導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇石油化工應用技術，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

當前，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，石油化工行業(yè)也得到了飛躍式進步，對應而言，企業(yè)規(guī)模的擴大化要求匹配高水平的技術，材料、工藝和技術應用不斷翻新，加上自動化控制技術在石油化工行業(yè)的應用越來越廣泛，其受到越來越多的重視，因而，自動化控制技術越來越重要。然而，石油化工自動化控制的發(fā)展還需要遵守化工企業(yè)的發(fā)展規(guī)律，在應用和發(fā)展中不斷提高化工自動化控制水平。

1 石油自動化控制歷程

技術發(fā)展在石油化工自動化系統(tǒng)中占有舉足輕重的地位，其關乎著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢和呈現(xiàn)出的水平。石油自動化控制是十分重要的一個命題，甚為引入關注。石油行業(yè)的發(fā)展實踐經(jīng)驗告訴人們，自動化是幫助企業(yè)提高效率的驅動力，尤其是當今信息技術不斷發(fā)展更新并應用于現(xiàn)代企業(yè)之中，滲透到各個行業(yè)和領域，生產(chǎn)過程的自動化、企業(yè)信息管理自動化等多種自動化控制組成了現(xiàn)代企業(yè)自動化控制的概念。具體來說，從過程控制與管理，從倉庫管理到市場營銷，從生產(chǎn)計劃到財務統(tǒng)計，設備管理到人事管理，自動化控制已經(jīng)貫穿到企業(yè)的綜合信息管理系統(tǒng)。

中國石油化工涉及自動化已經(jīng)經(jīng)歷了半百年的發(fā)展，通過引進自動化技術的手段，首先對技術進行研究和探討，不斷吸收消化其中的精要，在此基礎上進行創(chuàng)新，從而不斷提高石油行業(yè)的自動化水平。經(jīng)過50多年的發(fā)展，石油行業(yè)的自動化進步主要體現(xiàn)在操作現(xiàn)場已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工勞作轉變?yōu)楫斀竦淖詣踊刂?，低級的單回路控制已?jīng)被予以淘汰，高級復雜系統(tǒng)控制推向市場，直到煉化管控一體化。自動化控制已經(jīng)蔓延至中國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，相對于傳統(tǒng)的行業(yè)操作，自動化控制已經(jīng)幫助取得更多的經(jīng)濟效益。與此同時，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)和較低成本的自動化技術，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)過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動化控制歷程，還需對石油自動化控制應用前景做進一步探討。

2 自動化控制設備和系統(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)管理控制的目標對象，自動化控制技術、算法和方案幫助石油化工企業(yè)可以有機調(diào)和控制理論，把整個生產(chǎn)過程納入到自動化控制體系，實現(xiàn)化工過程中各種模擬量的自動化控制。為了使得自動化控制的全過程得以有效實現(xiàn)，自動化控制設備、控制系統(tǒng)是必不可少的，除此以外，還要制定出科學合理的實施方案，為自動化控制打造控制平臺。高素質的操作人員也十分重要，可以實現(xiàn)對科學管理、操作自動化控制系統(tǒng)。在將設備和體系、方案和人員進行科學的結合的前提下，才能使得石油化工企業(yè)的自動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，其不僅對自動化控制的技術水平有所要求，還對自動化控制過程的匹配性有所要求。最優(yōu)化化工過程的自動化控制，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，提高成品質量，從而保障化工企業(yè)的安全科學生產(chǎn)。因而，對化工過程的自動化控制進行研究，然后使用先進的系統(tǒng)設備和技術，為化工企業(yè)提供服務，是化工企業(yè)前進和發(fā)展的驅動力。

3 微電子技術和信息技術的應用

自動化控制系統(tǒng)和自動化設備中應用較為廣泛的有微電子技術和信息技術，化工自動化控制網(wǎng)絡和信息控制網(wǎng)絡呈現(xiàn)出一體化趨勢。在數(shù)據(jù)采集、自動化控制、技術調(diào)節(jié)等各個環(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集中到自動化控制系統(tǒng)中。這要求自動化控制硬件需要更加具有可供挑戰(zhàn)的性能。過程控制的各個環(huán)節(jié)所采用的技術設備擁有各異的硬件設備，分別由不同的生產(chǎn)經(jīng)營商家供給，而開發(fā)商對硬件設施進行自主經(jīng)營。之所以，在多種資源進行整合的過程之中，很多時候會出現(xiàn)不兼容，接口不統(tǒng)一也時常出現(xiàn)，因而，技術產(chǎn)品的更新升級也會受到影響。綜上所述，化工自動化控制硬件需擁有多種優(yōu)點，如較好的兼容性、便于升級換代、速度快等?；み^程控制技術設備只有具備上述特點，才可以在控制領域中被廣泛使用，從而實現(xiàn)化工控制全過程和各個系統(tǒng)之間的完美聯(lián)合，保證任何的化工過程控制設備在升級換代的時候不會對化工企業(yè)的正常生產(chǎn)有所影響?？刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個方面的優(yōu)點，才能夠在化工過程自動化控制中發(fā)揮出顯著的作用。化工自動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化控制的信息有效集成性和共享性。

4 專業(yè)技術人才作用愈加重要

我國化工自動化控制操作技術人員素質普遍不高，原因在于我國自動化控制理論研究較為落后，存有的化工自動化控制研究成果不多。很多化工自動化控制操作技術人員不夠了解化工過程自動化控制原理，對化工行業(yè)有關的專業(yè)技術知識掌握甚少，化工自動化控制復合型人才欠缺。在化工自動化控制發(fā)展的過程中，人才起著決定性的作用。要想實現(xiàn)對整個化工過程的最優(yōu)化自動化控制，需要從以下幾個方面著手。首先，需要引導廣大的職工及時更新觀念，化工企業(yè)領導層需要對化工自動化控制給予充分的重視，以切實行動引導更新全體職工的化工自動化控制觀念，從而開放思維，培育出強烈的責任心來對待化工工作，制定出科學合理的化工自動化發(fā)展規(guī)劃和信息化發(fā)展職工培育方法，把先進的技術手段和激勵措施相結合，促進化工信息化建設的發(fā)展。其次，還需要對化工自動化設備的整體利用水平給予更多關注。其充分體現(xiàn)了化工企業(yè)技術人員的操作能力。在自動化控制技術的發(fā)展過程中，因為電子技術發(fā)展速度較快，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，在化工企業(yè)自動化設備的采購、安裝及使用過程中，需要注意設備的這個特點，之后結合企業(yè)自動化控制現(xiàn)狀，加大對相關技術人才的培養(yǎng)力度。在化工過程自動化控制的過程中，需要并重經(jīng)濟效益和社會效益，注重投入產(chǎn)出比的分析，在信息資源建設和化工自動化控制應用技術上投入更多的研究精力，從而不斷地提高化工自動化控制設備的整體使用水平。

5 結束語

我國石油化工企業(yè)一直關注于新技術的開拓和應用，這促進了石油化工自動化控制技術的不斷飛越。與此同時，我們不難發(fā)現(xiàn)石油自動化行業(yè)的發(fā)展和轉型離不開自動化控制技術的不斷開拓創(chuàng)新。因而，石油化工自動化控制技術需要不斷進行自主創(chuàng)新，從而提高產(chǎn)品質量，在節(jié)能降耗、增加資產(chǎn)利用率的同時，促進中國石油化工行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]陸德民.石油化工自動控制設計手冊[M].化學工業(yè)出版社，2001.

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

[3]褚健，榮岡.流程工業(yè)綜合自動化技術[M].機械工業(yè)出版社，2004 .

篇2

一、催化精餾技術的主要內(nèi)容

（一）催化精餾技術的內(nèi)涵

催化精餾技術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，以便促進精餾塔中精餾分離以及催化反應的快速進行，從而借此實現(xiàn)強化反應與分離這一目標的一種新型工藝技術。

（二）催化精餾技術的主要優(yōu)點

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

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

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

二、催化精餾技術在石油化工中的應用

（一）催化精餾技術在酯化反應中的應用

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用。傳統(tǒng)的乳酸正丁酯合成采用間歇反應釜，操作復雜，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)，催化精餾技術的引入，不僅減少了設備投資，而且可以進行連續(xù)化生產(chǎn)。

（二）催化精餾技術在醚化反應中的應用

迄今，催化精餾技術在MTBE和ETBE的工業(yè)化生產(chǎn)中的應用已比較成熟，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)固定床反應器、中間取熱固定床反應器和催化精餾反應器。

（三）催化精餾技術在加氫反應中的應用

在加氫反應中，應用催化精餾技術可以降低投資費用，提高目的產(chǎn)物的收率，延長催化劑壽命等。目前，催化精餾技術在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應用。選擇加氫主要用于C4，C5原料的預處理，以除去對某些深加工過程和產(chǎn)品均有負面影響的有害雜質，應用催化精餾技術有利于不需要的烯烴雜質選擇加氫，并減少發(fā)生連串反應。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原料的催化精餾預處理工藝中。

（四）催化精餾技術在水解反應中的應用

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、流程復雜，而采用催化精餾技術可提高水解率，實現(xiàn)節(jié)能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實現(xiàn)了乙酸甲酯的水解。結果表明，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，且其反應溫度低于固定床工藝，催化劑的結垢現(xiàn)象比固定床少，催化劑的壽命較長，回收能耗比固定床節(jié)省27.8%。

（五）催化精餾技術在酯交換反應中的應用

乙酸正丁酯是重要的基礎有機化工原料。近些年，文獻報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，且丁醇的轉化率有很大地提高。其反應系統(tǒng)主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進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；將物質的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應區(qū)的頂部和底部加入到塔內(nèi)，反應溫度50～90℃，回流比0.5～30，常壓下進行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉化率，簡化了操作步驟，克服了設備腐蝕等問題。

（六）催化精餾技術在烷基化反應中的應用

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，與固定床反應工藝相比，采用催化精餾技術時，該反應過程的反應溫度不受泡點溫度制約，避免反應區(qū)熱點的形成，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，采用催化反應精餾技術克服了傳統(tǒng)工藝不足，實現(xiàn)了高收率、高質量地合成N-異丙基苯胺。

三、結語

綜上所述，催化精餾技術在石油化工中得到了較為廣泛的關注和應用，特別是在酯化、醚化、加氫、水解、烷基化、異構化和酯交換等各種平衡反應中的應用尤為普遍。在這種發(fā)展趨勢下，我國應積極將催化精餾技術投入實際使用中，并通過對催化精餾技術在石油化工中實際應用現(xiàn)狀的研究與分析，進一步探討催化精餾技術下一步的發(fā)展方向， 進而為發(fā)展我國的石油化工行業(yè)提供良好的技術支持。

篇3

1 催化精餾技術的概況

催化精餾是將固體催化劑以適當形式裝填于精餾塔內(nèi)，使催化反應和精餾分離在同一個塔中連續(xù)進行，是借助分離與反應的耦合來強化反應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氣液熱質傳遞的作用。其優(yōu)點如下：

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

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

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

2 催化精餾催化劑裝填技術分析

由于催化精餾過程中，催化劑起到催化和促進氣液熱質傳遞的作用，所以不僅要求催化劑結構有較高的催化效率，同時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用實例。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，有流體力學性能測試和熱模實驗的研究報道 。反應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)點是催化劑裝卸方便，但細顆粒催化劑堆放在塔內(nèi)導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)。這種催化劑構件又必須和彈性構件相連形成催化精餾元件，并具有較大的開孔空間。這種放置方式應用較廣，但因催化劑置于多孔容器中，擴散對反應有一定的影響，且構件復雜。

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。這種放置方式傳質效果好，但裝卸麻煩。

3 催化精餾技術在石油化工中的應用

1、催化精餾技術在酯化反應中的應用

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用。傳統(tǒng)的乳酸正丁酯合成采用間歇反應釜，操作復雜，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)，催化精餾技術的引入，不僅減少了設備投資，而且可以進行連續(xù)化生產(chǎn)。

2、催化精餾技術在醚化反應中的應用

迄今，催化精餾技術在MTBE和ETBE的工業(yè)化生產(chǎn)中的應用已比較成熟，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)固定床反應器、中間取熱固定床反應器和催化精餾反應器。

3、催化精餾技術在加氫反應中的應用

在加氫反應中，應用催化精餾技術可以降低投資費用，提高目的產(chǎn)物的收率，延長催化劑壽命等。目前，催化精餾技術在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應用。選擇加氫主要用于C4，C5原料的預處理，以除去對某些深加工過程和產(chǎn)品均有負面影響的有害雜質，應用催化精餾技術有利于不需要的烯烴雜質選擇加氫，并減少發(fā)生連串反應。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原料的催化精餾預處理工藝中。

4、催化精餾技術在水解反應中的應用

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、流程復雜，而采用催化精餾技術可提高水解率，實現(xiàn)節(jié)能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實現(xiàn)了乙酸甲酯的水解。結果表明，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，且其反應溫度低于固定床工藝，催化劑的結垢現(xiàn)象比固定床少，催化劑的壽命較長，回收能耗比固定床節(jié)省27.8%。

5、催化精餾技術在酯交換反應中的應用

乙酸正丁酯是重要的基礎有機化工原料。近些年，文獻報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，且丁醇的轉化率有很大地提高。其反應系統(tǒng)主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進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；將物質的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應區(qū)的頂部和底部加入到塔內(nèi)，反應溫度50～90℃，回流比0.5～30，常壓下進行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉化率，簡化了操作步驟，克服了設備腐蝕等問題。

6、催化精餾技術在烷基化反應中的應用

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，與固定床反應工藝相比，采用催化精餾技術時，該反應過程的反應溫度不受泡點溫度制約，避免反應區(qū)熱點的形成，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，采用催化反應精餾技術克服了傳統(tǒng)工藝不足，實現(xiàn)了高收率、高質量地合成N-異丙基苯胺。

4 結束語

綜上所述，催化精餾是一種改進工藝的重要手段。但只有當反應與精餾的條件相適合時，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過程的模型研究及模型求解，試圖通過數(shù)學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雜，建立的模型外延性較差，用于工程放大時與實際生產(chǎn)有一定差距，這方面還有待深入的研究。

參考文獻

[1]方志平.催化精餾技術在石油化工中的應用[J].石油化工，2014，02：170-176.

篇4

在石油加工中，通過催化裂化技術的應用，可以大大提高石油利用率，但是就當前我國在該項技術的使用上，與發(fā)達國家相比仍然存在較大的差距，因此積極的對石油加工中催化裂化技術做研究，以不斷深化和完善該技術，對于促進我國石油化工產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，提高石油加工企業(yè)對外綜合競爭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的使用主要是為了進行高辛烷值汽油及一些有機合成原料的生產(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，其是進行有機合成的主要原料；（2）催化汽油所含辛烷值較高，通常在80以上，如果再進行二次處理就可作為航空用汽油基礎油；（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、對石油催化裂化有影響的一些主要因素

1.所用原料

對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，那么其沸點的范圍和裂化難易程度成正比；而當沸點范圍較為相似時，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)中通常通過回煉來提高油品產(chǎn)量，但是回煉時，因為其中芳香烴必然增多，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的溫度或壓力，必然會提高反應物的濃度，這樣熱裂化的速度必然加快，并且通過反應溫度的控制還能夠實現(xiàn)對產(chǎn)品質量及產(chǎn)品分布的控制，具體來講，如果溫度提高時，如果轉化率保持不變，那么必然會出現(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，而且因為溫度是進行轉化率調(diào)整的一個關鍵變量，因此在具體生產(chǎn)方案確定時，主要依靠反應溫度的調(diào)節(jié)來實現(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，通常不會使用太高壓力[2]。

三、石油加工中催化裂化主要技術應用分析

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

1.移動床

該技術是分別在反應器與再生器內(nèi)完成的，首先原料和催化劑一起送至反應器內(nèi)，兩者接觸，不斷反應并不斷向下移動，當兩者到達反應器下部之后，此時催化劑表面必然覆蓋有一部分焦炭，此時通過反應器導入油氣到達催化劑底部，然后利用氣升管將其提升至再生器頂端，接著進行再生過程，當再生完成之后，其中的催化劑利用另一根氣升管再次到達反應器。而整個過程為了方便催化劑的移動及減少磨損，通常要將催化劑制作成直徑是4cm左右的小球。

2.流化床

該技術和移動床較為相似，其也是反應器和再生器這兩個設備分別完成催化裂化的反應和再生的，不同的是，該技術不再通過催化劑來完成熱量的傳遞，而是在反應器與再生器當中的催化劑和空氣（油氣）結合形成一種流化形態(tài)，整個過程為了形成流化，催化劑往往要制作成直徑是50mm左右的微球，因為整個過程，兩個容器內(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，使得兩個容器內(nèi)溫度變化幅度大大降低，因此與移動床相比，其不再需要架設取熱管，設備結構相比移動床更加簡化了。

3.固定床

該技術和移動床和流化床相比，因為技術構成較為復雜，因此使用相對較少，但是該技術仍然在一些試驗研究領域有著一定的使用。

四、石油加工中催化裂化技術應用展望

就現(xiàn)階段來看，石油加工中催化裂化技術應用發(fā)展應該主要圍繞以下幾個方面來進行：（1）重質原料的加工。過去的催化裂化技術所用原料大多為減壓餾分油，因為原油價格的不斷上漲及輕質油需求的增加，通過該技術進行重質油的加工已經(jīng)成為了一個必然趨勢，并且怎樣將重質原料加工中焦炭產(chǎn)率高、污染嚴重等問題解決均是未來該技術的一個重要發(fā)展趨勢。（2）減少能耗。因為整個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，因此通過煙氣燃燒熱利用等技術研究，增強能源利用，減小能耗也是該技術未來的一個主要發(fā)展方向。（3）解決污染。整個裝置中存在這個二氧化碳、粉塵、二氧化硫及氮氧化物的污染，隨著環(huán)境友好型社會的發(fā)展，解決這些污染問題是該技術發(fā)展所面臨的一個重要問題。（4）計算機技術導入。在整個生產(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)學模型，并且整個生產(chǎn)過程較具復雜性，因此計算機精確控制技術的導入也勢在必行。

五、結語

總之，石油加工中催化裂化技術應用其受很多因素制約，當前已經(jīng)有了移動床、流化床及固定床等催化裂化技術的應用，但是因為石油加工中催化裂化本身的復雜性及為了進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，以最終促進石油加工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

篇5

現(xiàn)如今石石油化學工業(yè)在我國化學工業(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)出化學產(chǎn)品的工業(yè)。目前它已帶動了很多行業(yè)的發(fā)展，也帶動了一定的經(jīng)濟增長。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也也給我國帶來了許多損失。比如在二十世紀八十年代，僅三年內(nèi)就發(fā)生了約六百多起因石油工業(yè)危險性引起的慘痛安全事故，因事故傷亡的人數(shù)也達到了一百多人，產(chǎn)生了巨大影響。為使人們在工作基礎上保證自身安全，避免環(huán)境受破壞等，很多國家開始制定法規(guī)條約等來保障人們的生產(chǎn)安全。而安全仿真技術可以很好地幫助人們解決這一難題，這主要是因為進行真實的實驗實屬空談，而仿真技術卻可以在節(jié)約人力和資金等條件下安全的幫人們進行危險評估與分析，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仿真

石油化工工藝過程中存在著許多潛在的危險，其中主要包括：

（1）因裝置本身的操作失誤而產(chǎn)生的危險；

（2）控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生的危險；

（3）超壓、超溫或者泄露產(chǎn)生的危險；

（4）故障在流程中傳播的不利后果等。而仿真技術是一門多學科的綜合性技術，它以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術為基礎，以計算機和專用設備為工具，利用系統(tǒng)模型對實際的 或設想的系統(tǒng)進行動態(tài)試驗。針對這些危險的安全仿真技術主要有：

1.1 定量模型仿真技術

針對石油化工工作過程中的動能、質量的傳遞和其他一些內(nèi)在的物理性質及其變化，我們用代數(shù)或者微積分方程對他們進行描述，這種反應工藝過程中的系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)變化的手段就是定量模型仿真技術。對于此仿真技術，最常用的軟件就是HYSYS，這種軟件首先可以運用動態(tài)模擬的方式分析石油化工工藝生產(chǎn)的運作特點，這樣增加了對危險分析的真實性效果，有利于對不穩(wěn)定的情況也進行分析。其次它還可以對安全控制方案進行有效研究，在此過程中它將對控制與生產(chǎn)一起研究，巧妙地將其融為一體并同時使其各自發(fā)揮出自己的優(yōu)勢，因此進行動態(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。四是計算出穩(wěn)態(tài)軟件無法達到的不穩(wěn)定狀態(tài)過程。五是對石油化工生產(chǎn)進行指導并分析出其極限狀態(tài)。因為HYSYS能準確分析出每個有用數(shù)據(jù)，因此可以利用模擬裝置的極限狀態(tài)來分析問題并進行生產(chǎn)指導。

1.2 定性模型仿真技術

定性模擬仿真技術與定量仿真技術的區(qū)別是它用的是非數(shù)學公式來對信息，結果輸出和建模等環(huán)節(jié)進行表達的仿真技術。它可以推導系統(tǒng)的定。定性模型相對來說比定量模型簡單。而且在石油化工生產(chǎn)中也很常見，對于不可定量分析的數(shù)據(jù)、裝置等可以進行定性仿真?，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就有將近兩萬五千個工廠在使用，而且它能節(jié)約很多資金，應用前景十分樂觀。目前采用符號定向圖（SDG）模型解決HAZOP 分析實質是定性仿真方法。SDG 方法引入HAZOP 是計算機輔助安全評價技術的一個飛躍，它有很高的安全評價效率，是現(xiàn)代石油化工企業(yè)較青睞的一項技術。

2 設備結構的仿真技術

在考慮石油化工工藝中的危險問題中千萬不要忽略設備與材料的強度和壽命，世界范圍內(nèi)的很多石油化工工廠都出現(xiàn)過因設備與材料出現(xiàn)故障等而導致的安全問題，這也使得很多企業(yè)受到了經(jīng)濟損失和人員損失。而且在維護與修理設備材料的方面上也需要很多時間和金錢，對其耐久性進行測試時其結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)庫管理系統(tǒng)、疲勞分析程序和信號處理程序組成。軟件采用大規(guī)模有限元分析計算，能計算出單位載荷或實際工作載荷下的彈性應力，然后根據(jù)實際載荷工況和交變載荷形式將結果比例迭加產(chǎn)生工作應力時間歷程，也可換算成特定類型載荷作用下的彈性應力。這個軟件的優(yōu)勢是能夠對高溫和蠕變疲勞等具有很有效的分析能力，并且對它的疲勞壽命也有很好的預算能力，它的各種優(yōu)點使其有很好的應用前景。

3 有毒物質及爆炸、燃燒的仿真技術

有毒物質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，它的預防在現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)過程中非常重要。在二十世紀八十年代的時候，墨西哥就由于管線泄漏事故而導致的大爆炸摧毀了整個工廠，將近六百多人遇難，四千多人受傷，由此可見事故的嚴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、求解的并行計算等功能。它能使計算結果以非常逼真的立體效果展現(xiàn)出來，對有毒物質擴散、爆炸和燃燒等安全事故有非常逼真的模擬效果，使人們很好的對其進行分析與預防?，F(xiàn)如今很多國家已開始使用，但是我國仍處于發(fā)展階段。

4 對于技術故障的仿真

此仿真技術主要應用于石油化工工廠的裝置出現(xiàn)故障的時候，它可以對其非正常狀態(tài)進行監(jiān)測、識別與預測分析。這種診斷方式主要分為定量模型法和定性模型法。

5 安全仿真訓練

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

6 結語

仿真技術現(xiàn)在已成為石油化工企業(yè)必備技術。加強仿真技術的效能，普及仿真技術的使用也尤為重要。今后要將仿真技術更提升一步，以便更好地應用于我國石油化學工業(yè)當中。

參考文獻

篇6

中圖分類號：TP393

云計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并加強了廣告宣傳。歸其原因，一方面，云計算實現(xiàn)資源的共享和動態(tài)分配，幫助企業(yè)降低信息化方面的預算；另一方面，云計算的計算機集群為企業(yè)提供了強大的數(shù)據(jù)處理和在線計算能力，速度和穩(wěn)定性兩者兼得；還有就是云存儲技術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)存儲服務解決方案。

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

1 云計算

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

1.1 云計算的概念

根據(jù)NIST（美國國家標準與技術研究院）的定義：云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡，服務器，存儲，應用軟件，服務），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。然而目前所說的云計算范圍已經(jīng)擴大了許多，如自主計算、效用計算、網(wǎng)格計算等也常被人們認為是云計算。

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

2 云計算應用于化工物流

我國化工行業(yè)物流需求一直保持快速增長，但物流效率較低，成本偏高，與發(fā)達國家相比存在較大差距。全國重點企業(yè)物流統(tǒng)計調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2009年，我國化工行業(yè)物流費用率為12.3%，在工業(yè)物流領域處于較高水平，高出工業(yè)行業(yè)整體平均水平2.5個百分點，高出制造業(yè)1.5個百分點。同發(fā)達國家相比，差距更大。統(tǒng)計顯示原因在于各項雜費多，重復納稅多，運輸成本高。搭建現(xiàn)代化工物流平臺，有助于降低化工物流的成本。

2.1 基于云計算的化工物流公共信息平臺

根據(jù)化工物流實際情況和具體要求，結合云計算服務的技術特點，設置出基于云計算的現(xiàn)代化工物流的應用信息平臺基本框架，如圖1所示：

平臺提供了化工物流應用的具體細節(jié)，包括接口認證服務的應用、中間件計費的應用、基礎設施服務的應用、物理資源的應用和數(shù)據(jù)存儲的應用等。這些服務應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中心，將不同的化工物流企業(yè)系統(tǒng)通過云計算的應用服務集中起來，滿足更加復雜的物流需求。該應用框架向化工物流企業(yè)提供的具體應用服務包括數(shù)據(jù)交換應用、貨物傳遞跟蹤應用、配送軌跡監(jiān)控應用、信息應用以及貨物管理應用等。

化工物流相對于其他物流有其自身的特點，因此搭建基于云計算的現(xiàn)代化工物流信息平臺，能夠更大程度上滿足石油化工企業(yè)對物流信息的準確掌握和物流成本的控制的需要。對于企業(yè)來說，需要更好地處理從制造、運輸、裝卸、包裝、倉儲、加工、拆并、配送等各個環(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，以保證各個環(huán)節(jié)操作的有效性；并且還要針對出現(xiàn)的問題實時反饋、及時處理。由于云計算具有高可靠性的計算能力、低成本的硬件環(huán)境和高性能的數(shù)據(jù)維護等特性，搭建基于云計算的現(xiàn)代化工物流信息平臺，可以在一定程度上提高化工物流企業(yè)的工作效率。并且，通過云計算平臺提供的安全存儲和服務共享解決方案，可以節(jié)約企業(yè)的信息安全成本，同時又可以保證企業(yè)的服務效率和服務質量。

3 云計算應用于虛擬化工廠

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

3.1 虛擬化工廠云計算架構模型

面對化工過程虛擬工廠中數(shù)量巨大的軟硬件資源和復雜多變的業(yè)務擴展需求，云計算平臺系統(tǒng)集成通常采用的方式是分層管理，依賴不斷增加的層級來逐步細化業(yè)務應用，為了讓虛擬工廠云計算平臺具有很強的可擴展性，將云計算平臺架構設計為扁平的三層結構，分別是元服務資源層、邏輯服務資源層和應用服務層。

以乙烯工業(yè)生產(chǎn)中乙烯裂解為例搭建模型，如圖2：

利用流體力學計算軟件Fluent計算裂解爐內(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。該計算要進行反復迭代，當計算條件復雜，要求精度較高時，一臺計算機或者服務器的計算能力很難在較短的時間內(nèi)完成如此大量的計算。因此采用云計算技術構建一個可彈性擴展、收縮的Fluent并行環(huán)境，盡可能地提高計算的效率，是一個可行的方法。通過使用虛擬現(xiàn)實技術、云計算技術及Webservice等技術搭建出基于云計算的虛擬工廠，此模型針對化工流程工業(yè)的特點，能夠更好的實現(xiàn)建模、控制、優(yōu)化方法與技術的一體化集成。

隨著市場上云服務越來越多，基于云計算的服務在化工行業(yè)中開始受到越來越多的關注。通過云計算平臺的構建，可以進一步完善和推進化工過程虛擬工廠的建設，對化工生產(chǎn)過程的建模、控制和優(yōu)化技術具有重要的現(xiàn)實意義。通過不斷完善和應用不僅可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益，還可以形成具有自主知識產(chǎn)權的石油化工軟件產(chǎn)品。

4 結論

云計算的發(fā)展帶領互聯(lián)網(wǎng)進入了一個低成本高運算量的時代，它的出現(xiàn)不僅改變了互聯(lián)網(wǎng)的運行模式，對于傳統(tǒng)行業(yè)也產(chǎn)生了極大的影響。對于石油化工行業(yè)是一個巨大的機遇，通過云計算可以最大限度的優(yōu)化配置資源，提高物流效率、降低庫存成本，還可以及時有效的監(jiān)控、優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻：

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[2]楊儉.云計算在現(xiàn)代物流中的應用[J].網(wǎng)絡與信息化，2012，11.

篇7

目前，我國的石油化工產(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很多都是有毒性的物質，易燃、易爆等大量危險物質。可以說在石油化工裝置施工過程中，各類工藝管道的安裝質量必須嚴格控制，嚴禁其泄漏，否則將造成嚴重后果。工藝管線安裝過程中，為檢驗焊縫的質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HSE體系管理，提升標本兼治的理念水平來看，管線的質量對安全生產(chǎn)有著不可忽視的影響。石油化工裝置設計安全是預防火災爆炸事故發(fā)生，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的一項重要工作。那么要如何保證裝置設計安全呢，當然就要嚴格、正確地執(zhí)行相關法規(guī)、標準規(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

管線的設計。石化生產(chǎn)用泵吸入管道設計是確保泵經(jīng)常處于正常工作狀態(tài)的關鍵。當泵人口管系統(tǒng)有變徑時，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：一般采用項平安裝，當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排液。泵在布置人口管線時，要重點考慮到幾個方面的因素：

泵的人口管支架的設置。如泵的進口在一側，則泵的入口管支架應是可調(diào)式，且人口管及閥門位置在泵的側前方。

氣阻。進泵管線不得有氣阻，這一點很容易被忽視，某些布置雖符合工藝流程圖，但在局部會產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，從而嚴重影響泵的運行。

管道柔性。泵是同轉機械，管道推力作用在管嘴上會使轉軸的定位偏移，因此管道設計要保證泵嘴受力在允許數(shù)值內(nèi)。塔底進泵的高溫管線尤其需要考慮熱補償。冷換設備的管線

設計逆流換熱。冷換設備冷水走管程由下部進入，上部排出。這樣供水發(fā)生故障時，換熱器內(nèi)有存水，不致排空。如作為加熱器時用蒸汽加熱，蒸汽從上部引入，凝結水由下部排出。安裝凈距。為了方便檢修，換熱器進出口管線及閥門法蘭。均應與設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。熱應力。換熱器的固定點一般是在管箱端，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度的分配要恰當，可以防止設備管嘴受力過大?；鼐€各段管線長度的分配要恰當，可以防止設備管嘴受力過大。

塔和容器的管線設計。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。當分餾塔的塔頂壓力用熱旁路控制時，熱旁路應盡量短且不得出現(xiàn)袋形，調(diào)節(jié)閥應設在回流罐的上部。汽液兩相流的管道布置時，管道上的調(diào)節(jié)閥應盡量靠近接收介質的容器布置，減少管道壓降，避免管道震動。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

技術準備。大型石油化工裝置工藝管線系統(tǒng)多，走向錯綜復雜，為了使試壓工作正常進行，必須預先做好充分的技術準備。試壓前，應根據(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、方法、步驟及試壓各項安全技術措施等。

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)過完整性檢查確認合格的系統(tǒng)一律不得進行試壓試驗。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、管道簡易試壓系統(tǒng)圖等技術文件。完整性檢查的方法一是施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查，二是施工技術人員對試壓的系統(tǒng)每根管線逐條復檢，三是試壓系統(tǒng)中所有管線按設計圖紙均檢查合格后，申報質監(jiān)、業(yè)主進行審檢、質檢。完整性檢查的內(nèi)容分硬件和軟件兩部分。

前期物資準備。管線試壓介質一般分為兩類：一類是氣體，一類是液體。氣體一般采用空氣、干燥無油空氣和氮氣等。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此，如果管線沒有特殊的要求，試壓介質一般多采用水。試壓工作是一種比較危險的工作。因此，在此項工作開始前應進行充分的物資準備工作。主要包括試壓設備的維護保養(yǎng)、安全檢查和進場布設；各種試壓用儀器、儀表的校驗、檢查和安裝；試壓臨時管線及配件的安裝布置；試壓用盲板、螺栓、螺母、墊片等材料的準備；設備、儀表、閥門、管件、安全閥、流量計等隔離措施的實施；試壓中各種安全技術措施所需物資的供應及現(xiàn)場的布置等工作。

安全技術規(guī)范。管線試壓是非常危險的，應做好各項安全技術措施。液壓試驗管段長度一般不應超過1000米，試驗用的臨時加固措施應經(jīng)檢查確認安全可靠，并做好標識。試驗用壓力表應在檢定合格期內(nèi)，精度不低于1.5級，量程是被測壓力的1.5～2倍，試壓系統(tǒng)中的壓力表不得少于2塊。液壓試驗系統(tǒng)注水時，應將空氣排盡，宜在環(huán)境溫度5℃以上進行，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℃。試驗過程中，如遇泄漏，不得帶壓修理，缺陷消除后，應重新試壓。試壓合格后應及時卸壓，液體試壓時應及時將管內(nèi)液體排盡。系統(tǒng)試驗完畢后，應及時拆除所有臨時盲板，填寫試壓記錄。試壓過程中，試壓區(qū)域要設置警戒線，無關人員不得入內(nèi)，操作人員必須聽從指揮，不得隨意開關閥門。

壓力試驗。承受內(nèi)壓管線的試驗壓力為管線設計壓力的1.5倍；當管道的設計溫度高于試驗溫度時，試驗壓力應符合下式Ps=1.5　1/　2　1/　2>6.5時，取6.5值；當Ps在試驗溫度下，產(chǎn)生超過屈服強度應力時，應應將試驗壓力降至管道壓力不超過屈服強度時的最高試驗壓力。氣壓試驗管道的試驗壓力為設計。對于氣壓作強度試驗的管線，當強度試驗合格后，直接將試驗壓力降至氣密性試驗的壓力，穩(wěn)壓30分鐘，以無泄漏、無壓降為合格。檢驗采用在焊口、發(fā)蘭、密封處刷檢漏液的方法。

石油化工的設計方法和手段的不斷進步，是提高石化生產(chǎn)質量保證的基礎。當前，石油化工生產(chǎn)裝置的設計要廣泛推進計算機輔助設計CAD等的有效應用，從而不斷提高石油化工的安全生產(chǎn)水平，使企業(yè)更能科學平穩(wěn)地實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

[1]田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備,2008

篇8

1　前言

隨著計算機技術、現(xiàn)代通信技術和自動控制技術的迅速發(fā)展，智能化企業(yè)在許多國家應運而生。自動抄表系統(tǒng)是發(fā)展中各個行業(yè)自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分，是解放生產(chǎn)力的必然途徑。因而日益受到關注。

2　遠程自動抄表系統(tǒng)的優(yōu)點

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。

3　遠程自動抄表系統(tǒng)構成

自動抄表系統(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)傳輸通道和后臺管理服務器等組成；其中監(jiān)視控制儀表主要是在傳統(tǒng)機械式儀表基礎上將轉盤適當改造，以便能將其轉動圈數(shù)被數(shù)據(jù)采集器采集轉化為脈沖數(shù)，以達到數(shù)據(jù)采樣的目的；采集器主要完成將電表用電量轉換成電脈沖信號以完成數(shù)據(jù)的采集，同時還具備將采集的數(shù)據(jù)保存、通過CAN,總線傳輸給集中器轉發(fā)給后臺管理系統(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)絡傳送給后臺管理服務器系統(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)點回路，同時根據(jù)其他功能擴展。

采集器采用單片機89C51，其內(nèi)部有4KB的ROM，128字節(jié)的RAM以及32個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行通信，分別采用P1.0、P1.1、P1.2模擬時鐘信號線和數(shù)據(jù)信號線。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，它是看門狗定時器，功能是上電和掉電時給89C51、CAN控制器sJA1000產(chǎn)生復位信號；看門狗對系統(tǒng)進行監(jiān)控，防止死機不能恢復。因此系統(tǒng)中必須建立不間斷供電(電池供電)，以便提供實時鐘。

5　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理

5.1數(shù)據(jù)采集回路采用開關型霍爾傳感器A44L對加裝過小磁鐵的監(jiān)視控制儀表轉盤進行將所轉的圈數(shù)轉化為數(shù)字信號，傳感器A44L集成霍爾開關是由穩(wěn)壓器A、霍爾電勢發(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)長度為8個字節(jié)，不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。CAN協(xié)議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。C AN協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。采用這種方法可使網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，因此非常適合遠程抄表控制系統(tǒng)。主要由控制器89C51、CAN通信控制器SJAl000、CAN,總線驅動收發(fā)器82C250組成，單片機89C51對C A控制器接收到的數(shù)據(jù)進行讀取和數(shù)據(jù)發(fā)送等程序處理，為了增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力，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，很好地實現(xiàn)了總線上各節(jié)點間的電器隔離。82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個5歐姆的電阻與CAN,總線相連，起到一定的限流作用，保護82C250免受過流沖擊。CANH、CANL與地之間并聯(lián)了兩個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，起到一定的保護作用。

6　數(shù)據(jù)采集器軟件設計

6.1主程序流程

數(shù)據(jù)采集器在整個系統(tǒng)中有喂狗、計表、時鐘校時、CAN,總線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)存儲與讀取以及顯示等功能，其中喂狗、計表和數(shù)據(jù)存儲及CAN,總線數(shù)據(jù)接收分別采用定時終端、計數(shù)中斷和外部中斷實現(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)視儀表轉盤每轉一圈轉化為一個周期脈沖，單片機將此脈沖累加，從而測得數(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個字節(jié))，接收到的數(shù)據(jù)多為命令(1 4個字節(jié))，而C AN總線每次數(shù)據(jù)可傳輸8個字節(jié)，因此每數(shù)據(jù)傳輸采用1幀即可完成。本設計采用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)范自動完成。首先CPU必須將要發(fā)送的數(shù)據(jù)報文傳送到CAN控制器發(fā)送緩沖器中，并置位命令寄存器中的發(fā)送請求標志，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，CPU立即響應，將收到的報文接收到字節(jié)的接收緩沖器，并置位命令寄存器的釋放緩沖區(qū)標志RRB。單片機根據(jù)接收數(shù)據(jù)進行命令解析，并做出相應執(zhí)行。

6.3.4數(shù)據(jù)集中器設計方案

數(shù)據(jù)收集器主要起到轉發(fā)后臺管理服務器和各節(jié)點間的數(shù)據(jù)傳輸功能，CAN,總線控制器模塊主要用來向各節(jié)點發(fā)送或接收相關數(shù)據(jù)，各節(jié)點地址通過程序設置均已被包括在對應報文29位表示碼中，數(shù)據(jù)集中器可以通過廣播或點對點向各用戶節(jié)點發(fā)送命令數(shù)據(jù)。由于用戶節(jié)點比較多，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轉發(fā)給后臺管理服務器完成遠程數(shù)據(jù)交流，因此采用有512字節(jié)內(nèi)存的單片機sTC89C51對C AN控制器和GSM模塊進行控制。單片機控制GSM模塊在Text模式下接收手機短信，短信的收發(fā)是通過向串口以文本模式發(fā)送AT指令來實現(xiàn)的，其編碼轉換格式簡單，并有較高的轉換速率。

7　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要維護工作

7.1模件衛(wèi)生清潔

7.2模件斷電退出：因為所有信號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，以備不時之需。

8保證數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)穩(wěn)定運行的措施

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

8.2加強運行管理的完善，保證在新思路、新形式下安全生產(chǎn)。

8.3加強業(yè)務培訓，以適應當前高科技技術的發(fā)展。

8.4加強思想教育，認識到安全、經(jīng)濟、準確的重要性。

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

9　本行業(yè)自動化控制展望

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

9.2現(xiàn)場總線技術是集散控制系統(tǒng)發(fā)展方向；

篇9

石油化工生產(chǎn)中會產(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，社會發(fā)展速度加快后對化工產(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的，植物受到腐蝕后會枯萎死亡，水體受污染動物飲用后也會受到影響。酸雨腐蝕性極強，發(fā)生區(qū)域要及時對建筑物表面清洗處理，將酸性綜合，都則這種腐蝕性會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屏障，出現(xiàn)空洞后紫外線會直接照射到地球表面，對動植物以及人類帶來危害，高強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，避免污染問題進一步惡化。溫室效應也是目前主要的環(huán)境污染問題，地表溫度逐漸升高，造成兩極冰川融化，陸地面積會因此減小。明確現(xiàn)存環(huán)境問題后應在化工生產(chǎn)技術上做出創(chuàng)新，引進綠色環(huán)保技術。

1.2綠色技術勢在必行

石油化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生污染物質，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，直接排放還會造成原料浪費，生產(chǎn)成本增大。由此可見，應用綠色生產(chǎn)技術是勢在必行的，化工企業(yè)長期發(fā)展必然要在工藝上做出進步，對排放物質進行檢驗，并制定有效的分離處理方案。傳統(tǒng)廢棄物處理技術只是統(tǒng)一的分離，將有機復合物提取出來，但再次利用的效率并不高，分離效果也不明顯。綠色技術是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)與排放處理環(huán)節(jié)共同進行的，從根源治理污染，效果顯著，對生產(chǎn)工藝做出創(chuàng)新還能避免出現(xiàn)原料浪費現(xiàn)象。選擇生產(chǎn)原料時也會使用新型材料，以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)污染嚴重的化工材料，實現(xiàn)環(huán)保目標。

2綠色技術在石油化工中的應用

2.1綠色化原料

2.1.1無毒原料。綠色生產(chǎn)技術中所選用原料要做到清潔無毒，隨著生產(chǎn)工藝不斷進步，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中使用的有毒物質已經(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)技術使用玉米淀粉代替這種材料，埋入土壤經(jīng)過三個月的時間可以降解，并且不會產(chǎn)生毒害物質。這正是無毒原料的典型應用案例。碳物質是各類工業(yè)生產(chǎn)中必備的成分，具有吸附性質，將這種原料與其他制膜材料相結合，在功能上會有明顯進步。除固體廢棄物之外，光、氣體污染也要得到重視，結合環(huán)境容納量對排放量做出計算。

2.1.2可再生原料。綠色技術提倡使用可再生能源，石油是寶貴的生產(chǎn)資源，再生時間漫長。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，會增大生產(chǎn)成本，綠色技術得到落實后越來越多的生產(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綠色化化學反應

化工生產(chǎn)與化學反應是分不開的，反應過程中釋放出的氣體很容易引發(fā)環(huán)境污染。綠色技術應用后針對化學反應生成物質做出研究。優(yōu)化反應環(huán)節(jié)，以此來減少污染氣體排放量。元素在反應不充分的情況下容易生成污染物質，因此添加高效的催化劑可以避免此類現(xiàn)象發(fā)生。2013年，我國二氧化氯的排放量達到全球第一位，已經(jīng)超過了2,000噸大關。我國所排放的二氧化氯大都是石油化工生產(chǎn)中由于化學反應無法完全導致的。目前，有機原料生產(chǎn)中，乙烯、丙烯的聚合、乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷等反應都是利用原子經(jīng)濟反應開發(fā)的。這些化學反應與傳統(tǒng)化學反應相比來說，使用了更加高效的催化劑，制造工藝先進，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、三氯化氫等物質被普遍作為催化劑來使用。這些催化劑均含有劇毒，會對環(huán)境造成嚴重污染，威脅到人們的身體健康。經(jīng)過長時間的研發(fā)，國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、異丙苯等物質的過程做到了零廢物排放。

2.3.2溶劑綠色化。當前溶劑綠色化最為活躍的研究領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用。超臨界二氧化碳即為溫度與壓力都在其臨界點之上的二氧化碳流體。這種流體的物理性質十分珍貴，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、黏度等指標都可以通過壓力來進行調(diào)節(jié)，并且無毒、無污染、經(jīng)濟實惠，具有其他有機溶劑不可替代的優(yōu)勢。因此，超臨界二氧化碳已經(jīng)被作為多種有機反應的溶劑被應用。

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)代化學建筑材料與裝修材料中所含的高濃度甲醛等有害物質被釋放到室內(nèi)，往往導致人體中毒，甚至身亡。又例如，濃度過高的農(nóng)藥是導致食物中毒的重要原因之一。含磷洗衣粉中的磷是導致環(huán)境污染的重要物質。目前，國外已經(jīng)成功開發(fā)可以用來保護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。國際上還在持續(xù)開發(fā)研制對環(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)生的臭氧與光化學煙霧對大氣的污染，新配方汽油問世，新配方汽油中對汽油的蒸汽壓和苯、芳烴等物質的含量有嚴格的限制，而且汽油中還需要加入含氧化物。

篇10

1.電伴熱帶的安裝應在管道系統(tǒng)、水壓試驗檢查合格后進行，應安裝在儀表管道的側面或側下方，并且電伴熱帶敷設最小彎曲半徑應大于電伴熱帶厚度的5倍。

2.電伴熱系統(tǒng)必須對介質管道、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收規(guī)范》GB50169的規(guī)定做可靠接地，接地電阻應小于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，應避開其正下方，同時電伴熱帶要安裝拆卸自如，不影響被保溫伴熱設備的維護。

4.試送電檢查合格后，再停電進行保溫層施工。保溫材料需注意一下幾點：所采用保溫層的材料，厚度和規(guī)格應與電伴熱供應商和設計圖要求符合。施工時保溫材料必須干燥，保溫層外應加防水外罩，保溫層施工時應避免損傷電熱帶。保溫層施工后應立即對電熱帶進行絕緣測試，并在保溫層外加警示標簽注明“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低于該管道的設計溫度，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；而且鋪設常規(guī)的熱水伴熱或蒸汽伴熱的管路要耗費大量鋼材，在冬季氣溫低的時候容易發(fā)生“跑、冒、滴、漏”等現(xiàn)場，污染環(huán)境，浪費熱源。相比之下選用電伴熱帶的伴熱方式具有施工簡便、維護工作量低等突出優(yōu)點，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1)電伴熱施工及維護簡單、發(fā)熱均勻、控溫準確，能進行遠控，遙控，可以實現(xiàn)自動化管理；2)自控溫電伴熱帶節(jié)約電能，穩(wěn)態(tài)時，功率較小，相對于蒸汽伴熱，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；3)能解決蒸汽和熱水伴熱難以解決的問題，如長輸管道的伴熱，窄小空間的伴熱；無規(guī)則外形的設備(如三閥組)伴熱；無蒸汽熱源或邊遠地區(qū)管道和設備的伴熱；塑料與非金屬管道的伴熱等等；4)電伴熱設計工作量小，施工方便簡單，維護工作量小。