煤化工生产技术（精选12篇）
煤化工生产技术 篇1
煤炭, 是全球储量最为丰富, 应用最为广泛的自然资源之一。在目前全球石油价格持续处于较高的状态以及号召保护生态环境, 实现可持续发展的号召下, 煤化工技术与新型煤化工技术得到了普及的应用。煤化工技术与新型煤化工技术对于优化我国能源结构有着十分重要的作用。
1 煤化工技术的发展
1.1 煤炭气化
在煤化工技术中煤炭气化是一项十分重要的技术, 其主要是指将煤炭或煤焦作为原料, 选择适当的氧化剂在高温的环境下通过化学反应将煤炭或煤焦中所包含的可燃的部分转化成为气体燃料的过程。就目前来看, 煤炭气化已经被普及应用到机械、化工、燃气等工业行业中[1]。我国早已经开始自主研发煤炭气化技术, 并且已经拥有了多款煤气化技术, 并且工艺技术指标均已经追赶甚至超越国外同类技术水平, 而软件资金使用却低于国外同类技术。虽然我国煤气化技术的起步相对较晚, 但是在不断研发的过程中已经逐渐拥有了适合自己的工艺与设备。
1.2 煤炭液化
煤炭液化分为间接液化与直接液化两种类别。其中间接液化是指先将煤炭合成为气体, 然后将将合成气作为原料来进行液化的合成。我国煤炭液化中气流反应器、固定床反应器均已得到了普及使用[2]。而煤炭直接液化对于原来的要求相对于间接液化来说更高, 但是其效率较高, 能够用于制作汽油与芳烃。我国在“十一五”规划中将明确了将煤炭作为基础, 开展多元化发展的战略, 而煤炭液化就是一种重要的方式。在未来国民经济的发展过程中, 煤炭液化也将保持其旺盛的发展势头, 成为应用与研究的重点。
1.3 煤炭焦化
煤炭经过焦化处理后会产生焦炭、煤焦油煤气以及相关化学产品。其中, 焦炭是最为重要的产品之一, 煤焦油是焦化工业重要的原料, 化学产品的主要成分为氢与甲烷将其分离后可以替代天然气作为日常燃料使用。目前, 我国已经将煤炭工业项目归纳为重点投资项目, 而煤炭焦化后的附属品也将会受到国家相关正常的影响, 煤炭焦化行业将会进行模式型的转变[3]。
2 新型煤化工技术
2.1 甲醇合成技术
甲醇合成技术在我国已经得到了较为成熟的应用, 其主要弊端在于缺少应有的大型化工生产经验。当前我国甲醇需求量持续处于不稳定的状态主要是由于甲醇燃料市场与国家政策的变动有着十分金密切的关系。甲醇合成技术未来的发展方向将是不断改善甲醇合成技术的科技含量, 降低能源消耗, 全面建设大型化工基地, 全力发展甲醇下游产品[4]。
2.2 二甲醚合成技术
二甲醚作为常见民用燃气与柴油的重要替代物质, 其使用效果与甲醇相对要更加优良。制成气质二甲醚燃料技术相对于制成气制甲醇技术拥有更加广阔的发展前景, 其作为燃料市场需求将会得到快速增长。当前国内大多使用制成其一步法制二甲醚技术。
当前我国各大院校与专业研究单位都在全力研究一步法制成二甲醚的相关研究工作, 但是还没有实现相关的工业化应用水平。二步法制成二甲醚技术、液相二步法制成二甲醚、气相二步法制成二甲醚均已实现被应用。在未来的发展空间内, 二甲醚制成技术开发重点将会是不断万优化, 使之能够应用在大型化节能减排技术中, 进而实现二甲醚技术工业化的脚步。
2.3 煤化工联产技术
煤化工联产技术为新型煤化工技术的重要发展趋势之一。联产技术即为联合各种技术, 取其长处, 进行优势互补, 使用集成化的技术防范, 将不同的工艺技术进行优化处理, 使得资源能够全面综合利用, 以降低生产成本, 减少环境污染, 实现节能减排[5]。当前常用的煤化工联产技术有F-T合成与甲醇合成技术联产技术等等。目前国内很多煤化工企业都在开展煤化工联产技术研究, 其主要目的就是开发探索单联产或多联产新型煤化工技术, 优化资源配置。
3 结语
在全球自然资源紧缺的背景下, 煤化工技术的发展以及推动新型煤化工技术的进步显得十分关键。在未来的发展过程中, 新型煤化工技术将会成为化工原料多元化进步的主要力量, 而我国也会成为煤化工技术产业的核心区域。我国将在保持传统煤化工稳定发展的基础上, 全力发展新型煤化工技术, 建立技术成熟、规模大、技术先进的新型煤化工企业。
参考文献
[1]潘利鹏.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探讨[J].科技与企业, 2013, (03) :154.
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[3]哈逸飞.A Research to Innovation Strategy of China's NewCoal Chemical Industry Technology[D].北京化工大学2015.
[4]谢克昌.中国煤化工技术的发展和创新[C].Proceedingsof the 3rd China International Hi-tech Symposium on Coal Conver-sion and Coal Chemical Industry2006.
煤化工生产技术 篇2
化肥,塑料,合成橡胶,合成纤维,炸药,染料,医药等多种重要化工原料,还是工业上获得芳香烃的一种重要途径。
煤化工主要是通过焦化，气化，干馏的方法产品各种煤化工产品。焦化的主要产品是冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃。煤气化，主要产品为城市煤气及各种燃料气，以及合成气 ；煤低温干馏、煤直接液化及煤间接液化等主要产品为人造石油和液体化学产品。
煤化工所用主要设备：
化工设备(反应器、气化炉、容器、塔器、换热器等)、焦化设备、破碎磨粉设备、空分与真空设备、风机(包括离心压缩机)、压缩机与冷冻设备、工业泵、阀门以及环保设备、仪器仪表、电气设备等。设备采购作为项目的一个部分，可以委托专业的公司完成。
煤化工设备供货厂家：
关于煤化工企业，有道达尔、南京惠生、神华、陕西煤化工等。
惠生工程（中国）有限公司，是一家遵照国际通行的方法，采用EPC（设计-采购-施工总承包）、EM+PC（设计管理-采购-施工总承包）、EP（设计-采购总承包）、PC（采购、施工总承包）、PMC（项目管理承包）等多种项目管理模式承接大型煤化工装置的工程建设。
比如煤气化，有荷兰壳牌，有德国鲁奇，有徳士古。
比如压缩机，有英格索兰、德国MAN，美国凯明斯德。压缩机又分成离心式，螺杆式，活塞式等等。
机泵有离心泵，屏蔽泵、磁力泵、计量泵、隔膜泵、多级泵、皮托管泵、喷射泵； 设备有槽，有罐，有塔、有换热器，换热器有板式，管壳式，螺旋板式，绕管式等等。
煤化工工业废水处理新技术研究 篇3
【关键词】煤化工；工业废水处理；技术分析
新型煤化工将洁净能源作为目标产品，洁净能源包括煤制油、煤制二甲醚以及煤制乙二醇等。我国在能源结构方面呈现出“多煤少油”的特点，因此新型煤化工为我国油气资源的替代提供了保障和平台。生产新型煤化工产品时，用水量比较大，排水量也很大，要采取经济的处理技术以及合理的处理工艺来对煤化工废水进行处理，使之达到排放标准，因此对煤化工废水处理技术的研究具有十分重要的现实意义。
1.煤化工废水的来源
煤化工是将煤作为最基本的原料，并且经过一系列化学反应将煤转化成为气体或固体燃料的一种工业，煤化工废水的来源主要是三个方面，首先是对煤进行加压气化时煤气冷凝水经过循环使用后产生的废水以及煤气净化过程产生的废水。第二个废水来源是在煤液化制油过程中产生的废水。第三个废水来源是将接受净化以后的煤气作为原料生产化肥所产生的废水。
2.煤化工废水处理技术
煤化工废水中包含的污染物种类多，成分复杂，只单纯地通过物理或化学方式进行处理，难以达到排放标准。处理的技术分为三类，分别是一级处理、二级处理及深度处理。其中一级处理也称预处理，二级处理为生化处理，深度处理技术包括混凝法等技术。
2.1预处理技术
对煤制天然气废水中酚和氨的处理不仅能够减少资源的浪费，而且能够在一定程度上降低之后的处理难度。一般来说，对煤制天然气废水的预处理主要包括脱酚以及脱酸。
2.1.1脱酚
煤制天然气废水中含有一定量的酚类物质，目前使用较多的是溶剂萃取脱酚技术，如果单一的溶剂萃取脱酚技术不能满足要求的话，可以和水蒸气脱酚法相结合。目前国内溶剂萃取脱酚技术采用的原料主要是二异丙基醚或乙酸丁酯等物质，例如如果采用鲁奇加压气化工艺进行煤制天然气的生产，那么相应的，其溶剂萃取脱酚技术使用的脱酚溶剂应该是异丙基醚。实际情况证明，采用异丙基醚对煤制天然气废水进行脱酚，脱酚后废水中酚的含量能够低于 0.6g/L。
2.1.2脱酸
除了对煤制天然气废水进行脱酚以外，其预处理工艺还包括脱酸。脱酸简而言之就是对煤制天然气废水中含有的CO2、 H2S等酸性物质进行分离。需要注意的是，在实际的脱酸操作中，一定要考虑到CO2、H2S 等酸性分子在遇水后会出现弱电离现象，弱电离会导致煤制天然气废水的脱酸效率下降。因此，在实际的脱酸操作中，排放CO2、 H2S 等酸性气体时尽量做到向上排放，即将其从脱酸塔顶部进行排出，而且还要对脱酸塔顶部的温度进行控制，这样才能把部分游离的氨分子留在酚水中，将酸性气体排出。
2.2生化处理技术
所谓的生化处理技术指的是通过对微生物自身存在的新陈代谢作用加以利用，对污染物进行分解并且对其进行转化，使之最后能够成为二氧化碳等物质。目前我国煤化工废水处理，普遍采用改进后的好氧生化处理技术，主要包括两方面工艺，分别是SBR技术以及PACT技术。由于煤化工废水中存在着联苯等比较难降解的有机物，这些有机物在好氧生化处理技术中难以降解，需要采用厌氧生物处理技术进行处理。此外，一些煤化工废水成分十分复杂，可采用厌氧和好氧工艺相结合的方式处理煤化工废水。
2.2.1 SBR工艺
SBR工艺的优势，简单来说就是能够保证整个生物反应器中好氧和厌氧环境不断交替。通过两者不断交替，保证整个生物反应器能够获得较为多样化的生物菌群和耐冲击负荷能力。除此之外，SBR工艺还能够保证生物反应器能够处理一些有毒或者高浓度煤制天然气的能力。
以我国中部地区某煤化工业废水处理厂为例，该厂采用的就是SBR工艺。通过对整个生物反应器的相关装置（如：曝气、温度、加碱装置）进行改造，从而提升了鲁奇工艺处理煤制天然气废水的能力。
2.2.2好氧生物膜法
相比SBR工艺，很多煤化工业废水处理厂采用更多的是好氧生物膜法。好氧生物膜法的优势在于菌群的生长方式。通过对优势菌群的筛选，可以实现对煤制天然气废水中污染物的降解，特别是对一些传统工艺降解起来较为困难的有机污染物，其效果更加明显。我国西南某煤化工业废水处理厂采用的就是好氧生物膜法，实践证明，好氧生物膜法能够有效做到对煤制天然气废水中 COD、酚以及氨氮污染物的去除，而且其具有较高的缓冲能力。
2.2.3深度处理技术
在对煤化工废水进行生化处理后，废水中仍然存在一些少量难降解污染物，在一定程度上使色度难以达到排放标准，需要采用深度处理技术。当前主要采用方法包括了混凝沉淀法以及高级氧化法等。
3.煤化工废水处理存在的不足和展望
由于煤化工废水中含有的有机物的浓度比较低，需要采取有效措施对废水的氨氮加以去除，随着排放标准提高，需要对生化水进行深度处理。由此可见，深度处理已经成为未来十分重要的研究方向，在实际深度处理过程中技术选择有十分重要的意义。当前我国进行产业投资的一个重点就是煤制天然气，但是对于煤制天然气废水处理技术的研究还存在着不足，因此相关的人员要加强对于高浓度废水处理技术的研究力度。
4.结语
综上所述，研究煤化工废水处理技术时，应从预处理、生化处理及深度处理等方面出发，验证及应用一系列技术的可行性。由于我国的煤炭资源及水资源呈现出逆向的分布特点，因此对煤化工废水的排放及处理技术提出越来越高的要求。目前我国内蒙古以及宁夏等地区已经开始执行“零排放”的标准，对煤化工的废水进行深度处理已经成为了未来我国煤化工废水处理技术研究的重点和发展方向。 [科]
【参考文献】
[1]陈孝娥，黄载春，马兰，唐士豹，王刚，刘立新.煤化工行业环境污染现状及对策建议[J].攀枝花学院学报，2011（06）.
[2]孙广垠，宋吉娜，张娟.TiO2光催化氧化法深度处理印染废水的研究[J].工业水处理，2010（08）.
煤化工生产技术 篇4
1 煤化工技术释义
传统意义上讲, 煤化工是指煤气化、液化、焦化以及焦油的加工, 也包括以煤为原料制取碳素材料以及煤基高分子材料等过程。在现代意义上的煤化工技术则是指将煤作为基础原料, 通过化学手段将煤炭资源转变为固、液、气体等燃料, 或其它形式的化学物品, 进而产出化工产品。[1]现代煤化工技术在发展中生成了四条主要的生产链, 分别是:煤焦化生产链、煤气化生产链、煤电石生产链和煤液化生产链。
2 煤化工技术的发展
煤化工技术由各个重要的环节组成, 在现阶段主要可以概括为:煤干馏 (煤焦化) 技术、煤气化技术和煤液化技术。
2.1 煤干馏 (煤焦化) 技术
煤干馏技术也称为煤焦化技术, 是煤的强热分解过程, 分解的是已经与空气相隔绝的煤, 煤在这个过程中是焦化产品, 其它的石化工产品无法代替煤的作用实现这一技术。
2.2 煤气化技术
煤气化的过程就是在高温环境之下, 煤迅速热化, 在化学药剂的助推下, 把固体形式的煤炭转化成气体混合物, 在这个过程中需要的气化剂主要有空气和二氧化碳。煤气化技术主要依靠热分解过程使气态物和热碳发生反应, 但是需要注意的是, 外在的气化条件不同、煤的性质不同, 产生出来的气体结构也不同。通过煤气化技术, 使煤在净化、加工后成为化学品。
2.3 煤液化技术
近年来, 煤液化技术也得到了较快发展, 煤液化技术是通过现代化手段将煤炭中的有机物转变成液态的过程, 而生成后的碳氢化合物在生产、生活中都会被充分应用。煤液化技术是目前发展较为成熟, 也具有较为广阔发展前景的技术, 具有一定的经济价值。
3 新型煤化工技术的发展意义
从我国经济的总体发展情况来看, 必须要推动新型煤化工技术发展, 才能反过来推动经济发展。主要表现在以下方面:保障能源安全、迎合环保理念、促进经济发展、增强煤炭技术。
3.1 保障能源安全
我国发展进程加快, 对石油等煤炭产物的需求量也随之增大, 我国发展对石油进口的依赖程度过高, 形成了新形势下的能源安全问题, 而促进新型煤化工技术的发展则可以起到一定的能源安全保障作用。[2]能源安全的问题已经在某种程度上, 对于社会经济发展产生了消极影响。因此, 要正视新型煤化工技术发展的积极意义, 并重视新技术的发展。我国相关部门要结合国家煤炭资源的实际情况, 促进新型煤化工技术的大发展, 加大研究力度和资金投入, 使煤炭资源通过技术革新可以替代石油资源, 可以有效保障我国的能源安全。
3.2 迎合环保理念
随着人们环保意识的增强, 传统的煤化工技术已经不能符合人与自然和谐相处的理念, 而正处于研究阶段的新型煤化工技术却恰好符合环保理念, 不仅提升了煤炭转化率, 还能引起煤炭质量与利用结构之间的积极改变, 降低污染排放量, 提高附加效益, 实现绿色、生态、可持续发展。
3.3 促进经济发展
煤炭资源在我国地域上主要集中于经济比较落后的地区, 新型技术的发展为这些地方带来发展契机和经济效益, 利用新型煤化工技术发展, 优化地方生产结构, 合理运用政府优惠政策, 搭建煤化工产业链, 充分体现技术优势, 促进经济发展。[3]3.4增强煤炭技术
发展新型煤化工技术可以强化整体的煤炭技术, 促进行业发展, 使工艺更合理、技术更先进, 不断提升煤化工技术的经济性、技术性, 使我国煤炭行业能够得到全新的发展动力, 朝着健康的方向迈进, 并通过发展新技术, 促进行业壮大、构建煤炭强国, 夯实产业基础。
4 结语
从我国整体煤炭资源的现状着手, 保护资源、应对危机必须将传统的煤化工技术转变为新型煤化工技术, 进一步加大研究力度, 促进整个煤炭行业的发展。但是在现阶段, 我国在煤化工技术发展还存在一定问题, 因此, 需要我国相关部门转变思路, 创新理念, 优化工作模式, 使新型煤化工技术成为我国化工原料多元化的重要力量。
摘要：我国发展离不开煤炭资源的支持, 但是在煤炭行业的发展中却存在一些亟待解决的问题。为解决技术的问题, 本文从煤化工技术释义、煤化工技术的发展、新型煤化工技术的发展意义三个方面进行了有力探讨, 并结合具体事例、分析具体技术, 以期为新型煤化工技术的研发提供依据。
关键词：煤化工,新型煤化工,发展
参考文献
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[2]霍宏.煤化工技术的发展与新型煤化工技术探析[J].科技经济导刊, 2015, 15:138-139.
新型煤化工技术进展分析论文 篇5
随着我国政府对于环保工作的宣传，人们的环保理念开始增强，随着新型洁净煤化工技术的研发成功，受到社会各界的一致认可。所谓的新型洁净煤化工技术主要是针对的煤炭资源开发过程，要加强对煤炭资源的充分开发，尽量减少对环境的破坏，提高煤炭资源的利用效率，严格按照国家相关标准进行气体的排放，要做好经济与环保协调发展。目前我国政府大力提倡的新型煤化工技术路线主要有三种：第一，煤气化技术，主要是利用特殊工艺将煤炭资源进行处理，采用先进的设备将煤炭合成气体或者化工产品，这样就可以实现煤炭资源的充分利用。第二，以煤炭作为原料，加工成甲醇。这是一种新型生产工艺，传统工艺中主要是将天然气作为甲醇的主要生产原料。第三，以煤炭作为原料，加工成烃类化工产品。近些年各国都在加强对烃类化工产品的研发，主要是将甲醇作为原料。目前我国大连化学物理研究所在此方面取得了骄人的成绩，使甲醇转化率达到了100%。
洁净煤利用技术在煤化工中的研究 篇6
[关键词]洁净煤；技术；煤化工
在我国煤炭领域发展的今天，传统的煤炭开发技术已经逐渐的被淘汰，新型的洁净煤技术已经逐渐的占据了市场舞台。目前用洁净煤来进行减排控制污染已经取得了良好的效果。在全体上提高了煤炭行业的洁净以及运转效率。
一、洁净煤在煤化工中的现状及实施意义
1、在我国现阶段的煤炭使用中，洁净煤已经得到大力的推广，但是实施范围与预计范围依然有着很大的差距。主要是在经济的成本控制以及技术攻关上尤显不足。因此导致局部区域依然无法大规模的推进洁净煤技术的使用。其二人们对树立环保节能的意识还不够强烈，尤其是在传统煤炭像洁净煤技术转变的过程是十分缓慢的。再加上洁净煤技术上的不成熟，很多煤化工依然停留在传统的煤炭技术中，这就极大的影响了洁净煤的开发以及进步。所以加强洁净煤的普及是当前煤炭行业应当落实的关键之处。
2、洁净煤技术的利用和开发是有着很重大的意义的，尤其是在当前我国经济快速发展的情况下，环境污染等问题已经日益尖锐。而洁净煤技术的使用能够有效的提高节能减排的效率，符合我国科学发展观的理念。最为重要的是洁净煤技术的使用能够有效的减少so2、co2的排放量，从整体上改善了我国日趋严重的环境问题，对于整个人类的生活环境的改善有着不可估量的作用。
二、洁净煤技术影响因素分析
1、洁净煤技术在煤化工中的实施中首要的影响因素就是技术因素。因为每一种洁净煤的种类以及使用场合不同，所以其技术的实用度也会有很大的差别。例如现在较为畅销的蜂窝煤就是基于洁净煤技术的一种较好的技术产品。其在材质上并没有做出大幅度的调整和改变而是增加了其燃烧的空间，利用蜂窝的分散式的特点大幅度提高了其空间利用率。这样就能提高其燃烧的充分性，即能提高燃烧效率，也能较少污染物的排放，用最少的材料实现最多能量的释放，这也是洁净煤技术理念的核心所在。但洁净煤在一些大型工厂和锅炉的运用较为困难，有很大的条件限制，所以在技术方面要从材质上开发一些燃烧性能高的煤炭，然后附加一些燃烧剂，这样就能达到洁净煤的目的。
2、洁净煤在煤化工中的实施其二要考虑经济因素。由于洁净煤在技术上有了新的要求，在工艺上有了更为复杂的模式。这就很自然的增加了洁净煤的成本控制率。基于客户的角度来考虑，使用传统煤比使用洁净煤更实惠。而洁净煤在效果上虽然有燃烧充分，污染物少等优点，但对于一些个体小户而言并没有什么实质性的影响，但是潔净煤给他们带来的更高的煤炭消费是切实的，因此很多人都忽略了这一客观性，坚持使用传统煤。所以在洁净煤的实施中经济效益的考虑是一个重要因素。开发商做好成本控制工作，在技术上要做好材料的开发利用率，在销售上可以进行直销工作。努力做到洁净煤与传统煤的价格持平。帮人民树立使用洁净煤的意识。
3、洁净煤在煤化工程中的实施其三要考虑环境因素。因为洁净煤的开发是由不同的煤窑开发出来的，这就让洁净煤的质量以及种类上会显得参差不齐。尤其是一些在技术上不过关的煤窑，其开采出来的煤在质量上没有很好的保证，这就极大的损害了商户的利益以及洁净煤整体的信誉。以笔者为例。在笔者使用的洁净煤之中，主要是蜂窝煤，总有那么几个次品混杂在其中。很明显这就是技术的不过关，尤其是在一碳化学的技术处理上极度的不过关。在进行洁净煤的开发与利用中做好环境工作也是很有必要的。
三、洁净煤的技术应用和实施
1、在提高煤炭的开采洁净度就要增强洁净煤的转化率。在煤化工业中通常用的较为普遍的是煤的气化法。该技术的主要操作流程是将煤进行适当的燃烧控制，在高温的作用下煤炭材料会产生气化，而这些气化分子就是组成洁净煤的一部分。其具有高强度的燃烧性，将其与一些普通的洁净煤材料融合在一起，可以十分有效的提高燃烧效率，且由于煤炭的充分燃烧，其所产生的污染也会降低。也可以控制煤炭的气化程度从而来适应不同场合的需求。为客户带来方便。
2、煤炭的液化技术在洁净煤的利用中也很关键。煤炭液化是指将原材料进行脱碳和脱氢处理。这样这些高燃烧分子在经过压缩后就可以作为液态燃烧物料来使用。在氢气与空气中的氧气进行燃烧反应后就可以形成水分子。其燃烧化学方程式为：2H20+O2=2H2O。这是理想的节能环保洁净煤的开采方法，但其开采成本较高，并且氢气燃烧的稳定性也较低。所以通常情况下，会将碳分子在高压情况下液化，形成煤炭液。煤炭液的获取方法有两种。一是将煤窑开采出的煤炭直接进行高温高压的加氢液化，然后尽可能的用化学反应剂将杂志蒸发或者过滤，提高其燃烧物的纯洁度。第二种就是煤的间接液化法。其具体流程是先把煤炭气化，然后使用催化剂进行一定程度蒸馏，从而将各种有用的物质明确的分离出来。例如柴油、汽油等燃烧物都能在间接液化法中得到。
结语
在当前石油资源日益紧缺，环境污染日益恶劣的情况下，加强洁净煤在煤化工中的开发是我国进行可持续发展的重要支撑。因此作为新一代的社会接班人，我们要不断的去开发新能源，完善旧资源。要树立好节能减排的环境意识，加强煤炭洁净的推广和普及工作，同时也要做出不懈的努力和研究，开创出更效益更环保的煤炭开采技术，为我国煤炭行业的环保、节能、以及煤化工技术的有机结合贡献出自己最大的力量。
参考文献
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[5]李维明.我国煤炭资源开发利用策略研究[D].中国矿业大学（北京），2010.
煤化工生产技术 篇7
一、“任务驱动, 技能递进, 学岗融通”人才培养模式的构建
以生产劳动和社会实践相结合的学习模式, 把工学结合作为高职教育人才培养模式改革的重要切入点, 带动专业建设与优化, 引导课程设置、教学内容和教学方法改革。人才培养模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性, 实验、实训、实习是三个关键环节。根据煤化工生产过程特点, 以职业能力养成为目标, 关注职业生涯发展需要, 依托煤化工工作任务, 准确定位人才培养规格, 深化以职业能力养成为目标, 重视职业道德和工程素养教育, 关注职业生涯发展需要, 从实践能力培养入手, 按照职业能力要求设置课程体系。建立课程与煤化工工作任务相结合、课堂教学与技能训练相结合、教学过程与工作情境相结合、实训内容与岗位职业能力相结合的教学体系, 构建具有煤化工生产技术专业特色的“任务驱动, 技能递进, 学岗融通”人才培养模式。采用任务驱动的教学方法, 按照技能递进的课程体系和学岗融通的教学体系, 培养符合煤化工生产技术专业人才规格的高端技能型人才。
二、构建“四段递进式”的课程体系
以煤化工生产过程为导向, 分析工作任务。依据初级煤化工操作人员和煤质分析人员工作任务的实践性特征, 提取典型工作任务并分析与之对应的职业能力。生产工艺运行与控制、生产装置操作与维护、产品质量控制与检测为煤化工生产技术专业的三大职业能力。职业能力递进过程分为四个阶段, 即技术基础能力、核心能力、综合能力、拓展能力, 按照职业能力的四个阶段构建“四段递进式”课程体系。
煤化工生产技术专业的基础学习领域课程主要使学生掌握基本的化学分析、操作技术和操作规范, 设备构造、工作原理, 工艺流程图识图与工艺技术流程等。核心能力的培养主要使学生掌握分析检验方法、分析检测技术, 设备操作规程、生产装置操作技术, 单元操作、仪表使用、控制操作等。综合能力的培养主要使学生掌握煤炭深加工过程原料、中间品、产品的采样和检测, 并能判断、处理设备故障并提出预防措施, 岗位操作、故障和突发事故处理能力等。拓展能力的培养主要使学生掌握编制检测方案、处理数据、分析报告能力, 设备选型、常用材料性能和选用, 工艺流程设计与操作规程编制的能力。
整个课程体系按照此能力进阶设计, 课程体系遵循了承前启后、梯次递进、提高升华和能力形成的认识规律, 同时, 体现了按照煤化工生产过程构建课程体系的建设思想。既解决学生专业知识技能培养形成的问题, 同时, 兼顾学生可持续发展的要求。
三、编制“一个面向、三种能力、六种方式、双证融通”人才培养方案
以服务煤炭和地方经济建设为宗旨, 针对煤化工产业发展态势与企业产品结构特点, 以职业生涯发展为目标、以职业能力为基础、以工作任务为框架、以工作过程为主线构建应用化工技术专业人才培养方案。重点围绕煤 (焦炉煤气等) 制甲醇、二甲醚及下游产品等煤基化学品生产过程, 按照分析调研—制定实施—反馈完善三个阶段, 从知识—能力—素质三个方面分析专业人才培养规格和质量标准, 逐渐形成“一个面向、三种能力、六种方式、双证融通”的高素质高技能型专门人才培养方案。
一个面向即面向煤化工生产企业需求的化工技术岗位群;三种能力即工艺运行控制、生产装置操作与维护和产品质量控制工作能力以及生产设备的使用、维护及管理, 原材料验收、采购和管理, 车间、班组基层部门生产管理等能力;六种方式即实施人才培养方案的六种教学组织方式, 包括理论教学、计算机仿真教学、校内综合实训、生产实习、顶岗实习和毕业设计。双证融通即课程标准融合职业标准。通过循序渐进的教学工作, 使学生在知识、技能和素质等方面提升并达标, 在获得毕业资质的同时持有国家职业技能鉴定部门颁发的职业资格证书。
四、教学方法与手段的改革
按照课程目标要求, 以学生为主体, 以教师为主导, 以煤化工生产工作任务为导向, 把理论知识融入到岗位工作任务中, 实施“任务驱动、项目导向”教学模式。依据具体课程内容的不同, 灵活应用案例分析法、仿真教学法、角色扮演法、分组讨论法、教学做一体化等不同的教学方法, 将多种信息化教学手段应用于教学中, 真正实现“做中学”和“学中做”。通过完成具体工作任务实现学习过程, 激发学生学习兴趣, 培养学生解决问题的能力。
将传统教学手段与现代教育技术有机结合, 开发或引进数字化教学资源库、仿真教学软件、生产过程或单元操作综合模拟实训等教学资源, 在教学过程中实现理论教学课件化、现实技术仿真化、教学资源网络化, 并根据教学内容选择最适宜的教学手段。
五、结语
通过分析学生就业岗位、工作任务及职业能力, 明确了人才培养规格及培养目标, 案例分析、仿真教学、角色扮演等新的教学方法和信息化教学等多种教学手段, 实训与理论课程穿插进行的教学模式, 突破传统的封闭式课堂教学理念, 克服了教学方法和考核方式单一、理论教学与实践教学脱节等实际问题, 提高了学生学习的积极性和主动性, 使学生在浓厚的职业氛围中完成学习项目。构建的“任务驱动, 技能递进, 学岗融通”人才培养模式是符合目前煤化工发展人才需求的, 但人才培养模式不是一成不变的, 今后煤化工生产技术专业还要在煤化工发展规律的具体指导下, 进一步加强实践教学改革, 不断完善, 培养适应我国煤化工产业及经济发展需要的煤化工人才。
参考文献
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煤化工生产技术 篇8
首先, 教材内容落后。笔者上课使用的教材——现代煤化工生产技术, 是目前市面上最新、最能代表煤化工新技术的教材, 但毕竟教材内容固定, 不能体现区域煤化工企业工艺岗位群的知识需求, 无法与区域煤化工企业工艺技术较好的对接。如在“十一五”新疆地区煤化工项目以“煤制甲醇”为主, 但由于甲醇下游产品开发技术滞后, 导致甲醇市场的暂时饱和;“十二五”新疆地区新上煤化工项目以“煤制天然气”为多, 但本教材并未涉及到天然气生产技术。第二, 教学手段落后, 实践教学环节薄弱。课程涉及很多工艺、设备结构、操作技能等, 由于煤化工行业属于高危行业, 煤化工生产企业的现场实习受到很大的限制, 即使有条件进行现场认知实习, 作为没有实际操作经验的学生也不可能进行实际行之有效的操作。单纯地教授理论, 根本不能使学生对抽象复杂的反应原理、设备结构、操作技能等真正理解和掌握, 实践操作能力更不可能得到提高。第三, 课程评价方法多以终结性的理论考试为主。学生考完就忘, 更谈不上对知识的理解与运用。
二、课程改革思路
现代煤化工生产技术课程改革主要思路按以下六步实施, 明确课程目标——确定教学内容——确定教学方法——开发教学资源——建立评价方式。
(一) 明确课程目标
以就业为导向确立课程的目标, 必须研究行业企业的需求。为了使毕业生更贴近企业人才的需求, 通过企业调研, 并结合甲醇分离工、甲醇合成工、煤气化工等工种的技能要求, 最终确定了以知识、能力、素养三方面为主的教学目标。注重培养学生的社会适应能力, 综合职业能力, 以及情感、态度、价值观等多种素质相融合的课程目标。
(二) 确定教学内容
传统课程学习强调系统性、完整性的知识, 课程内容的确定是按照各专业的逻辑顺序, 导致教学内容脱离了岗位。以就业导向要求课程内容能突破传统的学科知识系统, 按照企业需求、岗位需求培养职业能力, 遵照工作岗位需求的内在逻辑顺序, 形成的教学内容能够体现职业教育的本质特征。适当增减教学内容, 确定将教学内容分为基础、定向、专长三部分内容, 基础内容是学生必须学习并熟练掌握的, 包括煤的配置、煤气化、CO变换、煤气净化;定向内容作为选学内容, 学生可以选择性学习其中的一个模块或多个模块, 包括天然气合成技术、甲醇合成技术、氨合成技术、BDO合成技术等。当定向考核合格, 学生可以根据自己兴趣, 选择其中任意模块进行自主学习, 达到“专长”的目标。结合企业需求, 增加天然气生产技术、氨合成技术、BDO合成技术等相关教学内容, 扩大教学内容的技能训练, 使教学更贴近地区行业人才的需求。
(三) 确定教学方法
采用启发引导式、问题情境式、任务式等多种教学方法, 让学生参与到教学中。例如。讲授天然气合成技术的内容之前, 按找小组分配任务, 第一组查阅天然气的用途及性质, 第二组查阅甲烷化反应的原理及催化剂, 第三组查阅天然气合成的工艺流程, 第四组查阅甲烷化反应的反应器及对设备的要求, 最终要求每个小组将查阅结果做成幻灯片汇报, 最终以小组成绩记录每个成员的成绩, 这样让每个同学参与到教学中, 不仅有效地提高了教学效果, 而且增强了学生团队协作的精神。
(四) 开发教学资源
作为把培养的高技能应用型人才输送给企业的职业院校, 合理有效利用校内有效资源, 积极利用网络资源, 开发适合现代煤化工生产技术课程的教学资源及其重要。首先, 将教材上的基本内容以图片和动画的形式展现出来, 一些复杂工艺流程中单元操作的实际过程等以Flash、视频的形式展现, 使学生学习该课程难度减小了, 学生学习该课程兴趣增加了。其次, 充分化工仿真软件。该仿真软件是在典型的化工生产过程及设备操作的条件下, 借助计算机开发出各项化工单元操作的各种过程动态模型, 仿真软件的操作界面与化工厂生产环境十分相似, 学生在这样的界面中进行操作, 调动了学生的学习积极性, 提高学生的动手操作能力, 积极地推动学生学习和掌握有关的教学内容, 并积累了操作经验, 还能处理各种随时可能出现的问题, 真正做到学为所用。大大提高了学生的操作技能。再次, 全面深入地运用现代信息化技术, 加速实现教育现代化过程, 促进教育的全面改革, 使之适应信息化社会对教育发展的新要求。借助于网络资源, 建立网络教学平台, 将上课的幻灯片、练习题、视频、Flash动画、电子书参考等放在教学平台上, 可以在课余为老师和学生提供一个较大的学习交流的平台。及时向学生传递最新工艺、新技术、行业的最新动态、行业发展趋势等信息, 同时提供所学内容的在线测试, 让学生了解自己掌握的知识的情况。
结束语
为更好地贯彻“以服务为宗旨, 以就业为导向, 走产学结合的发展之路”的高职办学指导思想, 形成能力本位的课程模式, 笔者在现代煤化工生产技术课程教学上开展了以就业为导向, 职业能力为核心, 技术应用型人才培养为目标的教学改革的尝试, 切实体现教学过程的实践性、开放性和职业性, 取得了比较好的教学效果。我院煤化工12级和煤化工13级学生通过课程改革的实践, 反映出知识过硬、技能娴熟、素质较高, 在实习期间深受用人单位的好评。
参考文献
[1]付长亮等.现代煤化工生产技术[M].北京:化学工业出版社, 2009.
煤化工技术研究概况 篇9
煤化工主要是指以煤为原料,经过化学加工,使煤转化为气体、液体和固体燃料及化学品的过程,包括煤高温与低温干馏、煤气化、煤液化、煤制化学品及其他煤加工制品[1]。其中,煤焦化、煤制乙炔、煤气化合成氨属于传统煤化工技术,而煤直接液化、煤间接液化、煤气化制醇燃料、煤制氢、煤制烯烃等技术属于现代新型煤化工领域[6]。
1 传统煤化工技术
煤化工始于18世纪后半叶,19世纪形成完整工业体系。二战后,由于石油化工发展迅猛,很多化学品生产从以煤为原料转移到以石油和天然气为原料,传统煤化工受到严重冲击。直到20世纪70年代,由于中东战争以及随之而来的石油大涨价,使得以煤生产液体燃料及化学品的方法重新受到重视,煤化工又开始以较快速度向前发展[1]。
1.1 煤焦化
煤焦化简称炼焦,指煤在隔绝空气条件下,加热至950~1 050 ℃,经过干燥、热解、熔融、黏结、固化、收缩、成形等阶段,最终制得焦炭[6]。炼焦始于16世纪,经过许多年发展,已取得很大进步。蓄热式焦炉、捣固焦炉、湿法熄焦、半湿法熄焦、干法熄焦等较早开发的工艺技术在生产实践中逐渐完善[1];巨型焦反应器、无回收焦炉、立式连续层状炼焦工艺等技术的开发运用加快了工业化进程[7]。我国也开发了捣固炼焦技术、配型煤炼焦技术、煤调湿技术等工艺[8,9]。
1.2 煤制乙炔
传统煤制乙炔方法是水解电石法,存在着工艺流程长、能耗高以及环境污染严重等问题。因此,目前国内外研究重点是煤等离子热解直接生产乙炔法,它可以解决“三废”环境污染问题,同时能有效降低能耗[10,11]。吕永康[12]研究了等离子体热解煤制乙炔及热力学和动力学研究,同时全面总结了国内外等离子体快速裂解制乙炔的研究进展;杨巨生[13]对煤等离子体热解制乙炔装置进行优化,建立等离子体反应器热流场计算流体力学模型,为其产业化打下基础;程易[14]指出下行床用于煤等离子氢气热解制乙炔的工业应用。
1.3 煤气化合成氨
煤气化是煤转化技术最主要方面,它历史非常悠久,甚至早于发电,但煤气化技术迅猛发展期却始于20世纪70年代。目前,煤气化合成氨技术已十分成熟,并且能耗低。目前这项技术研究热点是寻求煤气化合成氨装置产量最大化。迄今为止,许多国家成功开发出高效率煤气化合成氨技术,并已投入实际生产[14,15,16]:美国KRB公司、德国Lurgi公司、丹麦Topsoe公司均推出日产2 000 t合成氨技术;德国Uhde公司推出日产3 300 t合成氨技术。与此同时,Texaco水煤浆气化、Shell煤气化、GSP煤气化、Lurgi煤气化、恩德粉煤气化等煤气化技术已在改造和新建中得到广泛应用[17]。
传统煤化工虽然具有高能耗、工艺流程复杂、环境污染严重等缺点,但由于历史悠久,加上各个国家(尤其落后国家)在短时间内更新技术、直接转变为新型煤化工还不现实,因此,传统煤化工技术将在很长一段时间占据重要位置,在国民经济发挥重要作用[18]。
2 新型煤化工技术
新型煤化工技术是指在煤炭开发和利用过程中,尽可能少污染、高效率进行煤炭加工、燃烧、转化等一些列新技术总称[7]。
2.1 煤气化
目前国际上先进煤气化技术包括美国Texaco气化炉(气流床气化)[19]、美国和南非Lurgi炉(加压固定床气化)[20]和壳牌公司干粉煤加料Shell技术,我国煤气化技术研究热点主要集中在四嘴喷水煤浆气化技术、两段炉干煤粉气化技术、灰熔聚流化床气化技术、非熔渣-熔渣分级气水煤浆化技术、干煤粉气流床气化技术、多元料浆气化技术[21]。今后一段时间内,新型煤气化技术将继续朝少污染、高效率方向发展[13],而煤地下气化技术具有安全、高效、环保等优点,已成为新型煤化工技术发展方向,被誉为第二代采煤方法[22]。此外,煤与天然气在固定化气炉中共气化耦合技术[23],煤与生活垃圾、废弃塑料、木头等废弃生物质在流化床实现共气化,生产后续液体燃料的环保技术[24],均是煤气化技术研究热点方向。
2.2 煤液化
煤炭液化工艺指将煤中有机物转化为液态产物过程。1913年,德国人F. Bergius发现在400~500 ℃,20 MPa下,可以将高分子物质转化为低分子的液体燃料,之后世界各国逐渐发明了各种煤液化技术[18]。目前煤液化有两种技术路线:直接液化和间接液化,区别在于煤直接液化是煤在高温高压下热解和加氢裂解直接转化为液体,是从固体直接转变为液体的过程;而煤间接液化是先把煤气化转变成合成气,然后在催化剂作用下将合成气合成液体,经历了固-气-液两个转变过程。
目前,煤直接液化工艺最具代表性的主要有:德国IGOR工艺;美国SRC工艺、EDS工艺、CTSL工艺;俄罗斯加氢液体工艺、HTI工艺;日本NEDOL工艺、煤共处理工艺、煤液化工艺[25]。这些工艺具有各自优缺点,因此,目前煤直接液化研究热点是相互间取长补短。煤间接液化主要有以下几种方法[18]:南非Sasol系列工艺(Sasol-Ⅰ、Saso-Ⅱ、Saso-Ⅲ);荷兰壳牌公司开发的SMDS法;丹麦托普索公司开发的TIGAS法。国内外已完成由合成气直接合成液体二甲基丁烷法的中试,准备投入大型化生产。
2.3 煤制甲醇
1923年德国BASF公司首次用合成气(CO与H2)在高温高压、锌铬催化剂下实现甲醇合成工业化,开启了煤制甲醇的工业化先河,此后煤制甲醇工艺不断完善[26]。目前,煤制甲醇工艺基本成熟,正向大型化、高效化、无污染化等方向发展,尤其在低温低压催化剂(金属盐乙酸镍、乙酸钯、乙酸钴、钌、铼等)方面,已成为合成甲醇研究热点。
2.4 煤制氢
煤制氢过程可分为煤直接制氢和间接制氢两种,其中直接制氢主要包括煤焦化制氢以及煤气化制氢两种,间接制氢是指煤经过甲醇重整制氢。国外煤制氢技术主要以煤气化制氢为主[27],我国煤气化制氢技术还比较落后。目前,煤制氢研究热点主要集中在:进一步改良气化工艺、甲醇重整工艺、更好地实现碳吸收和氢气分离、较少环境影响、提高氢气质量等领域[28]。
2.5 煤制烯烃
煤制烯烃技术路线主要包括:MTO/MTP、DTO以及DMTO[29]。其中最早开发的技术是MTO,始于20世纪80年代,随后逐渐发展出DTO与DMTO技术。国际上,美孚石油公司、环球石油公司、艾克森石油公司、巴斯夫公司、海德鲁公司等世界石化企业均投入大量人力、财力、物力研发MTO/MTP技术,并且已初步建成大型工业化装置[30]。我国中科院大连物化所、中石化等单位也加大开发煤制氢工艺力度,在工艺技术和催化剂方面已取得具有国际竞争力成果。
此外,新型煤化工研究热点还体现在一步法合成甲醚技术、煤化工制取醋酸、甲醛、碳酸二甲酯、乙醇技术等方面[9],尤其在煤化工联产系统和以煤气化为核心的多联产系统等领域,因其具有灵活多样的系统组合方式,已有很多科研单位和石油化工企业投入大量资源进行研究[31]。
新型煤化工发展虽然还不完善,但因为它能更有效地利用煤炭资源、更友好地对待环境,已成为当今乃至今后很长一段时间内煤炭化工研究与开发的热点问题[24]。
3 展 望
世界煤化工发展历时近350年,已形成一整套较理想的煤化工工艺与技术体系[1],并且世界各国都还在加大力度,不断完善煤化工体系。但是,煤炭不同于石油和天然气等优质资源,其化学加工难度较大,集中表现在工艺流程长、投资大、资源利用率低、二次利用困难、污染严重等方面,严重限制煤化工发展[32]。因此,世界各国及时进行经验交流、取长补短,尽可能组建大型煤化工企业以形成规模效益,创建多联产系统以利用不同行业间的互补机制、延伸传统煤产业链,实施可持续发展战略,是当今新型煤化工发展的重要方向。
摘要：煤炭作为我国能源主体的格局将在很长一段时间内不会改变。随着我国出现越来越严重能源安全问题,煤化工已成为社会关注的热点,并因此得到快速发展。文章综述了煤化工技术研究进展,展望了现代煤化工新技术发展方向。
煤化工生产技术 篇10
煤化工设备的密封效果对煤矿的整个生产过程有着巨大的影响, 但现实却是我国的一些煤化工企业依然在沿用老旧的填料密封方式, 造成泄漏量较大且机械磨损严重, 这不仅降低了设备的运行效益, 而且还增加了相关机械设备的维修和养护成本, 已经无法满足当前煤化工生产的要求。
此外, 化工产品大多为有毒、易燃、易爆产品, 一旦出现介质泄漏, 除了会造成煤化工企业的经济损失外, 还会带来严重的安全和环保隐患, 甚至对机械生产设备和人员的安全带来直接威胁。
在这种背景形势下, 我们有必要研究和应用更为安全可靠的密封技术。机械密封技术是近年来兴起的一种先进密封技术, 并且在煤化工行业中得到了广泛的应用。
经过实践研究证明, 机械密封技术不仅能够很好地适应煤矿恶劣的生产环境并达到良好的密封效果, 而且随着技术的逐渐完善, 它还具有良好的节能效应。笔者坚信, 随着机械密封技术本身的发展, 它在煤化工行业中的应用前景必将会更为广阔。
2 机械密封的基本原理和要求
与以往普遍采用的填料密封方式不同, 机械密封技术不使用任何填料, 而是通过将密封装置固定在轴或泵上, 利用端面的紧密接触来达到密封的效果。在机械密封装置中 (如图1所示) , 压力轴会在一面泄出水, 而在另一面则通过动、静环来实现流动, 以达到保证动、静环不接触的目的。
机械密封技术的实质是将容易发生泄漏的部位改变成难泄漏的轴向密封方式, 进而实现避免工作中的设备在运动过程中出现泄漏。在现阶段, 我国的煤化工企业在实际生产过程中已经开始广泛使用机械密封技术, 特别在泵、减速器等设备中的使用频率已经非常高。为了达到良好的密封效果, 当前的机械密封装置已经发展地较为复杂, 组成装置的零部件也比较多, 但在这些零部件当中, 动、静环无疑是最为关键的组成零部件之一。
在装置的实际工作中, 动环与泵轴相对运动, 而静环则通过与动环组成密封面的形式来达到密封效果, 这就意味着要获得良好的密封效果, 就必须确保装置中的内部组件协调配合, 特别是动环和静环要结合在一起才能防止泄露的发生。显而易见, 机械密封装置的应用效果受到其内部零部件性能的制约, 只有确保装置内部零部件都不存在质量问题并能达到良好的配合效果, 才能获得一个良好的密封性, 进而也才能谈得上发挥机械密封技术的功效。
与传统的填料密封方式相比, 机械密封技术主要具有以下特点:
1) 密封效果可靠, 即使在应用机械密封装置的过程中发生一些泄漏, 其泄漏量也在可控制的范围之内;
2) 机械密封装置的使用寿命很长, 不需要像填料密封方式那样要频繁更换填料;
3) 机械密封装置在投入使用后不需要经常进行调整, 先进的机械密封装置本身就自带一个补偿结构, 一旦安装完成并投入运行后, 它就可以自适应地进行补偿调整;
4) 机械密封技术的密封效率比较高, 并且因为其具有较小接触面积的缘故, 导致其在工作过程中不会产生很大的磨损, 这使得机械密封技术非常适合煤化工生产对节约能源和降低磨损的要求, 因而在煤化工生产领域的应用前景将会非常广阔;
5) 机械密封装置的表面不易受到侵害, 因为密封方式都改为了轴向密封, 不存在相对运动的情况, 所以装置自身发生损伤的可能性大大地降低;
6) 机械密封是由波纹管适合全补偿机械密封发展起来的, 所以它具有良好的抗震性能, 而煤化工生产的特性刚好对密封技术的抗震性能也有着较高的要求, 这使得机械密封技术在先天条件上就适合应用到煤化工生产领域中。
虽然机械密封技术具有良好的密封效果, 但同时我们也要清醒地认识到, 机械密封装置在实际应用过程中并不是就不存在任何问题, 受到装置材料和内部结构的制约, 使得机械密封装置在实际应用过程中并不能适应一切情况。例如, 在高温、低温、强腐蚀等工作环境下, 机械密封装置的性能也会受到一定的影响;在结构或装配复杂的情况下, 也可能导致其不能正常工作。
总之, 为了达到良好的密封效果, 在实际应用机械密封技术时, 应该根据实际情况选择合适的装置形式和材料。
3 不同条件下的机械密封技术应用
3.1 高温条件
如果密封位置的温度高于200℃, 那么就不宜采用橡胶等非金属材料, 此时就应该充分考虑热变化造成的影响, 将密封件也根据实际使用情况进行相应的热处理。同时, 针对同一结构机械密封件的热膨胀系数而言, 应该利用冲压成型或是焊接形式的金属波纹管结构。
3.2 低温条件
在低温环境下, 材料一般会出现冷脆等问题, 此时在使用密封技术时, 就应该着重考虑疲劳强度、冲击以及膨胀系数等关键要素。此外, 低温还容易导致衬垫种类的辅助机械密封圈出现老化问题, 从而使得密封圈失去弹性, 进而导致泄漏的发生。
通常而言, 低温环境下的机械密封装置应该重点考虑多方面的因素影响。
首先, 可以使用金属波纹管来代替辅助密封圈, 再考虑到由煤化工生产而引起的振动, 还应选择不锈钢材质的金属波纹管。不锈钢材质的金属波纹管不仅可以有效消除由于多种要素引发的机械振动, 同时还具有良好的弹性补偿, 因而可以得到良好的密封效果。
其次, 在低温环境下, 塑性会减小, 而硬度却不断增加, 此时如果将波纹管置于旋转运动中, 就会使疲劳加大, 进而导致机械密封的周期降低, 此时就可通过应用静止模式结构来避免波纹管疲劳。
最后, 为了增强防气蚀的性能, 也为了降低冷损, 应该将密封腔和大气进行隔绝。
4 机械密封处理方法
4.1 机械密封泄露问题整治方法
因为造成机械密封泄漏的原因有很多, 所以应该根据造成泄漏的具体原因采取相应的措施。在机械密封装置的安装过程中, 应该严格遵守相应的安装操作流程, 而在煤矿工程项目的施工时, 针对那些容易引发泄漏的位置还应采取相应的技术措施进行预防。
同时, 在进行密封装配时, 一定要确保各个密封零部件的润滑油要擦拭干净, 对于其中重要的密封端面更要应用清洁度相对较高和柔软性较好的纱布进行擦拭。
对于存在故障隐患的零部件要及时进行修整, 装配时要特别注意密封圈不能被汽油和煤油浸泡, 以避免过早发生老化问题。最后, 在整个密封装置安装结束后, 还要对装置是否能够灵活运转进行检查, 并对存在的问题进行及时排除。
4.2 对清洗系统完成处理
在允许的条件下, 应该设置辅助冲洗系统。一些物质若是进入到摩擦位置, 就会造成机械密封装置损坏。对此, 应该高度重视机械密封空间中的清洁问题, 严格保护密封面, 把杂质完成处理, 把密封端面杂质完成冷却和润滑, 从而冲走杂质。
此外, 密封位置的清洁度直接影响着密封效果, 若是存在杂质和其他异物, 就可能导致密封失去效果。对此, 应该加强清理工作, 同时认真检查密封位置。
5 结束语
在煤化工行业内, 存在大量的装置和设备需要进行密封处理, 而机械密封技术以其良好的密封效果, 在煤化工企业的生产中取得了广泛的应用。
鉴于此, 我们有必要加强对机械密封技术的研究和应用, 以促使其可以更好地为煤化工企业的生产进行服务。
参考文献
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化工污水处理技术浅析 篇11
关键词：化工污水；处理技术；发展方法
一、化工污水的处理现状
化工污水中包含了各种有毒物质，其水质特征表现为：水质成分复杂、污染物含量大、破坏水体平衡、含毒害成分。有些企业为了寻求高收益，降低成本，不惜以牺牲环境为代价，将这些未经科学合理处理的污水直接排入江河之中，从而对我们的生活造成无法挽回的伤害。所以，采取有效的、有针对性的措施处理化工企业产生的污水迫在眉睫，只有这样才能保证人们的生活不受到影响。
二、主要的化工污水处理技术
（一）物理法
1.筛滤。1）格栅是用于去除污水中那些较大的悬浮物，以保证后续处理设备正常工作的一种装置。通常由一组或多组平行金属栅条制成的框架组成，倾斜或直立地设立在进水渠道中，以拦截粗大的悬浮物。根据格栅上截留物的清除方法不同，可将格栅分为两大类：人工清理格栅、机械清渣格栅。2）筛网用以截阻、去除污水中的纤维、纸浆等较细小的悬浮物。一般用薄铁皮钻孔制成或用金属丝编制而成，孔眼直径为0.5～1.0 mm。
2.过滤法。在水处理技术中，过滤是通过具有孔隙的粒状滤料层（如石英砂等）截留水中悬浮物和胶体而使水获得澄清的工艺过程。滤池的形式多种多样，以石英砂为滤料的普通快滤池使用历史最久，并在此基础上出现了双层滤料、多层滤料和向上流过滤等。若按作用水头分，有重力式滤池、压力式滤池两类。
3.沉淀法。沉淀法是使水中悬浮物质（主要是可沉固体）在重力作用下下沉，从而与水分离，使水质得到澄清，这种方法简单易行，分离效果良好，是水处理的重要工艺，在每一种水处理过程中几乎都不可缺少。
（二）化学法
1.中和法。中和法是利用化学酸碱中和的原理消除污水中过量的酸和碱，使其PH值达到中性或接近中性的过程。针对酸性污水，主要有酸性污水与碱性污水相互中和、投药中和过滤中和。而对于碱性污水，主要有碱性污水与废酸性物质相互中和、投药中和。
2.混凝法。混凝法就是通过向水中投加一些药剂（常称混凝剂），使水中难以沉淀的细小颗粒（粒径大致在1～100μm）及胶体颗粒脱稳并相互聚集成粗大的颗粒而沉降，从而实现与水分离，达到水质的净化。混凝可以用来降低污水的浊度和色度，去除多种高分子有机物、某些重金属物和放射性物质。此外，混凝法还能改善污泥的脱水性能。因此，混凝法是工业废水处理中常用的方法。
3.化学沉淀。化学沉淀法是向水中投加某些化学药剂，使之与水中溶解性物质发生化学反应，生成难溶化合物，然后进行固液分离，从而除去污水中污染物的方法。利用此法可在给水处理中去除钙、镁，污水处理中去除重金属（如Hg、Zn、Cd、Cr、Pd、Cu等）和某些非金属（如As、F等）离子态污染物。一般分为：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、碳酸盐沉淀法等。
4.化学氧化还原。氧化还原法是污水中的溶解性无机或有机污染物，通过化学反应过程将其氧化或还原，转化成无毒或微毒的新物质，从而达到处理的目的。分为氧化法和还原法两大类。
5.电解。电解法是利用电解的基本原理，将含电解质的污水通过电解过程，在阳、阴两极上分别发生氧化反应和还原反应，从而使某些污染物转化为无害物质以实现污水净化的方法。电解是把电能转化为化学能的过程。广泛用于处理含氰、含铬、含镉的电镀废水，如燃料生产过程中排出的废水，能取得良好的脱色效果。一般分为：电解氧化、电解还原、电解气浮、电解凝聚等方法。
（三）物理化学处理法
1.气浮。气浮法亦称浮选，它是从液体中除去低密度固体物质或液体颗粒的一种方法。是通过空气鼓入水中产生的微小气泡与水中的悬浮物黏附在一起，靠气泡的浮力一起上浮到水面而实现固液或液液分离的操作。其处理对象是靠自然沉降或上浮难以去除的乳化油或相对密度接近于1的微小悬浮颗粒。
2.吸附。吸附是利用多孔性固体物质的表面吸附污水中的一种或多种污染物，从而达到净化水质的目的。主要用以脱除水中的微量污染物，应用范围包括脱色、除臭、脱除金属、各种溶解性有机物、放射性元素等。在处理流程中吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理，以去除有机物、胶体物及余氯等；也可作为二级处理后的深度处理手段，以保证回用水的质量。
3.膜分离法。膜分离法是利用特殊的薄膜（如半透膜）对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的统称。溶剂透过膜的过程称为渗透，溶质透过膜的过程称为渗析。常用的膜分离方法有电渗析、反渗透、超滤，其次是自然渗析和液膜技术。近年来，膜分离技术发展很快，在水和污水处理、化工、医疗、轻工、生化等领域得到大量应用。
（四）生物法
生物法就是利用微生物的新陈代谢将污水中有机物转化为自身细胞物质和简单化合物，使水质得到净化的方法。按照作用机制和对氧的需求，可分为好氧法和厌氧法。按照微生物的附着方式，可将生物处理分为悬浮生长法和固着生长法，即活性污泥法和生物膜法。
1.好氧生物处理。污水的好氧生物处理法是应用最广的有机污水处理方法。好氧活性污泥法简称活性污泥法，适用于处理各种水量和水质的可生化污水。工艺流程如图1所示：
2.厌氧生物处理。厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解污水或污泥中的有机污染物，分解的最终产物以甲烷为主的消化气（即沼气），沼气是可以作为能源利用的。
三、化工污水处理技术的发展趋势分析
（一）脱氮除磷功能的技术
传统的脱氮除磷A2/O工艺，改良Bardenpho工艺，UCT、 SER工艺等。后来研究出的工艺大多为以上工艺的变型。其一、同步硝化和反硝化，由于好氧反硝化菌的发现和微环境理论的发展，硝化和反硝化就可以同时在一个具有好氧条件的反应器内完成得到证实了，即同步硝化反硝化（SND）。SND工艺具的优势主要表现在：可有效地减少反应器数量和尺寸；可减少甚至不需要投加碳源，而且硝化的耗碱与反硝化的产碱可以得到良好地互补；可缩短反应时间。亚硝酸型的SND可明显地减少氧气的供给从而节省能耗、进一步减少碳源的需求和提高脱氮的效率。其二、反硝化除磷，Dephanox工艺和BCFS工艺是目前国内外研究最多的反硝化除磷工艺。其三、短程硝化反硝化技术，SHARON工艺的核心是应用硝酸菌和亚硝酸菌生长速率的不同，即在适合两者生存和繁殖的温度下，硝酸菌的最小水力停留时间大于亚硝酸菌，而硝酸菌的生长速率慢于亚硝酸菌的生长速率这一特性， 通过对该脱氮系统的控制，使该系统的水力停留时间介于硝酸菌和亚硝酸菌最小水力停留时间之间，从而使亚硝酸菌在竞争中成为系统的优势菌群，硝酸菌被自然所淘汰，得到稳定的亚硝酸的积累与传统脱氮工艺相比较，脱氮速率快、投资及运行费用较低、工艺流程简单是SHARON 工艺的优点。生物脱氮除磷污水处理技术是目前水污染控制领域的重点研究方向之一，其理论与技术都在迅速发展。
（二）典型化工处理技术方法
传统的化工处理技术方法所需的投资相对较高，占用的土地面积相对较大，较低的利用效率等。基于这些方面的原因，利用典型化工处理技术方法可以大大提升经济效益，其主要方法主要包括AB、A/O以及CBR等诸多技术方法。对于AB工艺来说，其发展方向是提高对活性污泥处理的稳定性，降低成本。例如降低人工以及资金、物资等使用量，朝着高能效、低消耗的方向发展；对于A/O工艺来说，其在现实之中的生物脱氧除磷效果非常不错，应用到污水处理之中，可以明显缩减操作流程，同时在实践中已经获得普及推广；对于CBR工艺来说，其具有相对稳定的污水处理效果，相对于普通的的典型工艺来说，这种工艺具有明显的优势，例如：能够缩减占地面积，非常容易操作，伴随科学技术的逐渐更新发展，这一个方法还能够将污水里面含有的毒害物质降解，这样就能够明显降低对人体的伤害。
四、结束语
在今后的企业发展过程中，要不断加大对化工污水处理过程中专业人才的投入，根据出现的问题和实际情况不断研究出适合我国化工污水处理的新技术，最大程度上减少污染，提高人们的生活质量。我相信在国家的科学指导和企业的积极配合下，化工企业一定会有一个更光明的发展前景。
参考文献：
[1]张群，丁光伟.浅谈化工废水处理技术的应用[J].城市建设理论研究，2015.
煤化工企业生产计划优化分析 篇12
一、生产计划的优化过程在煤化工企业中所表现出的特点
现以某煤化工企业为例, 进行讨论和分析。企业生产特点为, 在发展的进程当中, 不仅进行煤化有机物及焦炭产品的生产, 逐步形成焦炉气生产占多数, 并附带建设天然气、WG气及UGI气生产运输的南北方煤气管线, 形成煤气管网, 而且还将气煤作为生产原料, 通过加压生产合成气, 得到CO、甲醇及其他附属品。这样一来, CO及甲醇的中间气便能够通入城市的混合煤气网。煤化工企业中不但有首尾相连的工序链, 而且还存在着相当一部分的中间产物的输出及注入。这就表明, 多种类的上流产品可以作为下一单元的投入产品, 同时多种类的下游投入产品也可以作为上一单元的产出产品。对于传统的煤化工企业来说, 此种模式是不适用的。除此之外, 多项指标, 如CO百分比、华白指数、热值、H2百分比及热势等都为企业所必须考虑的生产指标。煤化工企业需要做的就是在满足质量标准的基础上, 充分增加企业利润。
二、生产计划优化分析
1、优化系统的确立
优化系统的选择环节, 最重要的是进行研究对象的明确, 主要是根据企业的生产要求来施行, 并按照这样几个原则展开:
首先, 所选择的系统要尽可能将对最终建立函数产生影响的产品、工序包含在内;其次, 可以采用与实际的生产活动相契合的函数模型进行模拟;再次, 整个优化系统中的每个设计单元要具有数字联系;最后, 当优化模型确立后, 可以将实际的煤企业生产数据 (如, 质量指标、组分、工耗等) 及财务记录数据 (如, 成本、利润) 代入, 来对模型进行检验。
在实际操作的基础上, 煤企业的生产计划优化模型便建立起来了, 包括CO、甲醇、H2、焦炉代道气体等。
2、建立产品的完全消耗系数
在实际的装置性煤化工企业中, 由于装置之间普遍存在交叉关联, 而使得传统的单耗系数已经不再适应全局性的生产消耗把握衡量。因此, 完全消耗系数便产生, 它能够给企业生产全局的优化工作创造平台。
通过对实际的煤化工企业情况详细考虑, 能够列出企业的各个实际运营产品 (包括外购产品、生产产品) 。利用矩阵的形式定义aij和bij, 前者为第j种产品的单位产出所消耗的产品数量;后者为第j种产品的单位产出所消耗的外购产品数量, 则有如下式子:
通过列出AX+Y=X, 及BX=Z的矩阵式子, 便能求得产品的完全消耗列表。
3、建立相关函数
由于煤化工企业为装置性企业, 而装置性企业则具有负荷与单位能耗成反比的特点。这就要求, 在优化系统中, 应采用回归等手段建立产品之间的相关性函数。通常, 在优化模型中我们把消耗分为三种, 即物料消耗、常数消耗、蒸汽耗或电耗等。
4、确立目标函数
在过去煤企业生产的生产优化模型中, 只关注利润为目标的单一函数。而如今, 目标函数不仅要包含利润, 更重要的是要多因素、多角度考虑。例如, 大型煤企业总会建立各种工矿下的质量衡量标准。当载荷较低时, 要同时实现利润与煤气质量的最大化;而载荷较高时, 生产目标实现为主, 质量要求便不能过高, 从而实现平衡。这就表明, 目标函数应该同时包含企业利润与质量适度提升。
利润部分, 通过式子P=S-W-M-D-Q (S为销售额度;P为实际利润;W为工人工资;Q为原料成本;D为折旧费;M为综合管理费用) 表示;质量的提升部分则由加权函数表示。
三、对仿真例子的研究
在优化模型建立的基础上, 便有了下述煤企业的生产计划优化模型:
其中, X为优化变量, 维数是30。2个非线性等式约束, 8个非线性不等式约束。则有以下煤气产品质量优化标准:第一, CO含量不大于20%;第二, H2含量不大于58%;第三, 最小热量值为15.91MJ/m3;第四, Cp不大于93。再次基础上, 我们便可以向目标函数中添加对应优化项, 其中, 质量优化部分可以写作:a (xco-18) 2+b (x H2-56) 2+c (x热-16) 2+d (xcp-93) 2
根据不同的质量权重、利润权重, 及之间的关系, 可以均衡将a、b、c、d至分别取为4000、1000、5000及1000。
建立如下不同载荷情况下的煤企业生产优化表, 主要以煤气的产量代表城市需求量。
通过下面的表格, 可以初步知道, 负荷的增大会导致煤气质量及企业利润的降低。
总结:
如今, 越来越多的企业通过先进的信息技术进行计划的制定和创新, 为企业自身计划的顺利完成和竞争力的提高创造条件。合理的优化模型为煤企业生产计划实现最大程度优化的重点, 文章对煤化工企业优化过程的重点进行了阐述, 并结合仿真例子说明了优化对企业效益及产品质量的影响。
参考文献
[1]郭锦标, 杨明诗.化工生产计划与调度的优化[M].北京:化学工业出版社, 2011:l-77.