时间:2023-03-17 17:58:52
导语:在工艺流程论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
1二级制冷系统
与中间冷却器中的液氨进行热交换冷却,冷却后的氨气送入压缩机的高压吸气,经过压缩机压缩成高压热氨气经排气总管后进入氨油分离器,经氨油分离器分离掉绝大部分压缩机油后的氨气流到冷凝器,氨气在冷凝器中与冷却水完成热交换变成液氨,液氨通过冷凝器的排液管流到储氨器(储氨器与冷凝器之间有平衡管),完成液氨的制备。储氨器中的液氨(正常工作时压力约1.4MPa)经过高压调液站的节流阀节流,经过中间冷却器中的盘管冷却成过冷液氨,注入低压系统的低压循环桶或氨液分离器(正常工作时压力约0.4MPa)。低压等其余系统的流程与一级制冷系统相同。整个氨制冷系统工艺流程图如图1所示。
2重点检验部位
常规的检验内容在《定检规》里已有详细叙述,基于近20年氨制冷系统装置检验的实际经验,仅就管道宏观检验和无损检测方面应重点检验的部位做以下相应的分析和概括:(1)压缩机与中间冷却器的接管角焊缝、压缩机与排气总管的接管角焊缝、氨油分离器的进气接管角焊缝和排气接管角焊缝等部位,往往由于拘束度大,在压缩机工作过程中,连接管道的振动不断,焊缝部位容易产生疲劳裂纹;(2)立式冷凝器下部出液接管角焊缝附近,往往会产生应力腐蚀裂纹、冷却水所溅到部位的容器表面也会产生电化学腐蚀;(3)排气总管、高压调液站、回气总管的管帽若是采用平端盖方式连接往往会发生开裂失效,尤其是配备了速冻系统并且需要进行热氨融霜的回气总管与其管帽连接焊缝;(4)压力容器焊缝的丁字口和收弧不良处的弧坑等部位,是表面无损检测的重点考虑部位;(5)冷凝器冷却水所溅到的储氨器表面会产生电化学腐蚀,储氨器与其鞍座的接触部位往往会发生缝隙腐蚀;(6)系统上所有安全阀与系统的连接接管上是否已装阀门,以利于安全阀拆换检修;(7)热氨融霜管是否已经配置防止产生超压、液击的控制装置。
3总结
专项任务名称 制药污水处理
姓名 雷红彬 专业 资源环境与城市管理 班级 06级 学号 47
一、 任务情况描述:
1.了解制药类企业的废水的特点、原水水质、水量及出水要求;
2.收集资料,分析不同处理工艺的处理效果及优势和不足;
3.结合自己所在企业的水质水量实际,选择合理处理工艺,并加以分析;
4.对所选制药废水处理的工艺进行分析。
二、任务完成计划:
2.23~3.13熟悉污水处理工艺流程、平面布置;熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数,查阅收集相关资料。
3.14~4.24理解运行参数含义,进一步掌握工艺设备处于良好运行状态的措施,逐步能独立操作分析,做好论文撰写准备。
4.25~5.25 分析解决运行中出现的突发问题,进行论文撰写。
5.26~6.07 修改论文,准备答辩。
三、计划答辩时间:
XX.06.11~XX.06.14
实习指导教师(签字): 系学生顶岗实习领导小组组长(签字):
年 月 日 年 月 日
学生顶岗实习造纸污水处理专项任务书
专项任务名称 造纸污水处理
姓名 专业 资源环境与城市管理 班级 学号
一、 任务情况描述:
1.了解造纸企业的废水特点、原水水质、水量及出水要求;
2.收集资料,分析不同处理工艺的处理效果及优势和不足;
3.熟悉自己所在企业的废水处理工艺、操作参数及处理效果,并加以分析;
4.分析现有废水处理工艺易出现的问题及解决方案。
二、任务完成计划:
2.23~3.30熟悉现有污水处理工艺流程、平面布置;熟悉各处理设施的功能、结构、工作原理、运行参数,查阅收集相关资料。
4.1~4.24熟悉自己所在企业的废水处理工艺、操作参数及处理效果,并进行分析,做好论文撰写准备。
4.25~5.25分析现有废水处理工艺的易出现的问题及解决方案,进行论文撰写。
5.26~6.07 修改论文,准备答辩。
三、计划答辩时间:
XX.06.11~XX.06.14
论文关键词:污水处理厂,A2/O氧化沟,设计参数,调试运行
1 工程概况
合浦县城污水处理厂厂址位于合浦县老城区西南部,南北公路以西,合浦县淡水养殖场西侧,厂区占地面积4.667公顷。该厂分两期建设,总规模10万m3/d,一期建设规模为5万m3/d,一期服务范围钦北铁路以北的区域,服务面积为36.11km2。
合浦县城污水处理厂收集的污水主要为居民生活污水和部分工业废水,经方案比选,采用A2/O微曝氧化沟+紫外线消毒处理工艺,为节约占地污泥回流泵房与氧化沟合建,处理后出水排入西门江。
2 设计进、出水水质与工艺流程
2.1 设计进、出水水质
根据现状排水管网的水质实测结果,同时考虑周边县市污水处理厂的设计进水浓度及为后续发展预留余地等方面确定进水水质。根据该厂“环境影响报告表”,出水水质须满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。设计进、出水水质见表1。
表1 设计进、出水水质
Tab.1Design influent and effluent quality
名 称
BOD5
CODCr
SS
NH3-N
TN
TP
进水(mg/L)
185
400
250
30
45
4
出水(mg/L)
20
60
20
8
20
1.0
处理程度(%)
89.2
85.0
92.0
73.3
论文关键词:二氧化氯,含氰废水,破氰,COD,催化剂
随着人们对环境的日益重视,对于工业生产过程中产生的含氰废水和高COD废水等一些特殊水质的处理要求也越来越高,这些废水必须达到一定的标准后方可排放[1]。而这些水质的处理由于它们的处理难度,也一直是困扰污水处理工作者的难题。根据我公司的特点和多年来的水处理经验,对二氧化氯在特殊水质的处理方面进行了详尽的研究和效果验证。通过二氧化氯对含氰废水和高COD废水的处理实验,我们验证了二氧化氯对这些水质的处理效果。
下面二氧化氯对含氰废水和高COD废水的处理进行详细的说明。
1.二氧化氯对含氰废水的处理
1.1实验原理
通过二氧化氯氧化法对CN-进行处理。
二氧化氯是一种强氧化剂,与氯气相比,它具有氧化性更强,操作安全简便,受 pH值的影响较小的特点。氯气对氰化物的氧化通常只将CN- 氧化成毒性较小的氰酸盐(NaCNO),并要求很高的PH值,见反应式(1)含氰废水,而二氧化氯对氰化物的氧化却能将CN- 氧化成N2 和CO2 ,见反应式(2),彻底消除氰化的的毒性[2]:
CN- +Cl2+2OH- == CNO- +2Cl- +H2O (1)
2CN- +2ClO2==2CO2↑ +N2↑ +2Cl- (2)
1.2实验对象
含氰废水样品由济南某化学品有限责任公司提供毕业论文范文。
1#废水水质指标:颜色:深褐色,pH=11.0,CN-=4064 mg/L;
2#废水水质指标:颜色:褐色,pH=10.0,CN-=792 mg/L。
1.3二氧化氯的制备及投加工艺
先将氯酸钠固体颗粒与水充分混合,然后加入某还原剂成分,配制成一定浓度的氯酸钠混合液,然后与一定浓度的硫酸进行反应,并且控制一定温度,通过负压曝气的投加工艺技术,将产生的纯二氧化氯投加到作用水体,经一二级吸收系统,常温下,反应时间30min,最终达到对水体的破氰的处理要求。
具体工艺流程如下图所示。
图1. 二氧化氯破氰工艺流程图
我们分别对1#、2#分别进行了不同二氧化氯浓度的投加实验,并对处理后的水样的pH值和CN-浓度进行了检测和分析。
检测方法:用五步碘量法测定二氧化氯投加含量,用吸光度-浓度曲线法测定CN-的浓度,用pH计测定水样的pH值。
具体数据见下表。
表1. 二氧化氯对1#水样的处理数据
实验样
pH值
CN-
mg/L
ClO2投加浓度mg/L
CN-去除率%
现象
原水
11
4064
10566(理论)
100(理论)
-
1#A
9.9
2898
2920
28.69
无现象
1#B
9.4
1729
4813
57.46
无现象
1#C
8.5
866
7189
78.69
无明显现象
1#D
3.22
510
9543
87.45
剧烈冒泡颜色变浅
1#E
3.29
366
12250
90.99
剧烈冒泡颜色变浅
1#F
1.01
276
18852
一、认识化工生产工艺流程的重要性
认识化工生产工艺流程就是我们通常说的摸流程,它是化工技术类专业实践环节教学和训练主要的内容之一,也是要成为合格化工生产工作者首先必须完成的任务之一。和很多在大型化工企业工作毕业生交流过程中得知,他们进入企业后首先要做的就是接收培训,主要内容就是对工艺流程的熟悉,最终要求是达到对生产现场每一个管道内流动介质的所有信息(名称、流向、温度、物化性质等)都要知道,对管路中的阀门、仪表的运行状况也要非常清楚,经多次考核合格后才能取得上岗资格。可见化工生产企业对员工是否掌握生产工艺流程的要求是非常高的,在他们看来熟练掌握化工生产工艺流程是最基本的工作能力。
事实上,当一个化工生产的初学者来到化工生产车间时,面对形形的管道、各色各样的设备,就好像刘姥姥是进入了大观园,什么也摸不着头脑,有些人还会产生恐惧感。而对一个优秀的化工生产工作者来说,面前的一切,就犹如一头牛在庖丁眼里一样,对其结构成竹在胸。目前在国内尚没有形成教学生如何摸流程的方法,学生间摸流程时,往往总是不得要领,同时也给实习指导老师和工厂的工人师傅带来了很多烦恼。怎样摸流程、如何摸流程便成了挡在学生面前的一只拦路虎。为了能让学生在实习和实训过程中,有一个引路的牌子,少走一些弯路,达到事半功倍的效果,必须寻找出一个合理的认识化工生产工艺流程的方法。
二、研究过程及认识方法的建立
(一)确认化工生产工艺流程的组成
化工产品的生产过程都比较复杂,主要体现在生产工序多、操控要求高。有时要得到一个化工产品需要经过几十个工序,动用上百个设备。但一点是不变的,那就是任何化工产品的生产过程都包含若干个化学反应、产物分离、物料输送流程、热量传递等单元式的生产过程,因此,为了便于对化工生产工艺流程的认识,可将化工生产工艺流程分割成化学反应、物料分离、物料输送流程及热量传递、物料的计量包装等单元式的工艺流程。
1、物料输送工艺流程
是在化工生产过程中将物料从一个设备输送到另一个设备工序安排的程序。在化工生产过程中会使用很多设备,也就需要将物料在各设备之间转移的工序。
2、传热工艺流程
包括热量传递工艺流程和冷量传递工艺流程,传热工艺流程是化工生产工艺流程的控制部分,化工生产过程中的温度、压力可由它们来调节的。
3、化学反应工艺流程
是化工原料在反应装置里进行化学反应得到新产品工序安排的程序,它是化工生产工艺流程的核心部分。
4、物料分离工艺流程
是将化学反应工艺流程中的生成物分离成高纯度产品各项工序安排的程序,有时也称之为传质工艺流程。能包含吸收、精馏、过滤、萃取、结晶、干燥等多个工序。因此在认识化工生产物料分离工艺流程时可将分离工艺流程再分解成吸收、精馏、过滤、淬取、结晶、干燥等比较简单的单元式物料分离工艺流程。
5、物料计量、包装工艺流程
计量就是在化工生产过程中对原料、中间产物、产品进行量化的过程。包装是为便于产品的储运、对外供应而进行的一种操作。在化工企业中,物料的计量、包装是化工生产过程不可活缺的一部分。准确、快速对物料计量、包装对确保整个化工装置生产过程的安全连续运转,起着非常密切的关系和重要作用。
需要强调是将化工生产工艺流程分割成单元式工艺流程只不过是为了便于认识生产流程的一种理想化设想,在实际化工生产过程中这些单元式工艺流程之间并不存在严格界限,因此,在进行流程分割时千万不能死搬教条,流程的分割没有标准的答案,流程分割的唯一目的就是为了方便认识流程,也就是说怎样认识流程方便就怎样分割流程,否则就没有任何实际意义。
(二)确立构成化工生产工艺流程的基本要素
为了能使认识化工生产工艺流程有一个比较明确的原则和步骤,寻找一个切入口,特确定关键设备、化工管路、测量显示仪表为构成化工生产工艺流程的三个基本要素。
1、关键设备
将在化工生产工艺流程中起主导、决定性作用的设备计之为关键设备。可将反应釜、反应器、反应塔等进行化学反应的设备认为是化学反应工艺流程中的关键设备;泵为流体输送工艺流程中的关键设备,换热器为能量传递工艺流程中的关键设备;精馏塔、吸收塔、过滤器、干燥器等为分离工艺流程中关键设备。
2、化工管路
化工管路是将化工设备有机、科学联系在一起的纽带,也是物料转移的通道。它主要由管子、管件和阀件三部分组成,另外,还有附属于管路的管架、管卡、管撑等管件组成。在化工生产工艺流程中就靠管路把各关键设备联在一起,维持着生产的正常进行。正因为管路在流程中起的是纽带作用,因此在认识流程时就应该顺着管路去找设备,确认流程的走向。
3、化工测量仪表
测量显示仪表是对化工生产过程中的压力、流量、温度、液位等进行测量显示的工具,通过仪表测量的数值可以显示化工生产过程进展情况。在认识化工生产工艺流程时也可以利用测量显示仪表功能帮助认识流程。例如,可以通过管路中两个压力表显示的数值来判断管内物料的走向,利用流量计也可直接了解管内物料走向及流量的大小;利用液位计数值的变化可以明白该容器进出料情况;借助温度测量仪表可推断热量传递的方向。
(三)认识化工生产工艺流程的方法简介
1、基本信息的采集
(1)原料、产品信息的采集
原料和产品是指在化工生产过程中所使用的主、辅材料和通过生产得到主、副产品。它们的相关信息主要包含物料的名称、物理性质和化学性质。
(2)生产设备及操作方式信息的采集
生产设备的信息主要是指化工生产过程中所使用设备的名称、型号等相关信息。操作方式信息是指各化工单元操作所选用方式的信息,例如传热单元,它的操作信息主要是指传热介质、传热方式等信息。
(3)化学反应信息的采集
化学反应信息是指在化工生产过程中所发生的化学变化的相关信息。化学反应信息主要包括:化工生产过程中发生了哪些化学反应(用化学反应方式来表示),化学反应的类型,是化合反应还是裂解反应,是吸热反应还是放热反应等。
2、关键设备的查找和识别
在化工生产过程中起主导、决定性作用的设备计之为关键设备。通常情况下将化工生产过程中使用的泵、换热器、反应器、蒸馏釜、精馏塔、吸收塔等设备确定为关键设备,因为这些设备在生产过程中对生产都起到了决定行的作用。如何查找和识别这些设备呢?最简单的方法就是依据安装在设备上的铭牌或设备的外形来查找这些设备。
3、流程的分解
为了便于对化工生产工艺流程的认识,依据关键设备将该生产工艺流程分解成若干个小的、单元式的工艺流程,有几个关键设备就可以分成几个小的工艺流程。一个化工产品的生产工艺流程通常可分解为物料的计量、输送、传热、化学反应、精馏、吸收、过滤、干燥、包装等单元式的工艺流程。
4、确定管路中物料的名称及其走向
了解管路中物料的名称及其走向是认识化工生产工艺流程的主要任务之一。一个合格的化工生产工作者是能随时随地说出任何管路中的物料的名称及其走向的。
管路中物料的名称主要以采集的基本信息来加以确定。管路中的物料的走向的判断通常是以关键设备为起点,沿着管路的走向,借助管路中的阀门、测量仪表确定管路中物料的走向。例如截止阀的安装具有方向性、输送泵的出口通常安装压力表,利用这些信息可以帮助我们来确定管路中的物料走向。
5、绘制单元式化工工艺流程图
化工工艺流程图是用来表达一个化工厂或化工生产车间工艺流程与相关设备、辅助装置、仪表与控制要求的基本概况,可供化学工程、化工工艺等各专业技术人员使用与参考,是化工企业工程技术人员和管理技术人员使用最多、最频繁的一类图纸。也是即将成为化工生产技术人员了解化工生产过程的最简单、最直接的工具。所以,在我们认识了化工生产工艺流程后就必须要绘制出化工工艺流程图,更是作为一个认识、研究化工生产工艺流程的主要成果。
6、流程的组合并绘制工艺流程总图
依据所了解知识和掌握的信息将已经认识的分解成若干个单元式工艺流程合理的组合在一起,对该化工生产工艺流程进行全面的了解和认识。最后画出完整的化工生产工艺流程图。
三、结语
总之,要认识好化工生产工艺流程,必须先采集相关的基本信息,然后根据设备铭牌和设备外形来查找关键设备,依靠相应的管路及所用测量仪表,将整个流程由大化小、各个击破。牛在庖丁眼里不是一条完整的牛,而是形形的骨头和各式各样的器官。最后再由小成大、从片面到全面,彻底认识该生产工艺流程。
特别说明:以上建立的认识化工生产工艺流程的方法和步骤是针对初学者而言的,对掌握了一些化工知识的人在认识流程时,也不一定非得依照这些方法和步骤,可从生产的原料储罐开始,沿着管路一路摸索下去,一直到产品的出料、包装,这样会简单、快捷许多。
课题项目:本文为“高职应用化工技术专业核心课程资源库建设研究”的论文(常州科教城院校基金项目K2011331)。
关键词:SCADA系统,Sunwayland组态,Siemens,s7-300,PLC可编程控制器,变频调速控制技术,语音电话报警
概述
一、系统介绍
SCADA(SupervisoryControl And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广,它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。通过对上位机组态,根据中央空调系统制冷机房设备运行工艺流程对下位机进行程序编制,使制冷机房设备按照设计的工艺流程及精度要求自动运行,用户通过INTERNET可以从IE浏览器上远程访问Sunwayland的工程画面,实现24小时无人值守且保证中央空调科学节能运行,为客户提供舒适可靠高品质的冷负荷需求。论文参考网。
二、系统构成
1、上位机选用研祥工控机,安装国内知名组态软件Sunwayland WWW网络版6.1。
2、下位机控制核心选用多功能模块化的可编程控制器Siemens s7-300,选用CPU314、CP340通讯处理器(R485接口)、通过通讯的方式控制Siemens变频器MM430。
3、现场测量控制元件(如温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器、电动阀门等等)选用国际知名品牌如Siemens、Honeywell、Danfoss,通过开关量和模拟量输入模块采集现场设备运行状态及数据,通过开关量和模拟量输出模块控制现场执行设备。论文参考网。论文参考网。
4、SCADA系统结构共分四个层次如图所示:
三、系统软件、硬件部分清单
序号 监控中心设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 STEP V5.4 SIEMENS 1 套 含驱动协议硬件狗 2 Sunwayland6.1 Sunwayland 1 套 WWW网络版 3 东进语音卡 DN081A 1 套
4 CPU314C-2DP SIEMENS 1 块
5 PS307(10A) SIEMENS 1 块
6 CP341(RS485) SIEMENS 2 块
7 Rail SIEMENS 0.83 米
8 128k存储器 SIEMENS 1 块
9 SM331 SIEMENS 2 块 8路 10 SM332 SIEMENS 1 块 8路 11 SM321 SIEMENS 1 块 32DI*24VDC 12 SM322 SIEMENS 1 块 32DO*24VDC/0.5A 13 工控机910B EVOC 1 台
14 MPI编程电缆 SIEMENS 2 件 USB口 15 打印机 HP 1 台 激光 16 控制柜柜体 RITTAL 1 套 玻璃门2.2*0.8*0.6 序号 现场设备名称 品牌型号 数量 单位 备注 1 冷水机组 YORK 2 台 MODBUS RTU,RS485 2 冷冻水泵 凯泉 3 台 变频MM430 3 冷却水泵 凯泉 3 台
4 冷却塔 联丰 2 台
5 冷冻定压补水装置 Flamac 1 台
6 电动开关阀 Danfoss 6 个
7 电动调节阀 Danfoss 3 个
论文关键词:集输与注水,工艺模型,优化分析,流程模拟
1 概述
集输与注水系统生产优化开拓性地将地面流程模拟技术大规模应用在油田上游企业,不仅带来节能降耗、安全生产等直接效益,而且在提高生产决策质量、改善生产工作效率、增进人员技术水平等方面能够发挥积极的管理效力,推动油田企业经营更加科学化、精细化、规范化、集约化。
2 国内外集输与注水系统现状
20世纪80年代后期,随着计算机技术和网络技术的迅速发展,流程工业控制开始突破自动化孤岛模式,出现了集控制、优化、调度、管理、经营于一体的综合优化新模式。20世纪90年代以来,计算机集成生产系统的研究已成为自动化领域的一个前沿课题。国外大型流程企业、特别是石油化工企业均重视信息集成技术的应用,纷纷构架工厂级、公司级甚至超公司级的信息集成系统。
近年来英国、美国、西欧等国家已有多家石油公司在实施流程模拟、先进控制与过程优化项目,推动了流程工业综合优化技术在实际生产中的应用,如AGIP、BP、Shell石油企业都相继建立了综合优化系统。目前国际先进的油田生产信息系统是对油田生产过程进行建模(建立油藏模拟模型、油气集输模型、注水生产模型、机采模拟模型、热采生产模型、污水处理和电力系统等模型)。然后通过开放模拟环境将油田生产模型集成起来,形成完整的油田生产整体模型,即虚拟油田生产系统。
我国在流程工业综合优化技术与系统的研究与产业化过程中同国外先进技术相比还存在一定差距,应用的深度和广度、系统化程度不够,国内应用主要以引进为主。生产过程优化在石化炼油行业的流程企业应用较多,在油田采集生产过程中较少[1]。目前在油田企业上海油气分公司平湖油气田、中石油大庆油田采油六厂开展了综合流程优化工作,并且取得了一定效益。与国外相比,国内油气集输与注水系统存在设备运行效率不高、工艺流程不尽合理、能耗较高等问题。随着油田勘探开发工作的不断深入,老油田高含水、新区低品质油藏占的比例不断增加,地面条件也更加复杂,对油气集输与注水系统的技术要求也越来越高,特别是老油田单靠某一新型设备或某一单元的技术改造,节能降耗的空间不大,因此必须重视系统的整体优化。
3集输与注水系统优化在江苏油田的应用与创新
在节能减排作为国家“十一五”节能规划工作目标的背景下,中国石化2007年提出了在油田企业开展地面油气生产系统优化工作,实现节能减排的要求,在此背景下,江苏油田进行了集输与注水系统生产优化项目建设工作。
3.1 主要建设内容
集输与注水系统优化项目在江苏油田推广应用的建设内容包括:
(1)建立采油厂的油气集输工艺模型,并进行优化分析,提出优化分析报告。
(2)建立采油厂的注水工艺模型,并进行优化分析,提出优化分析报告。
(3)将集输与注水系统生产优化项目涉及的数据集成到“江苏油田勘探开发一体化数据中心”。
(4)实现模型优化分析所需油水井生产动态数据的自动导入。
(5)开发4类用户操作界面,站级油气生产操作界面、站级注水生产操作界面、厂级油气生产管理操作界面、厂级注水生产管理操作界面。
(6)建立局级集输与注水系统生产精细化管理查询显示系统。
3.2 系统技术路线
江苏油田集输与注水系统生产优化模型系统由三层组成,第一层为队(区块)级生产管理优化层,包括各站级的集输和注水优化模型;第二层为厂级生产管理优化层,将各站级集输和注水优化模型进行整合集成,形成厂级的集输和注水优化模型。第三层为局级管理优化层,将各厂级优化模型数据集中管理分析期刊网,实现精细化管理的量化,提供决策依据。
图1 集输与注水系统生产优化模型系统结构图
数据层:将来自源头数据库的生产数据通过数据接口软件导入模型,数据导入周期为每天一次。静态数据通过数据调研手动添加到数据层。
流程模拟优化层:将导入生产数据的集输和注水模型调整后,依据生产实际,对进行优化分析后,通过模型接口软件将分析结果提交到应用层。
功能应用层:利用模型优化分析的结果,制定集输与注水系统的生产优化方案,以及精细化管理方案。
通过开放数据接口如ODBC、OLE DB,从数据采集层中提取集输与注水系统的数据送给模型。
集输和注水模型是利用流程模拟软件,通过采集现场数据,建立起来的虚拟生产系统,通过实际生产数据对模型进行校核,使模型与实际生产过程相吻合,达到模拟实际生产过程的目的[2]。
图2 系统技术路线图
通过分析,系统的技术路线主要包括四个部分:(1)数据收集;(2)建模(包括数据接口及操作界面开发);(3)模型校核;(4)优化分析。
江苏油田引进软件的运行及授权采用客户端/服务器(C/S)模式,网络主干要求百兆以上,桌面十兆以上,需要配置授权服务器、模型存储服务器、客户端操作专用计算机。
根据系统配置原则和江苏油田实际情况,充分利用现有硬件设备和软件资源,同时购买配置上游专用软件,还开发相应的模型操作界面及数据接口软件[3]。软件配置见表1。
表1 系统软件配置表
序号
软件名称
江苏油田数量
备注
1
上游专用工艺流程模拟软件
Aspen HYSYS
3套
艾斯本公司
2
模型操作界面Aspen Simulation Workbook(ASW)
3套
艾斯本公司
3
原油处理包(根据化验据模拟原油)Aspen HYSYS Crude
1套
艾斯本公司
4
模型集成管理软件
关键词:化工项目;环境影响评价;工程分析;工作技巧
Abstract: The chemical project environmental impact assessment is the more complex types in the environmental impact assessment working , the accuracy of the engineering analysis results are closely related to the EIA report quality. This article sums up the engineering analysis job skills in the chemical engineering project environmental impact assessment from the data collection and first analysis, process analysis and pollution producing links, material balance and water balance, pollution sources and pollutants emission analysis, environmental protection measures analysis and so on, providing the reference for the future project analysis.
Key words: chemical project; environmental impact assessment; engineering analysis; job skills
中图分类号:TU9文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
化工项目环评的一般特点是:涉及的危险物质较多、工艺流程长、工艺复杂、主副反应多、反应时往往处于高温高压等危险状态、产污环节多、污染物种类多且成分复杂、污染物源强确定困难等。即使同类、同一产品的化工项目,也因生产方式、工艺过程的不同,使得污染物的排放方式、排放量等也会有很大的差异。这些都决定了其环境影响因素复杂多样,因此,化工项目环境影响评价的内容与编写要点有别于其他建设项目,其环评工作普遍具有工作量大、难度大、编制时间长等特点,而这一特点在工程分析阶段尤为突出。
工程分析是环评工作中分析建设项目环境影响内在因素的重要环节,它是环评工作的根本,是环评报告编写的基础。一般来说,工程分析的质量,决定了环评报告的质量,为此许多环评工作者把工程分析放在环评工作的首要位置。工程分析作为化工项目环评文件中的核心内容,分析是否到位是决定环评报告质量好坏的关键。本文从以下几个方面对化工项目环评工程分析的工作技巧做初步的探讨:
1 资料的收集与初步分析
收集资料是工程分析的第一步,化工项目,尤其是新工艺、新产品的精细化工项目,相关资料很少,在收集资料时不要放过任何可能有用的信息。化工项目工程分析收集的资料包括建设项目可行性研究报告、同类项目的环评报告、初步设计和试生产数据,以及实地考察同类企业的环评报告和常规监测数据、操作规程等。除此之外还可以收集验收监测报告、清洁生产报告、全国污染源普查数据、相关论文、设计规范、专利等。在收集到资料后对各种资料进行研读、筛选、归纳,并提取汇总有用的信息,列成表格,再次使用时极为方便。
在此阶段需要注意的技巧包括:收集资料时秉承“宁滥勿缺”的原则,尽可能全的收集相关资料;注重对资料的分类归纳以及分析比较。
2 工艺分析及产污环节分析
工艺分析是工程分析的基础和主体,环评工作关心的是工艺过程中产生污染物的具体部位、污染物的种类和数量。生产工艺了解的越细致,产污环节判定就越准确,后面的工作就越有针对性。工艺分析的具体内容包括:生产方法及工艺路线分析、工艺流程及污染源排放情况说明以及污染源分类汇总。经过工艺分析后应得到的成果包括,①生产方法及工艺路线污染分析结论;②环境影响评价因子分析;③污染源分类分布表和分类排放状况。
环评工作中的工艺分析有别于工程设计中的工艺流程,工艺分析应服务于产污环节分析,即工艺分析的目的是为了找出项目生产中的污染因素,为环境影响分析服务。在工艺分析阶段,主要注意的技巧是时刻牢记工艺分析的落脚点,对工艺资料的分析要脉络清楚、条理分明,切忌工艺资料不加分析,随意堆砌;或者照抄照搬工艺设计工艺流程,与产污环节没有联系,而对后续工作没有照应。
3 物料衡算与水平衡
3.1物料衡算
物料衡算是根据质量守恒定律而进行的物料平衡计算,包括总物料衡算、有毒有害物料衡算和有毒有害元素物料衡算,它既可用于化工生产全过程或某一阶段总物料的平衡计算,也可用于任一组分的衡算。物料衡算其基本原理为投入某系统的物料等于该系统产出物质的产量和物料流失量之和。
环评中的物料平衡与工程设计中物料平衡有所区别的是,工程设计中考虑主要原料和产品的投入和产出,而忽略了其他排入环境的那部分损失量,在环评中物料平衡主要侧重损失的部分以何种形式和何种途径进入环境。
在进行物料衡算过程中,需注意以下几点:一是注意转化率不同于收率。转化率是指参加反应的原料量和投入反应设备的原料量的百分比,它包括主反应和副反应;而收率仅指生成目标产品的原料消耗量和投入反应设备的原料量的百分比,它仅包括主反应。二是物料的流向要注意结合物质的沸点、溶解度、饱和度、饱和蒸气压等理化性质。三是注意绘制重金属或有毒有害化学品等特征物质物料平衡图。四是物料平衡图绘制完成后,要及时与建设方的技术人员沟通交流,核实完善物料平衡图,进一步保证工程分析的准确性和科学性。
3.2水平衡
水平衡是环评导则明确的任务,通过工程分析中的水平衡分析,可以核定化工建设项目中废水排放情况,为废水质量方案的确定和水污染物总量控制提供依据,同时提出用水计划和节水方案。水作为工业生产中的原料和载体,在任一单元内都存在着水量和平衡关系,同样可以依据质量守恒定律,进行水平衡计算。
化工生产中所主要涉及到的水的种类包括:一次水、回用水、循环水、除盐水、蒸汽、浓盐水、排放水等七种类型。在绘制的水平衡图中须清楚的标出每种水的用途和去向,在计算各种水的用量、排放量和水重复利用率时也较为简便。需要注意的是化工项目中还有原料含水、反应生成水、产品和污染物含水等,在绘制水平衡图时容易遗漏。
[关键词]循环烃 MTP 作用
中图分类号:F451 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0377-01
循环烃是MTP工艺流程中的活跃分子,循环烃的反应是一个复杂的过程,循环烃可以促提高丙烯选择性的精确度和纯度。参与反应的循环烃的种类也十分复杂,包括C2、C4、C5/C6等。随着C2循环烃乙烯含量的增加可以提升丙烯的生成率;C4循环烃还可以抑制C4生成物的产生,烯烃的歧化反应和高分子的裂解等方面来实现人们对MTP工艺的要求。
一、MTP工艺流程概述
MPT工艺主要包括反映部分、再生部分、气体冷却和分离部分、碳氢压缩部分和精制部分五个部分组成。甲醇制丙烯的MPT工艺的主要产物是丙烯,其副产品好包括乙烯、LGP和汽油。这些产物在我国化工企业中发挥着重作用。
1.反应部分
新鲜甲醇回收塔返回的甲醇通过一系列的换热设备,使其温度达到275℃,将其混合物引入反应器中,在1.6MPa下和氧化铝的催化剂下生成二甲醚产物,然后与各类循环烃等混合物共同进入MTP反应器,在480℃,0.13MPa的条件下,在沸石基催化剂的作用下生成以丙烯为主的混合物。
2.再生部分
循环烃主要参与MTP工艺中反应器的再生成部分,其反应部分发生二甲醚与循环烃C2、C4、C5、C6等混合进入三台反应器中,一般开两台,另一台作为备用机。反应器长时间的反应很容易在催化剂的表面生成一层结焦物质,对催化剂的活性造成不利影响,从而影响某些产物的转化率,例如丙烯。针对这一现象需要对催化剂再生成,使其反应继续进行。
3.冷却和分离部分
从反应器出来的产物首先通过降温,使其温度达到190℃,在进入三个预激冷凝塔,利用激冷水的冷却功能将其降温至55℃,然后将其送入激冷塔,再次用激冷水将其冷却至40℃,最后送入碳氢压缩单元。从激冷塔出来的产物大部分回到激冷塔进行循环处理,小部分产物运输到甲醇回收塔,使其与新鲜的甲醇进行混合,从新进入反应器。
4.碳氢压缩部分
经过激冷塔送入压缩单元的气体,温度在40℃,压力在0.105MPa,将其通过碳氢压缩机,使其压力达到2.29MPa,每层的压缩都设有水冷器和分离器,分离出水分和液态烃,分出的水分进入激冷塔用作激冷水,而液态烃送入四级压缩分离器,将液态烃与气态烃进行分离,并将其分别送入气烃干燥器和液烃干燥器进行干燥处理。
5.精制部分
干燥后的液烃和气烃分别进入脱丙烷塔和脱丁烷塔。脱丁烷塔中主要将C4、C5+进行分离,然后将C4烃进入脱丙烷塔。C5+烃进入脱己烷塔,进行C5烃和C6+烃的分离,C5以下的烃基本上进入反应器中继续循环,C6以上的烃经过冷却处理,制成汽油。
C3烃进入脱丙烷塔进行分离,冷却后进入脱乙烷塔,然后将其产物送入C3分离塔,将其塔顶蒸汽冷却处理后只得丙烯。
脱乙烷塔的塔顶蒸汽通过脱乙烷塔压缩机处理,使其达到3.7MPa,然后送入脱甲烷塔进行分离,脱甲烷塔顶物作为燃料气,而其底物送入C2分离塔进行分离制成乙烯。
二、循环烃的作用
MTP工艺流程中所涉及的反应十分复杂,烯烃的含量的也十分复杂,烯烃之间还可能发生氢转反应,从而生成烷烃和芳烃。循环烃在MTP工艺中主要发挥提高丙烯生成率、控制反应器温度、抑制副反应、提高丙烯选择性或加大反应等作用。
1.丙烯收率提升的作用
MTP工艺中丙烯的制作流程的反映部分为甲醇在沸石基催化剂的作用下转化为烃类混合物,甲醇的转化率基本上达到99%,其中有85%转化为烃类混合物,其中主要产物为丙烯。在MTP反应器出口处设计循环烃,气态烃中的丙烯转化率为32.9%,则丙烯收率为28%。但是在实际操作过程中由于催化剂的性能、循环烃的选择等数值并不能完全达到设计标准,因此丙烯的收率并不理想。
丙烯的挥发率效的特性决定其分馏精制十分困难,C2循环烃在MTP工艺中循环反应和丙烯聚合的环节中发挥重要作用,其一是C2循环烃进入MTP的反应器中可以降低甲醇的的分压,其二是在精制部分中C2循环烃C4烯烃发生歧化反应可以生成丙烯,从而增加丙烯的收率。
2.控制反应温度的作用
循环烃的引入看似与反应器温度没有直接关系,但是通过补入蒸汽、中间气相以及循环烃进入物料的调节,可以有效控制反应器每床层的出口温度,从而保证相应产物的收率、转换率和安全性。
循环烃在催化剂的作用下可以吸收部分催化剂床层的温度,首先C5/C6循环烃的裂解反应也会吸收部分温度,其次在MTP工艺中引入循环烃可以提升低碳烯烃的选择性;其三是烯烃特有的歧化反应,即不同的烯烃分子,可以转化为两个相同的烯烃分子,例如C2循环烃中的乙烯和C4循环烃中的丁烯两者反应可以生成丙烯,这一反应过程是一个吸热的过程;其四是大量的循环烃与等分的甲醇同时进入MTP工艺的反应器等,这四方面都有利于催化剂床层的温度控制。
3.提高丙烯选择性和转化率的作用
循环烃反应过程中会生成除丙烯以外的C2、C4、C5、C6等副产物,在MTP工艺中将这些副产物加入反应器中可以抑制副反应的发生,从而增加C3H6的生产,从而提升丙烯的选择性;在一定温度(475℃―478℃)下,通过循环烃反应间接控制反应器温度,使催化剂活性达到最佳状态,从而促进丙烯的选择性达到最佳状态,因此循环烃的恰当运用可以提高循环烃的选择性。
MTP工艺流程中的主要反映是一个增加压力的反应,循环烃的加入可以有效降低C2、C4、C5、C6等产物的分压,又可抑制副反应的发生,从而提升丙烯的转化率。
结束语
综上所述,循环烃在MTP工艺流程中发挥重要作用,直接或间接对其产物的收率、转换率、反应器温度和丙烯的选择性等方面产生影响。循环烃在不同环节中发挥不同的作用,主要体现在反应部分中降低甲醇的分压和发生歧化反应,从而增加丙烯的收率;在反应器温度控制方面高烃分子通过裂解、烯烃的歧化反应等吸收热量,从而实现温度控制的目的;在循环烃选择性和转化率方面方面可以根据需要将循环烃反应所生成的产物加入反应器内抑制其它副产品的生成,从而提升产物的纯度等。但是在MTP工艺实际操作中仍然存在很多的问题需要我们不断改进和完善,从而提升MTP工艺水平和推动我国化工企业的进一步发展。
参考文献:
[1] 王鹏成,董艳丽.循环烃在MTP工艺中的作用[J].科技风.2013(23).
[2] 刘素丽,雍晓静,罗春桃.Lurgi MTP工艺循环烃组分分布研究[J].煤化工.2014(5).