工业生产装置（共11篇）
工业生产装置 篇1
0前言
螺柱连接在工业生产装置当中应用广泛, 是一种常用的连接方式之一, 螺柱连接为工业生产装置的安装、维修、检查等方面提供了可重复拆装的便利, 但使用过程不当, 会给工业生产装置带来比较大的损失。例如, 某工业生产装置建设过程中, 阀门试压时阀门的内螺纹与螺柱紧固不严密, 水压试验时泄露严重, 预紧螺柱时无法紧固, 一部分螺柱螺纹卡在阀门的内螺纹中, 另一部分螺柱的螺纹牙损坏严重, 更换螺柱后也无法紧固, 并且阀门的内螺纹内部杂质较多, 造成设备事故。
1 螺柱故障分析
经过对现场的检查发现, 阀门与法兰连接之间的垫片安装偏差较大, 垫片外缘局部超出螺柱的螺栓圆, 从而挡住螺纹孔卡住紧固螺柱, 严重损坏螺柱螺纹牙。阀门的内螺纹有大量铁锈、铁屑, 换用正式螺柱后也无法预紧, 并破坏了螺柱 (图1) 。经测量后发现, 螺柱为公制螺纹, 阀体内螺纹为美制螺纹 (图2) 。通过表1可见, 公制螺柱在强力预紧可与阀门连接, 但是不同尺寸规格的螺柱与内螺纹配合后[1,2], 破坏了阀体内螺纹的螺纹牙, 以至于预紧后的螺柱拧入深度不够并卡死, 并产生大量铁屑。
2 螺柱故障处理
垫片的外环安装应严格控制安装偏差, 控制阀门与法兰、垫片同心度, 以防螺柱与阀门螺纹孔不同心, 避免垫片外环对螺柱破坏。
改用美制螺柱代替现有螺柱, 需使用美标丝锥, 重新修复阀门内螺纹螺纹牙, 清除内螺纹内部的铁屑、铁锈等杂质。图3, 图4。
3 结论
工业生产装置中在有配合关系的螺柱连接的零部件时, 使用前需要确认配合关系的零部件的尺寸是否达到设计要求, 相互配合部件的定位是否正确, 安装使用前应有健全的安装施工规程。
使用进口零部件时, 应确认零部件的螺柱是否为随部件订货, 因为美制与公制的螺柱有很大区别, 尤其在有内螺纹的零部件, 在使用前需要确认美制公制螺柱。对未进行紧固的螺柱、内螺纹要做好防护工作, 如避免杂物进入内螺纹, 防止内外螺纹的腐蚀等。
经上述处理后的阀门安装运行可靠, 并在装置运行1年后进行预紧力复测, 复测结果表明螺柱连接可靠, 有效解决本次螺纹连接故障。
参考文献
[1]GB/T 196-2003, 普通螺纹[S].
[2]ASTM B1.1-2003, Unified Inch Screw Threads[S].
工业生产装置 篇2
公司在进行试生产前，制定了周密、详尽的硫酸装置开车方案，经组织开车组和公司工程技术人员反复讨论、研究，报经公司董事会批准。
目的鉴于该装置处于环境敏感区域，周边环境容量较小。为保证开车过程安全、环保和一次开车成功，特制定本方案。
开车方法
围绕上述矛盾，本次开车经多方讨论决定采取以下方案。
触媒升温用干燥热空气+(干燥热空+焚硫炉升温后期高温烟气)+干燥热空气升温。本方法先用干燥空气将触媒温度升至200℃以上（四段出口，一段触煤可能>350℃），再用焚硫炉升温后期的高温烟气与来自预热系统的干燥热空气混合升温。当一、四段触媒温度均高于420℃，二段触煤温度>380℃后（能高尽量高），转化升温切换为来自预热系统的干燥热空气置换水分，置换一小时后，停开车风机、干燥循环泵，循环槽部份换酸使酸浓>97%；熄灭焚硫炉油枪，插锅炉出口和1#、2#省煤器后放空盲板；抽出焚硫炉油枪；装磺枪准备投料。
开车准备工作
准备开车焚硫炉和转化器升温所需轻质柴油20吨。准备开车用98％母酸1800t。联动试车已经完成，试车过程中发现的问题已全部整改合格，满足投料试车要求。投料试车所需原料、辅助材料、备品备件、安全防护器材等已准备齐全。
参加试车的各级小组、管理人员、操作人员、维修人员、安全、消防、防护人员均已到位。管理人员、技术人员、操作人员经过培训，熟练掌握操作技术规程、试车方案，并经过考试取得上岗证、安全作业证。
各岗位操作记录报表、交接班日志已准备齐全，发到各岗位。仪表、阀门调校完毕，各设备单体及联动试车合格。
焚硫炉、气体过滤器、转化器烘烤合格，锅炉烘炉、煮锅合格。气体管线吹扫干净，触媒按要求装进转化器，各人门封闭完毕。
两只磺枪已拆出，磺枪孔用盲板封闭。油泵、预热系统备用，准备0#轻质材油40t。油枪装配到位，具备使用条件。
开车程序
熔硫工序
熔硫工序开车应在焚硫炉升温前10天进行。以便有足够时间整改运行中的各种问题和足够的液硫贮量，要求投料前液硫贮量>2000t。
开车程序
a 联系外供蒸汽，首先打开快速熔硫槽、澄清槽、液硫贮槽、精硫槽及各保温伴管蒸汽阀，进行暖管工作。暖管结束后逐渐将蒸汽压力逐渐调至0.5MPa～0.6MPa，检查蒸汽系统是否正常。
b确认蒸汽系统正常且压力稳定后，开启给料皮带快速熔硫槽进硫磺。当快速熔硫槽装满硫磺时，停止加硫磺。
c硫磺熔化并浸没下部浆叶时开启搅拌浆，当槽内硫磺全部熔化后，恢复给料。
d从快速熔硫槽溢流的粗硫进入涂布槽，当涂布槽液位＞80％后，按液硫过滤机操作规程，开始一台过滤机的涂布。涂布期间快速熔硫槽来的液硫进入粗硫槽。
e 涂布完成后，启动粗硫泵，开始过滤液硫。
f 当精硫槽液位>70%时，启动精硫泵，将精硫送至液硫贮槽。
g 在焚硫炉投料前2小时，启动输硫泵，向炉前槽供液硫。
循环水
a启动循环水泵按操作规程开车，在干吸系统投运之前循环水须正常运行。
b 转化升温后可根据循环水温情况投用冷却系统。脱盐水脱盐水脱盐水脱盐水开车前制备足够脱盐水备用。
干吸
a转化升温前干吸循环槽罐酸建立正常循环。
b转化升温过程中，用连续换酸的方法保持酸浓>92.5%。
c转化升温结束前1小时，将循环槽液位降至最低（以泵不抽空为原则）。
d停开车风机插盲板装磺枪时，用外购酸灌入循环槽，液位以停泵循环槽不溢流为原则。e焚硫炉投料后，通过调节酸冷器进口水阀将上塔酸温提高至60℃。当酸浓>98.3%并 仍继续上涨时，开始用加水调节酸浓。循环槽液位超过控制上限后，开启产酸阀产酸。热工
a 转化升温前，锅炉建立正常液位。
b 焚硫炉升温后按操作规程控制锅炉升温升压。
c焚硫炉投料后，当蒸汽温度压力稳定时，即可暖管吹扫蒸汽管道。
焚硫转化升温
a将转化切为一转一吸，启动开车风机，点燃预热系统油枪，按预热系统升温速率和触媒升温速率控制炉膛温度，此过程气量控制在35000m3左右。200℃以前，转化一段进口温升速率控制在15-20℃。200℃以后，控制温升速率<30℃,升温后期如升温困难，可通过调节进预热系统空气量控制温升速率。
b当转化一段段进口温度>300℃后，启动焚硫炉油枪助燃风机，点燃油枪，焚硫炉以100℃/h速率开始升温，升温烟气全部经锅炉从从锅炉尾部放空，同时锅炉开始升温升压。
c当焚硫炉出口温度>500℃时，开启焚硫炉进风阀，控制进风量在15000m3左右，并根据温度变化情况调整油量。
d焚硫炉进风后，平衡好预热系统和焚硫炉的风量分配，并根据需要加减开车风机风量。e焚硫炉进风后当出口温度>600℃并且肉眼看不到油烟时，如转化触媒升温困难，可关闭锅炉尾部放空，将焚硫炉升温烟气引入转化和来自预热系统的气体混合给触媒升温。f当转化一、四段触媒温度均高于420℃时（能高尽可能高，最好二段也能达到400℃），将焚硫炉升温烟气放空，单独使用来自预热系统的干燥热空气置换系统内水份，置换1小时后，熄灭焚硫炉油枪，停开车风机、干燥循环泵，循环槽部份换酸使酸浓>97%；插锅炉出口和1#、2#省煤器后放空盲板；抽出焚硫炉油枪；装磺枪准备投料。焚硫炉投料前2小时联系熔硫向炉前槽供液硫。
g插盲板等工作结束后，启动干吸三塔循环泵，点燃预热系统油枪，待温度升至600℃后，启动开车风机，焚硫炉投料，此时进转化气体分别来自锅炉和预热器。
焚硫、转化开车
a焚硫炉投料后，风量控制在25000-350000m2/h，因转化触媒预饱和需控制较低SO2浓度，所以在此阶段焚硫炉应控制在最低负荷，以焚硫炉温度能维持为原则。
b焚硫炉投料后，转化触媒即开始预饱和，初始时尽量控制较低的SO2浓度。
c当转化器一段触媒层温度接近550℃，且上升速率较快时，为确保一段触媒层温度不超过620℃烧坏触媒,在一段进口温度能保证在400℃以上的基础上，通过增大预热系统气量或加大空气稀释阀开度降低SO2浓度。
d若加大预热系统气量或加大空气稀释阀开度转化一段进口温度不能保证，则停止向焚硫炉供硫磺和空气，焚硫炉短时间停车。待转化一段触媒层温度开始下降后焚硫炉再开风投料，此过程可视实际情况重复多次。
e转化器一段触媒层温度上升至最高并开始下降时，表明一段触媒已经饱和，这时可逐渐提高SO2浓度到6～8%，视一段进口温度情况停下预热系统。
f逐渐加大焚硫炉负荷，调整转化各段进口温度至正常值。g全开高温过热器旁路阀提转化二段进口温度。
h当四段进口温度>420℃并继续上涨较快时将系统切为两转两吸。
i待焚硫炉运行稳定，转化各段温度正常后，投运焚硫炉硫量自调、进转化SO2浓度及温度自调。
j当系统稳定运行且蒸汽管道吹扫完毕后，投用蒸汽透平风机。（建议正常运行24小时后再投用）。
热工
a 焚硫炉预热升温时，锅炉开始升温升压。
b当饱和蒸汽放空阀开始向外排汽较大时即关闭该阀，同时用开车阀来控制升压速率。升压速率如下（以汽包压力为标准）
a)0～0.3MPa需2小时。在0.1MPa时冲洗液位计。
在0.2MPa时通知仪表人员冲洗压力表、流量计、低读水位计的连结管线。
b)0.3MPa恒压2小时。
c)0.3～0.5MPa升压速率控制在0.2MPa/分钟，0.5MPa时所有排污、放水阀门从上到下 轮流放水一次，每个阀门放水30秒。d)0.5～4.4MPa升压速率控制在0.5MPa/分钟。c升压过程中严密监视水位、汽温、蒸汽压力等的运行情况。
d升温过程中视过热蒸汽温度情况启用喷水减温系统。
e当汽包压力>1.5Mpa后，进行暖管工作，暖管结束后，连续熔硫。
启用喷水减温装置，将蒸汽送熔硫工序使用，用控制外送量来控制锅炉的升压速率。焚硫炉生产能力达设计70％且锅炉压力温度蒸发量稳定时，暖管开始蒸汽管道的吹扫工作。热空气系统热空气系统热空气系统热空气系统
a热空气系统开车以保证主系统温度为原则，具体投用热空气系统的原则如下：
a)当锅炉出口阀全开和锅炉进口高温副线阀关到一半，转化一段进口温度稳定在420℃以上。
b)进二吸塔炉气温度>160℃并继续上涨。
b满足以上两原则即可启动热空气风机，根据转化一段进口温度和进二吸塔炉气温度调节风量。温度不合格之前，热空气从2#空气换热器出口放空。
开车注意事项
a转化触媒预饱和时，触媒层温度严禁超过620℃。
b通气前，须通过换酸确保浓度≥97.5%，液位控制在低液位。通过控制循环水量提高酸温>55℃。
c二吸酸浓≥98.3以后，通过加水控制酸浓度。
d焚硫炉开始喷硫时，一定要确保硫蒸汽燃烧完全，以免造成工艺事故。
e高温过热器管束气侧有炉气通过时，蒸汽放空阀应微开，确保过热蒸汽不超温。f空气升温过程中，锅炉补水不经过省煤器。
焚硫炉投料后，1#、2#省煤器保持最小进水量保护设备，视进一吸、二吸塔炉气温度加大主线的水量。
g热空气升温后期，通过调节酸冷器循环水量，将一吸、二吸上塔酸温调整到60℃。h升温及开车过程，系统为一转一吸操作。
投料试车期间的考核考察工作
做好设备的日常巡检工作，记录重要设备的工况、性能。
按时、真实记录报表，为系统运行状况的评价提供原始资料。根据实际运行情况对操作规程不符合之处提出修订意见。
试生产起止日期
计划试生产时间是20xx年x月1日至20xx年x月1日。硫酸分厂开车应急救援预案见附件
公司
工业生产装置 篇3
【关键词】常减压装置；清洁生产；节能降耗
1.常减压装置清洁生产
1.1清洁生产的概念
清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。
根据国家环境保护总局发布的HJ/T125-2003《清洁生产标准石油炼制业》，国内炼油厂全行业要达到石油炼制业的清洁生产标准，同时，常减压装置等三类装置要达到相应的清洁生产标准。清洁生产标准分三级水平，分别是，同类装置国际先进水平，国内同类装置先进水平，国内同类装置基本水平。其中三级指标为国内清洁生产基本要求，是生产全过程采取污染预防措施所应达到的水平。
1.2常减压装置清洁生产标准及现状对比分析
（1）常减压装置清洁生产标准范围。常减压装置的清洁生产标准包括两项定性要求，三项定量要求，其中定性要求是，生产工艺与装备和环境管理，三项定量要求是，资源利用率和能耗，污染物产生，和产品质量。
（2）常减压装置现状与清洁生产标准对比分析。国内的常减压装置采用的工艺是很接近的，已经很成熟先进，所以工艺与装备上只作定性要求，三级水平是一样的，采用初常顶、减顶不凝气回收技术，加热炉采用空气预热及先进控制等节能技术，采用DCS控制系统和密闭回收式采样系统。公司常减压装置已全部采用，工艺比较先进。而装置现有的泄漏防护系统（围堤、围堰）、隔油池、火炬放空罐环保设施，目前运行状况良好。
公司常减压装置由于设计工艺成熟先进，又进行了多项用能优化改造，综合能耗为10.41kg标油/t原油，处于二档水平。该装置新鲜水水耗为0.027t水/t油，远小于一级水平的≤0.05t水/t油，这是由于，该装置采用满足工艺要求净化水替代新鲜水作为注水及配剂用水所实现的。从标定的数据看，这套常减压装置的原料加工损失率为0.175%，处于二级档位。常减压装置清洁生产污染物产生排查含硫污水，含油污水，和烟气，其中含油污水和和含硫污水的单排量分别为43.8kg/t原料和26.3kg/t原料，分别处以三档和一档水平，常减压装置原料主要是原油，因原油中含盐、含水，工艺上专门设置了电脱盐罐进行原油的脱盐脱水操作，此生产操作会产生较大量的含油废水。从环保监测数据看，含油污水的含油量为200mg/l，不及三档水平，含硫污水的含油量为151mg/l，处于三档水平，偏高，而加热炉烟气SO2含量47.5mg/Nm3，处于一档水平。
1.3常减压装置清洁生产审核
清洁生产审核是筛選和实施清洁生产方案有效途径，即经过调查、诊断、分析和结论，找到问题瓶颈，并制定可行方案。通过和清洁生产标准对比，显示这套常减压装置的问题主要在原料加工损失率较大，而和本套常减压装置设计能耗9.96千克标油/吨及清洁生产标准，实际10.41千克标油/吨的能耗偏高，所以本次审核重点排查影响加工损失和能耗高的因素。经过连续72小时的物料、能耗和水平衡监测，从物料平衡的结果显示投入和产出相差0.8t/h，这是因为减顶瓦斯直接去常压炉烧掉没有计量，有一部分物料随着初馏塔、常压塔和减压塔顶回流罐排水时流失了。水平衡显示，常压塔底汽提蒸汽和减压塔的抽真空蒸汽冷却后都流到了各自的塔顶回流罐，再切水排走，产生的废水量较大，而为了保证电脱盐罐的脱盐脱水效果，需要定期进行电脱盐罐的反冲洗操作，在反冲洗过程中废水的产生量较大，而装置工艺用蒸汽量大，造成能耗偏高。
1.4常减压装置清洁生产方案
经过多次讨论研究，确定了可实施无、低费，和中高费的清洁生产方案，无/低费方案21项和中/高费方案2项。无费的方案如投用初馏塔侧线流程，减少常压炉负荷，节省燃料消耗，停用蜡油水箱循环泵，对水箱的换热没有影响，可节约电能等，加强工艺参数控制，保证生产稳定，减少生产波动。中高费方案，发生低压蒸汽等节能效果显著。电脱盐罐切水线上增加水质观察口，及时判断切水带油情况，可减少加工损失。而增加常压炉和减压炉先控系统软件，优化加热炉的操作，优化装置换热网络，两项中/高费项目需等到停工检修时实施。本次常减压装置清洁生产实施以来，大约每年可节约新鲜水30.52万吨；减少循环水用量16.8万吨；节电30万kWh；节省燃料100吨；共投资47.1万元，增效365.24万元，圆满地完成了审核初期制定的清洁生产目标。
2.常减压装置的节能降耗
加热炉是常减压装置的主要耗能设备。提供了炼油工艺过程中所需的大部分能量。占整个装置能耗的70%～80%左右。正常生产条件下影响加热炉热效率的主要原因有空气过剩系数和排烟温度。
2.1机泵的节能降耗
机泵是炼油的心脏，提供流体在管线中的动能，主要消耗电能，在整个装置的能耗中占有很大的比例。我厂常压装置在2009年末进行了全面升级改造，增加了减压装置。除二中泵P109AB和一中泵P108B外，其它所有泵都全部更换。但P109AB的设计流量较大，二中在实际生产操控中的流量相对较小，二中的自控阀只开不到10个阀位，属于低流量，高温差，对节能不利。可在二中换热器E122AB、E108AB开二中的副线，达到增大二中流量，却不改变二中和原油的换热量，从而降低二中泵电耗的目的。汽油泵P103AB设计流量要小于汽油的实际流量，装置升级后的这两个生产周期，汽油泵基本上是同时运转的，所以汽油泵要更换流量更大的泵，达到降低电耗的目的。
2.2换热器的节能
换热器是常减压的能量回收设备，提高换热器的换热效率和减少换热器的热损失就是提高了装置的能量利用率。我装置的汽油、一、二线出装置后直接进入灌区，在夏天时，汽油和二线外送时常超过灌区的控制温度上限。所以，侧线还有余热可取。汽油从塔顶出来后，经过空冷、水冷器E104AB后，一部分回流，一部分外送出装置。所以可减少冷回流，降低了冷换设备的负荷，出装置汽油温度降低。同时，减少了冷回流，能提高塔顶温度，降低了塔压，进而提高了常压塔的过汽化率。
2.3加热炉的节能
我厂常减压装置有常压炉和减压炉两个加热炉，但两个加热炉的设计加工量均大于实际的加工量，其中减压炉的6个火咀只点燃5个。属于低负荷运行，而加热炉是装置的主要用能设备，低负荷使得每吨原油的能量消耗增高。
3.结论
清洁生产是一种新的创造性思想，以“节能、降耗、减污、增效”为主要目的。清洁生产思想与传统的末端治理方式不同，强调预防性。实施清洁生产是可持续发展战略的要求，也是控制环境污染的有效手段，同时还可以大大降低末端处理的负担，在实现环境效益的同时，提高企业的经济效益。在炼化装置的日益规模化的趋势下，多套装置的能量综合设计才是节能的唯一方法，只有在大系统范围内能量才能得到合理的匹配，从而带来巨大的节能效益。 [科]
【参考文献】
[1]钱家麟.管式加热炉，中国石化出版社，2003.
C2回收装置生产运行浅析 篇4
32万吨/年C2回收装置包括两个系列——装置Ⅰ、装置Ⅱ, 装置I全部及装置II的原料干气提浓部分, 采用北京燕山玉龙石化工程有限公司与四川天一科技股份有限公司等联合开发的成套工业化技术。装置II的半产品气精制部分采用中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 (FRIPP) 的低碳烯烃加氢技术, 选用其LH-10A型催化剂。
装置Ⅰ设计能力为处理催化裂化干气5500Nm3/h, 获得富乙烯产品气2018Nm3/h, 去中石化天津分公司烯烃部乙烯装置 (小乙烯装置) ;装置Ⅱ设计能力为处理焦化干气和加氢裂化干气41500Nm3/h, 获得富乙烯产品气13216Nm3/h去中沙 (天津) 石化有限公司乙烯装置 (大乙烯装置) , 装置Ⅰ、Ⅱ共获得燃料气28569Nm3/h, 年操作时数8400小时。Ⅰ100#
装置区部分, 装置包括变压吸附单元 (单元) 、压缩单元 (200#单元) 、脱硫脱碳单元 (300#单元) 和微量杂质脱除单元 (400#单元) , 装置Ⅱ包括变压吸附单元 (100#单元) 、压缩单元 (200#单元) 、加氢净化单元 (300#单元) 和公用物料及辅助系统单元 (400#单元) 共八个工艺单元。其中变压吸附单元又称PSA单元, 两个系列公用物料及辅助系统在装置Ⅱ的400#单元统一考虑。
2装置技术特点
2.1采用“抽空降压”的解吸工艺, 尽可能降低产品组分的分压, 以使吸附剂得到彻底脱附;同时采用置换及均压等操作工序, 有利于提高产品的纯度和回收率。
2.2酸性气脱除单元先采用MDEA脱除, 然后再进入后部净化系统, 保证了后部催化剂的运行周期。
2.3采用富烯烃气体中加氢脱氧的专用脱氧催化剂和脱氧工艺, 解决了加氢脱氧时抑制烯烃加氢饱和和烯烃裂解的技术难题, 且能在较低温度条件下再生。
2.4采用低裂解活性的高精度脱水干燥剂和变温吸附脱水干燥工艺。
2.5产品可与乙烯装置的预分馏系统进料相匹配。
3变压吸附在装置中的应用
3.1变压吸附原理
变压吸附 (Pressure Swing Adsorption简称PSA) 技术, 利用吸附剂对不同的吸附质的选择性、吸附特性和吸附能力随压力变化而呈现差异的特性, 实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。在同一温度下, 吸附质在吸附剂上的吸附量随吸附质的分压上升而增加, 所以变压吸附法在加压下进行吸附, 减压下进行解吸, 实现吸附剂的再生, 同时回收解吸气。
3.2变压吸附的应用
C2回收装置从原料干气各组分在吸附剂上的吸附力强弱来看, 小分子烃类在各种吸附剂上的吸附强弱顺序为:C5>C4>C3>C2>Cl>H2, C2回收装置利用了变压吸附原理, 在加压条件下吸附原料气中的C2及C2以上有效组份, 弱吸附组份H2、N2、CH4等通过床层由吸附器顶部排出, 从而使气体混合物分离, 减压时被吸附的C2及C2以上组份解吸, 得到半产品气 (未经精制处理的富含乙烯的中间气体) , 同时吸附剂获得再生。吸附器内的吸附剂对不同组份的吸附是定量的, 当吸附剂对有效组份的吸附达到一定量后, 有效组份要能够从吸附剂上有效解吸, 使吸附剂能重复使用, 吸附分离工艺才有实用意义, 所以每个吸附器在实际过程中必须经过吸附和解吸两个阶段。对每个吸附器而言, 产生半产品气的过程是间歇的, 因此必须采用多个吸附器组合操作, 才能连续生产半产品气。
4装置运行中存在的问题及处理
4.1装置运行过程中多次因个别吸附塔程控阀故障, 导致PSA程控阀门压力联锁, PSA多塔被均压的险肇事件。为维持PSA运行以避免停运离心机造成装置非计划停工, 导致后续处理时间过长。将故障程控阀所在塔手动切除, 并陆续通过现场吸附塔放火炬线将处于逆放和抽空的各吸附塔进行在线泄压, 并相应调整吸附时间, 使各吸附塔所在步序压力值低于连锁设定值, 各吸附塔之间形成压力梯度。通过调整将生产运行恢复正常。
另外请设计公司能赴现场确认故障原因, 并从长远考虑将PSA下线增加自动功能, 当PSA程控阀门报警或是出现故障状态时能够自动将其所对应的吸附塔切除, 保证PSA及装置的平稳运行。
4.2 C2回收装置‖15年5月曾出现因半产品压缩机K2201高压缸高压侧干气密封一级密封泄漏气去放火炬压力高高报警联锁停机。半产品气中携带颗粒粉末, 干气密封系统采用半产品气作为干气密封介质气, 造成微颗粒 (干气密封系统过滤器过滤精度为1μm) , 进入干气密封系统, 原料组分突然变重时由于压力和温度的变化, 密封气出现较大的温降, 析出凝液与颗粒粉末混合共同作用造成干气密封失效。
生产装置已加强了对上游装置来料组成的控制, 另提出“离心机K2201干气密封增加氢气作为主密封气”改造项目, 最大限度保证装置的安全平稳运行。
5结语
变压吸附分离炼厂干气技术是炼油化工一体化资源综合利用的有效手段, 为回收炼油厂干气提供了有效、可靠地经济技术路线。
在生产运行过程中出现的问题, 并相应提出解决方案, 保证了装置的安全平稳运行。为其他同类装置提供了有效的参考经验。
摘要：中石化天津分公司是中国石化系统的特大型石化企业, 催化裂化装置、1#延迟焦化装置、2#延迟焦化装置、1#加氢裂化装置和2#加氢裂化装置所生产的干气总量约32万吨/年, 均送入燃料管网作为燃料, 资源未得到充分利用。为了更好的利用有限资源, 提高资源的综合利用水平, 建设干气综合利用项目, 通过采用国内先进、成熟的变压吸附组合净化技术, 分离出气体中富含乙烯、乙烷的气体作为乙烯装置原料, 以达到最大限度实现废气资源化和资源回收利用的效果, 提高工厂经济效益, 天津石化于2013年8月动工建设C2回收装置。2014年10月产出合格产品标志着全国最大规模并首次采用高压比离心式压缩机、加氢净化工艺的C2回收装置一次开车成功。
关键词：变压吸附,干气,PSA,程控阀
参考文献
化工装置生产运行调度管理规定 篇5
本标准规定了**公司生产运行调度的管理职责、管理内容与要求。本标准适用于**公司（以下简称公司）生产运行调度管理。
2术语和定义
2.1 生产事故：由于违反操作规程、违章指挥及管理等原因造成停（减）产、跑料、串料、油气泄漏、危险品化学泄漏，但没有人员伤亡的事故。
2.2 非计划停车：公司正常生产运行调整范围以外的装置受机电仪设备故障、操作失误及公用工程（水、电、汽、氮气、空气）系统波动等各种主客观原因影响造成主生产线或主反应器切断进料（含公用工程类装置停供水、电、汽、氮气、空气）24小时以上（含24小时）的停工。
2.3 生产波动：公司正常生产运行调整范围以外的装置受机电仪设备故障、操作失误及公用工程（水、电、汽、氮气、空气）系统波动等各种主客观原因影响造成主生产线或主反应器切断进料（含公用工程类装置停供水、电、汽、氮气、空气）不足24小时的停工。
2.4 生产异常：公司正常生产运行调整范围以外的装置受机电仪故障、操作失误及公用工程（水、电、汽、氮气、空气）系统波动等各种主客观原因影响造成的非稳定运行状态。
3管理职责
3.1 公司总调度室是公司生产运行调度管理的职能部门，负责日常生产运行调度管理、检查及考核工作。
3.2 在分管副总经理领导下，总调度室负责各种生产要素的综合平衡。包括公用工程的协调、产供销的协调、机电仪维护力量、工机具的协调，以及协调各部门之间生产配合，在生产上行使指挥权。管理内容与要求
4.1各装置在业务上服从总调度室的指挥。
4.2生产运行调度管理依据
4.2.1公司综合计划。
4.2.2各装置工艺规程及操作法。
4.2.3安全技术规程。
4.2.4其它有关制度及规定。
4.3调度会议管理
4.3.1生产调度会
4.3.1.1**部、**部、**部根据各部具体时间安排分别在各自会议室召开。
4.3.1.2会议由分管副总经理主持，部门二级主管及相关人员参加。
4.3.1.3副总经理传达上级指示、协调解决相关工作、并就下阶段工作做好安排。
4.3.1.4各参会人员必须准时到会，不得迟到、缺席或无故早退。各参会人员要认真记录，会后要认真传达会议精神，迅速落实会议决定。生产调度会会议纪要各部门存档并报总调度室备案。
4.4调度汇报管理
a）装置各生产线及工段投料负荷。
b）主要原料消耗、产品产量完成情况。
c）本班装置运行及生产异常情况，各公用工程使用变化情况。
d）产品质量情况。
e）产品中间罐区库存情况。
f）主要工艺条件执行和变化情况。
g）主要设备开停车及运行、检修情况。
4.4.1.2遇有下列情况立即向公司总调度室进行调度电话汇报：
a）发生火灾、水灾、危险化学品泄漏、爆炸、重大人身伤亡及关键设备损坏事故。
b）装置间公用工程、燃料及物料不足或异常中断、管线胀管或冻堵、原料及产品质量不合格。
c）出现生产事故、非计划停工、生产波动及生产异常。
d）影响全公司稳定生产的其它情况。
4.4.1.3装置在以下调整操作前，必须向总调度室进行请示（危急情况下可以边调整边汇报）：
a）装置非事故临时停车。
b）装置生产方案及负荷调整。
c）装置间公用工程及燃料用量的增、减调整。
d）影响全公司稳定生产的其它情况。
4.5生产调度令管理
4.5.1公司生产调度令以调度电话形式下达，并留有电话录音记录。
4.5.2各部值班长及其他各部门管理人员和主管接到公司生产调度令后，必须按照调度令要求立即执行，同时要向各自主管汇报。
4.5.3总调度室当班调度要跟踪所下达生产调度指令的执行情况，确保指令按时准确执行。
4.5.4接到公司生产调度令的单位要将生产调度令记录到当班操作纪录台账的记事栏中存档，作为日后生产分析及检查的依据。
4.6生产事故、非计划停车及生产波动管理
4.6.1 每月制定生产计划时要根据生产实际需要考虑装置检维修计划，凡已纳入公司当月计划的装置检修、技改、换剂停车等均属正常停车。
4.6.2装置需停车消除安全隐患，要及时向总调度室上报停车请示报告，经公司主管领导同意后可视为计划停车。
4.6.3总调度室建立生产事故、非计划停车及生产波动台账，并根据台账记录对各装置进行考核，生产异常由总调度室根据调度日报纪录进行汇总后进行考核。
4.6.4凡列入公司停车检修计划、月度停车检修计划的装置停车，以及因公司整体优化需要或完全受外界影响的装置停车和波动均不列入考核范围。
4.6.5总调度室对发生生产异常、生产波动、非计划停车、而隐瞒不报的单位在加大考核力度的同时，还要对其单位领导和责任人进行严肃的处分。
4.7其它工作管理
4.7.1各级调度及值班长要认真学习掌握装置工艺流程、物料平衡、产品走向等有关知识，高标准做好外部物料及公用工程衔接工作。
4.7.2各级调度及值班长要认真对待公司内外各方面的反映情况，并负责将信息及时通报给有关单位及部门，属生产管理范畴的要负责组织协调处理。
4.7.3各级调度要按时完成公司领导及上级主管部门交办的各项临时工作。
4.7.4总调度员在下达调度令时语言要文明，态度要友善，安排及汇报工作既要严肃又要有礼貌。
4.7.5生产异常状态时，总调度人员在做好通知的同时，需及时到达现场协调，直至现场各项措施到位后方可离开。
工业生产装置 篇6
关键词：教学设计 教学实践 课程定位 课程开发 实践效果
按照化工生产过程和岗位群分析，化工技术类专业对应的主要岗位有工艺操作岗位、物性检验岗位、设备维修维护岗位、化学反应岗位、产品销售岗位。通过对化工生产企业专家、行业协会、用人单位、毕业学生进行调查，在访谈表中填写工作经历和工作任务，了解其职业成长历程。通过对化工生产过程及生产任务的分析，根据本专业的岗位需求调查结果，对岗位任务进行分析归纳，提炼出典型工作任务，确定行动领域和学习领域。
一、课程定位与课程目标
《甲醇生产装置操作与控制》课程是石油化工生产技术专业人才培养方案中的核心技能课程，面向大三学生开设，共计82学时，取得5学分。课程的任务是使学生掌握典型化工产品甲醇生产的反应过程、具备工艺条件调节能力、设备的使用维护能力、工藝流程图的读取与绘制能力，具有化工生产规范操作意识，安全生产和环境保护意识，为今后走上生产操作岗位打好坚实基础。
通过操作技能训练，使学生会进行甲醇生产装置的开停车操作、事故处理、工艺参数调节控制方法，能分析和选择工艺流程、主要生产设备、工艺操作条件，具有创新意识和团队协作能力，取得“化工操作工”或“化工总控工”职业资格，能够胜任化工工艺操作和设备操作维护等岗位的工作。
二、基于工作任务导向的课程开发思路
课程内容设计与中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业岗位结合，以岗位能力为目标，以甲醇生产的原料为载体，实施项目教学，按照化工生产技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照岗位生产过程确定教学内容。突出岗位能力，强化职业素质，注重应用性和实用性。
课程以甲醇生产的原料为载体，分别以天然气、煤、石油为起始原料，按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程，将甲醇生产项目设计成不同的工作任务，同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动，每个任务模块对应学习情境，每个模块按照学生的认知规律安排产品生产过程，采用六步教学法组织教学，将“化工操作工”“化工总控工”职业资格标准融入到课程教学内容中。
在基于甲醇生产过程设计的教学情境中，以化工典型装置仿真模拟实训中心、石油化工综合技能实训中心、校外实训基地等校内外实训基地为依托，按照甲醇生产工序在真实与虚拟的生产环境中组织教学。采用甲醇产品生产项目教学、安全环保等案例教学、小组联合操作等多种方法，实现“教学做一体化”。
三、教学内容的组织与安排
根据应用型、技能型专业人才培养目标、岗位需求和前后续课程的衔接，《甲醇生产装置操作与控制》课程按甲醇生产所需的原料分为3个学习情境，每个学习情境按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程设置4个学习任务，共计12个学习任务，安排82学时进行教学。课程安排在教室、生产现场、仿真模拟实训中心进行，由主讲教师、兼职教师、实训技师共同完成。教学中理论知识讲授与仿真模拟实训、生产性实训同步进行，“教、学、做”一体化，边学习边实践，以引导为主，坚持以学生为中心，因材施教；注重学生能力培养，重点放在实践教学环节。
四、教学过程设计
按照先学会做事后懂原理的认知过程，在会做的基础上再进行知识的系统提炼。采取分组教学，发挥学生的主体作用，学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作、评价总结等完整实践过程，掌握职业技能、获得专业知识。
以化工生产企业真实工作任务为载体，构建“工作过程完整”的学习过程，开发了体现工学结合理念的仿真模拟实训项目4个，其中DCS控制与现场生产操作一致，阀门的开关和泵的启动、停止采用仿真模拟。通过“教、学、做”和总结的有机结合、半年的顶岗生产实习，有效实现“零距离就业”。
教学组织形式与方法有：
1.项目教学法。通过师生共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，采取小组讨论、协作学习的方式共同制定计划、共同或分工完成整个项目。本课程以甲醇产品生产操作项目为载体，分别以天然气、煤、石油为起始原料，按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的工序流程，将甲醇生产项目设计成不同的工作任务，同时将工作任务分解成任务模块。以岗位操作任务为驱动，每个任务模块对应学习情境，采取仿真模拟操作、小组联合操作等方法，学生自主设计、策划、完成、评价整个工作任务。学生通过完成任务所需的获取信息、设计方案、制定操作规程、操作等完整实践过程，掌握职业技能，获得专业知识。
2.现场教学法。通过与校外实训基地建立合作关系，带领学生到生产现场进行教学。本门课程安排到中石油大庆油田化工有限公司甲醇分公司、黑龙江省北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司2个甲醇生产企业参观，由企业兼职教师现场讲解甲醇生产过程。参观中学生可以直接接触实物设备，对设备有了直观了解，加深印象，能够较好地理解设备的构造、用途和甲醇生产装置的工艺流程，有效地提高感性认识。通过现场教学，学生对甲醇生产设备有了较详细的了解，能够自己画出甲醇生产装置的工艺流程图，解决了许多课堂教学所不能解决的问题。
3.比较学习法。本课程分别以石油、煤、天然气为起始原料，按照原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏的生产工序流程，学习甲醇生产装置的操作与控制方法。三种原料生产甲醇的4个生产工序中，只有原料气制造工序不同。天然气制甲醇按4个生产工序每名学生进行仿真模拟操作，教师教着做；煤制甲醇与天然气制甲醇进行比较，教师只讲不同，4个生产工序小组联合进行仿真模拟操作；石油制甲醇与煤制甲醇、天然气制甲醇进行比较，学生自己做，4个生产工序小组之间进行仿真模拟操作竞赛。学生通过重复、比较，形成能力的递增，强化职业素质的提升。
4.角色扮演法。在仿真模拟甲醇的生产操作过程中，按照产品生产任务书的要求，由小组长扮演班长，给成员分配操作任务，进行小组联合操作，各小组之间开展竞赛，充分调动学生的积极性，培养学生的竞争意识和团队合作精神。
五、教学评价设计
1.课程教学评价方式。①平时作业采取普交和抽查相结合的方式。②工艺流程采取口述形式。③仿真模拟实训注重过程考核，按各单元操作成绩和实训总结报告全面衡量。④生产性实训按操作规范性与产品质量，学生之间互评。
2.课程考核方法。期末总成绩=常规评价（10%）+过程考核（60%）+期末理论考核（30%）。①常规评价主要包括课堂纪律、自主学习、学习态度、出勤率等平常表现。②过程性考核是按项目评分表要求，进行学生自评和互评以及教师的总评，最后将所有项目分数取平均值作为该项目考核的分数。③期末理论考试内容结合“化工总控工”和“化工操作工”国家职业标准要求，以联系生产实际问题为主。
六、课程实践效果
经过近几年来的教学改革与实践，在教学中坚持因材施教，使教学贴近岗位、贴近工种、贴近学生，根据专业实际，结合课程特点，探讨不同的行之有效的教学方法，如项目教学、现场教学等。为使课堂教学更具知识性、实用性、趣味性，开发了本课程的部分内容如设备结构、工艺流程等教学课件。用先进的多媒体教学手段，调动了学生的视觉、听觉等器官，多媒体生动直观、图文并茂、丰富多彩、循序渐进，有助于学生对抽象内容的理解，提高了教学效率。
1.学生操作技能总体水平高。面对就业形式，我院提出了在学生毕业前，必须获取与专业密切相关的职业技能鉴定证书、职业资格证书或技术等级证书，如获得黑龙江省职业技能鉴定指导中心颁发的化学检验工、化工总控工、化工工艺操作工等高级证书。通过实验教学、仿真模拟实训培养学生的实践技能，学生的职业资格鉴定取证率达100%，优秀率达到32%。
2.毕业生质量高。毕业生就业单位主要有大庆炼化公司、中石油大庆润滑油二厂、大庆化工集团等中石油集团公司的下属企业，大庆华科股份有限公司、北大荒农业股份有限公司等黑龙江省上市公司及大庆精细化工园区的相关企业。学生就业率高、就业质量高、专业对口率高。近三届毕业生的一次就业率平均在96%以上，毕业生月薪在1000～3000元，专业对口率达95%。企业对学生的专业技能、吃苦耐劳、爱岗敬业、团队协作的精神给予了较高的评价，毕业生的满意率达96%。
在2009年北大荒农业股份有限公司浩良河化肥分公司举行的岗位技能比赛中，化工03-1班刘颖获气体深冷分离工第三名、石化03-301班刘强获水煤气工第三名，石化06-304班陆项金在毕业未到半年即杀入决赛，获得优秀奖。
3.全国职业技能竞赛获得佳绩。2009年11月第二届全国石油和化工行业职业技能竞赛“中控杯”化工总控工决赛在常州工程职业技术学院举行，石油化工生产技术专业2007级学生何明明、李少奇、王欢代表我院参赛，均取得个人全能二等奖的好成绩，全部取得化工总控工高级工职业资格，我院获得团体总分二等奖，作者获得优秀指导教师称号。
工业现场控制装置的防雷设计 篇7
关键词：工业,现场,控制,装置,防雷
随着工业技术的不断发展, 新产品、新技术、新工艺的大量运用, 工业控制也飞速发展, 大量先进的工业控制装置已经广泛应用于石油、煤炭、电力、钢铁等行业, 在工业控制装置的运行过程中, 雷电对其造成的干扰和影响一直是影响工业控制系统能否正常运行的关键, 雷电产生的过电流、过电压会给控制装置造成不同程度的损坏, 从而对工业的正常生产产生巨大的影响。
1 工业控制装置的防雷保护
目前大部分的工业控制装置的防雷防护措施都是简单片面的, 基本上是针对直击雷采取了一些简单的外部防护, 只采用了接闪器、引下线、接地体的防护措施, 防雷存在很大的漏洞, 都没有考虑雷电的电磁脉冲对工业控制装置的干扰, 没有考虑相应的屏蔽措施, 从而导致工业控制装置极易遭受电磁脉冲干扰, 影响其正常的工作。因此, 必须采取一定的防雷保护措施, 想办法抑制雷电的电磁脉冲对工业控制装置电源和其它设备造成干扰, 要采取完善的防雷措施。 因此对工业控制装置的防雷采用三级保护方案, 如图1 所示。
2 工厂防雷装置的设计
工厂要采取完整的防雷保护措施, 应设置完善的内部防雷和外部防雷装置, 并统筹考虑, 进行防雷的综合设计。防雷设计时应充分考虑利用建筑物的金属材料做自然防雷装置。工厂内部防雷主要是为了减小和防止雷电流在建筑物内的雷电波侵入波, 抑制雷电波产生的电磁效应, 防止跨步电压、接触电压和反击等二次雷害的产生。工厂外部防雷, 就是采用的常规避雷装置, 由引下线、接闪器和接地装置三部分组成, 主要用以防直击雷的防护措施。
现在的工厂现场控制, 使用大量的电子计算机设备, 在重视防直击雷的同时, 必须对雷电侵入波的内部防雷同样重视起来。 工厂设备众多, 建筑相对密集, 其中的金属管线和构件密密麻麻, 通过采取简单的安全隔离措施, 增加彼此的距离, 以防止雷电侵入波和雷电感应等二次雷害的发生, 已很难达到防雷要求。工厂内部防雷, 还必须采用将建筑物内所有不带电的金属构件等导电体连在一起, 使它们强制等电位连接, 这样建筑物内就是一个等电位体, 彼此之间不会产生电压差, 也就不会产生危及人身安全的跨步电压或接触电压, 也不会产生设备彼此之间的反击, 这样的工厂厂房综合防雷措施非常有效。 如图2 所示。
工厂需设置防雷的建筑物, 一般为车间多层厂房或圆库, 这些建筑屋顶板大部分都采用钢筋混凝土浇注, 建筑物屋顶都设有金属防护栏杆, 顶层常有风管等高出屋面的金属构件, 因此可以利用这些高出屋面的自然金属物作接闪器使用, 工厂建筑物不需要另外的人工接闪器, 只要将建筑屋顶的栏杆、钢筋网、风管等相互间进行可靠焊接, 就成为很好的防雷接闪器。
3 结束语
自然界中的雷电造成现代社会高速发展的电气电子装置风险不断, 面对随时可能出现的雷电灾害, 人类一直致力于防雷的研究, 一刻也不停止, 随着不断增加的雷电风险, 要求我们要更加完善对工业控制装置的防雷保护, 既要考虑外部防雷, 更加要重视内部防雷。
首先工厂的各类建筑物应具备完善的外部防雷设施, 厂房内设备安置时彼此之间要有足够的安全距离, 工业控制系统的电源和各类信号通道都要有浪涌保护措施, 控制线缆的选择和架设也要符合国标要求, 另外厂房内部还要做好等电位连接、屏蔽和接地等。在这些完善的防雷装置的保护下, 工业控制系统才能有效的工作, 避免遭受雷电的各类影响, 提高工业现场控制装置的可靠性和稳定性。
工业控制系统是一个不断发展、不断更新的系统, 由于其关系到工业生产的每个环节, 所以对其的防雷保护应做到更加可靠和完善。防雷作为工业生产重要的安全环节, 必将引起更多的重视和关注。
参考文献
[1]李荣添.建筑物内电子电气设备的防雷设计[J].机电工程技术, 2009.
[2]夏光.浅议工业控制系统防雷击技术[J].中国西部科技, 2011.
[3]李佳, 等.工业控制系统的雷电灾害防护技术研究[J].灾害学, 2007.
[4]王万理.水泥厂防雷检测[C]//第30届中国气象学会年会, 2013.
[5]洪云.水泥工厂的防雷设计[J].水泥工程, 2006.
钻井泥浆生产装置的研究与应用 篇8
油田井场使用的钻井泥浆, 是人工将袋装重晶石粉加入到泥浆池中搅拌, 劳动强度大、效率低。在出现极端工况时 (例如井喷) , 泥浆生产量远不能满足需求。为了降低劳动强度, 提高生产效率, 研制了钻井泥浆生产装置。
1 钻井泥浆生产装置的组成
1) 重晶石粉给料输送系统。重晶石粉给料输送系统包括供料斗、振动给料机、裙边皮带机、振动下料斗。
1.供料斗2.振动给料机3.裙边皮带机4.混配器5.搅拌减速机6.混料罐7.出料管线8.流程电磁阀9.混料循环泵10.循环管线
2) 重晶石粉混配系统。重晶石粉混配系统包括混配器、减速搅拌机、混料罐、混料循环泵、循环管线、流程电磁阀、液位计等组件构成。
3) 泥浆输出系统。泥浆输出系统包括出料管线、泥浆泵、电磁阀等组件构成。
2 钻井泥浆生产装置的原理与技术参数
1) 重晶石粉给料输送系统原理。重晶石粉由铲车加入到料斗中, 料斗内的栅栏对包装袋、砖头等大块杂质进行过滤。通过调整料斗下出口的开关度, 调整系统总体给料量。石粉再经过振动给料机的精过滤和均匀供料后, 由裙边皮带机提升至振动下料斗, 并匀速提供给混配器, 完成混配前的给料输送过程。
在给料输送过程中, 由于重晶石粉具有比重大、吸湿性强的特性, 易于设备内部粘结, 造成阻塞, 所以采用了相对开放性的裙边皮带机进行提升输送, 避免使用斗提机、螺旋输送器等设备, 并且在每一垂直下料处均加装振动电机。
2) 重晶石粉混配系统原理。在混合过程中, 混料循环泵将混料罐中的轻泥浆打入到混配器中形成射流, 与振动下料斗中落下的石粉充分混合后, 重新回到混料罐中。通过不断的循环混合, 石粉逐渐加入到泥浆中, 直至达到要求浓度。在此过程中, 混料罐顶部的减速搅拌机不停旋转搅拌, 使泥浆比重更均匀, 避免沉积。
3) 泥浆输出系统原理。混料罐中的泥浆达到要求浓度后, 停止混料循环和石粉输送, 通过改变泥浆管线中的工艺流程电磁阀, 用泥浆泵将泥浆通过出料管线输送到储存中。如果输送距离适合, 出料泥浆泵与混料循环泵共用一台泥浆泵, 通过流程电磁阀实现不同功能。
4) 技术参数。混料罐实际容积8 m3, 有效容积6 m3;裙边皮带机宽度500 mm, 挡边高120 mm, 间距252 mm, 输送系统最大输送量20 m3/h;泥浆泵37 k W。混合后成品泥浆密度为1 800~2 000 kg/m3, 额定泥浆输出量36 m3/h。
3 结语
系统已成功应用于大庆油田钻井公司, 操作方式为自动化与手动相结合, 给料部分与混合部分分室进行, 降低了工作环境粉尘污染, 满足了日常和紧急情况下的生产需要。
摘要：在重晶石粉混配成钻井用泥浆过程中, 通过机械化输送和搅拌, 可有效提高生产效率, 降低劳动强度, 改善工作环境。
工业生产装置 篇9
兖矿集团为积极响应国家西部大开发的发展战略, 2009年成立了兖矿新疆煤化有限公司, 负责年产60万吨醇氨联产项目。合成氨、甲醇装置采用四喷嘴对置式气化、中温耐硫变换、净化低温甲醇洗、液氮洗;氨合成采用Casale公司的轴径向氨合成塔;甲醇合成工艺采用低压气相合成甲醇工艺, 甲醇精馏采用三塔工艺;尿素采用CO2气提法工艺。
本文概述了以新建装置首次冬季停车, 系统防冻处理过程为例加以叙述, 提出了冬季停车防冻的基本原则, 日常维护的注意事项, 并进行了经验性总结, 供同类型化工企业进行参考借鉴。
2 防冻原则
由于项目地处祖国的最西北地区, 冬季最低气温可达零下三四十度, 因而合成氨、尿素、甲醇装置停车后, 系统防冻就成为当务之急。项目投资建设因水土不服, 因此兖新煤化结合生产实际情况具体制定了以下原则:
(1) 不损害催化剂, 保护催化剂的安全可靠。
(2) 不损失各类化工原料。
(3) 不冻坏设备附件、管道导淋、以及安全设施的辅助设施等。
(4) 停车或检修期间, 各类公用工程管道、容器采取必要的物理隔离措施, 或断开及加设盲板等。防止高压介质串低压等现象。
(5) 重点防范隔离点, 必须加设盲板并悬挂“盲板“标识牌, 阀门等部位应悬挂“禁动”标识牌, 做好物理隔绝措施、并办理盲板抽查作业单, 记录的台账应存档管理。
(6) 系统停车或检修期间, 要制定严密的巡检和交接班制度, 班与班之间, 人与人之间实现信息及时传递, 防止问题交代不清, 并设立专人负责, 专人监督制度, 做到有据可依、有据可查的工艺、设备、安全台账管理制度。
3 防冻的重点和难点
3.1 重点
系统流程涉及到热电、空分、气化、变换、甲醇合成、氨合成、精馏处理过程是重点。这些触媒不仅要处理好, 更要保护好, 重要的是各类伴热管线, 疏水导淋、仪表导压管线的防护, 为系统停车或检修后的原始开车, 创造出管道畅通、机泵运转正常、各类催化剂、溶剂都处于最佳状态, 做到系统化工投料后一次接气开车成功。
3.2 难点
停车防冻过程中, 介质为水或溶剂的设备和管道的防冻及运转设备处理起来是难点。主要包括:锅炉给水、水冷器、换热器、运转设备的冷却上回水、各类管道的伴热、各类疏水导淋、补水管网、动静点设备的处理。
4 防冻处理措施
4.1 类给水的处理
系统停车期间, 给水系统主要是锅炉辅助设备、管道、容器等, 其最容易冻伤的是机泵冷却上水和回水管线, 在对其处理之前, 可以采取保持流通的方式防冻, 但是经过一段时间的观察, 造成很大浪费;在各类设备、管道温度降接近常温时, 可通入空气或N2气进行吹扫, 反复几次直至吹扫干净后, 在加设盲板或关闭阀门加以保护。
4.2 却器、换热器的防冻处理
4.2.1 冷却器的处理
装置冷却器多台, 大多采用循环水进行降温冷却, 冷却器一般走管程在停车检修期间排净处理较容易,
为防止冷却器不被冻伤、冻坏, 应采取关小上水流量, 使其流通但不被冻堵为原则。走壳程的冷却器必须排净内部积水, 防止自然环境过低冻伤设备外包, 必要时采取外部保温措施, 加以保护。这样既可防冻也节约水资源, 导淋阀门要时刻处于全开状态, 并记录、交班、存档。
4.2.2 换热器的处理
本装置项目使用的各类换热器的类型较广泛, 根据化工设计原理管程与壳程为不同介质气体进行换热, 因其介质不同, 设备内部构造不同, 装置如果出现紧急或计划停车, 工艺介质含有水分后, 立即被外界低温环境气温冷却, 产生冷凝水冻坏设备或进出口阀门、导淋等现象;此时若不及时排净, 势必将冻坏设备;否则, 应立即采取蒸汽加热使其融化排出换热器内部积存的冷凝液, 或通入N2进行反复吹扫至干净, 然后关闭阀门加以保护。
4.3 各类塔、罐、分离器排出管道的防冻措施
系统停车后各类塔、罐、分离器排出管道将跟随系统的工艺处理, 降压、降温、置换一并进行, 低点的塔、罐、分离器应在系统置换期间排放彻底;否则系统一旦置换彻底, 系统将失去动力, 冷凝液体就无法排除体外, 否则将冻坏塔、罐、分离器、管道的最低点;期间借助于系统降压、置换, 抓紧时间对塔、罐、分离器、管道等最低点进行彻底排放, 如此反复几次, 确保吹扫彻底干净。
4.4 各类外送、并网蒸汽管道的防冻处理措施
本套装置蒸汽产出与返网等级较多, 系统停车后动力锅炉、废热锅炉、过热器、换热器等不再生产出蒸汽气源, 一旦停车外界气温骤然降低, 冷凝液急剧增加;期间, 为确保管网、管道最低点不被冻伤, 应采取物理断开、加设盲板、加设电伴热等手段加以补救;所有蒸汽管网最低点处必须加设排放净阀门, 停车后只要管道余压不高, 应立即进行排放冷凝水, 直至排空为止, 或采取进行氮气或空气介质吹扫。
4.5 运转设备的处理
冬季停车检修, 机泵设备最大问题是防冻处理;应根据系统带压置换进行低点排查处理措施, 如果难以排净设备内部液体时, 应采取氮气、空气进行吹扫, 或采取加设电伴热及拆检的方式排空处理;一些室内运转设备及时投入采暖装置或增加取暖设备加以保暖, 不定期检查电气加热设备运行状态, 是否稳定、可靠, 同时, 定期盘车检查机泵运转情况是否良好。
5 装置停车的期间的日常维护
装置防冻是冬季停车的重要内容, 设备动、静点要面面俱到, 切不可麻痹大意, 防冻工作要常抓不懈, 一抓到底, 检测要“横向到边、纵向到底”进行管理。
(1) 停车期间, 要建立班组日常的检查、巡检、维护体制, 发现问题立即给予解决, 做到“小事不过班, 大事不过夜”的处理与汇报体系。
(2) 定期采用低压N2给相关系统进行补充压力, 保持系统正压, 防止机泵、管道、催化剂等受侵蚀。
(3) 机泵运转设备每班至少盘车一次, 静点设备每天不少于一次巡检观察、检查, 确保安全、可靠。
(4) 现场各类调节阀门、手动阀门、安全阀门、应定期进行行程开关自如, 因工艺等其它原因不能进行自如开关的阀门, 应需定期在阀杆等处涂抹防腐的润滑油脂, 加以保养润滑。
(5) 各类塔、罐、分离器连接阀门均保持一定的开度, 防止产生的积液结冰而损坏阀道及密封面;排放口如是N2排出应加设防护栏或悬挂禁止标识牌等。
(6) 每个班开冷却器壳程排净口阀门检查是否有循环水积液产生。
(7) 设备专业人员, 不定期召集工艺人员对装置动、静点设机泵、塔、罐、炉、换热设备、管道、阀门等自身情况体检与评估, 发现问题及时会诊, 及时做出整改通知。
6 经验总结
新建装置防冻工作, 无疑是一项全新的企管内容, 经过尽三个月认真细致的工作, 合成氨、尿素、甲醇装置的防冻工作达到了预期效果, 现将本套装置冬季停车防冻处理总结如下:
(1) 制定合理周密装置停车防冻计划, 不放过任何一个细节, 严格按既定的方案执行, 是成功的前提和必要条件。
(2) 对系统各类溶剂的处理时, 必须了解物理化学性质, 然后根据特性将液体采取不同手段进行排净;排净期间需反复进行吹扫, 保证无积液, 要保证在操作过程中迅速、谨慎、彻底。
(3) 各介质的管道、水冷器、换热器由于置换, 吹扫比较彻底, 达到了防冻保温工作的预期要求, 从而保证了再次开车时即可迅速启动的目的。
(4) 彻底切断与前后工序之间的相联系的管道、阀门, 使装置不受到外界因素的影响与制约。
(5) 停车时所在的防冻工作要有详细记录, 交班必须交接清楚, 停车期间装置的日常维护要毫不懈怠, 运转设备要按时盘车。
(6) 冬季日常防冻工作要分管到人, 层层落实;离不开考核与管理, 对出现冻坏管道、阀门、设备要上挂下联, 严格追究责任。
2012年年4月初天气渐暖, 根据公司开车计划和市场需求, 组织开车方案的学习;按照化工试开车程序及规范要求组织系统开车, 首先对系统进行运转设备的检查、盲板的抽插、塔罐管道的连接、溶剂的补入、催化剂的升温、溶液的循环、进行逐一落实与实施, 系统按照既定开车计划一次接气开车成功, 验证了冬季长停防冻方案和相关处理是成功的。
摘要：本文介绍新建合成氨、尿素、甲醇化工装置, 冬季防冻处理措施、方案的制定、问题的实施、装置越冬防冻问题的日常管理, 以装置再次系统开车为例, 介绍了化工装置冬季停车、检修防冻处理的措施及经验总结。
关键词：装置,冬季,防冻,处理措施
参考文献
[1]苗华军.石化企业管线防冻凝[J].石油知识.北京:石油知识杂志社, 2007 (4) :36-36
[2]刘波.甲醇净化装置越冬防冻总结.化工设计通讯[M].湖南:化工设计通讯编辑出版社, 2012 (1) :65-68
工业生产装置 篇10
2010年8月8日, 全球首套MTO商业化装置———神华集团包头180万t/a MTO工业装置 (以下简称MTO工业装置) 开车成功, 开启了煤经甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃的工业化进程。尽管MTO技术已实现工业化, 但人们对MTO反应机理的认识还远远不够。
MTO反应步骤包括:甲醇在酸性分子筛催化剂上脱水生成二甲醚 (DME) ;由甲醇、DME、水组成的平衡混合物转化为轻质烯烃;进而由低聚、环化、烷基化、异构化及氢转移等二级反应生产一些高碳烯烃、烷烃、芳烃及环烷烃等[3]。Haw等[4]及虞贤波等[5]将甲醇催化转化为碳氢化合物的过程分为以下5步:第1步是甲醇、DME和水快速达到平衡;第2步是在甲醇和DME大量生产碳氢化合物之前, 新鲜催化剂通常存在1个动力学诱导期;第3步是乙烯、丙烯等碳氢化合物的生成;第4步是生成的烯烃产物进一步发生反应生成碳氢化合物 (在微孔酸性固体催化剂上烯烃发生的反应种类和程度与催化剂的酸强度、酸中心密度、强酸与弱酸中心的比例、催化剂的形貌、晶粒尺寸、反应温度、空速及其他工艺条件密切相关) ;第5步是催化剂的积炭失活。
本工作对MTO反应的“烃池”机理进行了剖析, 首次报道的工业装置运行数据为“烃池”机理提供了有力证据, 同时运用“烃池”机理指导商业化装置的运行, 使生产过程在理论指导下更易于控制, 理论更好地服务于生产。
1 MTO反应机理分类 (1)
MTO反应机理比较复杂, 而且门派众多, 在30年的基础研究过程中提出了至少20种不同的反应机理, 但归纳起来可以分为串联型机理和并联型机理2大类。串联型机理认为, 每步反应仅增加1个来自甲醇的碳, 可能发生的反应包括:2C1→C2H4+H2O, C2H4+C1→C3H6, C3H6+C1→C4H8等, 但是串联型机理不能解释已经发现的反应存在动力学诱导期的现象, 而且持这种机理观点的大部分学者认为乙烯是最先产生的产品, 但是在SAPO-34分子筛上发生的典型MTO反应初期往往是先发现丙烯、且丙烯的量比乙烯的多。
第2类是并联型机理, 其中被广为接受的是“烃池”机理。Dahl等[6,7]采用SAPO-34催化剂, 以13C-甲醇为原料, 利用乙醇制备的12C-乙烯研究了甲醇制碳氢化合物, 提出了“烃池”机理, 如图1所示。“烃池”机理的基本特征就是甲醇与在催化剂笼内产生的碳氢化合物反应, 通过一系列步骤后生成乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃, 并在1个催化循环内使初始的碳氢化合物种复原。MTO反应的“烃池”机理包括独特的超分子物种, 它们具有特定的化学性质。MTO反应存在1个动力学诱导期, 反应开始时只有少量碳氢化合物生成。当反应进行到一定时间后, 碳氢化合物的生成量突然增加后保持相对稳定。图1中的“烃池”[— (CH2) n]代表1种被分子筛吸附的物质, 该物质与普通积炭类似, 有可能“烃池”所含的H比 (CH2) n要少, 因此使用 (CHx) n表示更恰当一些 (其中0
2“烃池”机理
目前“烃池”机理已经得到了普遍的认可[8,9], “烃池”活性物种是多甲基苯及其碳正离子。有机化合物组分 (如五甲基苯) 的存在对于1个催化剂内的“笼”具有催化活性是必需的[4]。在“诱导期”内, 如何形成第1个C—C, 进而生成有反应活性的“烃池”是理解“烃池”机理的首要任务。表面甲氧基的分解可能是在H-SAPO-34表面形成第1个C—C的主要原因。表面甲氧基分解, 很可能先生成内!盐或碳烯类中间产物, 然后再形成 , 进而生成碳氢化合物。形成的这些碳氢化合物是烷烃 (如丙烷和异丁烷) 和芳烃 (如多甲基苯) , 它们具有“烃池”的特征、对稳态MTO过程有反应活性。Li等[10]发现, 当反应温度达到523 K时就有CC生成。Song等[11]认为, MTO反应的乙烯选择性受多甲基苯芳环上甲基数量的控制。在高甲醇空速 (即高分压) 、反应温度为400℃下, 达到稳态时单个芳环上的甲基数可以达到5, 乙烯的选择性仅为25%;降低甲醇空速, 达到稳态时单个芳环上的甲基数可以降低到2以下, 乙烯选择性可达60%;当反应温度提高后, 单个芳环上的甲基数降低、乙烯选择性提高。
2.1 表面甲氧基的形成及其作用
在MTO反应过程中, 甲醇先脱水生成DME, 形成甲醇/DME平衡混合物[12];甲醇/DME分子可与SAPO-34分子筛上的不同酸性位作用生成2种甲氧基[13,14]。第1种甲氧基是通过甲醇/DME分子与B酸中心作用而生成的, 这种甲氧基在MTO反应过程中生成第1个C—C时起关键作用;第2种甲氧基是甲醇/DME分子与端羟基作用生成, 在MTO反应过程中可能不起作用。甲氧基的形成过程如图2所示。2种不同甲氧基的结构如图3所示。
表面甲氧基对DME的生成也存在反应活性[15], 如图4所示。
甲醇在酸性分子筛催化剂表面形成甲氧基的过程是一个可逆过程, 甲氧基可以与水反应生成甲醇, 如图5所示。但是在流动条件和较高的温度下 (如工业MTO过程) , 甲醇转化生成的水会被带走, 催化剂表面会被甲氧基覆盖。
Wang等[16]的研究结果表明, 表面甲氧基对MTO反应“诱导期”内生成首个碳氢化合物起很大作用, 当温度高于433 K后, 在酸性分子筛上甲氧基很容易与芳烃发生甲基化反应;当反应温度高于523 K后, 表面甲氧基就会发生分解反应并生成碳氢化合物;原位MAS NMR-UV分析表明, 表面甲氧基对在酸性分子筛催化剂上的MTO反应的发生有贡献。利用13C同位素研究表明, 首个芳烃分子由表面甲氧基分解形成, 即“烃池”机理的“烃池”活性中间有机物种是由表面甲氧基分解形成的[17]。
2.2 乙烯、丙烯等烯烃产品的生成
目前“烃池”机理对于乙烯、丙烯等主要产品的形成原理存在2种观点, 一种观点认为甲醇不断与“烃池”活性物种反应, 在芳环上生成侧链烷基、然后脱侧链烷基生产乙烯、丙烯等, 该观点被称作“环外甲基化”路线, 其机理示意见图6。另一种观点认为通过单分子机理生成烯烃, 被称作“消去反应路线”, 其示意见图7。
Dahl等[6]在对MTO反应进行大量研究的基础上提出了“烃池”理论, 他们认为甲醇在催化剂中首先形成一些高相对分子质量的烃类物质并吸附在催化剂孔道内, 一方面这些物质作为活性中心不断与甲醇反应, 从而向活性中心引入甲基基团, 另一方面这些活性中心不断进行脱烷基化反应, 生产乙烯和丙烯等低碳烯烃分子。
Haw等[18]将多甲基苯起主要作用的“烃池”机理总结如图6所示:图中显示丙烯三聚生成的环烷烃能够与其他丙烯发生氢转移反应, 从而生成少量在MTO反应中出现的丙烷, 生成的甲基苯被困在笼内。这个甲基苯分子就使该笼成了MTO催化反应的活性位, 这些活性物种连续地与反应物 (甲醇或DME) 反应并分裂出产品;该甲基苯会逐渐老化成活性更低的其他芳烃物质。由图6可见, 甲醇和 (或) DME与初始的甲基苯发生烷基化反应生成六甲基苯;六甲基苯进一步烷基化会生成乙基或异丙基-五甲基苯;脱乙基生成乙烯、脱异丙基生成丙烯, 五甲基苯与甲醇反应生成的六甲基苯循环起到“活性中间体”的作用。
Haw等[4]认为不同的多甲基苯具有不同的产品选择性, 三甲基苯倾向于生成乙烯, 而六甲基苯倾向于生成丙烯且活性更强。Song等[11]认为“笼”中多甲基苯每个芳环上的甲基数为4~6时, 丙烯的选择性高。Bjorgen等[19]的研究结果表明, 多甲基苯离子物种是通过单分子机理产生烯烃的 (被称作“消去”机理) 。13C-甲醇脉冲反应的产物中碳的同位素分布表明, 乙烯和丙烯的生成都符合侧链烷基化机理;提高反应温度会导致多甲基苯的平均取代甲基数降低, 增加了经消去反应生成乙烯的几率;当反应体系含水时, 水与多甲基苯共吸附形成超分子结构, 当达到稳态时多甲基苯的甲基数的平衡值升高, 所以原料中水的存在对乙烯的选择性有利。
严志敏[20]利用MAS NMR对SAPO-34分子筛上MTO反应进行了研究, 结果表明, 反应首先经过1个诱导期, 诱导期之后的过程可以利用“烃池”解析, “烃池”由饱和烃和高度取代的不饱和烃构成, 通过取代烷基的消除反应形成烯烃, 在反应过程中B酸位直接参与了中间物种的生成。
2.3“烃池”机理的间接证据
Arstad等[21]的研究结果表明, 甲基苯可以和甲醇发生甲基化反应。Marcus等[22]将反应过的催化剂用HF或HCl溶液溶解, 然后用少量的CCl4对其进行萃取, 利用GC-MS对萃取液进行分析, 结果表明, 吸附在催化剂孔道内的烃类物种超过20种, 主要是一些多甲基苯和联苯等芳烃类物质, 其中多甲基苯占的质量分数最大, 为30%~50%。Song等[23]利用13C CP/MAS也证实了多甲基苯的存在, 认为多甲基苯在甲醇转化为低碳烯烃反应过程中起着活性中间产物的作用。Hereijgers等[9]认为六甲基苯是H-SAPO-34催化剂上MTO反应最活泼的中间体。Song等[23,24]发现甲基萘也是甲醇和二甲醚转化为低碳烯烃的活性中心, 只不过其活性约为甲基苯的1/3, 而且其乙烯选择性要比甲基苯的高。
Wang等[16]使用原位固态核磁共振 (NMR) 法对MTO过程机理的研究结果支持“烃池”机理, 利用原位CF MAS NMR考察了MTO反应产物的变化, 结果表明, 反应温度低于523 K时主要是发生甲醇生成DME的反应, 当反应温度达到或高于548 K后就形成了“烃池” (同时在线色谱也检测到烯烃产率快速增加) ;进一步研究发现, 在反应温度为548~673 K时, H-SAPO-34分子筛上甲醇的转化归因于C6~C12芳烃和烯烃混合物的存在, 例如多甲基苯、3-己烯、2, 5-二甲基-3-己烯、2, 3-己二烯、烷基辛二烯、环戊烯、二甲基环戊烯等;使用干的载气在673 K温度下吹扫后, 在化学位移为22, 129处还发现有峰存在, 表明有对二甲苯存在且被堵在了H-SAPO-34的孔内[25,26]。Wang等[15]的研究结果表明, “烃池”中的芳烃和烯烃物种在稳态MTO反应过程中起到活性催化的作用。Jiang等[27]使用原位MAS NMR-UV对H-SAPO-34催化剂上MTO反应过程中的积炭情况进行了研究, 结果表明, 甲醇在H-SAPO-34催化剂上转化过程中形成的多甲基苯分子是最重要的“烃池”化合物;甲醇在623 K反应温度下转化时, 平均每个“笼”中含有0.4个苯环、平均每个苯环上带有4.1个甲基;甲醇在673 K反应温度下转化时, 平均每个苯环上仅带有1.1个甲基, 在该反应温度下的有机沉积物变为典型的焦炭沉积。
2.4“烃池”机理的直接实验证据
30年来, 为了解MTO反应历程, 尽管研究者尝试利用原位X射线衍射、Raman光谱、固体核磁共振等手段研究催化剂相的有机物种沉积[24,26], 但由于在气相产物中检测不到多甲基苯类物质, “烃池”机理直接的实验证据仍然不足, 特别是其中所涉及的重要反应中间体七甲基苯基碳正离子 (hepta MB+) 及其去质子化产物 (HM-MC) 非常活泼, 对其直接观察十分困难, 仅能通过间接方法和理论计算证明其在分子筛上可能形成, 其在MTO反应中是否真实存在及其在烯烃生成过程中如何发挥作用仍然存在疑问。
Li等[28]在详细研究了分子筛的结构和酸性对MTO反应机理影响的基础上, 利用合成的新型分子筛材料DNL-6的超大笼和强酸性的特点, 首次在真实MTO反应体系中观察到了hepta MB+和HMMC的存在, 从而直接证实了“烃池”机理的合理性。采用Guisnet[29]介绍的方法对催化剂进行处理后, 采用气相色谱分析原本受限在催化剂笼内的物质, 并进一步利用13C同位素示踪实验, 验证了该中间体在甲醇转化中的重要作用和以此碳正离子作为中间体的烯烃生成途径。
3 MTO工业装置运行数据证实“烃池”机理
尽管在固体催化剂相中检测到了多甲基苯类物质、在DNL-6催化MTO反应产物中检测到了多甲基苯物质, 为“烃池”机理提供了大量的证据。但由于实际应用于MTO反应体系的催化剂活性组分为SAPO-34分子筛, 只有在真实的MTO反应条件下检测到“烃池”物种, 才能为“烃池”机理提供强有力的数据支持。实验室或中试实验过程中, 由于规模小, 运行时间短, 很难在反应产品物流中检测到多甲苯类物质。神华集团包头180万t/a MTO工业装置在运行过程中, 在产品气水洗塔塔盘处及 中均发现了多甲苯类芳香烃。工业装置生产能力大, 运行周期长, 可以发现很多在实验室或中试条件下很难检测到的物质, 从而为MTO“烃池”反应机理提供了宝贵的数据支持。
3.1 反应产物中的“烃池”物种
MTO工业装置采用流化床反应器和再生器, 使用以SAPO-34分子筛为活性组分的催化剂。该装置投产运行2 a多来运行良好, 已经生产了100多万t乙烯、丙烯等高价值产品。在该装置的运行过程中发现, 反应产物水洗塔的压降会随着运行周期的延长而逐渐增加, 用作烯烃分离单元精馏塔热源的水洗水流量也逐渐降低, 经分析是反应产物中的微量物质在水洗塔的操作温度 (约70℃) 下冷凝成固体, 并附着在水洗塔的塔盘上和水洗水换热器管程上造成的, 其化学组成如表1所示。结果表明, 在水洗塔冷凝下来的物质中芳烃质量分数高达94.92%, 且以三甲基苯、四甲基苯和五甲基苯含量最高。
对烯烃分离单元的 组分进行分析时, 也发现了少量多甲基苯的存在 (见表2) , 还发现了侧链乙基及侧链异丙基的存在。
众所周知, 在SAPO-34分子筛八元笼内生成的多甲基苯由于受到笼口直径的限制不能离开笼进入反应产物中, 之所以在反应产物中有这些大分子量芳烃类分子, 认为是在SAPO-34晶粒的边、角上形成的这些多甲基苯能够扩散在反应产物中, 上述现象文献也曾有报道[30];由于边角外表面面积很小, 因此在反应产物中的芳烃物质仅是很微量的。在实验装置上, 由于上述微量物质很少, 且易于吸附在催化剂或管线上, 很难检测到。只有在大规模工业装置上通过长期运行, 多甲基苯类物质逐渐在产品气下游分离各单元设备上富集, 才能检测到上述活性烃池中间物种。因此, MTO工业装置运行过程中在水洗塔塔盘、烯烃分离的 产品中检测到的多甲基苯等物种是“烃池”机理最直接的证明。
3.2 焦炭物种元素分析
在MTO反应过程中, 催化剂上会生成少量焦炭而失活, 因此需要连续地将部分失活后的催化剂送至再生器中烧焦以恢复其活性, 然后再将再生催化剂送回到反应器中来维持反应器中催化剂的反应活性和选择性。MTO工业装置满负荷运转时的焦炭产量为4.99 t/h, 焦炭中的C/H质量比为16.81 (C/H原子比为1.4) , 即催化剂上焦炭的化学式可以描写为 (CH0.7) n, 说明焦炭是由多环芳烃构成的物质。
4“烃池”机理指导工业化生产
利用“烃池”机理指导该MTO工业装置的运转, 例如为了缩短或消除反应“诱导期”, 再生器采用部分燃烧的方式操作, 将再生催化剂的含炭量维持在1.5%~2.0% (质量分数) 。该装置使用的SMC-001催化剂在制备的最后1道工序———焙烧 (亦称作催化剂活化) 中, 控制不将模板剂全部烧掉, 而是保留约1.15%的含炭量。再生催化剂和新鲜催化剂上残留的炭在反应过程会起到“活性物种”的作用, 从而缩短或消除了反应“诱导期”。另外, 催化剂上含有一定量的炭也可起到改善低碳烯烃产品选择性的作用[31]。
5 结束语
MTO是在酸性分子筛催化剂上进行的多相催化反应, 经历了一系列复杂的催化过程和反应步骤。在众多的MTO反应机理研究中, “烃池”机理越来越受到关注。
研究者采用原位XRD, Raman光谱、固体核磁共振等手段在MTO反应固体催化剂中检测到了多甲基苯类物质。在大尺寸笼、强酸性DNL-6分子筛上催化MTO反应产物中检测到了多甲基苯类物质。固相催化剂和气相产物分析结果都在一定程度上证明了MTO反应遵循“烃池”机理。
探讨常减压装置的安全生产措施 篇11
关键词：常减压装置,安全,生产,腐蚀
常减压装置在炼油企业的生产中占有很重要的地位, 需要其能具备良好的安全性和可靠性。最常见的设备主要有常压塔、减压塔、常压加热炉、减压加热炉、换热器、机泵及连接各个设备之间的管线;主要包括的工序有原油的脱盐、脱水、常压蒸馏和减压蒸馏。我们知道, 炼油生产所需要的原材料是易燃易爆品, 工作环境也是高温高压有毒有害, 因此, 对于常减压装置安全生产的要求也必须提高, 保证设备的正常、有效的运行。
1 保证常减压装置安全生产的措施
1.1 抓好源头
在常减压装置的实际生产中, 会或多或少的出现一些问题, 这需要我们在平时的工作中把出现的问题记录下来, 在新设备采购的时候, 密切注意所购设备的性能参数, 结合装置的实际生产状况多加考察、分析和比较, 从设备选用源头上保证常减压装置的安全生产, 尽量避免类似问题的再出现。
1.2 正确安装
新的设备购买进来, 在安装的过程中, 一定要按照使用说明书进行正确的安装。设备的安装都是有具体的要求的, 比如说螺母、螺柱的预紧力, 如果没有按照安装要求进行安装, 就会出现像松动、震动、歪斜的一些不良现象。这些小地方的疏忽在短时间内可能是看不出来的, 但它会对未来的生产埋下很大的安全隐患。因此, 在设备的安装阶段, 必须按照使用说明书, 认真的进行安装, 保证满足所有的要求。
1.3 规范操作
常减压装置中的所有设备均具有其自身的使用条件, 包括电压、转速、安装条件等, 这些均取决于设备的特点。实际上在遵照使用条件的情况下, 设备的故障发生率是很低的。这就要求我们在装置所有设备的使用过程中, 要严格按照厂部下发的操作规程中的要求和步骤进行规范操作, 必须做到只有“规定动作”杜绝一切“自选动作”。如果每个操作工都能够严格遵守操作规程进行规范的操作, 就会降低装置设备的偶发性因素和故障率, 延长装置的使用寿命。因此, 要实现设备的安全使用, 必须严格遵守设备的操作程序和操作规程, 提前做好运行前的准备工作, 依据生产需要进行合理地调整, 做好两个定期:定期倒换机泵;定期检查和维护, 以满足设备所需的工作条件, 降低设备的故障发生率。
1.4 维护保养
在装置设备的实际运行中, 即使做好了前三项的安全生产措施, 设备也会随着使用时间的增加, 而出现材质老化、腐蚀泄露、连接松动或是腐蚀泄漏等问题。因此, 为了保证常减压装置的正常运行, 减少装置的安全隐患, 延长装置的使用寿命, 必须强化设备的日常检查、维护和保养。正确地检查, 并及时进行设备的日常维护和修理, 是实现设备安全生产的重要措施之一。
1.5 建章立制
俗话说:“无规矩不成方圆。”企业不仅要在生产经营管理中建立完善的规章制度, 保证企业的平稳运行、发展, 同样在设备的使用操作和维护保养中也要建章立制。目前, 常减压装置针对设备主要建立的制度有: (1) 在设备管理和使用中要求执行“十字作业”和“四懂三会”; (2) 在设备润滑油的操作中执行“五定”“三过滤”制度, 及时更新机油; (3) 制定设备现场管理5S制度;这些严格详细的管理要求保证了常减压装置的安全生产。同时按照这些规章制度对设备进行正确的使用操作和维护保养, 能够及时的发现设备所存在的问题, 及时补救, 减免设备在使用过程中造成的损失。
1.6 巡回检查
炼油企业在运行过程中, 设备和装置是不停工的, 生产中所需要的原材料也是易燃易爆品。因此, 需要安排操作人员进行巡回检查, 以免发生事故, 保证常减压装置的安全生产。常减压装置目前执行较为先进实用的“6+5不间断巡检制度”, 由副操、外巡甲、外巡乙、外巡丙、泵房甲、泵房乙组成不间断巡检队伍, 对装置所设的31个巡检点进行按序巡检, 同时装置也对每个巡检点中需要重点检查的内容作出了详细说明, 并就巡检中发现的问题该如何处理和上报, 以及奖罚措施作出了明确的规定。为保障巡检人员的人身安全和及时准确的发现问题, 装置规定每个巡检人员在巡检时必须带齐配备的工具 (对讲机、硫化氢报警仪或四合一气体检测仪、防爆手电) 。自“6+5不间断巡检制度”实施以来, 装置发现和及时处理了十几起管线和设备泄露问题, 有效避免了各种安全事故及非计划停工, 实现了安全生产的既定目标。
1.7 及时维修
在生产过程中, 当工作人员发现故障时, 要及时的进行维修。因为炼油企业的原料多为易燃易爆气体和液体, 存在的安全风险很大, 及时维修, 可以降低事故发生的可能性。同时对维修作业中的安全措施更要加倍重视, 要按规定办理作业票, 由作业人员、监督人员认真详细的审核作业票中的内容并签字确认, 在作业前按作业票的要求落实好各项安全措施, 在作业中由持有特殊岗位操作证人员进行检维修作业, 并应派专人监护, 防止发生安全事故。不仅如此, 对于设备来说都有大修期。所有设备的使用期包括初始运行期、相对稳定期及衰老期。一般情况下, 大型设备经过1年期的初始运行期、3至5年的稳定期之后便步入衰老期, 故障率会随之增加。与大型设备相比, 小型设备会更早的进入衰老期。因此设备的大修通常是在设备的衰老期进行, 这就要求我们要掌握设备的运行周期及规律, 提前做好设备的维修计划。对设备进行必要的维修, 可以延长设备的使用寿命, 检查设备的使用状况, 降低故障率。因此, 及时维修对于保证常减压装置的安全生产具有重要作用。
1.8 装置班组文化
装置班组文化是炼油企业的灵魂, 对于装置的安全平稳运行和企业的长期发展有重要的影响。加强装置班组文化建设, 运用科学管理的规章制度, 根据员工个人的性格特点、工作能力和特长安排工作, 调动员工工作的主动性。同时建立奖罚分明的制度, 使员工变得更加的积极主动, 发挥创造性, 从而提高工作效率, 保证工作质量和安全生产。
2 腐蚀问题及措施
根据实际生产得出的结论, 常减压装置受到损害最大的原因就是受到了原料的腐蚀。因此, 对腐蚀问题的分析、做好防腐工作, 对于保证常减压装置的安全生产是很重要的。下面介绍常用的几种防腐措施。
2.1 工艺防护
对于常减压装置的腐蚀问题, 可以从工艺方面进行防护。常包括的工序有原油的脱盐、脱水、常压蒸馏和减压蒸馏。因此, 常减压装置的防腐工艺最主要的也就是“一脱四注”, 即:脱盐、注水、注氨、注缓蚀剂及注碱。通过脱盐工艺, 将原油中的氯化物除去, 降低氯离子的含量, 能够有效的减少原油对常减压装置的腐蚀。通过注氨工艺, 将氨气和蒸馏过程中所产生的酸性物质进行中和, 调节原油的p H值, 能够有效的减缓对常减压装置的腐蚀。通过注缓蚀剂工艺, 可以在脱盐和注氨工艺的基础上, 对常减压装置进行防护。
2.2 材料防护
对于常减压装置的腐蚀问题, 可以从装置材料方面进行预防。在设计常减压装置阶段, 设计者应了解常减压装置主要产生腐蚀的原因, 并根据这些原因, 选择适当的装置材料, 达到与工作环境相适应的条件。因为, 如果选择材质差的装置, 在工作的过程中就容易被很快的腐蚀, 产生故障;如果选用材质好的装置, 就会增加成本, 也会造成不必要的浪费。因此, 在生产、制造、安装等环节, 要考率到常减压装置材料和工作环境相适应, 以保证装置的平稳运行。
3 结语
常减压装置在炼油的流程中占有重要的地位, 是炼油的基础, 生产中所需要的原材料是易燃易爆品, 工作环境也是高温高压有毒有害, 非常恶劣。因此, 对于常减压装置安全生产的要求也必须提高, 保证设备的正常、有效的运行。炼油企业在对于新设备的采购过程中, 结合实际生产状况, 从源头做到保证常减压装置的安全生产;在安装的过程中, 必须按照使用说明书, 认真的进行安装, 保证满足所有的要求;严格按照操作规程, 规范的进行操作, 降低装置的故障率, 延长装置的使用寿命;进行日常的检查、维护和保养, 保证常减压装置的正常运行, 减少装置的安全隐患, 延长装置的使用寿命;按照规章制度对设备进行正确的使用操作和维护保养, 能够及时的发现设备所存在的问题, 及时补救, 减免设备在使用过程中造成的损失;安排工作人员进行巡回检查, 对于装置要随时检查, 以免发生事故, 保证常减压装置的安全生产;对设备进行大修, 可以延长设备的使用寿命, 检查设备的使用状况, 降低故障率;加强企业文化建设, 运用科学的管理规章制度, 对员工进行测评, 根据员工个人的性格特点、工作能力和特长安排工作, 让员工融入到工作中去, 变得更加的积极主动, 发挥创造性, 从而提高工作效率, 保证工作质量。腐蚀对于常减压装置的危害是很大的, 因此, 对腐蚀问题的分析、做好防腐工作, 对于保证常减压装置的安全生产是很重要的。对于常减压装置的腐蚀问题, 可以从工艺方面进行防护, 通过脱盐、注氨、注缓蚀剂、注碱“一脱四注”的工艺方法, 除去原油中的氯化物, 降低氯离子的含量, 将氨气和蒸馏过程中所产生的酸性物质进行中和, 调节原油的p H值;也可以从装置材料方面进行预防。在设计常减压装置阶段, 设计者应了解常减压装置主要产生腐蚀的原因, 并根据这些原因, 选择适当的装置材料, 达到与工作环境相适应的条件以保证装置的平稳运行。
参考文献
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