據(jù)接收采用外部中斷0接收，CAN控制器接收到一幀數(shù)據(jù)后，產(chǎn)生中斷觸發(fā)信號(hào)，CPU立即響應(yīng)，將收到的報(bào)文接收到字節(jié)的接收緩沖器，并置位命令寄存器的釋放緩沖區(qū)標(biāo)志RRB。單片機(jī)根據(jù)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行命令解析，并做出相應(yīng)執(zhí)行。

6.3.4數(shù)據(jù)集中器設(shè)計(jì)方案

數(shù)據(jù)收集器主要起到轉(zhuǎn)發(fā)后臺(tái)管理服務(wù)器和各節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸功能，CAN,總線控制器模塊主要用來向各節(jié)點(diǎn)發(fā)送或接收相關(guān)數(shù)據(jù)，各節(jié)點(diǎn)地址通過程序設(shè)置均已被包括在對(duì)應(yīng)報(bào)文29位表示碼中，數(shù)據(jù)集中器可以通過廣播或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)向各用戶節(jié)點(diǎn)發(fā)送命令數(shù)據(jù)。由于用戶節(jié)點(diǎn)比較多，數(shù)據(jù)集中上傳比較多，因此需要較多的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)保存，然后通過GsM轉(zhuǎn)發(fā)給后臺(tái)管理服務(wù)器完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交流，因此采用有512字節(jié)內(nèi)存的單片機(jī)sTC89C51對(duì)C AN控制器和GSM模塊進(jìn)行控制。單片機(jī)控制GSM模塊在Text模式下接收手機(jī)短信，短信的收發(fā)是通過向串口以文本模式發(fā)送AT指令來實(shí)現(xiàn)的，其編碼轉(zhuǎn)換格式簡(jiǎn)單，并有較高的轉(zhuǎn)換速率。

7　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要維護(hù)工作

7.1模件衛(wèi)生清潔

7.2模件斷電退出：因?yàn)樗行盘?hào)的接線直接連接至模件，未采用繼電器等隔離，因此有必要拔出。

7.3檢查電源使用情況

7.4軟件備份，以備不時(shí)之需。

8保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的措施

8.1完善各項(xiàng)組織和技術(shù)措施，為保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的措施打基礎(chǔ)。

8.2加強(qiáng)運(yùn)行管理的完善，保證在新思路、新形式下安全生產(chǎn)。

8.3加強(qiáng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，以適應(yīng)當(dāng)前高科技技術(shù)的發(fā)展。

8.4加強(qiáng)思想教育，認(rèn)識(shí)到安全、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的重要性。

8.5加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的巡視檢查和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

9　本行業(yè)自動(dòng)化控制展望

9.1自動(dòng)化控制系統(tǒng)的普遍應(yīng)用是行業(yè)發(fā)展的主流；

9.2現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是集散控制系統(tǒng)發(fā)展方向；

篇9

石油化工生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，不經(jīng)處理直接排放容易引發(fā)生態(tài)失衡，環(huán)境污染也因此造成，社會(huì)發(fā)展速度加快后對(duì)化工產(chǎn)品需求量也逐漸增大，化工生產(chǎn)向空氣中排放的污染氣體是大氣污染的主要因素，酸雨問題也頻繁發(fā)生。全球范圍內(nèi)共同關(guān)注的環(huán)境問題包括臭氧層漏洞、水域污染等問題。酸雨一旦發(fā)生，造成的破壞是不可彌補(bǔ)的，植物受到腐蝕后會(huì)枯萎死亡，水體受污染動(dòng)物飲用后也會(huì)受到影響。酸雨腐蝕性極強(qiáng)，發(fā)生區(qū)域要及時(shí)對(duì)建筑物表面清洗處理，將酸性綜合，都則這種腐蝕性會(huì)破壞建筑物表面修筑材料，承載能力逐漸降低，或者出現(xiàn)材料損壞掉落的情況。臭氧層是一道天然保護(hù)屏障，出現(xiàn)空洞后紫外線會(huì)直接照射到地球表面，對(duì)動(dòng)植物以及人類帶來危害，高強(qiáng)度紫外線直接照射在人體皮膚表面容易引發(fā)皮膚癌，目前極地已經(jīng)發(fā)現(xiàn)臭氧層漏洞，經(jīng)過環(huán)保工作者的努力漏洞面積正在逐漸的減小。但仍需要各界人士的高度重視，避免污染問題進(jìn)一步惡化。溫室效應(yīng)也是目前主要的環(huán)境污染問題，地表溫度逐漸升高，造成兩極冰川融化，陸地面積會(huì)因此減小。明確現(xiàn)存環(huán)境問題后應(yīng)在化工生產(chǎn)技術(shù)上做出創(chuàng)新，引進(jìn)綠色環(huán)保技術(shù)。

1.2綠色技術(shù)勢(shì)在必行

石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生污染物質(zhì)，直接排放能夠引發(fā)環(huán)境污染，但廢氣物中含有大量生產(chǎn)所需的原料，直接排放還會(huì)造成原料浪費(fèi)，生產(chǎn)成本增大。由此可見，應(yīng)用綠色生產(chǎn)技術(shù)是勢(shì)在必行的，化工企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展必然要在工藝上做出進(jìn)步，對(duì)排放物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，并制定有效的分離處理方案。傳統(tǒng)廢棄物處理技術(shù)只是統(tǒng)一的分離，將有機(jī)復(fù)合物提取出來，但再次利用的效率并不高，分離效果也不明顯。綠色技術(shù)是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)與排放處理環(huán)節(jié)共同進(jìn)行的，從根源治理污染，效果顯著，對(duì)生產(chǎn)工藝做出創(chuàng)新還能避免出現(xiàn)原料浪費(fèi)現(xiàn)象。選擇生產(chǎn)原料時(shí)也會(huì)使用新型材料，以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)污染嚴(yán)重的化工材料，實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。

2綠色技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用

2.1綠色化原料

2.1.1無毒原料。綠色生產(chǎn)技術(shù)中所選用原料要做到清潔無毒，隨著生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中使用的有毒物質(zhì)已經(jīng)被新型材料所代替，一氧化碳經(jīng)過研究調(diào)制被應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，塑料制品是石油化工生產(chǎn)中最常使用到的原料。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中使用聚乙烯材料制作一次性飯盒，埋入土壤后不能降解，造成垃圾污染，新型生產(chǎn)技術(shù)使用玉米淀粉代替這種材料，埋入土壤經(jīng)過三個(gè)月的時(shí)間可以降解，并且不會(huì)產(chǎn)生毒害物質(zhì)。這正是無毒原料的典型應(yīng)用案例。碳物質(zhì)是各類工業(yè)生產(chǎn)中必備的成分，具有吸附性質(zhì)，將這種原料與其他制膜材料相結(jié)合，在功能上會(huì)有明顯進(jìn)步。除固體廢棄物之外，光、氣體污染也要得到重視，結(jié)合環(huán)境容納量對(duì)排放量做出計(jì)算。

2.1.2可再生原料。綠色技術(shù)提倡使用可再生能源，石油是寶貴的生產(chǎn)資源，再生時(shí)間漫長(zhǎng)。因此在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中將其規(guī)劃為不可再生能源。將煤炭與石油作為主要化工生產(chǎn)原料，會(huì)增大生產(chǎn)成本，綠色技術(shù)得到落實(shí)后越來越多的生產(chǎn)企業(yè)使用水解葡萄糖代替原有材料。這種可再生材料具有良好的催化能力，能夠滿足化工生產(chǎn)中的元素反應(yīng)需求。其他類型的可再生能源制作工藝也在逐漸完善，現(xiàn)已投入生產(chǎn)使用中。

2.2綠色化化學(xué)反應(yīng)

化工生產(chǎn)與化學(xué)反應(yīng)是分不開的，反應(yīng)過程中釋放出的氣體很容易引發(fā)環(huán)境污染。綠色技術(shù)應(yīng)用后針對(duì)化學(xué)反應(yīng)生成物質(zhì)做出研究。優(yōu)化反應(yīng)環(huán)節(jié)，以此來減少污染氣體排放量。元素在反應(yīng)不充分的情況下容易生成污染物質(zhì)，因此添加高效的催化劑可以避免此類現(xiàn)象發(fā)生。2013年，我國(guó)二氧化氯的排放量達(dá)到全球第一位，已經(jīng)超過了2,000噸大關(guān)。我國(guó)所排放的二氧化氯大都是石油化工生產(chǎn)中由于化學(xué)反應(yīng)無法完全導(dǎo)致的。目前，有機(jī)原料生產(chǎn)中，乙烯、丙烯的聚合、乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷等反應(yīng)都是利用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)開發(fā)的。這些化學(xué)反應(yīng)與傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)相比來說，使用了更加高效的催化劑，制造工藝先進(jìn)，副產(chǎn)物少，環(huán)境污染小。

2.3綠色化催化劑、溶劑

2.3.1催化劑綠色化。在石油化工生產(chǎn)過中，三氟化硼、硫酸、三氯化氫等物質(zhì)被普遍作為催化劑來使用。這些催化劑均含有劇毒，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，威脅到人們的身體健康。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)，國(guó)外很多公司在利用乙烯、丙烯、苯烷基化生產(chǎn)乙苯、異丙苯的時(shí)候，已經(jīng)率先使用Y型分子篩、ZSM-5分子篩等固體酸催化劑來代替有毒的三氫化鋁、氫氟酸等催化劑，讓生產(chǎn)乙苯、異丙苯等物質(zhì)的過程做到了零廢物排放。

2.3.2溶劑綠色化。當(dāng)前溶劑綠色化最為活躍的研究領(lǐng)域即為超臨界流體的開發(fā)與使用，尤其是超臨界二氧化碳的應(yīng)用。超臨界二氧化碳即為溫度與壓力都在其臨界點(diǎn)之上的二氧化碳流體。這種流體的物理性質(zhì)十分珍貴，其具有液態(tài)溶劑的溶解度與黏度較低的特性，與氣體特性相似。但是由于高度的可壓縮性，其密度、溶解度、黏度等指標(biāo)都可以通過壓力來進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且無毒、無污染、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，具有其他有機(jī)溶劑不可替代的優(yōu)勢(shì)。因此，超臨界二氧化碳已經(jīng)被作為多種有機(jī)反應(yīng)的溶劑被應(yīng)用。

2.4綠色化產(chǎn)品

化工產(chǎn)品已經(jīng)在人們的生活與工作中普及，化工產(chǎn)品的使用與人們的身體健康有著直接的聯(lián)系。例如，現(xiàn)代化學(xué)建筑材料與裝修材料中所含的高濃度甲醛等有害物質(zhì)被釋放到室內(nèi)，往往導(dǎo)致人體中毒，甚至身亡。又例如，濃度過高的農(nóng)藥是導(dǎo)致食物中毒的重要原因之一。含磷洗衣粉中的磷是導(dǎo)致環(huán)境污染的重要物質(zhì)。目前，國(guó)外已經(jīng)成功開發(fā)可以用來保護(hù)大氣臭氧層的氟氯烴的替代用品，以及可以防止白色污染的生物降解塑料等。國(guó)際上還在持續(xù)開發(fā)研制對(duì)環(huán)境更加友好的化工產(chǎn)品，例如THPS殺菌劑等。為了減少汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類產(chǎn)生的臭氧與光化學(xué)煙霧對(duì)大氣的污染，新配方汽油問世，新配方汽油中對(duì)汽油的蒸汽壓和苯、芳烴等物質(zhì)的含量有嚴(yán)格的限制，而且汽油中還需要加入含氧化物。

篇10

1.電伴熱帶的安裝應(yīng)在管道系統(tǒng)、水壓試驗(yàn)檢查合格后進(jìn)行，應(yīng)安裝在儀表管道的側(cè)面或側(cè)下方，并且電伴熱帶敷設(shè)最小彎曲半徑應(yīng)大于電伴熱帶厚度的5倍。

2.電伴熱系統(tǒng)必須對(duì)介質(zhì)管道、電伴熱帶編織層及電氣附件按照現(xiàn)行《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50169的規(guī)定做可靠接地，接地電阻應(yīng)小于4歐姆。

3.管道法蘭或法蘭閘閥等連接處易產(chǎn)生泄露，纏繞電伴熱帶時(shí)，應(yīng)避開其正下方，同時(shí)電伴熱帶要安裝拆卸自如，不影響被保溫伴熱設(shè)備的維護(hù)。

4.試送電檢查合格后，再停電進(jìn)行保溫層施工。保溫材料需注意一下幾點(diǎn)：所采用保溫層的材料，厚度和規(guī)格應(yīng)與電伴熱供應(yīng)商和設(shè)計(jì)圖要求符合。施工時(shí)保溫材料必須干燥，保溫層外應(yīng)加防水外罩，保溫層施工時(shí)應(yīng)避免損傷電熱帶。保溫層施工后應(yīng)立即對(duì)電熱帶進(jìn)行絕緣測(cè)試，并在保溫層外加警示標(biāo)簽注明“內(nèi)有電熱帶”及重要配件位置。

5.所選用的電伴熱帶的耐受溫度不應(yīng)低于該管道的設(shè)計(jì)溫度，以免損壞電伴熱帶。工作溫度200℃以下一般采用自控溫伴熱帶，工作溫度在200℃以上的需選用高溫型電伴熱帶。

二、優(yōu)勢(shì)比較

相比傳統(tǒng)熱水伴熱或蒸汽伴熱，傳統(tǒng)伴熱方式的熱效率較低，一般熱效率為40％-60％左右；而且鋪設(shè)常規(guī)的熱水伴熱或蒸汽伴熱的管路要耗費(fèi)大量鋼材，在冬季氣溫低的時(shí)候容易發(fā)生“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)場(chǎng)，污染環(huán)境，浪費(fèi)熱源。相比之下選用電伴熱帶的伴熱方式具有施工簡(jiǎn)便、維護(hù)工作量低等突出優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)電伴熱施工及維護(hù)簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、控溫準(zhǔn)確，能進(jìn)行遠(yuǎn)控，遙控，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理；2)自控溫電伴熱帶節(jié)約電能，穩(wěn)態(tài)時(shí)，功率較小，相對(duì)于蒸汽伴熱，電伴熱節(jié)省鋼材、節(jié)約水資源，無泄漏，有利于環(huán)境保護(hù)；3)能解決蒸汽和熱水伴熱難以解決的問題，如長(zhǎng)輸管道的伴熱，窄小空間的伴熱；無規(guī)則外形的設(shè)備(如三閥組)伴熱；無蒸汽熱源或邊遠(yuǎn)地區(qū)管道和設(shè)備的伴熱；塑料與非金屬管道的伴熱等等；4)電伴熱設(shè)計(jì)工作量小，施工方便簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小。