方案和工艺

2024-12-08

方案和工艺（共9篇）

方案和工艺篇1

0 引言

我公司主要生产路面养护等机械产品, 在路面养护机械产品中经常用到滚筒类零件, 例如在铣刨机、沥青洒铺机等都会用到驱动滚筒。

1 设计初始方案

我公司在开始设计的驱动滚筒大致如图1。

根据本零件特点和施工概况, 此类零件要求同轴度要求0.06, 件1和件4内孔和外圆等粗糙度要求Ra=1.6, 考虑我公司生产条件, 初始加工工艺方案如下:

各零件粗加工→拼焊→退火→半精车→精车→插键槽→包橡胶层 (热包)

按照以上方案加工时, 由于件1粗糙度要求高以及内孔键槽精度要求高, 在加工时成本很大, 特别在插键槽时, 工装复杂, 操作麻烦, 精度也存在超差。

经过施工实际检验, 驱动滚筒在工作过程中存在摆动现象, 驱动端马达摇摆较大, 经常经出现短轴现象, 造成工地停工, 零件返厂回修。

经过检验, 驱动滚筒的同轴度和键槽对称度均存在超差现象。

分析:由于包胶层是热胶法, 滚筒壁厚太薄, 造成零件加工完毕后经过热胶处理后, 零件变形导致同轴度和垂直度超差, 键槽本身加工难度大, 加之零件经过热胶后变形, 所以键槽精度亦超差。

经过工艺人员和设计人员沟通, 将滚筒设计方案更改, 同时工艺方案也做了大量改进:

2 优化后的设计方案

(1) 将滚筒改为分体式, 将驱动端和筒体以及支撑端分离, 减小零件加工难度, 利用公差配合来保证其精度。

(2) 将外胶层更改为冷包胶, 消除热包胶引起的变形。具体更改方案见图2。

经过设计改进后, 滚筒工艺如下:

零件精加工→装配→冷包胶

件1加工工艺如下:

锻造毛坯→粗车毛坯→热处理 (调质) →半精车→磨内孔→磨外圆→插键槽→钳 (钻孔) →检验

注意在此件加工过程中, 要注意件1右端面根部清根, 同时为保证加工精度制作锥度芯轴来磨削外圆保证内孔外圆同轴。

件2加工工艺如下:

镗两端面 (孔口倒角) →利用倒角顶住车削外圆→中心架架外圆车削内孔→焊 (两端腹板) →热 (退火去除焊接应力) →车外圆→车内孔

注意:在最后加工内孔时, 需要在件2内壁车止口深8mm, 目的在后面检测时用此止口作为基准。如图3。

件4加工工艺如下:

锻造毛坯→粗车毛坯→热处理 (调质) →半精车→精车→钳 (钻孔) →检验

等以上零件全部加工完毕后进行组装, 然后采用冷包胶法对滚筒表面进行包胶, 冷包胶工艺简单, 对环境要求低, 适应于各个车间, 必要时候可在工地实行。该加工过程经过工艺和设计改进, 加工完毕后的滚筒经过检测合格, 在工地施工状况良好, 并且本滚筒工艺包胶采用冷包胶方法, 设备维修方便, 大大节约后期服务成本。

3 结语

驱动滚筒广泛应用于路面机械、港口机械、煤矿机械等, 其特点是薄壁回转体, 加工要素多, 精度要求高特别是同轴度和端面垂直度, 但是只要在生产过程中严格按照工艺执行加工, 总结经验, 合理优化, 就能保证零件质量合格满足各个工况, 从而保证机械整机正常运行, 大大节约成本提高生产效率。

方案和工艺篇2

1．在新材料应用方案的选择过程中，通常把( )作为主要评价原则。

a．技术先进 b．技术适用

c．技术可靠 d．经济合理(考试大建造师)

2．反映结构工程中混凝土工艺方案技术特性的指标是( )。

a．方案占地面积 b．现浇混凝土强度

c．构配件是否能保证供应 d．主要专用设备是否能保证供应

3．反映结构工程中混凝土工艺方案技术条件的指标是( )。

a．现浇工程总量

b．现浇混凝土强度

c．主要专业工种工人是否能保证供应

d．最大浇筑量

4．某企业欲从国外引进甲、乙先进技术，假如两种技术的生产效率相同，引进甲技术的一次性投资为300万元，年生产成本为20万元；引进乙技术的一次性投资为400万元，年生产成本为10万元。设基准收益率为6％，则( )。

a．应该引进甲技术 b．甲、乙技术经济效益相同

c．应该引进乙技术 d．不能判断应该引进哪种技术

5．某企业欲引进生产线，预计年产量为800万件。若引进甲生产线，其固定成本为400万元，单位产品可变成本为0.6元；若引进乙生产线，其固定成本为500万元，单位产品可变成本为0.4元，则( )。(考试大建造师)

a．应该引进甲生产线 b．应该引进乙生产线

c．甲乙生产线都不引进 d．无法判断应该引进哪一条生产线

二、多项选择题

1．选择新技术、新工艺和新材料应用方案时，应遵循的原则有( )。

a．采用技术上合理、适用的方案

b．采用技术经济上合理的方案

c．采用技术上先进、可靠的方案

d．采用尖端技术方案

e．采用高科技方案

2．新技术、新工艺和新材料应用的技术经济分析方法包括( )。

a．环境分析 b．特性分析

c．定性分析 d．社会分析

e．定量分析

3．某企业欲引进生产线。已知引进甲生产线需投资400万元，单位产品可变成本为0.6元；引进乙生产线需投资600万元，单位产品可变成本为0.4元。则( )。

a．产量为800万件时，选择甲生产线

b．产量为800万件时，选择乙生产线

c．产量为1200万件时，选择甲生产线

d．产量为1200万件时，选择乙生产线

e．任何时候都选择甲生产线(考试大建造师)

4．某企业技术革新引进新生产线，已知新生产线的投资额为400万元，新生产线的经营成本为每年12万元；旧生产线的投资额为300万元，经营成本为每年14万元。该行业的基准投资收益率为2.5％，则( )。

a．引进后的增量投资收益率为1％．

b．引进后的增量投资收益率为2％

c．引进后的增量投资收益率为2．5％

d．应引进该生产线

e．不应引进该生产线

1.11答案与解析

一、单项选择题(考试大建造师)

1．d； 2．b； 3．c； 4．c； 5．b

[解析)

5．答案b：

采用甲生产线，总成本为c甲＝400+800×0.6＝880万元

采用乙生产线，总成本为c乙＝500+800×0.4＝820万元

c乙

二、多项选择题

1．a、b、c； 2．c、e； 3．a、d； 4．b、e

[解析]

3．答案a、d：

设产量为q，则引进甲、乙生产线的总成本分别为：

c甲=400+0.6q

c乙＝600+0.4q(考试大建造师)

在直角坐标系中画出两条总成本线，见下图，令c甲＝c乙，解出qo＝1000万件

从图中可以看出，当产量为低于1000万件时，甲生产线成本低；当产量为高于1000万件时，乙生产线成本低。因此正确答案为a、d。

4．答案b、e：

方案和工艺篇3

1 工艺及设备参数

该5 000t/d生产线设计熟料热耗指标为3 032kJ/kg, 烧成燃煤煤质波动较大, 其热值在19 011～28 304kJ/kg之间, 工艺设计值为23 000kJ/kg。另外, 业主要求煤粉制备采用窑尾废气烘干, 由于地形影响, 总图布置中煤粉制备车间与窑头车间距离较远, 煤粉仓至窑头燃烧器输送距离为:水平170m, 高度16m, 弯头10个;煤粉仓至窑尾燃烧器输送距离:水平70m, 高度35m, 弯头6个。据此计算煤粉计量秤的主要选型参数见表1。

2 方案比较

2.1 煤粉输送稳定性

虽然对于5 000t/d生产线, 窑头用煤量很少用到16t/h, 但设计考虑了最差煤质工况状态及某些自身的情况。对于窑头煤粉秤, 如果输送距离不超过150m, 转子秤厂家承诺可满足工艺要求, 对应工艺方案如图1所示。

喂煤稳定性决定着回转窑和分解炉的运行及熟料质量, 当喂料量波动过大时, 会造成分解炉堵塞, 窑内结圈, 跑生料的现象, 严重影响生产的正常运行。因此, 本生产线工艺布置中, 当窑头煤粉输送能力超过16t/h时, 转子秤会发生输送不稳定的现象, 此时需在窑头车间增加煤粉仓, 将用于窑头的煤粉秤移到此仓下, 并需增加螺旋泵将煤粉从煤磨车间送至此仓, 这样方可保证稳定的喂煤, 工艺方案如图2所示。

图2这种方案的变化以及设备的增加, 意味着设计的变更及工程成本的增加, 这是在总包项目中最难以接受的。而如果使用科里奥利秤就不存在此问题, 科里奥利秤不需要工艺方案做任何改变即可满足煤粉输送的稳定要求, 其工艺方案如图3所示。

2.2 输送煤粉至窑头用罗茨风机

根据两个厂家提供的输送煤粉至窑头的送煤风量及风压, 罗茨风机选型结果见表2。按照窑系统年运转率90%计算, 采用科里奥利秤每年可节省用电82.78万kWh。

注:罗茨风机风量为煤粉秤厂家考虑其设备的运行情况而提供的风量参数;表3同。

2.3 输送煤粉至窑尾用罗茨风机

根据两个公司提供的输送煤粉至窑尾的送煤风量及风压, 罗茨风机选型结果见表3。按照窑系统年运转率90%计算, 采用科里奥利秤每年可节省用电50.46万kWh。

2.4 窑头燃烧器用一次风机

按天津院《煤粉燃烧器系统设计规程》, 窑头一次空气量按窑头燃烧空气量的10%计算, 其中窑头燃烧器送煤风与净风比例可定为3.75∶6.25。窑头净风由罗茨风机提供, 压力取25 kPa, 其选型结果见表4。按照窑系统年运转率90%计算, 采用科里奥利秤一年可节省用电49.98万kWh。

2.5 压缩空气

本项目设计窑头与窑尾共用一个煤粉仓。转子秤配置大致如下:煤粉仓锥体配有一个搅拌器, 每台秤带有一个Pre-hopper (校验小仓) , 每个检验小仓配置一个搅拌器。搅拌器需压缩空气辅助搅拌, 使煤粉均匀并稳定地卸料, 每个搅拌器消耗压缩空气100m3/h;最后每台转子秤喷吹转子中的煤粉需要12m3/h。如果不计入气动闸板阀的耗气量, 转子秤共需压缩空气324m3/h (标态) 。科里奥利秤采用压缩空气来保证轴承周围的微正压, 防止水、煤粉进入轴承而影响计量精度以及轴承寿命, 如果不计入气动闸板阀的耗气量, 共需压缩空气65m3/h (标态) 。根据经验, 0.7MPa的压缩空气1m3 (标态) 消耗功率0.086 7kW, 得出压缩空气相关参数见表5。按照窑系统年运转率90%计算, 采用科里奥利秤时, 每年节约用电17.70万kWh。

2.6 熟料烧成热耗

1) 在用煤量不变的情况下, 无论一次风量如何变化, 烧成系统所需总风量是不变的。一次风量的增加必然造成二次、三次风量的减少, 烧成系统从冷却机回收热量减少, 而这部分减少的热量需要由一次燃料 (煤) 来补充, 即单位熟料烧成热耗必然增大。

窑头选用转子秤时一次风量VY1K为16 853m3/h (标态, 下同) , 选科里奥利秤时一次风量VY1K为10 043m3/h, 转子秤多出6 810m3/h, 即入回转窑二次风量VY2K减少6 810m3/h。使用不同秤时, 熟料烧成热耗的变化计算如下 (忽略飞灰的显热差值) :

回转窑一次风显热:QY1K=ΔVY1K·tY1K·CY1K式中:

ΔVY1K———两种秤的一次风差量, 6 810m3/h;

tY1K———入窑一次风温度, 30℃;

CY1K———30℃时空气的平均比热值, 1.298kJ (m3·℃) 。

回转窑二次风显热:QY2K=ΔVY1K·tY2K·CY2K式中:

tY2K———入窑二次风温度, 980℃;

CY2K———980℃空气的平均恒压比热值, 1.411kJ (m3·℃) 。

因此窑头使用转子秤比使用科里奥利秤热耗增加QY2K-QY1K=9.15×106kJ/h, 即单位熟料热耗增加43.90kJ/kg。

2) 按《煤粉燃烧器系统设计规程》, 窑尾燃烧器送煤风与净风比例可定为3.5∶4.5。窑尾选用转子秤时入分解炉一次风量VF1K为10 844m3/h, 选科里奥利秤时入分解炉一次风量VF1K为8 073m3/h, 转子秤多出2 771m3/h, 即入分解炉三次风量VF3K减少2 771m3/h。当三次风温度为950℃时, 空气的平均恒压比热值为1.407kJ/ (m3·℃) , 计算得:

分解炉一次风显热QF1K=0.11×106kJ/h

分解炉三次风显热QF3K=3.70×106kJ/h

热耗增加QF3K-QF1K=3.56×106k J/h, 即17.25kJ/kg。

工艺管理提升方案篇4

一、工艺的相关概念

企业在生产中，怎样制造，用什么生产资料，采用什么样的方法和手段，按期制造出质量好、成本低的产品。

对工业企业来讲，工艺工作是以质量和效益为目标，对产品制造的途径、方法、手段、过程进行研究、策划、安排的一系列活动的统称。工艺是利用生产工具对各种原材料、半成品进行加工或处理，最后使成为成品的方法，它是人类在劳动中积累起来并经过总结的操作技术经验。

工艺管理是科学地计划、组织和控制各项工艺工作的全过程。它的基本任务是在一定生产条件下，应用现代管理科学理论，对各项工艺工作进行计划、组织和控制，使之按一定的原则、程序和方法协调有效地进行。

工艺纪律是企业在产品生产过程中,为维护工艺的严肃性,保证工艺贯彻性执行，建立稳定的生产秩序，确保产品加工质量和安全生产而制订的具有约束性的规定，是保证企业有秩序地进行生产活动的重要厂规、厂法之一。即在生产过程中员工遵定的工艺秩序。工艺纪律检查的主要内容：1）技术文件的质量。技术文件的种类（装配顺序书、操作指导书、设备操作规程等工艺文件），对技术文件的要求（正确、完整、有效、受控）。2）设备和工艺装备的技术状况。3）材料、在制品符合工艺要求。4）操作者。5）环境文明卫生。6）检验的正确性和及时性。7）均衡生产。

二、我公司工艺工作的现状

目前我公司处理发展的关键时期，公司对各系统和部门提出了较高的要求，但由于受到企业实际情况的影响，各部门均存在这样或那样的问题，工艺工作也不例外，一些问题甚至到了积重难返的地步，现将目前工艺工作主要现状例举如下：

1、工艺管理弱，工艺执行差，重复和反复问题较多。主要体现在工艺管理力度小，工艺纪律检查重复问题多，工艺优化或提升项目推进慢及不到位现象较为严重，阻碍了产品质量的提升和技术工艺的进步。

2、工艺人员充当“救火队员”的角色。公司整体质量监控系统效率不高，生产组织难度较大，导致员工质量意识和积极性存在问题，低级、重复问题较多，工艺人员较多的参与到对出现问题的现场处理上，占用较大的精力。反而在技术工艺基础研究、基本保障和管理方面欠缺较多。

3、产品过程开发和设计不到位，即产品设计工艺并行不到位。和大多数企业一样，公司存在着重设计轻工艺，重产品轻技术的现象，在产品研发过程中，工艺处于被动局面，较难在产品设计的前期或重要接点上发挥应有的作用，导致新产品开发过程中工艺开展不足。

4、工艺流程和工时管理弱。由于客车行业的特殊性，存在车型产品多，结构复杂，特殊要求订单多，以及新厂区全面应用时间不长，新能源的快速发展，制造工艺要比原来要先进复杂的多。相比2005增加底盘组装线、漆后机装及电泳工艺等，工时管理体系与工时标准还是10年前建立的现在已不适用。现在只有1人负责工时与工艺流程制定管理工作，只能应付日常管理，很多本应开展的工作都无法开展：如车型细化工时定额的制定，工艺流程的细化及节拍生产相关工作。由于整车工时较为落后和僵化，很难发挥经济杠杆的调节作用，也是阻碍产品质量不可视的因素。

5、工作接口太多，重点工作不突出，基础能力提升慢。从工艺的相关概念可以看出工艺工作的主要职责是如何设计图纸转化为产品的问题，但现实与工艺接口有交集的部门太多，主业务流程中有营销、设计、生产、物流、车间，支持业务流程上质管、财务、人资、基建等几乎所有的部门。工艺涉及面较多，一些系统性重大课题都少不了工艺的参与，甚至由工艺牵头，如细节、三漏、密封、防腐、噪音等，可能受设计结构、外购件、现场施工和现有技术水平等较多因素影响，但有些问题工艺只能起到一部分作用而起不到决定作用。用一句经典的话说，工艺自己的事情没干好，把别人的事都做了。

三、下一步工艺工作重点解决的几个问题

对于问题我们不应回避，而应拿出拨乱返正的勇气，针对存在不足，查找问题根源，系统策划解决方案，立即行动全员参与，分重点分阶段的进行改进和提升。以下是下一步工艺工作重点需解决的几个问题

1、加强工艺管理力度

强化工艺管理职能，建立科学有效的工艺管理体系，修订工艺纪律管理办法，加大考评力度，并宣贯培训到位，在全公司范围内营造工艺执行的重要性和严肃性，使其思想上有认识，行动上有规范。从工艺参数、人员、工艺装备、设备、量具、材料、环境要求等方面进行全方面控制和管理。

建立健全工艺管理组织，整合车间技术组和检验员的工艺管理职能，成立公司级工艺执行网络组织，加大工艺管理频次和整改力度。建立多层次工艺管理平台，策划工艺管理细则、计划，利用质管人员、车间技术人员对工艺执行进行把关、指导、落实，形成三位一体的工艺管理体系，将工艺执行管理作为常态化工作。

加强关键工序和重点工序的控制，关特工序和质量控制点对于整车是非常重要的，一旦发生问题就会影响产品的安全、寿命、性能，或对后道工序产生严重的影响。针对这些工序先鉴定，再控制的，2015年一线员工技能鉴定即以关特工序、质控点为主要内容，提高相关人员的技能和质量意识，实行定员管理、持证上岗，确保这些工序的达标率。加强工装管理工艺设备管理，修订《工装管理办法》《大型油压模具管理办法》《小型模具管理办法》，明确车型标准工装配备及归属，健全工装管理档案，梳理工装制作及维修流程，标配外工装由提出部门申请，相关部门批准设计制作；强化工装设计、制作、验收、领用、维护保养流程及责任，确保工装的适宜有效性。组织专人每月进行工装模具点检，对工装模具完好性进行统计，并进行通报考核

建立工艺执行发布台及奖罚机制，将工艺执行情况、整改要求、验证要求、奖罚等及时进行发布。

2、工艺梳理和工艺审查

突出工艺的规范作用和桥梁扭带作用，明确重点车型，结合TS16949相关要求，对照工艺设计及管理现状，对工艺文件体系进行梳理，梳理出工艺保障体系的现状和不足，投入主要精力强化重点和标配车型的工艺保障体系。

加强对图纸的工艺性审查，修订产品工艺性审查管理办法，对新产品或订单图纸实施工艺性审查，并严格执行。产品图纸下发前必须进行工艺性审查，无工艺人员审查图纸不能下发，即使下发也无效，保证产品零部件的可加工和可装配性，确保产品高品质。

3、加强产品过程开发和设计，强化工艺评审和定型。

包括产品研发前期参与立项、分析，新产品所需工艺装备、器具、设备，产品工艺流程图，过程特殊特性，试生产控制计划，工位作业指导书、批量生产控制计划及产品工艺准备验证。做好过程设计和开发的先期质量策划，为批量投产能生产出合格的产品作好充足的准备。

四、工艺部内部要求

1、梳理部门职责和工作流程，明确工作内容和接口，做到职责清晰、重点工作突出。

2、加强部内计划管理，日计划、周计划、月计划，以问题为纲，以项目管理为基础，确保计划按计划完成。

3、调动工艺人员积极性，提高工艺人员对自身工作的认知度和敬业精神，发挥每个人的长处，特别是老员工的能力，4、强化良好的学习氛围，攻关问题，采用研讨会的形式，加快年轻人的成长步伐，保证工艺人员的岗位胜任力

5、加强工艺创新，创新是工艺工作的重要线索，采取走出去，请进来，对先进或标杆企业的成熟技术快速论证和应用。

方案和工艺篇5

煤、石油和天然气是人类赖以生存和发展的三大基础能源, 也是一个国家经济持续发展和安全稳定的重要保障。石油资源的不足使煤和天然气在全球能源消费结构中所占的比例日趋上升。

1 净化工艺方案选择

目前, 合成气脱除H2S的方法有改良A.D.A法、拷胶法、NHD法, 脱除CO2的方法主要有改良热钾碱法, NHD法、MDEA法、低温甲醇洗法 (同时脱除H2S) 等, 但对于Texaco气化所生产的煤气, 因为压力高、硫含量高、CO2含量高等特点, 可供选择的净化方法主要有以下两种选择:

1.1 低温甲醇洗

低温甲醇洗法属于物理吸收, 在低温 (-50℃~-60℃) , 溶剂吸收能力大, 溶液循环量小, 气体净化度高, 再生热耗少, 操作费用低, 能综合脱除气体中的H2S、COS、CO2, 溶液不起泡、不腐蚀, H2S浓缩简单, 在原料煤硫含量波动较大的情况下, H2S的浓度也可满足硫回收的要求。上述工艺虽然存在部分设备和工艺管道需要采用低温钢材, 需要引进国外的低温材料, 所以基建投资高, 但其最大优点是溶剂价格便宜, 消耗指标和能耗均低于其它净化工艺, 在大型合成氨厂、甲醇厂中普遍采用。

1.2 NHD脱硫脱碳

NHD法是中国南化公司研究院等单位开发成功的新技术, 属于物理吸收净化技术, 该工艺在常温条件下操作, 溶剂无毒, 饱和蒸汽压低, 溶剂损失小, 再生能耗低, 设备材质大部分为碳钢, 取材范围广, 价格也便宜, 相对低温甲醇洗而言, 溶液循环量大, 消耗高, 另外, NHD溶剂对有机硫的吸收能力差, 对高硫煤要增加有机硫水解设备。该工艺的主要优点是投资少, 能耗低于除低温甲醇洗以外的其它净化方法。

低温甲醇洗与其它方法相比其独特优点如下:

1) 多效脱除性能

可以在一个系统内同时脱除H2S、CO2、COS, 轻油、CN-等, 并在再生时分别处理, 满足副产CO2产品气、H2S浓缩等要求。

2) 净化度高

净化气CO2含量最低可达20ppm;总硫≤0.1ppm;水、轻油等完全被脱除。

3) 溶液再生方式灵活, 满足不同工艺要求

4) 溶液吸收能力大, 能耗低

本项目生产以Texaco气化煤气为原料。净化装置所处理的变换气操作压力较高, CO2分压较大, 选择低温甲醇洗净化工艺有着独特优势。这是因为低温甲醇洗工艺为物理吸收, 因此特别适用对于压力高, 酸气含量高的气体净化, 在脱碳的同时实现有效的深度脱硫。

2 工艺流程

来自变换工段的3.5MPa (A) 、40℃变换气进入本工段, 与循环气体混合, 并在原料气中注入防止结冰及形成水合物的贫甲醇后, 气体经原料气冷却器 (E0501) 与净化气、气提塔塔顶出来的二氧化碳气和从H2S浓缩塔出来的尾气换热降温, 经水分离器 (V0501) 分离出冷凝的甲醇-水混合物后, 原料气从底部进入甲醇洗涤塔 (T0501) , 与自上而下的贫甲醇逆流接触, 脱除气体中的CO2、H2S和COS等酸性气体, 塔顶出来的净化气经过E0517和E0501换热升温后去下一工段。

从水分离器 (V0501) 分离出的甲醇、水混合物经甲醇水分离塔给料加热器 (E0516) 加热后进入甲醇水分离塔 (T0505) 中上部。

在甲醇洗涤塔 (T0501) 上部, 用来自热再生工段低温贫甲醇液脱除CO2, 在甲醇洗涤塔 (T0501) 底部对H2S、COS进行吸收, CO2吸收的溶解热部分通过去下塔的甲醇带走, 再通过循环甲醇冷却器 (E0506) 用来自H2S浓缩塔 (T0503) 的冷甲醇液冷却循环甲醇及通过3#甲醇急冷器 (E0505) 用冷冻剂冷却循环甲醇, 带走部分热量。

由于CO2在甲醇中的溶解度比H2S在甲醇中的溶解度低, 送入甲醇洗涤塔中CO2脱除段的甲醇流量要比送入H2S脱除段的要大。甲醇洗涤塔 (T0501) CO2脱除段中多余的甲醇从塔的中部抽出。

甲醇洗涤塔 (T0501) 底部富含H2S甲醇通过甲醇换热器 (E0507) 和1#甲醇急冷器 (E0503) 分别被温度较低的甲醇和冷冻剂液氨冷却。经过冷却, 这部分甲醇减压膨胀后压进入1#循环气闪蒸罐 (V0502) 回收闪蒸出来的H2。来自1#循环气闪蒸罐 (V0502) 的闪蒸气经循环气压缩机 (C0501) 压缩, 经压缩机后冷却器冷却, 在进入原料气冷却器之前并入上游变换气中。

来自甲醇洗涤塔 (T0501) 的富含CO2甲醇与上述过程一样, 先经甲醇换热器 (E0507) 和2#甲醇急冷器 (E0504) , 分别被来自CO2气提塔给料泵 (P0502A, B) 的甲醇和冷冻剂液氨冷却, 减压膨胀后进入2#循环气闪蒸罐 (V0503) , 闪蒸后的闪蒸气再经1#循环气闪蒸罐 (V0502) 由循环气压缩机 (C0501) 压缩。

来自2#循环气闪蒸罐 (V0503) 的富含CO2的甲醇先膨胀进入CO2气提塔顶, 在气提塔 (T0502) 中, 富含CO2甲醇液膨胀后产生无硫CO2气体, 经原料气冷却器 (E0501) 回收冷量后与来自H2S浓缩塔 (T0503) 的尾气一起经高点放空。

从CO2气提塔 (T0502) 中较低的升气管式塔板上抽出来的温度较低的甲醇液送入H2S浓缩塔 (T0503) 的中上部, 来自CO2气提塔 (T0502) 底部的富含H2S甲醇也进入H2S浓缩塔下段。为了提高装置H2S馏分的浓度, 在H2S浓缩塔下部用来自空分工段的低压氮气对CO2进行气提, 同时在塔的上部, 用来自CO2气提塔 (T0502) 顶部的另一股没有被用作CO2气提塔 (T0502) 回流洗涤液的无硫甲醇对气提出来的H2S和CO2进行洗涤。出H2S浓缩塔的尾气基本上不含硫, 经原料气冷却器 (E0501) 换热后与来自CO2气提塔 (T0502) 的CO2气一起放空。

从H2S浓缩塔 (T0503) 升气管式塔板上抽出温度较低的甲醇液作为冷却剂先后用在3#贫甲醇冷却器 (E0508) 、循环甲醇冷却器 (E0506) 及甲醇换热器 (E0507) , 在经过循环甲醇冷却器 (E0506) 换热升温后进入甲醇闪蒸罐 (V0507) , 闪蒸出来的闪蒸气进入CO2气提塔 (T0502) 的底部与来自上部的甲醇逆流接触脱除闪蒸气H2S的组分。来自甲醇闪蒸罐 (V0507) 的闪蒸液经CO2气提塔 (T0502) 给料泵 (P02A, B) 加压后进入甲醇换热器 (E0507) 作为冷却剂, 在此换热过程中产生的闪蒸气在进入CO2气提塔 (T0502) 脱硫之前在CO2气提塔 (T0502) 底部进行分离。

从H2S浓缩塔 (T0503) 底部出来的富含H2S甲醇经甲醇再生塔给料泵 (P0503A, B) 通过2#贫甲醇冷却器 (E0509) 、1#贫甲醇冷却器 (E0510) 进入甲醇再生塔 (T0504) 。在甲醇再生塔 (T0504) 中由甲醇再生塔再沸器 (E0511) 加热产生的甲醇蒸汽及来自甲醇水分离塔 (T0505) 的甲醇蒸气气提, 对富甲醇中所含有的H2S及CO2进行完全解吸, 甲醇再生塔 (T0504) 顶部气体经甲醇再生塔回流冷却器 (E0512) 、酸性气换热器 (E0514) 及甲醇再生塔回流冷凝器 (E0513) 分别被冷却水、冷酸性气及冷却剂液氨冷却。冷凝液经H2S浓缩塔 (T0503) 底部及经甲醇再生塔回流泵 (P0506A, B) 送回甲醇再生塔 (T0503) 顶部。离开酸性气分离器 (V0505) 的酸性气, 通过酸性气换热器 (E0514) 加热后作为硫回收工段原料, 离开本工段。

离开甲醇再生塔 (T0504) 塔底经过再生的贫甲醇在1#贫甲醇冷却器 (E0510) 中冷却到42℃, 经甲醇收集槽 (V0504) 缓冲, 再用贫甲醇泵 (P0504A, B) 升压。升压后的贫甲醇经水冷却器 (E0518) 、2#贫甲醇冷却器 (E0509) 、3#贫甲醇冷却器 (E0508) 冷却后进入甲醇洗涤塔 (T0501) 。

来自水分离器 (V0501) 的甲醇和水混合物冷凝液经甲醇水分离塔给料加热器 (E0516) 加热, 送入甲醇水分离塔 (T0505) , 通过蒸馏将水和甲醇进行分离。该塔由甲醇水分离塔再沸器 (E0515) 进行加热, 塔顶甲醇蒸汽送甲醇再生塔 (T0504) , 而水作为废水排出, 送往污水处理系统。甲醇水分离塔 (T0505) 所需的回流甲醇由甲醇再生塔 (T0504) 再生甲醇提供, 通过甲醇水分离塔给料泵 (P05OSA, B) , 经甲醇水分离塔给料加热器 (E0516) 冷却后入塔。

大部分循环的再生甲醇, 通过甲醇粗过滤器除去甲醇循环系统中的固体及其他颗粒, 甲醇粗过滤器位于甲醇再生塔给料泵 (P0503A, B) 的下游, 进入甲醇再生塔 (T0505) 的回流甲醇在进入甲醇再生塔之前要经过甲醇过滤器 (50501) 进行过滤以除去固体及其它颗粒。

来自硫回收工段的尾气含有少量H2S, 进入H2S浓缩塔底部, 甲醇洗涤后和尾气一起排入大气。为了提高去硫回收工段的H2S浓度, 一部分来自酸性气分离器的酸性气体循环进入H2S浓缩塔 (T0503) 的下部。循环的CO2离开H2S浓缩塔 (T0503) 塔顶, 同时循环H2S用甲醇进行洗涤。

为了减少甲醇损失, 配置有甲醇污水系统, 各个支管将所有泄露甲醇的设备连接到总管, 总管将泄露的甲醇收集起来汇入排放甲醇槽。配置的污甲醇泵可将排放甲醇送入甲醇水分离塔 (T0505) 。安装在原料贮存工段的甲醇贮罐用于贮存甲醇, 并装有甲醇供给泵。该贮槽可在停工时收集甲醇。

3 结束语

总之, 全球经济的高速发展, 打破了能源的供需平衡。石油作为一种由于大量开发利用而日渐稀缺的资源, 今后价格将会波动上升, 其上涨幅度将远大于煤炭、天然气价格的增长, 因此寻求新的替代能源势在必行。

参考文献

[1]谢克昌.煤的结构与反应性[M].北京:科学出版社, 2002

方案和工艺篇6

一、煤气化工艺技术

煤气化工艺的选择对其后期的生产具有重要的影响。但是, 在选择煤气化工艺中需要结合多方面的因素。全面的考察是选择煤气化工艺的必备工作。煤气化工艺技术对煤气化工艺的选择就有重要的作用。

1. 固定床煤气化工艺技术

在床煤气化工艺中, 常采用鲁奇加压气化技术、常压固定床间歇气化和常压固定床富氧连续气化技术。这三种技术在实际运用中其技术各不相同。首先是鲁奇加压气化技术。这种技术主要采用移动床, 使得气体固体逆流相互接触, 炉体就会采用水夹套式, 在这其中就会产生蒸汽作为气化剂的一部分流回气化炉。气化剂通常包括氧气和蒸汽。其原料使用褐煤、不粘接煤和弱粘结煤, 炉底的半径通常要达到5000mm。在工艺生产中使用这种技术的主要原因是其稳定性高、灰熔点高、焦油和杂质含量高以及化学活性较好、煤气发热量也很高。在整个工艺化生产的过程中, 甲烷的质量分数在10%左右[1]。但是, 该技术废水处理技术较为复杂, 并不适合在实际生产中制合成气。城市煤气和燃料气通常采用这种技术。国内运用这种技术的也较少。其次是常压固定床间歇气化技术。这种技术目前在我国大范围使用。但是, 这种技术对于原料的条件较为苛刻。其通常要求块状或者焦炭为原料, 在常压的条件下, 将水蒸气和空气生成为原料气。由于这种技术在使用的过程中, 建设投资较少、运行的稳定性也较高, 整个工艺控制较为简单这些优点, 但是该技术使用中原料利用率极低、能量消耗的较高、造成严重环境污染的同时单炉产量低, 已经在实际生产中遭到淘汰。同时, 国家也不主张使用这种煤气化技术。最后是常压固定床富氧连续气化技术。这种技术是在常压固定床间歇气化技术的基础上发展过来的。这种技术的主要特点就是采用富氧为其气化剂, 使用焦炭和7.9mm-10mm小粒度无烟煤以及各种粉煤, 将其加工声场劣质煤和型煤。这种技术可以有效提高原料的利用率。操作中具有流程简单、设备维修低大气污染小生产稳定等优点而被国家提倡使用的一种煤气化技术。据相关资料显示, 使用富氧连续气化的“18·30”工程, 其单炉产量提升了1倍多[2]。但是, 这种技术在实际运用中由于投资性高, 电能消耗较高, 我国只有少数化工企业使用这种技术。

2. 流化床煤气化工艺技术

在流化床煤气化工艺技术中, 常使用两种技术, 即恩德炉粉煤气化技术和灰熔聚流化床粉煤气化技术。在实际使用中, 这两种技术使用各具特点。灰熔聚流化床粉煤气化技术由我国山西化学研究开发, 这一项知识产权归属于山西化学科技研究院。灰熔聚流化床设备总体上而言结构较为简单。在生产炉内将相关的原料相分离, 在化工产品生产的过程中气化强度较高、炭利用率较高生成的产品不含焦油和酚。该技术整体上而言使用的范围较广, 可以气化低化学活性的烟煤以及无烟煤、6mm-8mm的碎煤、褐煤和石油焦, 但是使用这种技术生成的产品CH4含量较高。而恩德炉粉煤气化技术在德国煤气化技术的基础上改进而来, 进而对其进行完善。该装置在使用的过程中, 氧化强度非常大, 将炉箅取消, 使用喷嘴技术代替了喷入气化剂。在操作的过程中粉煤沸腾流化, 流化的气体与机床接触性较好, 强化了传质过程和传热的过程。对于煤的大小没有挑剔, 适合各种大小的煤。同时这种装置也可气化褐煤和长焰煤, 使用的原料不黏结或者是弱黏结, 将高灰熔点的煤气化, 在这过程中气化的温度可高达1050摄氏度。虽然操作过程中的温度较高, 但是在炉内温度处于均匀分布的状态。当温度达到900-950摄氏度时, 原料受到温度的影响就会迅速的分解, 各种原料裂解完全。我国目前已经由几家企业在使用在这种技术。

3. 气流床煤气化工艺技术

在气流床煤气化工艺技术中包含了多种技术, 其主要包括德士古粉煤气化技术、四喷嘴对置式干粉煤和两段式干粉煤加压气化技术、多喷嘴对置式水煤浆气化技术、GSP干煤粉加压气化技术以及壳牌干煤粉加压气化技术[3]。各种技术在使用的过程中各有各的特色, 为企业生产带来的经济效益也各不相同。因此, 企业在生产的过程中根据自身的特点选择合适的技术应用于生产中。

二、煤气化工技术的选择

煤气化工艺技术具有多样性, 因而在对其选择的过程中需要根据生产的实际情况来进行。找我国目前经济发展的状况以及国家对环保节能的要求, 任何煤气化工艺技术的选择必须是建立在洁净煤气化技术的基础上。根据上文叙述的几种技术, 目前还没有哪一种技术具有的优点具有极强的适用性。因此, 企业应当根据所在地的妹纸情况以及工艺流程, 结合节能、投资、环保、可操作性以及技术熟练性等方面进行合理的选择。根据实际运用的情况, 流化床煤气化技术和富氧连续气化技术更适合于高灰熔点的煤。流化床气化技术常见使用在联合循环发电和工业燃气中。但是, 由于受我国合成氨装置的影响, 使用率较低。

结语

通过对各种技术的比较, 企业根据自身的发展需要, 选择合适的技术运用于实际中, 提高原料的利用率的同时, 增加企业的经济效益。

参考文献

[1]汪家铭.Shell煤气化技术及其在我国的应用[J].化肥工业, 2011, 33 (6) :1-5.

[2]周孟仁.常压固定层富氮连续气化技术的展望[J].小氮肥设计技术, 2011, 8 (4) :3-19, 9-19.

热油管道输送工艺方案设计篇7

对于热油管道, 其总体工艺设计方案涉及管道、泵站、热站三个方面。管道部分可以用管材、管径及壁厚三个要素来描述;泵站部分可以用进出站压力及泵站数等要素来描述;热站部分可以用进出站原油温度及热站数等要素来描述。在管道的线路走向、所输油品物性、输量等外部因素已定的前提下, 一旦上述设计要素确定, 整条管道的总体工艺设计方案随之确定[1]。

2 输送工艺的计算

2.1 热力计算所需的物性参数

1) 原油的物性参数:密度、黏度、凝点等。

2) 土壤的导热系数。土壤的导热系数取决于土壤的种类及土壤的孔隙度、温度、含水量等, 其中含水量的影响最大。管道沿线不同地区土壤种类、性质不尽相同, 同一管段在不同季节, 土壤的导热系数也不同, 因此很难通过计算得出较准确的土壤导热系数。应在不同季节, 在管道沿线每隔一定距离, 测定土壤导热系数, 也可以取土样在实验室测定或在现场用探针法测量[2]。

2.2 温度参数的确定

2.2.1 加热站出站油温的选择

考虑到原油难免含水, 故其加热温度一般不超过100℃。如原油为加热后进泵, 其加热温度不应高于初馏点, 以免影响泵的吸入。另外, 在确定加热温度时, 还需要考虑防腐层和保温层的耐热能力是否适应。

2.2.2 加热站进站油温的选择

加热站进站油温主要取决于经济比较, 对凝点较高的含蜡原油, 由于在凝点附近时黏温曲线很陡, 故其经济进站温度常略高于凝点。

2.2.3 地温T的确定

对于埋地管道, T取管道埋深处的土壤自然温度。T是随地区、季节变化的, 设计热油管道时, 至少应分别按其最低及最高的月平均温度来计算。

2.3 热油管道的热力计算

管道考虑摩阻损失的热效应, 温降按下式计算:

式中:

t1——管道起点原油温度, ℃;

t2——管道终点原油温度, ℃;

t0——管道中心处最冷月平均地温, ℃;

L——管道长度, m;

i——流量为qm时的水力坡降, m/m;

g——重力加速度, 9.81 m/s2;

C——输油平均温度下原油的比热容, J/ (kg·K) ;

K——总传热系数, W/ (m2·K) ;

D——管道的外直径, m;

ρ——原油的密度, kg/m3;

qm——原油流量, m3/s。

2.4 热油管道的水力计算

管道内沿程水力摩阻按以下公式计算:

式中:

h——管道内沿程水力摩阻损失, m;

λ——摩阻系数;

L——管道长度, m;

d——输油管道的内直径, m;

V——原油在管道内的平均流速, m/s;

g——重力加速度, 9.81 m3/s;

Qv——平均温度下的原油流量, m3/s。

2.5 加热站、泵站的确定和布置

热油管道工艺设计过程是首先进行热力计算, 得出全线所需加热站数。再按加热站间管道进行水力计算, 根据全线所需压头计算所需泵站数和泵的功率。为了便于生产管理, 应尽可能使加热站与泵站合并。

3 输送方案的确定

当对一条热油管道做设计时, 为完成规定的输油任务, 可以有许多个由不同的工艺参数组合而成的方案。这些方案在技术上都是可行的, 但在经济上不一定合理。因此要找到一个在经济上最优的方案。目前, 设计单位在工程实践中广泛使用的是方案比选法。其具体的步骤如下:

1) 确定主要工艺参数。包括管道长度, 管道内壁粗糙度, 所输油品物性, 设计输量, 管道年工作天数, 进、出站油温, 管道埋深处全年、最冷月平均地温, 土壤性质、含水率及导热系数。其中油品进站温度按高于油品凝点3～5℃选取。

2) 计算管径和壁厚。按照经济流速初选几种管径。经济流速是根据经验总结而得, 我国输油管道设计所取流速在1.0～2.0 m/s之间。按下式计算出管道理论内径[3]:

式中:

D——管道理论内径, m;

Q——规定输量, m3/h;

w——经济流速, m/s。

以算得的理论内径为中心, 参照管子的实际规格选取几种直径。

根据所选管径, 结合压力等级, 按下式计算壁厚:

式中:

δc——钢管的计算壁厚, mm;

P——设计内压力, MPa;

D——钢管外径, mm;

σs——材料的最低屈服强度, MPa;

K——设计系数, 站外取0.72;

ϕ——焊缝系数, 直缝电阻焊管取1.0。

管道的实际壁厚要按计算壁厚向上调整至相近的公称壁厚。

3) 列出不同工艺参数 (管径、输送压力) 组合的可供对比的方案。

4) 利用计算公式或采用工艺计算软件, 对每种方案进行水力、热力计算, 确定各种管径方案的泵站及加热站数, 加热温度, 泵的功率, 加热炉热负荷, 全线耗油量、耗电量。

5) 还需计算最大输量和最小输量, 冬季和夏季时的水力、热力工况, 分析各方案的灵活性, 看其在预期的流量条件能否都在高效区工作。

6) 计算各个管径方案的投资与输油成本, 对工艺计算的结果进行经济评价, 在理论计算与合理的工程评价相结合的基础上, 最终推荐一个符合工程实际情况和年费用现值最小的工艺方案。

4 以某热油管道为例

4.1 管道概况

管道全长约217 km。管道沿线地形总体起伏不大, 以平原为主, 草原与丛林共生, 局部为草原。

4.2 主要工艺参数

1) 油品物性参数。油品在20℃时的密度为863.2 kg/m3, 凝点为32℃。

2) 管道的设计输量为828 m3/h, 最高输量为1 076 m3/h。

3) 管道沿线地温。本管道工程建设区域均为热带草原气候。全年气候划分为雨季 (6月—10月) 和旱季 (11月—来年5月) 。全年最不利于原油输送的地温条件出现在雨季, 故按雨季最低月平均地温为28℃进行计算。

4) 土壤传热系数。根据管道经过区域的土壤性质及环境条件, 参考相关运行工艺参数及国内有关标准, 选取旱季土壤导热系数取1.1 W/ (m⋅K) , 雨季土壤导热系数选取2.0 W/ (m⋅K) 。

5) 加热站原油进出站温度。本管道全线按加热密闭输送工艺设计, 进站最低油温按凝点以上3～5℃考虑, 暂选取为37℃。原油最高出站温度不超过其初馏点, 暂取74℃。

6) 管壁粗糙度:管道内壁绝对 (当量) 粗糙度取50μm。

7) 工作天数:管道的年工作天数取350天。

4.3 工艺计算软件

输油工艺计算采用国际通用的SPS 9.5 (Stoner Pipeline Simulator) 设计软件。

4.4 设计输量828 m3/h下的方案比选

根据最高输量和经济流速计算管径, 见表1。

外输量按828 m3/h考虑, 最高输量在1 076 m3/h左右, 本管道初选了以下4个常用管径、不同压力等级进行方案比选:

方案1:采用φ508 mm管径、设计压力8 MPa;方案2:采用φ508 mm管径、设计压力10 MPa;方案3:采用φ559 mm管径、设计压力6.4 MPa;方案4:采用φ559 mm管径、设计压力10 MPa;方案5:采用φ610 mm管径、设计压力6.4 MPa;方案6:采用φ610 mm管径、设计压力10 MPa;方案7:采用φ711 mm管径、设计压力6.4 MPa。初步测算得知, 对于该管道, 雨季期间的运行条件相对旱季更为苛刻, 所以在方案比选时, 以雨季参数为基础进行工艺测算。设计输量下, 各方案在雨季的水力热力计算结果见表2。

在设计输量条件下, 各方案经济指标测算结果见表3。

从上面技术经济比较结果可以看出:

1) 在828 m3/h设计输量条件下, 方案3费用现值最低, 费用现值由低至高依次为方案3、方案1、方案2、方案5、方案4、方案6、方案7。

2) 从输量适应范围来看, 上述方案可分为两组:方案4、方案5、方案6、方案7通过改造首站提高出站压力, 即可兼顾外输高方案1 076 m3/h的要求;方案1、方案2、方案3需要将中间热站扩建成中间热泵站才可满足1 076 m3/h原油外输;但对于最小输量而言, 各方案相差不大。将中间热站扩建成中间热泵站的工程量和投资要比改造首站输油主泵大得多。以方案3和方案4为例经计算, 同样达到1 310 m3/h的输量, 方案3的建设投资要多增加约3 500×104美元, 方案3的总运行功率和能耗也高于方案4, 同时还要增加人员配备。由于中间泵站现场环境条件极差, 雨季基本不能通行, 后勤补给困难, 运行、管理、维护费用大大增加。从方便运行管理考虑应尽量避免设立中间泵站。方案4“一泵到底”最大输送能力可达到1 310 m3/h, 比方案3增加少量一次性投资, 可换得较大的输送能力余量, 适应能力更宽, 抗输量变化风险能力强, 费用现值较低, 综合评价较优。方案5虽然费用现值比方案4略低, 但最大输量只有1 214 m3/h, 且方案4管径小, 流速相对高, 更适于加热输送工艺。另外, 由于与本管道上下游相接的管道设计压力为10 MPa, 为与上下游协调统一, 方案4也较方案3和方案5更合适。

注:最大输量是按出站压力为低于设计压力0.3 MPa时计算得出的;最小输量是按原油经过加热炉加热出站温度达到74℃时计算。

故推荐最优方案4:采用ϕ559 mm管径、10MPa设计压力, 加热密闭输送工艺, 全线设置3座工艺站场。

摘要：热油管道输送工艺方案的设计, 在很大程度上影响了管道在整个设计寿命期内的运行效率和技术经济效果。为了在预定的运行寿命期内完成输油任务并获得最佳的经济效益, 合理制定热油管道的输送工艺方案, 对热油管道的建设和运行具有重要意义。以某条热油管道为例, 详细介绍了如何设计输送工艺方案。

关键词：热油管道,方案设计,水力,热力计算

参考文献

[1]刘伟, 梁江.成品油管道总体工艺方案优化设计[J].油气储运, 1999, 18 (3) :8-10, 32.

[2]张小龙.庆咸原油管道工艺方案研究[D].北京:中国石油大学 (北京) , 2008.

为制造寻求最佳的工艺方案篇8

工艺分析

该类零件可以简单看成是A、B两种孔系, 各孔系由若干大小不一的孔类尺寸组成, 要求各孔相互同轴, 两组孔系要求两两垂直。需加工部位分为三大块:壳体安装孔安装面的加工、A孔系及B孔系的加工。

这三大块的加工难点有:

(1) 壳体安装孔安装面的加工直接决定后续工序的加工基准, 对孔的位置和孔径大小等要素均要求高。

(2) 在A、B孔系的加工中, 由于要考虑到铸件毛坯的铸造精度而留的加工余量, 需要分粗、精加工两个环节。

(3) A组孔系的特点是孔径比较大, 还存在断续切削区。根据加工经验, 此类孔极易产生孔径椭圆、缸体孔壁容易形成振纹等情形。

(4) B组孔系中孔的特点是孔径小, 长径比达到8, 因此此类孔加工时容易形成锥度, 孔表面粗糙度也很难达到要求。

根据以上这些加工特点, 结合公司设备的实际情况, 讨论后决定分两种生产模式:柔性生产线加工和柔性、专机组机联合加工。决定在批量小的时候采用柔性生产线, 这样组建时间短、交货期快, 并且易于调整变换, 不仅保证操作便利性, 还能保证稳定的产品质量。当产品得到市场和用户肯定以后, 即大批量生产时采用柔性生产线和专机联合加工模式, 这样不仅可以节约资源, 降低成本, 而且可以更快的提高产能。

柔性生产线加工

在产品开发的初期, 考虑到产品质量和交货期, 公司采用现有各类CNC设备合并组成柔性生产线。工序流程为:

(1) 立式加工中心, 铣壳体安装面→钻安装孔→绞安装孔。

(2) 卧式加工中心工艺流程。以一面两销的定位方式, 用壳体安装孔定位压紧在模块夹具上, 粗加工A孔系→旋转工作台粗加工B孔系→再旋转工作台精加工A孔系→第三次选择工作台精加工B孔系。

(3) 数控车, 车B孔系另一端的油封孔。

根据工序, 我们选定了Hass (哈斯) 的立式加工中心、Cincinnata (辛辛那提) 卧式加工中心、长城数控车等设备, 并配置模块化夹具, 设置相关的中间站, 使用“一个流”的精益生产模式, 考虑到一人多机提高效率, 将生产线布置成“二”字形排列, 为此, 我们建立了两条壳体柔性生产线。

经过三轮批量的生产验证, 该柔性生产线操作方便, 生产的产品质量稳定可靠, 特别是在产品开发的初期, 各类大同小异的产品都能在生产线上得到尽快适应和转换, 这种作战能力强、适应性广的生产模式深得生产一线的高度评价。

柔性、专机生产线混线加工

试生产半年后, 公司产品在国际市场得到反馈信息:由于产品性价比高, 国外订单猛增。结合月产量分析两条柔性生产线, 这时问题凸显出来:

(1) 工序比较集中, 产能得不到大的提高。

(2) 粗精加工没有分开, 对设备不利, 对产品质量也不利, 因为设备直接影响产品质量。

(3) 转换性强但专一性弱, 并且柔性生产线中的CNC设备大都是价格昂贵的高端设备, 使用费用很高。

这时, 我们考虑到了专机生产。专机生产的特点:针对性强、专一性强, 适应变换小、大批量生产等特点。结合公司自制能力的优势, 再借助机床厂家的力量, 采用“自制”、“改制”、“定制”三种方案, 使专机迅速得到落实。

结合年初的生产线设计, 经过前期验证, 最后决定:实行专机取代部分柔性加工单元;用专机辅助部分柔性加工单元;将批量大、有特殊点的加工工序采用专机生产, 将需要经常变换和调整的工序使用柔性单元生产;将粗、精加工分开。最后, 将前期的”二”字形柔性生产线整合成“非”字形混合生产线。

经过近几年的生产检验和修改, 这种混搭模式非常适应公司的产品特点, “非”字形混合生产线一度被评价为最高效的生产模式。

柔性化制造PK专机的观点

柔性生产单元转换灵活, 适应性强, 非常适合产品开发的前期, 特别适合于品种多、转型快、并线混线生产等生产模式。

专机生产针对性强、专一性高, 非常适合高产能、大批量的生产模式, 对部分特殊性工序更能显现它的优点。

从公司的实例来看, 将柔性生产和专机生产二者有机结合, 优劣整合, 填短补长, 更能体现高效。“非”字形生产线就是在这样的背景下应运而生, 它的出现, 使我们的“一个流”生产变得更加流畅、更加快捷, 关键工序、重要工序被各个制造单元牢牢掌控。“非”字形生产线的高效被得到充分的展现。

摘要：本文针对转向器壳体的加工工艺特点, 针对柔性生产线和专机生产线两种不同装备的加工工艺优劣, 从生产周期、生产成本、产品质量因素上进行分析, 寻求最佳的生产工艺方案。

乙二醇合成工艺技术方案篇9

1 当前我国乙二醇合成工艺技术发展现状

目前, 我国乙二醇的主要生产方法是经由乙烯氧化、再进行非催化水合反应制成乙二醇, 这种生产工艺中重要的原料是石油, 但是由于其生产成本较高, 以合成气为生产原料获得乙二醇的方法逐渐具有了竞争优势。以天然气为原料获得乙二醇的方法中, 其原料价格相对低廉, 易于获得, 并且生产的工艺流程相对较短, 能够一定程度上缩减化工企业的成本, 因此该技术成为了现代乙二醇制取工艺发展的热点和重点。

2 乙二醇合成工艺关键技术方案

2.1 合成气直接合成法

合成气的原料可以是天然气、煤和石油残渣, 这些原料易于获取, 并且价格较为低廉。合成气直接合成乙二醇的反应公式如下:

这一方法的进行需要有催化剂的存在, 并且要在高温高压的条件下进行, 其在理论上具有较为合适的经济价值, 但这一生产方式的主要问题是其反应条件十分苛刻, 很难实现。因此尽管在现代工业生产中, 催化剂的研究和使用方面有了一定的进展, 但是想要实现全面工业化, 仍然存在着较大的差距。

到目前为止, 我国直接合成制取乙二醇的技术路线依旧无法全面实现工业化生产, 但是其研究取得了较大的进展, 在今后的研究中, 如果能够改变苛刻的反应条件, 使该反应在较为温和的条件下进行, 这在将来的工业生产中将会具有较大的竞争优势。

2.2 甲醛甲醇合成法

合成气直接合成乙二醇的方法具有较大的难度, 因此在现代化工工艺中常采用间接合成的方法, 将合成气合成甲醇、甲醛, 再进一步的合成乙二醇。目前这一生产方式的主要研究方向可以概括为:甲醛羰化法、甲醛氢甲酰化法、甲醛缩合法、甲醛电化加氢二聚法、甲醛与甲酸甲酯偶联法等。

2.3 草酸酯合成法

草酸酯合成法主要是通过醇类和亚硝酸、CO、O2和H2O等物质进行乙二醇的合成, 主要的生产过程为:首先, 利用醇类和N2O3反应生成亚硝酸酯;再通过催化作用发生氧化偶联反应得到草酸二酯;之后再催化得到乙二醇。在这一反应过程中并不会消耗醇类和亚硝酸, 其反应方程式如下:

由上式可以发现, 整个合成工艺的方程式为2CO+1/2O2+4H2 (CH2OH) 2+H2O

通过近些年来对草酸酯合成工艺的研究, 我们可以发现在亚硝酸酯类物质中, 亚硝酸甲酯具有较好的热稳定性, 在偶联反应中可以明显促进该反应的生产效率提高, 并且偶联过程中生成的草酸二甲酯常温下处于固体状态, 更加便于其储存和运输;同时在催化反应中, 通过催化剂活性、载体与所添加的助剂等工艺的优化, 可以显著地提高草酸二甲酯的收率。

3 结论与展望

作为我国化工生产中十分重要的化工原料之一, 乙二醇在我国化工经济发展的各个环节和部门中都有着十分重要的作用。以合成气为原料生产乙二醇有着众多的生产方法, 因此对其生产工艺要进行深入的研究与慎重的选择技术方案。

另一方面, 由于合成气直接生产乙二醇的合成方法所需要的反应条件十分苛刻, 因此, 下一步的研究重点就是要改善其反应条件。如果可以使其在较为温和的条件下进行反应, 将会使这一生产工艺更具有竞争力。但到目前为止, 直接合成法的研究结果还不足以实现工业化生产。 (1) 在甲醇甲醛合成法中, 甲醛缩合法和甲醛氢甲酰化法具有较为广阔的发展前景, 甲醛缩合法的反应条件较为温和, 但所需要的能耗较大, 但是如果这一生产工艺在电力资源丰富的地区进行将会为企业带来巨大的效益; (2) 甲醛氢甲酰化法采用铑作为催化剂, 反应条件十分的温和, 并且产率相对较高, 具有一定的发展潜力; (3) 草酸酯合成法是目前化工生产研究中最容易实现大规模生产的工艺方法, 由于其反应条件十分温和, 其生产要求也比较容易实现, 因此, 在不久的将来这种方法可能会成为乙二醇合成的重要方法。

参考文献

[1]李涛.国内合成气制乙二醇技术开发现状思考[J].中间体.2012, 12:40-44.

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