化工工藝分析精選(九篇)

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第1篇：化工工藝分析范文

關(guān)鍵詞：污泥干化無(wú)害化減量化資源化 隔膜壓濾 組合式 煙氣 蒸汽 導(dǎo)熱油

中圖分類號(hào)：[TU992.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1前言

隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展，城市污泥產(chǎn)量的與日俱增和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，污泥的處理和處置已經(jīng)成為一個(gè)敏感的全球環(huán)境問(wèn)題。污泥干化焚燒是污泥無(wú)害化處置的重要方法。污泥干化焚燒可以使污泥的體積減少到最小化（ 減量90%以上）；可以回收能量，用于污泥自身的干化或發(fā)電供熱；能夠使有機(jī)物全部碳化，殺死病原體，使污泥徹底無(wú)害化。但污水處理廠產(chǎn)生的污泥因含水率高，不能簡(jiǎn)單作為發(fā)電燃料應(yīng)用，污泥要作為發(fā)電燃料，必須進(jìn)行干化處理。采用何種污泥干化工藝是本文分析比較的重點(diǎn)。

2污泥干化工藝介紹

污泥干化工藝主要分機(jī)械壓榨干化工藝和加熱烘干干化工藝，其中機(jī)械壓榨干化工藝又包含普通機(jī)械干化工藝、隔膜壓濾干化工藝、組合式機(jī)械干化工藝；加熱烘干干化工藝又包含煙氣熱干化工藝、蒸汽熱干化工藝、導(dǎo)熱油熱干化工藝。

2.1 普通機(jī)械干化工藝

2.1.1工藝介紹

我國(guó)常用的普通機(jī)械脫水方式為帶式壓濾脫水機(jī)脫水和螺旋壓榨式離心機(jī)脫水。這兩種機(jī)械均為通過(guò)一級(jí)壓榨過(guò)濾使初始濃度為約97%含水率的污水變成80%水分左右的污泥。

2.1.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：帶式壓濾脫水機(jī)具有低速運(yùn)行，無(wú)噪聲，處理量較大；螺旋壓榨式離心機(jī)處理能力相對(duì)較大，可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

缺點(diǎn)：帶式壓濾機(jī)存在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差、臭味大、濕氣大，易造成二次污染，而螺旋壓榨離心機(jī)則電耗比較大。通常情況下，處理100t/d的污泥，電機(jī)功率需要60kW左右。另外，以上兩種形式處理后含水率只能達(dá)到75~80%左右，不能滿足污泥進(jìn)鍋爐焚燒的要求。

2.2隔膜壓濾干化工藝

2.2.1工藝介紹

污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥通過(guò)泵輸送到污泥處理池內(nèi)，經(jīng)過(guò)加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM和絮凝劑），攪拌處理，污泥與藥劑充分反應(yīng)，污泥含水率調(diào)理為95%~97%，再通過(guò)泵輸送到污泥隔膜壓濾機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾壓榨后，分解成45%~55%水分的干泥與濾液，干污泥可通過(guò)鍋爐焚燒處理。

2.2.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：能直接一步到位將97%水分的污泥直接脫水至50%水分以內(nèi)，滿足循環(huán)流化床入爐焚燒的要求，且在低濃階段脫水效率很高，能耗較低。

缺點(diǎn)： 壓榨時(shí)間較長(zhǎng)，一個(gè)循環(huán)周期時(shí)間約3小時(shí)45分鐘；不能連續(xù)出料，單臺(tái)設(shè)備處理能力不大，數(shù)量較多；板框壓濾機(jī)濾布采用采用PP或聚酰胺制造，使用壽命不長(zhǎng)；板框壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅裝置有待完善，目前需借助人工卸料，消耗勞動(dòng)力；需要增加一定量的絮凝劑（木屑或生石灰），增加了運(yùn)行成本。

2.3組合式機(jī)械干化工藝

2.3.1工藝介紹

組合式機(jī)械脫水是分二級(jí)機(jī)械脫水，即第一級(jí)隔膜壓濾機(jī)脫水后增加強(qiáng)力帶式壓濾機(jī)二級(jí)脫水。主要工藝流程為：污水處理廠含水率97%污泥溶液經(jīng)污泥泵輸送至污泥池儲(chǔ)存，經(jīng)加藥調(diào)質(zhì)(藥劑PAM)，通過(guò)螺桿泵進(jìn)料至隔膜板式機(jī)壓榨至55%含水率后，經(jīng)過(guò)皮帶輸送機(jī)送至強(qiáng)力帶式壓榨機(jī)壓濾至含水率為45% ~50%，干污泥可通過(guò)鍋爐焚燒處理。

2.3.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：隔膜壓濾機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于絮凝劑用量低，在低濃階段脫水效率很高；缺點(diǎn)在于高濃階段脫水效率低下，造成脫水時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)量低。強(qiáng)力帶式脫水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于高濃段采取連續(xù)脫水，效率高；缺點(diǎn)在于低濃段藥劑用量高，造成運(yùn)行成本高。組合式機(jī)械脫水工藝是在低濃段采用隔膜壓濾機(jī)，達(dá)到55%水分污泥后，再用強(qiáng)力帶式機(jī)脫水至45%水分，這樣充分發(fā)揮了兩種設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，有利于降低運(yùn)行成本，節(jié)約占地和投資。

缺點(diǎn)：板框壓濾機(jī)濾布采用采用PP或聚酰胺制造，使用壽命不長(zhǎng)；板框壓濾機(jī)自動(dòng)卸餅裝置有待完善，目前需借助人工卸料，消耗勞動(dòng)力。

2.4 煙氣熱干化工藝

2.4.1工藝介紹

利用鍋爐煙氣余熱干化污泥，將污水處理廠經(jīng)過(guò)一級(jí)脫水的80%含水率污泥，干化成45%含水率污泥（可控制），主要干化設(shè)備為轉(zhuǎn)鼓干化機(jī)，主要發(fā)源于日本和德國(guó)等國(guó)。

2.4.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：利用鍋爐煙氣余熱干化污泥，可以在不用消耗新能源的情況下，將污水處理廠污泥的含水率降低，使污泥干化過(guò)程中運(yùn)行成本較低，開(kāi)辟了一條廢物循環(huán)利用，以廢治廢的有效途徑 。

缺點(diǎn)：對(duì)于污泥處理量較大的應(yīng)用場(chǎng)合，煙氣環(huán)保處理困難，須對(duì)大量煙氣進(jìn)行二次處理；安全性、經(jīng)濟(jì)性較差，系統(tǒng)設(shè)備龐大；需要有熱源鍋爐煙氣。

2.5蒸汽熱干化工藝

2.5.1工藝介紹

利用中壓蒸汽（1.2MPa)為熱媒介質(zhì)，加熱干化污泥，將污水處理廠經(jīng)過(guò)一級(jí)脫水的80%含水率污泥，干化成45%含水率污泥（可控制），主要干化設(shè)備為盤(pán)式污泥干燥機(jī)等。

2.5.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：蒸汽與污泥不接觸，蒸汽冷凝后可回用；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，裝置占地面積??；熱量利用率高，熱量利用率可達(dá)80%-90%；廢氣處理量小，可相應(yīng)的減少或省去部分輔助設(shè)備；可適應(yīng)污泥含水率變化，產(chǎn)品干化均勻性高。

缺點(diǎn)：每噸污泥需消耗蒸汽量0.7噸，污泥干化成本較高；設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行易腐蝕。

2.6 導(dǎo)熱油熱干化工藝

2.6.1工藝介紹

利用導(dǎo)熱油為熱媒介質(zhì)，加熱干化污泥，將污水處理廠經(jīng)過(guò)一級(jí)脫水的80%含水率污泥，干化成45%含水率污泥（可控制），主要干化設(shè)備為污泥烘干機(jī)等。

2.6.2工藝特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：熱效率高，最高可達(dá)95%；適合無(wú)配套熱電廠項(xiàng)目；具有自清理作用，防止物料結(jié)疤和粘壁；無(wú)粉塵污染，操作環(huán)境清潔，符合環(huán)保要求。

缺點(diǎn)：需要添加輔助燃料天然氣；污泥沒(méi)有被資源化利用。

3污泥干化工藝綜合比較

3.1 技術(shù)比較

綜合評(píng)價(jià) 脫水效果差、臭味大、易造成二次污染 脫水效果較好、占地較大、單設(shè)備能力較小 脫水效果較好、占地較小、單設(shè)備能力較大 脫水效果較好、須有煙氣、煙氣二次處理困難 脫水效果較好、須有蒸汽、運(yùn)行成本較高 脫水效果最好、終端產(chǎn)品可直接綜合利用

3.2 經(jīng)濟(jì)比較

經(jīng)技術(shù)比較，推薦選用組合式機(jī)械干化工藝和導(dǎo)熱油熱干化工藝。故僅對(duì)以上兩種干化工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。

4結(jié)論

1）為解決日益嚴(yán)重的污泥對(duì)環(huán)境所造成二次污染問(wèn)題，建設(shè)污泥干化工藝設(shè)施是十分必要的。

2）采用組合式機(jī)械干化工藝的單噸污泥總處理成本低于導(dǎo)熱油熱干化工藝，經(jīng)組合式干化脫水后污泥含水率可降至45%~50%，滿足鍋爐焚燒發(fā)電要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 溫?zé)ㄐ?，污泥無(wú)害化、減量化、資源化處理新技術(shù)，北京，科學(xué)出版社，2009年5月

[2] 韓保平，固體廢物處理與利用，武漢，華中科技大學(xué)出版社，2010年6月

作者簡(jiǎn)介：

黃 華(1979—)，男，浙江省杭州市人，高級(jí)工程師。

第2篇：化工工藝分析范文

關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì);化工設(shè)備;安裝工程;研究探討

1化工工藝不同類型的設(shè)計(jì)

按照工作流程，化工工藝不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容分為：概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)。（1）概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容?；すに囋O(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容就是確定設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)參數(shù)，確定中試設(shè)計(jì)的大小規(guī)模以及小試內(nèi)容。（2）中試設(shè)計(jì)的內(nèi)容。中試設(shè)計(jì)內(nèi)容就是對(duì)設(shè)備安裝工藝的條件和工藝的可靠性以及合理性進(jìn)行驗(yàn)證，檢驗(yàn)設(shè)備的質(zhì)量和實(shí)用性。。（3）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)就是確定設(shè)備安裝工程的技術(shù)要點(diǎn)。（4）初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容?；すに嚨某醪皆O(shè)計(jì)，就是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，設(shè)計(jì)總概和工藝介紹等。按照基礎(chǔ)設(shè)計(jì)核定的成果和要求，根據(jù)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件，通過(guò)研究和計(jì)算優(yōu)化總體方案。（5）施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容。施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)主要是細(xì)化初步設(shè)計(jì)的原則和方案根據(jù)設(shè)備、技術(shù)條件和相關(guān)要求，確定工藝流程以及施工措施，從而歸納系統(tǒng)的設(shè)計(jì)資料。

2具體的設(shè)備安裝工藝設(shè)計(jì)

在化工工藝設(shè)計(jì)中，設(shè)備安裝作為主要的重點(diǎn)設(shè)計(jì)，涉及面廣，內(nèi)容復(fù)雜。（1）車間設(shè)備的布置設(shè)計(jì)。化工設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)過(guò)程中，車間設(shè)備的科學(xué)布置很重要，設(shè)備放置要符合生產(chǎn)線的優(yōu)化組合、能源的就近利用、安全生產(chǎn)、方便檢修等，為車間營(yíng)造整潔、寬敞、通暢的空間生產(chǎn)環(huán)境。（2）操作臺(tái)以及設(shè)備支架的設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)備和儀器裝置等在安裝過(guò)程中不同程度的需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的支架，確保設(shè)備運(yùn)行的安全。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的重點(diǎn)就是操作臺(tái)和支架的材料質(zhì)量必須滿足承載設(shè)備裝置的能力，經(jīng)久耐用，牢固可靠。另外，需要注意操作臺(tái)的采光設(shè)計(jì)。（3）保溫設(shè)計(jì)以及刷漆處理設(shè)計(jì)?；どa(chǎn)裝置中，保溫設(shè)備占有一定的比例。該設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)要注意其工作性能發(fā)揮和受環(huán)境因素的影響。在生產(chǎn)過(guò)程中，保溫設(shè)備由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，放置位置不科學(xué)，受外界降溫的影響，可能造成設(shè)備功能速減，通道不暢，試劑凝固等，嚴(yán)重會(huì)造成安全事故；因此，對(duì)保溫設(shè)備的放置設(shè)計(jì)和刷漆保護(hù)設(shè)計(jì)，必須重視。（4）設(shè)備的位置設(shè)計(jì)。設(shè)備的位置設(shè)計(jì)，要根據(jù)生產(chǎn)工藝流程的要求，合理安排；大型的工藝設(shè)備往往有多個(gè)部件的安裝而完成，尤其是化工設(shè)備，往往需要高度的密封性要求，比如，分餾塔等。在設(shè)計(jì)中，要把安裝位置處理得當(dāng)。（5）設(shè)備安裝技術(shù)說(shuō)明設(shè)計(jì)?；ぴO(shè)備的安裝過(guò)程，是人工和機(jī)械共同合作的運(yùn)行系統(tǒng)，順序性要求很高，固定和防治標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，因此，所有施工中需要注意的技術(shù)要點(diǎn)，都要相應(yīng)地做好說(shuō)明。說(shuō)明設(shè)計(jì)要言簡(jiǎn)意賅，通俗易懂，可操作性強(qiáng)。

3化工設(shè)備安裝的工藝設(shè)計(jì)

設(shè)備安裝設(shè)計(jì)是化工設(shè)備工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，是有效整合各種資源，充分利用車間空間，實(shí)現(xiàn)能源就近利用、設(shè)備優(yōu)化組合、生產(chǎn)運(yùn)行安全順暢、便于維修等工作目標(biāo)的主要途徑。3.1化工設(shè)備的吊裝孔位置設(shè)計(jì)（1）設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)。設(shè)計(jì)中，設(shè)備裝置的吊裝口必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的位置，設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)有六：一是靠近設(shè)備裝置的易損部件；二是水平向上路徑盡量短；三是運(yùn)輸通道面積最小化處理；四是同一層設(shè)備的吊裝口，必須在同一垂直面；五是最底層設(shè)備的吊裝口四周周不可布置設(shè)備；六是方便進(jìn)出。（2）位置設(shè)計(jì)。設(shè)備吊裝口的位置設(shè)計(jì)，通常來(lái)說(shuō)，車間長(zhǎng)度36米以上，吊裝口設(shè)計(jì)位于中間；車間空間小，吊裝口可設(shè)計(jì)于一端。（3）尺寸設(shè)計(jì)。吊裝口的設(shè)計(jì)要滿足的技術(shù)要點(diǎn)是保證本層裝置設(shè)備的順利吊裝和上面幾層設(shè)備的同時(shí)吊裝。口徑尺寸為大于裝置設(shè)備最大直徑300mm—400mm。（4）構(gòu)造形式設(shè)計(jì)。敞開(kāi)式吊裝：在孔的四周布置欄桿。閉式吊裝：在吊裝口上方布置砼蓋板或者木板。在設(shè)計(jì)中，兩種設(shè)備吊裝口的方式可以組合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。具體情況要根據(jù)車間空間和設(shè)備裝置的具體條件而定。既要方便上下聯(lián)系，又要增加泄壓面積。3.2安裝檢修設(shè)計(jì)（1）設(shè)備布置設(shè)計(jì)。對(duì)于直徑較小的設(shè)備，可沿墻布置，對(duì)于大直徑的設(shè)備，設(shè)計(jì)中需考慮沿運(yùn)輸設(shè)備主干道安排布置，這樣設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)安裝和檢修維護(hù)較為方便。（2）吊點(diǎn)位置設(shè)計(jì)。如果設(shè)備中有攪拌裝置，或者就地拆卸不便的設(shè)備、設(shè)備造型屬于三足式的、位置較高的、較重的各種設(shè)備等，要對(duì)吊點(diǎn)位置設(shè)計(jì)給予重視。

4結(jié)語(yǔ)

在化工設(shè)備安裝工藝設(shè)計(jì)中，不同設(shè)備，需要不同的安置，吊點(diǎn)設(shè)置也不同，安裝機(jī)械和操作規(guī)程也不盡相同，因此，要對(duì)車間或場(chǎng)地的情況分析透，勘測(cè)好，然后，根據(jù)工藝流程需要，才能完成優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳建偉.化工工藝中的設(shè)備安裝設(shè)計(jì)問(wèn)題研究[J].化工管理,2015,12:125+127.

[2]劉迅升,姜澄.對(duì)化工工藝中設(shè)備安裝設(shè)計(jì)的思考[J].化學(xué)工程與裝備,2015,11:121-122+131.

[3]韋旭光.化工工藝中的設(shè)備安裝設(shè)計(jì)問(wèn)題分析[J].化工管理,2016,21:196+198.

第3篇：化工工藝分析范文

關(guān)鍵詞：煤化工 甲醇 二甲醚

一、煤制甲醇

煤制甲醇[1]已經(jīng)是相對(duì)成熟的工藝路線，煤制甲醇工藝路線的主要差異是造氣工序的不同。目前，世界上采用煤為原料的造氣技術(shù)有魯奇（Lurgi）的固定床加壓氣化技術(shù)、德士古（Texaco） 、道化學(xué)（DOWChemical） 的水煤漿氣化技術(shù)和西門(mén)子（GSP）、殼牌（Shell） 的粉煤氣化技術(shù)。魯奇的固定床加壓氣化技術(shù)工業(yè)化時(shí)間最長(zhǎng)，但是由于該技術(shù)氣化溫度較低，生成氣中甲烷含量大，不宜用作制甲醇用合成氣。德士古爐在我國(guó)已有多臺(tái)使用經(jīng)驗(yàn)，且90%以上的材料和部件可國(guó)產(chǎn)化，因此投資較省。

二、煤制二甲醚

二甲醚的生產(chǎn)工藝路線很多[2-6]，目前工業(yè)上應(yīng)用的主要是甲醇脫水工藝和合成氣直接合成二甲醚工藝。甲醇脫水法先由合成氣制得甲醇，然后在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，甲醇脫水法又分為甲醇?xì)庀啻呋撍ê鸵合啻呋撍?；一步法以合成氣（CO+H2）為原料，合成甲醇和甲醇脫水反應(yīng)在同一反應(yīng)器中完成，伴隨CO的變換反應(yīng)，多采用雙功能催化劑。

1.甲醇脫水生產(chǎn)二甲醚

甲醇脫水法由煤制合成氣制得甲醇，然后甲醇在固體催化劑作用下脫水制得二甲醚，甲醇脫水分為氣相脫水和液相脫水兩種工藝方法。

甲醇?xì)庀啻呋撍ㄊ悄壳皣?guó)內(nèi)外使用最多的二甲醚工業(yè)生產(chǎn)方法。催化劑為ZSM分子篩或γ-Al2O3。反應(yīng)條件為0.5～1.5MPa，230～400℃。甲醇經(jīng)汽化，在換熱器中與反應(yīng)器出來(lái)的反應(yīng)產(chǎn)物換熱后進(jìn)入反應(yīng)器中進(jìn)行氣相催化脫水反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)換熱后用循環(huán)水冷卻冷凝。

液相脫水催化劑為硫酸等無(wú)機(jī)酸。甲醇脫水反應(yīng)在液相、常壓或微正壓， 130～180℃下進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱汽化送出反應(yīng)器，經(jīng)冷卻后反應(yīng)物部分冷凝。氣相經(jīng)壓縮、液化即得到產(chǎn)品二甲醚。

2.一步法生產(chǎn)二甲醚

合成氣一步法合成二甲醚工藝主要有日本NKK公司的液相一步法新工藝、大連化學(xué)物理研究所的固相新工藝、美國(guó)空氣化學(xué)品公司漿態(tài)床一步法合成二甲醚工藝等。

日本NKK公司的液相一步法新工藝是將脫CO2后的合成氣原料用活性炭吸附塔脫除硫化物后換熱至200℃進(jìn)入反應(yīng)器底部。合成氣在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑與礦物油組成的淤漿中鼓泡，生成DME、甲醇和CO2。出反應(yīng)器產(chǎn)物經(jīng)冷卻、分餾，分割為DME、甲醇和水。

美國(guó)Air products公司成功開(kāi)發(fā)了液相二甲醚新工藝，合成氣與循環(huán)氣混合后一起進(jìn)入漿相反應(yīng)器，同時(shí)加入少量水以利用水氣變換反應(yīng)調(diào)節(jié)反應(yīng)平衡。合成氣與循環(huán)氣混合前用反應(yīng)的產(chǎn)物預(yù)熱。換熱后的產(chǎn)物送入集油罐脫除所攜帶的油和催化劑。然后將氣流冷卻并分離，得到二甲醚和副產(chǎn)甲醇。

中科院大連化物所開(kāi)發(fā)了固定床合成氣一步法合成二甲醚新工藝，合成氣經(jīng)壓縮后與循環(huán)氣混合，再與反應(yīng)產(chǎn)物換熱升溫后進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)壓力2.5～4.0MPa，反應(yīng)溫度230～300℃，在金屬沸石催化劑作用下反應(yīng)生成二甲醚、甲醇、水等，經(jīng)萃取、解吸、提濃得到二甲醚。

三、煤制烯烴

國(guó)外通常以石油和天然氣為原料采用烴類熱裂解路線來(lái)生產(chǎn)烯烴，而采用以甲醇替代石腦油作原料，通過(guò)MTO、DMTO、MTP 過(guò)程生產(chǎn)低碳烯烴（乙烯、丙烯）的技術(shù)也具備建設(shè)大型工業(yè)裝置的條件。目前比較成功的主要有美國(guó)UOP公司的MTO技術(shù)、我國(guó)大連化物所的DMTO技術(shù)等。

四、煤制油

由于煤和石油都是主要由碳、氫、氮、氧、硫等元素構(gòu)成的可燃物，只是分子結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)組成上石油的H/C高于煤，所以要將煤轉(zhuǎn)化成石油要在一定的反應(yīng)條件下加氫。目前，煤制油主要有直接液化和間接液化2條路線[7-10]。

1.直接液化

在隔絕空氣的情況下，將煤加熱到430～465℃使煤熱裂解，在裂解條件下加入氫氣和催化劑，加壓到17～30 MPa，生成各種液化油。反應(yīng)條件不同可以得到不同種類的油品。目前，具有代表性的液化技術(shù)有德國(guó)兩段液化（IGOR） 工藝、美國(guó)氫煤法（H-coal） 工藝和日本的NEDOL工藝。理論上3t 煤直接液化可得到1t液體產(chǎn)品，投資回報(bào)率較高，但對(duì)煤種要求高。

2.間接液化

先將煤進(jìn)行氣化，制成合成氣（H2和CO），然后在催化劑的作用下加壓合成油品和其他化學(xué)品。煤的間接液化技術(shù)相對(duì)直接液化來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，南非SASOL公司運(yùn)用該技術(shù)生產(chǎn)油品已有50多年的歷史。約5t 煤間接液化可得到1t 液體產(chǎn)品，工藝路線較長(zhǎng)，投資回報(bào)率較低，但對(duì)煤種要求較低，產(chǎn)品品種較多。

五、煤制天然氣

根據(jù)工藝流程的不同分為直接甲烷化和間接甲烷化[11-13]。

1.直接甲烷化

煤直接甲烷化是在一定的溫度和壓力下用煤直接制成富甲烷氣。首先將原料煤破碎為一定顆粒大小，然后利用循環(huán)載體流將其加入到氣化反應(yīng)器中，利用耐硫堿金屬催化劑在CO 或CO2和H2混合的情況下，生成含有CO、H2和CH4的氣體。

2.間接甲烷化

間接甲烷化也叫兩步法煤制天然氣工藝，從氣化獲得的合成氣（H2/CO=3.1～3.3）進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器，在催化劑的作用下反應(yīng)生成甲烷產(chǎn)品氣體。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究單位對(duì)甲烷化反應(yīng)器和催化劑技術(shù)上進(jìn)行了廣泛研究，其中德國(guó)魯奇、英國(guó)DAVY和丹麥TOPSOE 的甲烷化技術(shù)處于領(lǐng)先地位。英國(guó)DAVY和丹麥TOPSOE 的甲烷化工藝相似，都是采用固定床反應(yīng)器串聯(lián)的甲烷化工藝，DAVY 工藝采用4個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)，前2個(gè)為主反應(yīng)器后2個(gè)為補(bǔ)充反應(yīng)器。TOPSOE采用3個(gè)幾乎同等功能的串聯(lián)反應(yīng)器，工藝條件也接近，壓力為3～6MPa，溫度為250～700℃。以上幾種工藝所用催化劑基本為鎳基催化劑，催化劑的選擇性較高，CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，CO2轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%以上。

第4篇：化工工藝分析范文

關(guān)鍵詞：化工工藝；節(jié)能降耗；技術(shù)措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.024

1 前言

如今，人們?cè)絹?lái)越追求物質(zhì)方面的享受，對(duì)化工工藝的要求也越來(lái)越多。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，化工工藝中使用的材料產(chǎn)生了大量化學(xué)物質(zhì)，雖然生產(chǎn)了很多高科技的產(chǎn)品，但是卻因?yàn)檫^(guò)度和隨意的排放化學(xué)物品，產(chǎn)生了很多的環(huán)境問(wèn)題，全球氣候變暖和下水道污染就有一部分因素是因?yàn)榛すに嚒Ｓ捎诨すに囍袝?huì)使用到很多化學(xué)物質(zhì)，將它們隨意的排放到水源地區(qū)，則會(huì)發(fā)生不可設(shè)想的化學(xué)反應(yīng)，甚至產(chǎn)生有毒氣體或者是液體，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐乃Y源。對(duì)此，我們必須對(duì)化工工藝中產(chǎn)生的大量廢棄物質(zhì)進(jìn)行抑制和管理，堅(jiān)決杜絕為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)而破壞環(huán)境的行為。

2 節(jié)能降耗技術(shù)的重要性

（1）隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類對(duì)未來(lái)的探索越來(lái)越深入。無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)、科技、教育、建設(shè)等方面，都有了重大的突破，但越是突破的多，人類對(duì)未知的好奇心也越來(lái)越重。尤其是對(duì)于化工工業(yè)這樣通過(guò)化學(xué)物質(zhì)就能產(chǎn)生奇妙連鎖反應(yīng)的工藝，更是迎來(lái)了無(wú)數(shù)專家學(xué)者的興趣。所以，在此方面的發(fā)展直接關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。然而，化學(xué)工藝又是對(duì)環(huán)境污染最大的一個(gè)工藝之一，如何能夠在提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的損耗，是我們值得深思的問(wèn)題。不斷推廣和使用節(jié)能降耗措施，是保護(hù)環(huán)境的首要手段。

（2）正如大家所知道的，我國(guó)的人口越來(lái)越多，人均占地面積越來(lái)越小，資源的浪費(fèi)卻越來(lái)越大，如果再不采取合理的措施節(jié)約能源消耗，那么在不久的將來(lái)，我們即將失去對(duì)資源的使用權(quán)，到那個(gè)時(shí)候，世界將陷入經(jīng)濟(jì)危機(jī)，甚至嚴(yán)重影響到我們的正常生活。所以，推行節(jié)能降耗措施，不僅是為了保護(hù)環(huán)境，更是為了降低對(duì)資源的使用度，提高資源的利用率，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，我們才能擁有更加長(zhǎng)久而穩(wěn)定的未來(lái)。

（3）如今，我們已經(jīng)能夠感覺(jué)到全球氣候變暖現(xiàn)象，尤其是生活在城市的人，已經(jīng)很久看不到藍(lán)天白云和晚上的星星了。正是由于對(duì)環(huán)境的破壞，使空氣受到了嚴(yán)重的污染；正是由于化工工藝廢棄物的排放，讓我們?cè)僖部床坏角宄阂?jiàn)底的河流；正是由于國(guó)家對(duì)環(huán)境的保護(hù)力度不足，讓我們?cè)僖矡o(wú)法看到一個(gè)健康的社會(huì)。所以推行節(jié)能降耗技術(shù)不僅是為了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更是為了還給我們一個(gè)健康干凈的生活環(huán)境，實(shí)行節(jié)能降耗措施已經(jīng)刻不容緩。

3 節(jié)能降耗技術(shù)措施的實(shí)行

（1）購(gòu)置先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備。化工工藝產(chǎn)生的有毒物質(zhì)無(wú)法進(jìn)行清理，主要還是沒(méi)有先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行加工處理，因此，必須采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能設(shè)備，這樣才能夠最大程度的降低化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的影響。比如說(shuō)，選擇符合要求、有質(zhì)量保證的轉(zhuǎn)換器、空冷器、分流塔等機(jī)械設(shè)備，對(duì)整個(gè)加工工藝進(jìn)行改裝調(diào)整，替換掉耗熱量大、耗電量強(qiáng)的設(shè)備，采用導(dǎo)熱性好、電阻小的機(jī)械材料進(jìn)行加工工藝。只有在化工工藝實(shí)行前，對(duì)所有的設(shè)備做到節(jié)能環(huán)保，才能從根本上杜絕有害物質(zhì)的產(chǎn)生，只要阻斷了其有害物質(zhì)的生產(chǎn)口，徹底杜絕它的出現(xiàn)，保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)就實(shí)現(xiàn)了一大步。

（2）加強(qiáng)后期處理工作。盡管良好的節(jié)能環(huán)保設(shè)備能夠阻斷大部分的有害物質(zhì)產(chǎn)生，然而，化工工藝本身就是化學(xué)物質(zhì)的生成，我們想要生產(chǎn)出更加高科技的產(chǎn)品，就不可避免的要產(chǎn)生有害物質(zhì)，盡管已經(jīng)減少了有害物質(zhì)的產(chǎn)生，但是對(duì)于剩下的少量有害物質(zhì)的處理我們也絕對(duì)不能馬虎，一定要做好后期的加工處理工作，不能直接將廢棄物和有毒物質(zhì)排入下水道或釋放到空氣中。要采用物質(zhì)凈化設(shè)備，并運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)，將有毒物質(zhì)進(jìn)行加工處理，使其變成無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，然后再進(jìn)行排放，這樣才能杜絕對(duì)環(huán)境的污染。

（3）運(yùn)用催化劑的活性。在化工工藝中，大部分的工藝反應(yīng)都需要催化劑的幫助，選擇合適的催化劑，不但能夠加快物質(zhì)的反應(yīng)速度，提高物質(zhì)的反應(yīng)效率，還能夠大大降低對(duì)資源的消耗和降低有毒物質(zhì)的產(chǎn)生。因此，一定要選擇合理優(yōu)越的催化劑，通過(guò)不斷地研究和探索去發(fā)現(xiàn)更加節(jié)能的工藝技術(shù)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程的環(huán)境進(jìn)行改良。

（4）加強(qiáng)高科技化工工藝技術(shù)的使用。想要徹底使化工工藝不污染環(huán)境，除了做好后期的處理和選擇合適的反應(yīng)化學(xué)物質(zhì)之外，最重要的還是要不斷提高整個(gè)工藝的技術(shù)。對(duì)此，從事化工工藝管理操作的人員一定要摒棄保守的技術(shù)觀念，不斷吸收和借鑒國(guó)內(nèi)外工藝的技術(shù)，在前任的技術(shù)上進(jìn)行加工改良，突破當(dāng)前化工工藝在生產(chǎn)技術(shù)上的障礙，獲取更加高科技的工藝技術(shù)，這樣才能從根本上避免化工工藝技術(shù)的弊端，不斷促進(jìn)我國(guó)未來(lái)在此行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

（5）加強(qiáng)監(jiān)督管理工作?；すに囯m然能夠產(chǎn)生很多的有害物質(zhì)，但是它能夠污染環(huán)境，一方面是由于工業(yè)技術(shù)的不合理，另一方面則是由于缺乏相關(guān)人員對(duì)其后期處理的監(jiān)督工作。對(duì)此，國(guó)家一定要通過(guò)法律法規(guī)，對(duì)化工工藝的后期排放進(jìn)行明確規(guī)定，實(shí)行獎(jiǎng)罰分明的監(jiān)督政策。比如說(shuō)，對(duì)亂排亂放的化工工廠進(jìn)行罰款和征稅，對(duì)舉報(bào)不符標(biāo)準(zhǔn)的化工工廠群眾實(shí)行現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。只有化工工廠與人民群眾相互監(jiān)督、相互配合，才能夠促進(jìn)社會(huì)的有效運(yùn)行，達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

上文已經(jīng)向大家解釋了化工工藝節(jié)能減排的重要性，并提出了相關(guān)的改良建議，希望能夠?qū)ξ覈?guó)化工工藝的建設(shè)有所幫助，也希望在未來(lái)的發(fā)展中，我國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境同步發(fā)展。只有在不破壞環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)，才能夠給人民創(chuàng)造一個(gè)健康和諧的社會(huì)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：化工工藝分析范文

【關(guān)鍵詞】文件標(biāo)準(zhǔn)；工作程序；工藝要素；工藝裝備

現(xiàn)代企業(yè)要做到：“質(zhì)量求生存，以創(chuàng)新求發(fā)展?！本捅仨氁宰疃痰纳a(chǎn)周期，生產(chǎn)出市場(chǎng)急需的高質(zhì)量產(chǎn)品。要使產(chǎn)品迅速制造出來(lái)，就要選擇最佳的工藝方案和工藝路線，盡快設(shè)計(jì)并制造出先進(jìn)合理的工藝裝備，正確地選用設(shè)備，加工余量和工藝規(guī)范等。要做到這些，只有事先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原理和方法，以對(duì)有關(guān)工藝方面的共性問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化，精簡(jiǎn)和統(tǒng)一，即進(jìn)行工藝標(biāo)準(zhǔn)化，工藝標(biāo)準(zhǔn)化大致包括以下結(jié)構(gòu)和內(nèi)容（見(jiàn)表1）。

表1

1.工藝工作程序的標(biāo)準(zhǔn)化

表2

工藝工作程序標(biāo)準(zhǔn)化是整個(gè)工藝標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ)，在整個(gè)工藝工作中，只有遵守工藝工作程序，按部就班地、科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)，工藝工作才能有條不紊，為此，齊齊哈爾第一車床廠（后述簡(jiǎn)稱一廠）制定了一廠工藝程序標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定了產(chǎn)品工藝工作，每個(gè)階段的主要工作內(nèi)容，工作步驟相互間的關(guān)系等，見(jiàn)表2-工藝工作程序表。

1.1工藝性審查

目的是保證設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，具有良好的工藝性，在這方面我國(guó)尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循，但大致可分為：a.初步方案設(shè)計(jì)階段審查；b.技術(shù)設(shè)計(jì)階段審查；c.工作圖設(shè)計(jì)階段審查。一般把前兩個(gè)階段的審查，算作工藝性分析，把工作圖設(shè)計(jì)階段的審查，稱為工藝性審查。

1.2設(shè)計(jì)工藝方案

產(chǎn)品工藝方案，是指導(dǎo)產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。

2.工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化

2.1工藝術(shù)語(yǔ)、工藝符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化

GB4863-86《機(jī)械加工工藝術(shù)語(yǔ)》規(guī)定了390多個(gè)工藝術(shù)語(yǔ)，該標(biāo)準(zhǔn)等效采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，便于國(guó)內(nèi)和國(guó)際上技術(shù)交流。工藝符號(hào)也是機(jī)械制造業(yè)中工藝工作范圍內(nèi)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化之一，JB/E174-84《機(jī)械加工工藝定位英特符號(hào)》主要是在編寫(xiě)專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和為產(chǎn)品零部件編制機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)使用的定位，夾緊與定位夾緊元件及裝置作出的統(tǒng)一的符號(hào)規(guī)定，可使文件簡(jiǎn)潔明確，提高工藝文件素質(zhì)。

2.2工藝文件種類的標(biāo)準(zhǔn)化

在不同的生產(chǎn)類型中，對(duì)工藝文件的種類、數(shù)量要求都不一樣。樣機(jī)試制階段主要是驗(yàn)證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)工藝文件不要求完整，一般只要求有簡(jiǎn)單的工藝方案，零件分車間明細(xì)表，工藝過(guò)程卡片等幾種必不可少的文件就可以了，不強(qiáng)調(diào)工藝文件的完整性，小批試制階段，除進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)外，主要是驗(yàn)證工藝和工裝，所以小批試制階段，應(yīng)具備的工藝文件基本上應(yīng)與正式批量生產(chǎn)時(shí)的工藝文件相同，更加完整等。為了使不同階段的工藝文件種類統(tǒng)一，企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)上級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制訂出適合本企業(yè)特點(diǎn)的工藝文件完整性要求，使工藝設(shè)計(jì)人員有明確的任務(wù)，對(duì)不同生產(chǎn)類型的產(chǎn)品編制不同種類的工藝文件。在滿足生產(chǎn)需要的前提下，應(yīng)盡可能的減少工藝文件種類。

2.3工藝文件格式及規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)化

不同的工藝及不同的行業(yè)都有著不同的工藝文件格式，企業(yè)應(yīng)根據(jù)本行業(yè)的特點(diǎn)制訂出本企業(yè)的工藝文件格式，在制訂格式標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)盡量采用JB/E187.3-82《工藝規(guī)程格式及填寫(xiě)規(guī)則》和JB/E187.4-82《管理用工藝文件格式》及JB/E187.5-82《專用工藝裝備設(shè)計(jì)文件格式》等制訂了一廠《工藝文件格式匯編》，使工藝文件格式統(tǒng)一，同時(shí)也便于保管裝訂。

3.工藝要素標(biāo)準(zhǔn)

工藝要素是由工藝尺寸，工藝余量與公差，切削規(guī)范等組成。

工藝含量與公差的標(biāo)準(zhǔn)化:

3.1工序間加工余量及公差

工序間加工余量及公差取決于原材料、設(shè)備精度、加工方法、工序間技術(shù)要求及工人技術(shù)水平等，在這方面現(xiàn)已形成部分部頒標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)JB/E307.1-13-88《切削加工通用工藝守則》。工藝含量標(biāo)準(zhǔn)化就是在保證另件最終精度要求的前提下，盡量減少工藝余量，一則減少材料消耗，二則為減少工裝規(guī)格提供了方便條件，一廠根據(jù)本企業(yè)情況制定了工序間加工余量。

3.2工藝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化

工藝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化即是對(duì)零件加工工藝中的工序間尺寸按標(biāo)準(zhǔn)化原理制訂合理的標(biāo)準(zhǔn)，供工藝人員在工藝設(shè)計(jì)中采用，以達(dá)到減少切削工具和工裝品種、規(guī)格之目的。為開(kāi)展工裝標(biāo)準(zhǔn)化制造了條件。如螺紋底孔直徑統(tǒng)一后，則所用鉆頭、鉆套的直徑、規(guī)格也就相應(yīng)的統(tǒng)一起來(lái)了。對(duì)于不同直徑的孔，軸的車、鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、磨等工藝尺寸都可以優(yōu)化、統(tǒng)一。

3.3工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化

所謂工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)是指對(duì)一些結(jié)構(gòu)、尺寸相似，具有類似工藝特征的零部件編制統(tǒng)一的典型工藝規(guī)程的過(guò)程。工藝規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)化是在工藝要求標(biāo)準(zhǔn)化，工藝術(shù)語(yǔ)、工藝符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。

4.工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)化

所謂工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)化就是對(duì)組成工藝裝備的量、刃、夾、模、輔、鉗等進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程。

4.1工藝裝備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

工藝裝備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化即是工藝人員在編制工藝文件及工藝裝備設(shè)計(jì)時(shí)，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)工裝及其零部件，以盡可能壓縮工裝品種、規(guī)格的過(guò)程，具體包括：量、刃、輔、鉗、模、夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化。一廠中的工藝裝備主要有三種類型：專用工裝，通用工裝和標(biāo)準(zhǔn)工裝。通用工裝和部分標(biāo)準(zhǔn)工裝（工具）有專門(mén)工廠生產(chǎn)，可以外購(gòu)，很大部分標(biāo)準(zhǔn)工裝需自制開(kāi)展工裝標(biāo)準(zhǔn)化工作，對(duì)設(shè)計(jì)多種工裝具有很大的意義。

機(jī)訂夾具是各工廠在機(jī)械加工中使用最廣泛的工藝裝備之一，它能根據(jù)加工工藝過(guò)程的要求，迅速確定工件對(duì)機(jī)床的相對(duì)位置，得以快速地裝夾工件。目前在各工廠中無(wú)論是設(shè)計(jì)還是制造各類夾具，其工作量都是較大的，材料消耗也較多，尤其是產(chǎn)品更新時(shí)，其中大部分都不能再用，造成很大的浪費(fèi)，如果標(biāo)準(zhǔn)化工作開(kāi)展得好，就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化可以從來(lái)用典型結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)零件，通用夾具和組合夾具等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

量具是工廠使用最廣泛的工具這一，占據(jù)相當(dāng)大的比重，又是易磨損，消耗量大的工具，很多通用量具已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并有專門(mén)量具廠生產(chǎn)，但有些光滑量規(guī)、小數(shù)量規(guī)、測(cè)量樣板、檢棒、檢套、單鍵量規(guī)、花鍵量規(guī)、錐度量規(guī)等均可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂為工廠標(biāo)準(zhǔn)，由一廠自制，減少專用工裝的設(shè)計(jì)。

第6篇：化工工藝分析范文

【關(guān)鍵詞】影響 酸化工藝 因素 對(duì)策

雙河油田投入開(kāi)發(fā)已二十多年，隨著采出程度的不斷提高，層間矛盾日益突出，為了穩(wěn)油控水，充分發(fā)揮中低滲透潛力層，延緩綜合含水上升，延長(zhǎng)油田壽命，提高最終采收率，必須加強(qiáng)注水工作，多注水注好水。然而注水現(xiàn)狀并不樂(lè)觀，部分低含水、低滲透層達(dá)不到配注，長(zhǎng)期欠注，解決這一問(wèn)題的常規(guī)辦法是對(duì)地層進(jìn)行酸化措施，達(dá)到增注的目的；酸化技術(shù)在施工方面的關(guān)鍵點(diǎn)就是酸化工藝管柱和酸化工具的合理性選擇，簡(jiǎn)單介紹如下：

一、常規(guī)酸化工藝管柱介紹

a分層酸化下部層段（上部有非酸化層段）

b分層酸化上、下部層段（中間有非酸化層段）

c薄夾層多層段細(xì)分管柱結(jié)構(gòu)

d全井或下層酸化管柱結(jié)構(gòu)

二、常用酸化工具介紹

目前注水井酸化工具主要有三種，考慮不同的井筒狀況、施工參數(shù)以及成本等因素選擇最優(yōu)的工具進(jìn)行施工；其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)下表。

表一 三種封隔器主要技術(shù)參數(shù)

封隔器型號(hào) Y341-115（150）多功能 江453-114（150） HNX344-114（150）皮碗

最大外徑mm 115（150） 114（150） 114（150）

總長(zhǎng)度 mm 1300 905 867

最小通徑 mm 48 55 40

最大工作壓差 MPa 50 35 40

工作溫度 ℃

解封負(fù)荷 KN 10-20 泄壓后自動(dòng)解封 泄壓后自動(dòng)解封

座封負(fù)荷 MPa 15 1.5 2-4

返洗排量m3/min 30 無(wú)要求 無(wú)要求

三、影響酸化成功率的因素

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在2007-2009年間，采油一廠施工區(qū)域內(nèi)注水井酸化井口數(shù)達(dá)到376口，酸化一次成功井口數(shù)僅為338口，進(jìn)行重復(fù)酸化的井口數(shù)為38口，一次成功率為89.9%，與年度施工一次成功率99%相差十個(gè)百分點(diǎn)，為此需要找出影響酸化成功率的因素，并制定相應(yīng)的措施，用以指導(dǎo)今后的酸化施工。

通過(guò)查閱07-09年酸化失敗井的酸化施工小結(jié)、分注施工小結(jié)和《注水井綜合記錄本》，并進(jìn)行了 綜合分析，找出以下3點(diǎn)影響成功率的主要因素：

1.封隔器質(zhì)量問(wèn)題

封隔器是酸化施工的主要井下工具，只有封隔器工作狀況良好，才能保證酸液擠入待酸化處理層，否則會(huì)造成酸液串層或套管返酸，導(dǎo)致酸化失敗。

在查閱相關(guān)資料中發(fā)現(xiàn)，有18口注水井因封隔器失效而造成酸化失敗，占總失敗井?dāng)?shù)的47.4%，具體失效原因如下：①如H473井、H4-608等10口井所用封隔器為江453-114或HNX344-114皮碗；酸化中途壓力由28-32MPa突然降至0-3MPa并且套管開(kāi)始返水，分析認(rèn)為封隔器中途失效引起酸液上返，起出酸化管柱檢查工具膠筒脫落或有裂口；②如8-137井、6-718井等8口井所用封隔器為Y341-115多功能；投球座封正常，提高壓力打開(kāi)分酸器或細(xì)分開(kāi)關(guān)后套管就開(kāi)始返水，且壓力僅3-5MPa，分析認(rèn)為封隔器未座封或膠筒爛，起出酸化管柱檢查工具膠筒無(wú)座封痕跡且座封銷釘未剪斷；見(jiàn)圖1。

2.套管技術(shù)狀況差

套管內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢是所有注水井普遍存在的問(wèn)題，尤其我油田大部分是污水處理后回注，這樣對(duì)套管內(nèi)壁腐蝕、結(jié)垢起到了加速的作用，從而使套管的強(qiáng)度及內(nèi)壁的光滑度日益惡化，甚至有可能出現(xiàn)內(nèi)徑增大、穿孔（圖2）、錯(cuò)斷等現(xiàn)象；因這些狀況的存在影響了封隔器的密封性，導(dǎo)致酸化失敗。

圖1 Y341-115多功能封隔器（8-137井酸化未成）

圖2 腐蝕穿孔現(xiàn)象

經(jīng)統(tǒng)計(jì)有12口井屬于這類情況，占總失敗井?dāng)?shù)的31.6%，如F5-12井、449、5-907等井投球座封正常，正擠時(shí)壓力達(dá)到18-23MPa，但是套管卻出現(xiàn)溢流或溢流明顯增大，隨著酸化的進(jìn)行套管開(kāi)始返出酸液，從而造成酸化失敗；起出酸化管柱檢查，僅發(fā)現(xiàn)膠筒上有印痕，后經(jīng)各種測(cè)井（如WSJ組合測(cè)井、40臂井徑測(cè)井等）證實(shí)有的井套管內(nèi)徑變化幅度達(dá)到4。

3.酸化管柱不試壓

酸化施工前，必須對(duì)所要進(jìn)行酸化的專用管柱進(jìn)行試壓，確保在施工壓力下，管柱不刺不漏，現(xiàn)場(chǎng)有部分井只對(duì)原井油管進(jìn)行試壓驗(yàn)漏，而對(duì)酸化油管未進(jìn)行試壓驗(yàn)漏。導(dǎo)致在酸化施工時(shí)，在一定的壓力下，造成管漏，誤以為是封隔器失封。

4.封隔器質(zhì)量問(wèn)題

酸化時(shí)封隔器不坐封，造成酸化失敗的原因，除了封隔器本身的質(zhì)量原因以外，酸化管柱下井過(guò)早，長(zhǎng)時(shí)間等酸化，在井下溫度和壓力影響下，造成井下封隔器失效是影響酸化的主要原因。井下酸化封隔器和割縫滑套的壓力等級(jí)選用不當(dāng)也會(huì)造成滑套提前打開(kāi)，而封隔器未完全坐封的現(xiàn)象，如2010年5月份T4004兩次酸化失敗。

5.酸化前不進(jìn)行套管驗(yàn)漏驗(yàn)竄

酸化前對(duì)套管、地層進(jìn)行驗(yàn)漏驗(yàn)竄是分層酸化前期必須的工序，雖然與采油廠作業(yè)管理部門(mén)進(jìn)行過(guò)多次協(xié)商，但實(shí)際操作過(guò)程中，大多數(shù)井酸化前設(shè)計(jì)不要求驗(yàn)漏驗(yàn)竄，致使酸化施工時(shí)才發(fā)現(xiàn)層竄或套管漏。導(dǎo)致酸化施工失敗。

6.壓力高，無(wú)排量，酸液打不進(jìn)去

6.1酸化管內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重，未及時(shí)清除，在下管過(guò)程中，因管柱震動(dòng)，造成結(jié)垢脫落，堵塞管柱.

6.2是割縫滑套不合格，施工壓力內(nèi)未打開(kāi)，造成酸化失敗。

7.其他因素

除上述2種主要因素外，因油管質(zhì)量、酸化其他配套工具、人為因素的影響，共計(jì)造成8口井酸化失敗、占總失敗井?dāng)?shù)的21.0%。在近幾年開(kāi)始使用的滲氮管，在酸化過(guò)程中多次出現(xiàn)油管開(kāi)裂等問(wèn)題，有的甚至裂口長(zhǎng)達(dá)30，如J5-127井第一次酸化中途壓力突降，且套管出現(xiàn)溢流，起出酸化管柱檢查，找出2根新滲氮管有裂口；酸化中使用的配套工具如節(jié)流器、細(xì)分開(kāi)關(guān)、氣舉閥等出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致酸化失敗，如T11-15因第三級(jí)氣舉閥焊口處裂開(kāi)而造成重復(fù)酸化。

圖3 酸化定位管柱圖

四、采取的措施

為了提高酸化一次成功率，減少重復(fù)作業(yè)成本，針對(duì)酸化施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們采取了如下措施；

1.根據(jù)不同的地層，選擇最適宜的封隔器及酸化工藝管柱

根據(jù)地層壓力、溫度及套管狀況的差異，選擇使用不同的封隔器；通過(guò)多年酸化施工中積累的經(jīng)驗(yàn)，Y341類多功能封隔器越來(lái)越受到施工方的青睞。

對(duì)層間距離小于5米的酸化井，要求組配管柱時(shí)下入機(jī)械定位器（見(jiàn)圖3），靠定位器通過(guò)套管接箍時(shí)負(fù)荷的變化（通過(guò)電子拉力計(jì)精確顯示），及套管接箍深度（磁定位并校正為油層統(tǒng)一深度），來(lái)輔助確定井下工具下入深度，確保工具下入位置正確；對(duì)于層間距離小于3米的酸化井，要求對(duì)酸化管柱進(jìn)行電測(cè)校深（誤差在10cm以內(nèi)），確保薄夾層的有效封隔。

2.酸化前對(duì)套管進(jìn)行處理

為了檢查套管目前的技術(shù)狀況及對(duì)其內(nèi)壁進(jìn)行清理，酸化管柱下井前，先下入彈性較好的刮削器，下至封隔器座封段和射孔井段時(shí)，邊沖洗邊刮削，反復(fù)上下刮洗三次，然后刮至井底，上提2米，洗井合格后起出刮削管柱；最后完成酸化管柱后，用清水大排量反洗井至水質(zhì)合格后再酸化。

3.及時(shí)找出和發(fā)現(xiàn)酸化失敗的原因

酸化失敗最明顯的特征就是酸化過(guò)程中出現(xiàn)井口套管返水（原因有三：封隔器失封、層竄、管漏），就錯(cuò)誤地認(rèn)為封隔器失封，把失敗的責(zé)任往封隔器上推。因此，酸化失敗后，必須弄清楚失敗的原因，以及時(shí)采取有效的措施。

4.確保酸化管柱的質(zhì)量

目前現(xiàn)場(chǎng)所用的酸化油管，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)回轉(zhuǎn)用，其中混雜了很多存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題的油管，管扣損壞、管彎曲、管堵塞以及管腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題，在給采油廠提高可行性建議的同時(shí)，作業(yè)隊(duì)做好以下工作：一是認(rèn)真檢查下井酸化油管的絲扣完好，防止絲扣處滲漏，甚至發(fā)生脫扣；二是下井酸化油管逐根通徑、酸化管內(nèi)壁檢查，防止變形油管和油管內(nèi)壁結(jié)垢脫落，對(duì)酸化施工造成的影響；三是確保下井酸化油管試壓驗(yàn)漏合格。

5.確保分層酸化層不竄、套管不漏

對(duì)設(shè)計(jì)不要求酸化前驗(yàn)竄驗(yàn)漏的，要及時(shí)向采油廠作業(yè)監(jiān)督提出可能會(huì)產(chǎn)生層竄套漏，影響酸化的后果；對(duì)設(shè)計(jì)要求驗(yàn)竄驗(yàn)漏的，作業(yè)隊(duì)必須認(rèn)真按施工工序保質(zhì)保量進(jìn)行層竄、套漏檢驗(yàn)。

6.確保酸化封隔器的下井質(zhì)量

6.1嚴(yán)格按操作標(biāo)準(zhǔn)，做好下封前井筒處理，保證坐封井段套管壁刮削質(zhì)量.

6.2控制帶封管柱的下放速度，不得發(fā)生中途坐封.

6.3對(duì)封隔器外觀質(zhì)量（坐封膠皮、絲扣等）進(jìn)行認(rèn)真檢查、球座和鋼球的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì).

6.4酸化前，所下井的酸化封隔器在井內(nèi)不得超過(guò)24小時(shí)，超過(guò)24小時(shí)必須重下酸化管柱。

7.加強(qiáng)施工過(guò)程控制

為了保證酸化封隔器的座封位置準(zhǔn)確無(wú)誤，并避開(kāi)射孔井段和套管接箍1米以上，首先嚴(yán)格要求基層隊(duì)技術(shù)人員，在酸化管柱丈量時(shí)必須親自現(xiàn)場(chǎng)丈量，并做到“三丈量，三對(duì)口”，每次丈量，人員應(yīng)進(jìn)行調(diào)換，做到管柱數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，保證了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可靠性；其次酸化管柱工具深度必須考慮管柱自重伸長(zhǎng)量（由于酸化管柱使用有水力錨，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)水力錨在2.5MPa時(shí)能咬住套管內(nèi)壁限制油管柱繼續(xù)伸長(zhǎng)，而2000米Φ73mm*5.5mm管柱由2.5MPa引起的壓力伸長(zhǎng)量?jī)H有6.2cm，因此現(xiàn)場(chǎng)可以不考慮由于壓力引起的管柱伸長(zhǎng)）。管柱自重伸長(zhǎng)量可用下式計(jì)算：

L W

Δλ = ――――

2K

式中：Δλ-- 為管柱伸長(zhǎng)量，cm；

L -- 為管柱長(zhǎng)度，m；

W -- 為管柱考慮浮力后的重量，t；

K -- 系數(shù)，Φ73mm*5.5mm油管K＝245。

如2000米Φ73mm*5.5mm油管在水中，自重伸長(zhǎng)量為（考慮水的浮力）：67.8cm。

五、結(jié)論及建議

酸化施工作為油田油層改的手段之一，應(yīng)用越來(lái)越多，施工工作量也日益增加，把好酸化施工工藝的質(zhì)量關(guān)，提高酸化施工成功率，降低措施改造成本，顯得非常重要。

從上述影響酸化原因分析以及針對(duì)性制定技術(shù)措施，從現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)看，取得較為明顯的效果，河南油田東部區(qū)塊2010年共酸化施工120井次，施工成功率達(dá)到93.6%，比2009年的84.5%，提高了9.1個(gè)百分點(diǎn)。

建議如下：

1.做好對(duì)酸化層的前期驗(yàn)竄工作。注水井因長(zhǎng)期高壓注水，層間（尤其是夾層較薄的）竄通的現(xiàn)象較常見(jiàn)，該類井分層酸前，必須進(jìn)行層間驗(yàn)竄。

2.提高井下工具的質(zhì)量是提高酸化施工成功率的保障。井下封隔器膠皮的質(zhì)量、油管水力錨錨爪質(zhì)量是造成酸化失敗的最常見(jiàn)的原因。

3.酸化用滲氮油管應(yīng)定期進(jìn)行測(cè)厚、試壓檢定。專用的酸化管柱，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期、多次酸化施工后，管壁的腐蝕越來(lái)越嚴(yán)重。因此為了保證酸化施工管柱的質(zhì)量，必須定期進(jìn)行上線檢測(cè)。

4.加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量把關(guān)和質(zhì)量檢查。提高施工人員的質(zhì)量意識(shí)，把好酸化前地層驗(yàn)竄、封隔器驗(yàn)封、管柱試壓以及套管壁刮削等工序的質(zhì)量控制，做好生產(chǎn)組織的緊湊性，降低井下環(huán)境對(duì)下井工具質(zhì)量的影響。

第7篇：化工工藝分析范文

關(guān)鍵詞：大型化工；儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝；配管技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.017

與一般化工廠罐區(qū)管道設(shè)計(jì)相比，大型化工儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝與配管存有類似的地方，也存有諸多不同之處。本文以某儲(chǔ)運(yùn)公司化工儲(chǔ)罐區(qū)項(xiàng)目為主，在了解了此儲(chǔ)運(yùn)公司管道輸送介質(zhì)需要定期更換的特征后，分析了大型化工儲(chǔ)罐區(qū)的工藝與配管技術(shù)及軟管交換站等相關(guān)問(wèn)題，以此更好地優(yōu)化工藝流程。

1 項(xiàng)目案例

某儲(chǔ)運(yùn)公司化工罐區(qū)工程工藝系統(tǒng)儲(chǔ)罐區(qū)內(nèi)的固定頂、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐數(shù)量37個(gè)，化工儲(chǔ)罐分別屬于2500m?、3000m?、5000m??；馂?zāi)類別為甲B類，乙二醇、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醇等為儲(chǔ)存介質(zhì)，儲(chǔ)罐區(qū)工程量為12.9萬(wàn)m?。項(xiàng)目建設(shè)中，不但要與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范相符，還應(yīng)與大型儲(chǔ)罐區(qū)物料品種更換速度較多的特征相符。為此，必須嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)定及客戶生產(chǎn)要求，進(jìn)行軟管交換站及管道清洗球工藝方案探討。

2 儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝

不同儲(chǔ)存物質(zhì)，其儲(chǔ)存形式也有所不同，常見(jiàn)的主要包含球罐、內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐等。且將檢測(cè)報(bào)警措施安設(shè)到儲(chǔ)罐、輸送泵及管道等位置，如液位、壓力等。為避免罐區(qū)物料泄漏，將雙閥設(shè)置到儲(chǔ)罐進(jìn)出料管道內(nèi)。設(shè)計(jì)時(shí)，儲(chǔ)罐進(jìn)出口管、管墩必須對(duì)罐體下沉等問(wèn)題進(jìn)行充分考慮，此時(shí)，可將金屬軟管設(shè)置到儲(chǔ)罐進(jìn)出口管線第一個(gè)閥門(mén)后面。安裝金屬軟管時(shí)，其中一端為固定支撐，則滑動(dòng)支撐為另一端，軟管內(nèi)無(wú)需進(jìn)行管架設(shè)置。該項(xiàng)目因其具有較大管徑，及較長(zhǎng)的管線，為避免陽(yáng)光過(guò)度照射，導(dǎo)致管道內(nèi)物料受熱膨脹，為避免儲(chǔ)罐內(nèi)流入膨脹的介質(zhì)，需將DN25旁通管道設(shè)置到罐子進(jìn)出料管道上，且將DN50旁通管道設(shè)置到裝車泵進(jìn)出口管道。

在化工生產(chǎn)時(shí)，軟管交換站使用較多。本工程儲(chǔ)罐較多，管道數(shù)量也隨之增加，這種情況下，不僅增加施工量，更會(huì)增加造價(jià)。因此，可將軟管交換站設(shè)置到3個(gè)儲(chǔ)罐區(qū)之外，各個(gè)罐區(qū)交換站與總交換鏈接的管道只有1根，這樣不僅符合工藝需求，還能降低管道使用數(shù)量，進(jìn)而減少成本。因該工程管道具有較大直徑，設(shè)計(jì)軟管交換站時(shí)，連接軟管的空間應(yīng)充足，且進(jìn)行圍堰設(shè)置，避免物料外泄。

3 大型化工儲(chǔ)罐區(qū)配管技術(shù)分析

罐區(qū)在石化裝置中起到過(guò)渡作用。根據(jù)其功能進(jìn)行劃分，可為三類：原料罐區(qū)、中間原料罐區(qū)及成品罐區(qū)。其中罐組、裝卸區(qū)等為典型完整罐區(qū)。本文針對(duì)煉油儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，儲(chǔ)罐布置及罐區(qū)配管進(jìn)行了分析與探究，具體如下：

（1）火災(zāi)危險(xiǎn)性分類。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）規(guī)定，需對(duì)儲(chǔ)罐介質(zhì)進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性分類。（2）儲(chǔ)罐的布置。第一，防火間距。儲(chǔ)罐布置必須與《規(guī)范》相關(guān)要求相符，需成組布置儲(chǔ)罐。不同介質(zhì)，可分為2類：其一為可燃液體的地上儲(chǔ)罐；其二為液化烴、可燃?xì)怏w及助燃?xì)怏w的地上儲(chǔ)罐。布置儲(chǔ)罐時(shí)，需與規(guī)定內(nèi)防火間距要求相符。第二，布置防火堤。防火堤的有效容積應(yīng)與《規(guī)范》相符，其計(jì)算公式如下：

V=AHj-（V1+V2+V3+V4）

其中，防火堤有效容積由V表示；通過(guò)防護(hù)堤中心線圍成的水平投影面積由A表示；設(shè)計(jì)液面高度由Hj表示；防火堤內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度一個(gè)最大油罐的基礎(chǔ)體積可由V1表示；最大油罐除外，防火堤內(nèi)的其余油罐在防火堤設(shè)計(jì)液面高度中的液體體積及油罐基礎(chǔ)體系總和由V2表示；防火堤中心線之內(nèi)設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的防火堤體積和內(nèi)培土體積總和由V3表示；設(shè)計(jì)液面高度內(nèi)的隔堤、配管等體積總和由V4表示。

第三，儲(chǔ)罐管口布置。在斜梯下方設(shè)置常壓立式儲(chǔ)罐下部人孔，180°為頂部、下部人孔所呈現(xiàn)的方向，且設(shè)置到頂平臺(tái)周圍。側(cè)向人孔具有較高高度時(shí)，其方位需為由斜梯向人孔靠近提供便利。要求將一個(gè)人孔分別設(shè)置到球形儲(chǔ)罐頂部與底部位置，且按照平臺(tái)配管做好布設(shè)工作。要求在頂部人孔周圍設(shè)置常壓立式儲(chǔ)罐浮子式液位指示計(jì)接口。根據(jù)具體需求，可進(jìn)行液位控制器等設(shè)置。除此之外，為降低設(shè)備開(kāi)口情況，需進(jìn)行液位計(jì)聯(lián)箱管設(shè)置。在物料進(jìn)出口位置，不得設(shè)置聯(lián)箱管連接設(shè)備接口，一般設(shè)置到接臺(tái)或梯子等位置，這樣能夠?yàn)榘惭b、維修儀表提供便利。將集液槽的排液管設(shè)置到立式儲(chǔ)槽底部，并留設(shè)溝槽。要求在排液總管一邊設(shè)置排液口方位。為便于空氣流通，必須合理設(shè)置液化石油氣儲(chǔ)罐底部接管最低點(diǎn)和地坪之間的距離。

第四，儲(chǔ)罐區(qū)的配管。要求集中布置罐區(qū)范圍內(nèi)的全部管道。通過(guò)敷設(shè)管墩，與地面相比墩頂必須多出一些，如300mm以上，根據(jù)管徑最小管道規(guī)定跨距進(jìn)行管墩之間距離的合理設(shè)置，最大限度減少連接所有罐支管出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。并將跨橋設(shè)置到管帶合理部位，且在80mm以上控制橋底面最低位置和管頂之間的距離。將切斷閥、插板設(shè)置到所有物料總管進(jìn)出界區(qū)位置，并集中安設(shè)到防火堤外容易接近的位置。同時(shí)，還需集中設(shè)置儲(chǔ)罐內(nèi)操作頻繁的閥門(mén)。介質(zhì)不同則存在極大區(qū)別，如下凹袋形情況不得出現(xiàn)在液化石油氣儲(chǔ)罐氣相返回管道內(nèi)，防止U形液封問(wèn)題出現(xiàn)。當(dāng)允許液化石油氣儲(chǔ)罐頂部安全閥出口可向大氣直接排放時(shí)，需垂直設(shè)置排放口，且將放凈口安設(shè)到排放管低點(diǎn)位置，通過(guò)管道向收集槽、安全位置引至。但氣體屬于重組分時(shí)，需向密閉系統(tǒng)、火炬內(nèi)排入。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)石油化工行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。在石油化工行業(yè)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，罐區(qū)具有顯著的作用。加大大型化儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝及配管技術(shù)研究力度，可提高化工設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性及安全性。本文通過(guò)具體案例，對(duì)化工儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝及配管技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了簡(jiǎn)要地分析，并與筆者自身多年工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，對(duì)儲(chǔ)罐布置及罐區(qū)配管進(jìn)行了總結(jié)，以期為后期工作研究提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙振宇.淺談大型化工儲(chǔ)罐區(qū)管道工藝與配管技術(shù)分析[J].化學(xué)工程與裝備，2016（09）.

[3]任立軍.石油化工企業(yè)罐區(qū)消防用水量的計(jì)算與方案優(yōu)化[J]. 2015中國(guó)消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集，2015（10）.

第8篇：化工工藝分析范文

[論文摘 要] 石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油和化工原料的生產(chǎn)裝置。裝置內(nèi)的各種工藝介質(zhì)多為易燃、易爆和有毒性的物質(zhì)。因此，在石油化工裝置施工過(guò)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。本文旨是根據(jù)石油化工裝置工藝技術(shù)的危險(xiǎn)因素，安全設(shè)計(jì)方面進(jìn)行深入的探討。

目前我國(guó)石油的生產(chǎn)是越來(lái)越大，可是石油化工裝置是以石油裂解加工為主體生產(chǎn)各種燃油，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、易爆的物質(zhì)和。也就是說(shuō)，在石油化工裝置施工過(guò)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(guò)程中，為檢驗(yàn)焊縫的質(zhì)量及法蘭連接處的密閉性，管線的試壓工作是十分重要和必不可少的一道關(guān)鍵工序。

實(shí)際上，從標(biāo)本兼治的理念來(lái)看，設(shè)計(jì)成品的質(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，特別是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

一．石油化工裝置管線試壓工藝技術(shù)研究

1.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。

2.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(méi)有經(jīng)過(guò)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。

3.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(wú)油空氣和氮?dú)獾?。液體一般采用水、潔凈水和純水等。因此，如果管線沒(méi)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(kāi)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(mén)、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。

4.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=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5時(shí)，取6.5值；當(dāng)Ps在試驗(yàn)溫度下，產(chǎn)生超過(guò)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(guò)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(wú)泄漏、無(wú)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。

5.試壓安全技術(shù)規(guī)定。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(guò)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(guò)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(xiě)試壓記錄。試壓過(guò)程中，試壓區(qū)域要設(shè)置警戒線，無(wú)關(guān)人員不得入內(nèi)，操作人員必須聽(tīng)從指揮，不得隨意開(kāi)關(guān)閥門(mén)。

二．石油化工裝置管道工藝技術(shù)

1.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(jiàn)，管線不可隨意布放。

2.泵的管線設(shè)計(jì)

泵入口偏心異徑管的使用。泵吸人管道設(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。

布置泵的人口管線時(shí)要考慮到幾個(gè)方面的因素：

①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(mén)位置在泵的側(cè)前方。

②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。

③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。

3.冷換設(shè)備的管線設(shè)計(jì)逆流換熱

①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。

②安裝凈距。為了方便檢修，換熱器進(jìn)出口管線及閥門(mén)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。

③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(guò)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(guò)大。

三．總結(jié)

設(shè)計(jì)方法和手段的不斷進(jìn)步能有效地提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。作為設(shè)計(jì)者，會(huì)受生理和心理等因素的影響，容易出現(xiàn)偏差，技術(shù)的進(jìn)步，極大地補(bǔ)償了人的缺陷。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD正在廣泛應(yīng)用，它使設(shè)計(jì)工作更高效、更優(yōu)質(zhì)，使一些易出差錯(cuò)的環(huán)節(jié)不復(fù)存在。掌握CAD設(shè)計(jì)手段是現(xiàn)階段設(shè)計(jì)者的基本要求，也是設(shè)計(jì)者知識(shí)水平不斷更新提高的體現(xiàn)。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]孫秀敏.張敏.石油化工裝置設(shè)計(jì)與安全[M]--甘肅科技.2009.25(3).

第9篇：化工工藝分析范文

[關(guān)鍵詞]石油化工裝置；管道設(shè)計(jì)；工藝；合理性

中圖分類號(hào)：TE973；TQ055.81 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）33-0278-01

1 石油化工裝置的管道設(shè)計(jì)工藝路線存在的問(wèn)題

在石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)的過(guò)程中要充分考慮成本的解決。安裝時(shí)的實(shí)用性和適用性，但是一定要牢牢把握“安全第一”這一原則。在工藝路線設(shè)計(jì)過(guò)程中，要選用危險(xiǎn)性比較小的物質(zhì)材料。在工藝路線設(shè)計(jì)過(guò)程中，首要的就是考慮材料的選擇問(wèn)題，合理的原材料不僅能夠增加管道的安全性，同時(shí)也能在一定程度上減緩由于各種現(xiàn)實(shí)因素而對(duì)管道設(shè)計(jì)提出的苛刻要求。應(yīng)利用專業(yè)知識(shí)來(lái)提高工藝設(shè)計(jì)的實(shí)用性，在工藝設(shè)計(jì)安裝流程中盡量把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

（1）在選擇管道的材料時(shí)，要充分考慮到材料的物理特性，同時(shí)也要根據(jù)管道的實(shí)際工作采取進(jìn)行相應(yīng)的安全防護(hù)措施，從材料人手保證管道的安全。（2）在管道設(shè)計(jì)過(guò)程中一定不能忽視警報(bào)裝置的作用，做到早發(fā)現(xiàn)、早維護(hù)，避免事故進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大。（3）在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要考慮到一些意想不到的突發(fā)事件，應(yīng)在生產(chǎn)裝置上設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)連鎖緊急停車的裝置，避免造成更大的損失。（4）我們要利用國(guó)外的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)石油化工的一些實(shí)際情況，設(shè)計(jì)出適合我國(guó)實(shí)用的石油化工工藝管道。

2 石油化工裝置工藝管道材料與等級(jí)分界的合理性設(shè)計(jì)

在化工管道設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要注意高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)兩者之間進(jìn)行邊接的過(guò)程。此外，在化工管道設(shè)計(jì)過(guò)程別注意P&DI中將已劃分過(guò)的界限標(biāo)明，其具體的安裝方式主要有三種情況：壓力等級(jí)相同，但材質(zhì)不相同。

注意事項(xiàng)：法蘭及墊片可采用低材質(zhì)，螺栓及閥門(mén)要采用高材質(zhì)，如圖1。

材質(zhì)相同，但壓力等級(jí)不同，和圖1的情況恰好相反。

注意事項(xiàng)：法蘭、墊片、螺栓、閥門(mén)必須全部采用高壓材質(zhì)，如圖2。

二者的壓力等級(jí)和材質(zhì)二者各不相同。

注意事項(xiàng)：法蘭及墊片要采用材質(zhì)為a的高壓等級(jí)，螺栓及閥門(mén)要采用材質(zhì)為b的高壓等級(jí)如圖3。

3 泵的管線設(shè)計(jì)

3.1 泵入口偏心異徑管的使用

合理設(shè)計(jì)泵吸入管道主要為保障泵工作的順利運(yùn)行。當(dāng)泵入口管系統(tǒng)的管徑發(fā)生變化時(shí)，泵入口變徑管的安裝應(yīng)使氣體不在變徑處集聚，避免因安裝不當(dāng)而產(chǎn)生汽蝕。泵的水平入口管變徑應(yīng)選用偏心異徑管，在安裝偏心異徑管時(shí)，在安裝過(guò)程中，一般采用頂平安裝，這樣的安裝方法可以省去低點(diǎn)排液。

3.2 泵入口直管段的設(shè)置

當(dāng)液體進(jìn)入泵嘴時(shí)，如有偏流、旋渦流時(shí)會(huì)破壞液體在葉輪內(nèi)的流動(dòng)平衡，改變泵的揚(yáng)程，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)氣阻，從而使泵性能變差，壽命縮短。在管道設(shè)計(jì)中通過(guò)在泵入口前增加直管段來(lái)減小對(duì)泵的影響。對(duì)于不同形式的泵對(duì)于吸入口前直管要求也有些不同。對(duì)于側(cè)向吸入的泵來(lái)說(shuō)，吸入口前直管段長(zhǎng)度大于三倍管徑的直管段。對(duì)于雙吸離心泵，為了避免雙向吸入引起水平離心泵的汽蝕，雙吸入口要對(duì)稱布置。當(dāng)吸入口管道與泵軸平行時(shí)，泵吸入口前應(yīng)設(shè)置管徑七倍大的直管段；當(dāng)吸入口管線與泵軸垂直時(shí)，彎頭、大小頭及閥門(mén)可以視作直管段。

3.3 管道柔性

泵屬于回轉(zhuǎn)機(jī)械，當(dāng)管嘴受到管道的推力作用時(shí)，轉(zhuǎn)軸的定位就會(huì)發(fā)生偏移的現(xiàn)象，所以在設(shè)計(jì)管道時(shí)，應(yīng)該將泵嘴的受力作用進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證泵嘴的作用力在允許的范圍之內(nèi)。在管道設(shè)計(jì)中可通過(guò)如下方法以減少管道作用在泵管嘴的應(yīng)力和力矩：

（1）對(duì)管道走向進(jìn)行合理的布置以增加管道柔性；（2）除承重的支吊架之外合理設(shè)置導(dǎo)向支架和止推。管道最短、壓力損失最小的為理想形態(tài)，但是在熱介質(zhì)的管道中，熱應(yīng)力分析有問(wèn)題。增加彎頭和改變管線走向，增加了管線柔性，同時(shí)管道壓損和投資都會(huì)增加。為了保證重要泵及高溫泵的正常運(yùn)行、管道布置的合理性及降低成本，根據(jù)管道走向和操作條件進(jìn)行應(yīng)力分析優(yōu)化管道走向、設(shè)置合適支架十分必要。

4 管架設(shè)計(jì)

管架設(shè)計(jì)在很大程度上會(huì)影響管道的設(shè)計(jì)，如果不能提出合理的管架設(shè)計(jì)，就會(huì)為管道今后的工作埋下隱患，不僅會(huì)耽誤管道的正常工作，甚至?xí)霈F(xiàn)安全事故。因此，要注意管道與支架的一些相關(guān)因素和沿塔敷設(shè)的管線。

4.1 減少管道與支架的相對(duì)位移

比如：在蒸汽管道中，主管常接有排水小管，如圖4：

在此圖中，A點(diǎn)做支于地面的支架，小管支在A點(diǎn)處，由于小管的剛性較大，就可能阻礙彈簧向下移動(dòng)，在動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)程中，就會(huì)嚴(yán)重的損壞機(jī)器，所以這樣的設(shè)計(jì)對(duì)整體裝置來(lái)說(shuō)有很大的影響和破壞性。正確的做法如圖5：此設(shè)計(jì)取消地面上的支架改在從主管上生根，這樣就減小了小管與支架間相對(duì)位移。

5 對(duì)石油化工裝置的管道設(shè)計(jì)上的缺陷防范

第一，管道設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于整個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)間來(lái)說(shuō)，管道設(shè)計(jì)的時(shí)間相對(duì)較短，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)人員的配備和整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要控制好時(shí)間，合理安排時(shí)間。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要做好員工的思想工作，一個(gè)具有較高合作性的團(tuán)隊(duì)往往能夠提出更為安全及合理的設(shè)計(jì)理念。第二，可以說(shuō)相關(guān)設(shè)計(jì)人員自身的專業(yè)水平將很大程度上決定管道設(shè)計(jì)是否安全、是否合理、是否便于今后的維修和維護(hù)。因此，提高相關(guān)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平也是值得我們深思的問(wèn)題。在實(shí)際的過(guò)程中正是由于一些設(shè)計(jì)人員沒(méi)有積極去思考，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不嚴(yán)謹(jǐn)，才導(dǎo)致事故發(fā)生。所以要加強(qiáng)員工培訓(xùn)，積極去學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法并采用最新的技術(shù)手段。

6 結(jié)束語(yǔ)

石油化工裝置工藝管道設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意設(shè)計(jì)的安全性和合理性，提高管道的實(shí)用性和適用性，便于今后的維修和維護(hù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)熟練掌握行業(yè)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，設(shè)計(jì)人員也要提高自身的能力和學(xué)習(xí)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，才能滿足新時(shí)期對(duì)管道設(shè)計(jì)的新要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 孫秀敏，張敏.石油化工裝置設(shè)計(jì)與安全[J].甘肅科技，2009，03：38.