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一、催化精餾技術的主要內容
(一)催化精餾技術的內涵
催化精餾技術就是通過一定的方式將合適的催化劑(一般為固體裝填到精餾塔中,以便促進精餾塔中精餾分離以及催化反應的快速進行,從而借此實現強化反應與分離這一目標的一種新型工藝技術。
(二)催化精餾技術的主要優點
1.催化精餾技術具有高生產、高收率的能力。這是因為通過可逆反應的利用這種方式,產物能夠得到不斷地生產,從而有效增加了反應速率,使反應物的濃度增大,而在這個過程中的原料的轉化率還得到有效的提高,因此該技術的生產及收率能力較高。
2.催化精餾技術具有低消耗、低投入的優勢。在精餾塔中催化反應與精餾可以共同進行,這樣既使流程得到簡化,又節省了能量,減少了資金、資源等的投入與消耗。
3.催化精餾技術具有高選擇性。這是由于可逆反應大多是平衡移動的,這就從某種程度上抑制了副反應或是逆反應的發生,進而使選擇性得到提高。
二、催化精餾技術在石油化工中的應用
(一)催化精餾技術在酯化反應中的應用
乳酸正丁酯在食品、醫藥、燃料及電子工業等部門得到了廣泛的應用。傳統的乳酸正丁酯合成采用間歇反應釜,操作復雜,催化劑分離、凈化等工序繁瑣。杜海明研究了用Hβ沸石催化劑合成乳酸正丁酯的催化精餾酯化工藝。他們發現,催化精餾技術的引入,不僅減少了設備投資,而且可以進行連續化生產。
(二)催化精餾技術在醚化反應中的應用
迄今,催化精餾技術在MTBE和ETBE的工業化生產中的應用已比較成熟,其他的過程也逐漸發展起來,如用于異戊烯醚化和二醇醚的生產等。異戊烯是一種非常重要的精細化工中間體,可用于生產農藥和香料。目前,廣泛采用甲醇與C5餾分中的粗異戊烯醚化制取甲基叔戊基醚再分解為高純異戊烯的方法。該工藝的核心是粗異戊烯的醚化。范存良等在外循環固定床反應器、中間取熱固定床反應器和催化精餾反應器。
(三)催化精餾技術在加氫反應中的應用
在加氫反應中,應用催化精餾技術可以降低投資費用,提高目的產物的收率,延長催化劑壽命等。目前,催化精餾技術在選擇加氫、苯加氫、加氫脫除含硫化合物中都有應用。選擇加氫主要用于C4,C5原料的預處理,以除去對某些深加工過程和產品均有負面影響的有害雜質,應用催化精餾技術有利于不需要的烯烴雜質選擇加氫,并減少發生連串反應。渠紅亮等采用氧化鋁粉末制備了鎳基拉西環催化劑填料,用于MTBE裝置C4原料的催化精餾預處理工藝中。
(四)催化精餾技術在水解反應中的應用
在工業中,乙酸甲酯常以副產物的形式出現,將乙酸甲酯水解成甲醇和乙酸是比較常見的處理方法。傳統乙酸甲酯水解工藝系采用固定床水解工藝,其水解率低,回收系統能耗高、流程復雜,而采用催化精餾技術可提高水解率,實現節能降耗。蘇文瑞采用催化精餾工藝實現了乙酸甲酯的水解。結果表明,催化精餾工藝的水解率比常用固定床工藝高出一倍以上,處理能力比固定床水解塔大得多,且其反應溫度低于固定床工藝,催化劑的結垢現象比固定床少,催化劑的壽命較長,回收能耗比固定床節省27.8%。
(五)催化精餾技術在酯交換反應中的應用
乙酸正丁酯是重要的基礎有機化工原料。近些年,文獻報道了酯交換法制備乙酸正丁酯的催化精餾工藝,可以得到高純度的甲醇、乙酸正丁酯,且丁醇的轉化率有很大地提高。其反應系統主要由再沸器、催化精餾塔、冷凝器、進料泵和回流比控制器組成。其中催化精餾塔有由集液板、升氣管、催化劑包、支撐板和底板組成的催化反應段;在集液板下端的升氣管的管壁上有溢流孔,其高于催化劑包;在底板上有淚孔;在支撐板上有催化劑包和篩孔;位于支撐板和底板之間的升氣管的管壁上有漏液孔;將物質的量比0.5∶5的乙酸甲酯和正丁醇分別從催化反應區的頂部和底部加入到塔內,反應溫度50~90℃,回流比0.5~30,常壓下進行操作。該工藝提高了乙酸甲酯的轉化率,簡化了操作步驟,克服了設備腐蝕等問題。
(六)催化精餾技術在烷基化反應中的應用
乙苯是重要的溶劑和中間體,加在汽油中還可以提高抗爆性能。目前,大量生產乙苯仍然是靠在酸催化下苯與乙烯的反應,與固定床反應工藝相比,采用催化精餾技術時,該反應過程的反應溫度不受泡點溫度制約,避免反應區熱點的形成,提高了催化劑的壽命,消除了大量苯的循環,使反應放熱得到了有效利用,而且操作壓力較低、乙苯選擇性高、副產物生成量少。研究表明,采用催化反應精餾技術克服了傳統工藝不足,實現了高收率、高質量地合成N-異丙基苯胺。
三、結語
綜上所述,催化精餾技術在石油化工中得到了較為廣泛的關注和應用,特別是在酯化、醚化、加氫、水解、烷基化、異構化和酯交換等各種平衡反應中的應用尤為普遍。在這種發展趨勢下,我國應積極將催化精餾技術投入實際使用中,并通過對催化精餾技術在石油化工中實際應用現狀的研究與分析,進一步探討催化精餾技術下一步的發展方向, 進而為發展我國的石油化工行業提供良好的技術支持。
參考文獻
石油是石油化工行業生產的主要原料,受到石油資源屬于稀缺資源的影響,在進行生產的過程中,必須要提升石油資源的利用效率。石油化工生產中利用的主要技術為催化精餾技術,通過此種技術的應用,有效地提升了生產效率和生產質量,然而與發達國家相比,我國的應用水平還比較低,還需要進行進一步的研究。
1催化精餾技術的特點
催化精餾屬于反應精餾中的一種,通常來說,催化反應過程和精餾分離過程是兩個相互獨立的過程,而在催化精餾技術中,將這兩個過程結合到一起,在同一個設備中進行。與傳統的催化反應和精餾分離進行相比,催化精餾技術具備以下特點:第一,選擇性好,對于連串反應,如果中間產品是目標產物,那么通過此種技術,在進一步反應發生之前,中間產品就已經離開催化劑床層;第二,轉化率高,對于可逆反應,反應產物的分離速度是非常快的,由此一來,反應就向著正方向發展,而且熱力學平衡的限制并不會起到作用,促使完全轉化的實現成為可能,提高了轉化的效率;第三,能耗低,對于放熱反應,其所釋放出來的熱量會被充分的利用,促進精餾分離的進行,這樣一來,就可以顯著降低生產能耗[1];第四,設備投資少,催化精餾塔是此項技術所采用的設備,而且只需使用這一個設備即可,大幅度減少了設備投資,同時,將催化反應過程和精餾分離過程結合到一起,有效的將流程簡化,提升了工藝生產的效率,也加快了生產的速度,以更少的時間完成生產任務。除了這四個顯著的特點之外,在反應的過程中,溫度的可控性是比較強的,有效的避免了“飛溫”問題。
2催化精餾技術在石油化工中的應用
2.1醚化反應
首先是甲基叔丁基醚的合成,醚化過程應用催化精餾技術始于20世紀后期,由美國化學研究特許公司來進行,在酸性陽離子交換樹脂的作用之下,反應通過混合碳四和甲醇來實現,提高了合成的有效性。我國在進行甲基叔丁基醚合成時,催化精餾技術的應用時間要晚于國外,在應用的企業中,最為廣泛的就是齊魯石化公司,通過此項技術的應用,該公司的生產能力得到顯著的提升,為公司帶來可觀的經濟效益。其次是乙基叔丁基醚的合成,乙基叔丁基醚是經過調和之后形成的,原料為高辛烷值汽油,此種汽油的性能非常好,在合成時,產生的污染比較小,通過催化精餾技術的應用及推動,工業化生產已經逐步的實現。最后是二醇醚合成,常見的二醇醚類物質為電泳漆溶劑,此種溶劑具有比較高的致癌性,隨著科學技術的進步,二醇醚被替換為丙二醇醚,同時,應用了催化精餾技術,由此一來,在進行合成的過程中,減少了副產物的生成,而且二次反應也得到了有效的抑制。
2.2酯交換反應
在進行乙酸正丁酯制備時,應用了催化精餾技術,通過酯交換方法,完成物質的制備,進而用于石油化工生產。實際上,乙酸正丁酯是一種有機化工材料,在石油化工生產中有著非常重要的作用,在催化精餾技術的作用下,乙酸甲酯的轉化效率得到了顯著的提升[2]。
2.3水解反應
在傳統的水解技術中,水解率是比較低的,在進行回收時,所需消耗的能源是非常多的,在反應的過程中,需要經過多道工序,具備的復雜性比較高。在應用了催化精餾技術之后,傳統水解反應中存在的問題得到了有效的緩解,不僅能耗顯著的降低,同時,水解率也得到了提升。
2.4加氫反應
在加氫反應中,通過催化精餾技術的應用,生產物的生產數額可以顯著提升,同時,資金投入可以有效地降低,催化劑的使用年限也實現了延長。此外,脫出化合物過程也可以應用此項技術,比如加氫、苯加氫[3]。苯含量是衡量汽油質量的一個重要指標,在進行加氫反應時,重新組合了甲苯和二甲苯等物質,這樣一來,辛烷值的危害成分就可以有效降低,保證汽油的質量。
2.5烷基化反應
汽油的爆炸點比較低,為了盡量降低汽油發生爆炸的可能,在汽油中加入了乙苯,除了此項性能之外,乙苯也是溶劑中間體,通過催化精餾技術的應用,泡點溫度不會影響反應溫度,由此一來,反應區熱點問題就可以有效地避免,將催化劑的使用年限顯著提升。
3結論
關鍵詞:水蒸氣;石油化工;消防
水蒸氣利用自身的特性優化了石油化工滅火效果,因而在石油化工企業可持續發展的基礎上,應采取相應的措施推動水蒸氣消防設備在石油化工消防中的應用,最終達到最佳的滅火效果。
1石油化工設備危險性分析
第一,由于石油化工企業產品生產過程中會應用到部分易爆炸的原材料,從而在一定程度上增強了石油化工的危險性;第二,就目前的現狀來看,石油化工企業在設備管理方面仍然存在著某些不足之處,從而導致石油化工設備在保養不良的環境中逐漸凸顯出腐蝕等問題,最終在對其進行應用的過程中常常出現無法正常運行,甚至爆炸的現象;第三,毒性氣體泄漏是石油化工企業危險性表現之一,極易引起爆炸性事故的發生。因而要求我國石油化工企業在開展實際生產的過程中應給予此問題高度的重視,即應采取相應的控制措施防止有毒氣體泄漏現象的發生,最終降低石油化工生產中的危險性,為企業員工營造一個安全的工作環境[1]。
2水蒸氣滅火的幾項優勢分析
2.1稀釋可燃氣體
水蒸氣滅火與傳統的石油化工滅火相比其優勢在于可稀釋可燃氣體,即利用水蒸氣進行滅火時,可有效阻止燃燒物進入到燃燒區,進而在一定程度上提高了滅火效果。另外,水蒸氣亦可稀釋燃燒區中的氧氣含量,從而由此降低氧氣強度達到滅火的目的。此種優勢的表現促使石油化工企業在發生大量氣體泄漏時,即可采取水蒸氣噴射的方式來達到滅火的目的,其與傳統的滅火方式相比,火勢控制范圍較廣,且其控制效果要更為明顯。因而我國石油化工企業在實際生產的過程中,為了有效降低爆炸性對石油化工所造成的影響,要求企業相關部門應對水蒸氣滅火方式展開更為深入的了解,以便有效提升石油化工消防工作開展的效率和質量。
2.2吸附有毒煙塵
吸附有毒煙塵也是水蒸氣滅火的一項優勢所在。其與傳統的滅火方式相比存在著一定的差異,首先,水蒸氣滅火的范圍較大,即其所能接觸的燃燒物表面積要更大一些,因而石油化工企業在發生大型火災事件時,應采取此種滅火方式,最終通過降溫的方法達到最佳的滅火效果。其次,水蒸氣與傳統滅火方式相比其還存在著水漬損失小等優勢,進而可在達到滅火目的上降低資源浪費現象的發生。另外,由于蒸汽的來源較為豐富,因而石油化工企業在實際生產的過程中為了降低滅火成本的投入量,且達到最佳的滅火效果,那么其應加大水蒸氣滅火宣傳力度,以便促使石油化工企業員工在實際工作開展的過程中都能秉承著水蒸氣滅火意識,最終有效降低滅火設備的使用對生態環境保護造成影響。
2.3削弱燃燒強度
石油化工企業傳統的機械滅火方式沖擊力較大,從而在利用其進行滅火的過程中會在一定程度上造成其他設備的損害,最終影響到石油化工企業的整體經濟效益。因而在現代石油化工生產過程中為了達到最佳的滅火效果,要求其應加大力度推廣對水蒸氣滅火設備的使用。水蒸氣滅火設備由于其自身的特點因而在利用此方式進行滅火時可在一定程度上減弱火勢強度,最終達到滅火目的。從以上的分析中可以看出,水蒸氣滅火系統在石油化工消防中的應用是非常必要的,因而應深化對其的應用。另外,由于水蒸氣滅火設備還具備操作簡單、維修方便等優勢,因而在處理實際火災事件時其可達到較好的滅火效果,且由此減少滅火器設備維修人員的工作量,并且便于其及時發現設備中的問題并對其展開及時維修。
3蒸汽滅火系統應用要求
蒸汽滅火系統應用要求主要包括以下幾個方面:第一,即要求蒸汽源的設置要趨于合理性。對于此,要求相關技術人員在利用蒸汽滅火系統前應對其蒸汽管線等內部構造進行檢查,從而確保其符合石油化工消防的實際需求;第二,在蒸汽滅火系統應用中,整體滅火管線的設置也是至關重要的,其決定著水蒸氣滅火的整體滅火效果,因而要求相關工作人員應對石油化工消防現場進行勘察,以便確保蒸汽滅火管線設置的合理性和管線數量的規范性;第三,在接口短管的設置中應考慮到室內生產裝置的因素等問題,最終實現對蒸汽滅火系統的最佳控制,且由此達到良好的滅火效果。為了確保石油化工消防質量,要求相關工作人員在對蒸汽滅火系統進行應用前,一定要通過咨詢相關專業人士等方式深入了解到滅火系統應用要求,進而更好的掌握水蒸氣滅火的應用方式。
4水蒸氣在石油化工消防上的具體應用分析
4.1固定水蒸氣滅火系統分析
經過大量的實踐研究表明,固定水蒸氣滅火系統主要被應用于石油泵房等位置。石油化工企業在實際生產的過程中為了防止爆炸性等事件的發生給企業正常生產帶來嚴重影響。要求石油化工企業相關部門應在其指定位置安置固定可燃氣體自動報警檢測裝置,此裝置的安置可實現自動檢測火災的行為,從而當石油化工在生產的過程中發生火災事件時,固定可燃氣體自動報警檢測裝置可及時檢測出火災災情,并對其展開報警處理,最終降低火災的發生對石油化工正常生產所造成的影響。蒸汽幕篩孔管是固定水蒸氣滅火系統中的一個重要組成部分,在對其進行安裝的過程中要確保其安裝的形狀符合保護部位的具體要求,最終致使固定水蒸氣滅火系統中的報警系統能夠正常運行[2]。
4.2半固定水蒸氣滅火系統分析
半固定水蒸氣滅火系統是水蒸氣滅火設備中的一種,該滅火系統是采取部分管道固定的構造方式,此種滅火設備主要應用于生產區域局部滅火中。另外,由于半固定水蒸氣滅火系統具備一定的靈活性,因而石油化工企業在實際生產的過程中為了確保生產環境的安全性,要求其應在開展消防工作的過程中采用最具靈活性的半固定水蒸氣滅火系統。在應用此種滅火系統設備的過程中應確保該設備短管的耐壓性,而由于其長度決定了其設備的耐壓能力,因而相關技術人員在設計其內部構造時應將其軟管長度控制在20-25m范圍內,從而保證其滅火優勢能更為充分的展現出來。
4.3可燃氣體自動檢測連鎖汽幕滅火系統分析
可燃氣體自動檢測連鎖汽幕滅火系統在石油化工實際生產中應用的最為廣泛,該滅火設備的使用可有效控制爆炸性事件的發生,最終可將其危險性降到最低。另外,由于石油化工在實際生產的過程中時常發生可燃氣體泄漏的現象從而降低石油化工產品生產現象的安全性。對于此,要求石油化工相關工作人員應在罐區周圍安置可燃氣體自動檢測器,進而確保在發生可燃氣體泄漏事件時該設備可及時發出報警信號,最終實現對可燃氣體的有效控制。但是在控制的基礎上,要求相關工作人員也應根據現場情況的觀察采取相應的措施,以此達到最佳的滅火效果。
5結論
綜上可知,近年來,水蒸氣在石油化工消防上應用方面的問題逐漸引起了人們的關注。水蒸氣滅火設備的使用與傳統的滅火方式相比其靈敏性更強,且火勢控制的范圍更廣。因而在現代石油化工廠在實際生產的過程中為了實現對可燃氣體等的有效控制,要求相關工作人員應根據現場的情況分析在特定位置安置可燃氣體自動檢測連鎖蒸汽幕滅火系統等,從而及時發現火災的源頭,并對其展開及時的處理,最終有效降低火災的發生對石油化工生產所造成的影響。
參考文獻
[1]黎忠文.滅火過程中爆炸事故的預防[J].工業安全與環保,2014,12(01):112-114.
關鍵詞:石油化工;污水處理;現狀;趨勢
1石油化工污水概述
1.1石油化工污水水質特征
在我國,石油化工的生產與其他產品生產并不相同,石油化工主要以石油為基礎,然后經過一系列的化學反應而生成,這一過程比較復雜,其中產生的污水也比較多。現階段,我國的石油化工所產的污水中都含有大量的氨氮、硫以及氰化物等污染物質,然后根據生產技術和產品的不同,其中產生的污染物也不同。不僅如此,當企業對生產過程中的生產材料、設備進行調整修理時,也可能對污水水質造成影響,進而阻礙了企業污水處理工作的進行。
1.2石油化工污水處理流程與處理工藝
在以前,我國的石油化工企業只注重發展,并沒有了解到節約用水的重要性,所以生產裝置都在使用干凈的水源,而且,石油化工所產生的廢水也直接排入到污水處理設備中。隨著時間的發展,人們的環保節約意識不斷提高,同時污水處理技術也在不斷完善,人們開始對污水進行處理然后應用到一些對水質沒有什么要求的生產環節中,減少了水資源的浪費。不僅如此,隨著污水處理技術的不斷完善,人們開始注重對污水的處理工作,大大提高了水資源的利用效率。
1.3石油化工污水的源頭控制措施
石油化工污水的來源一般是石油鉆井單位和石油煉化單位,為了降低污水的污染程度,對其源頭必須采取可行有效的控制措施。石油鉆井單位化工污水的源頭控制措施一般是合理選用泥漿體系及泥漿的使用與回用。(1)搞好鉆井設計,合理選擇井身結構、井眼尺寸及鉆井技術。采用定向井、叢式井組可節約井場占地,可以減少鉆井過程對地貌的破壞。另外,叢式井在一個井場打多口井,可以提高泥漿和泥漿廢水的重復利用率,減少鉆井廢水的排放量。鉆水平井與取得相同產量的鉆直井相比,可以減少鉆井占地,節約鉆井進尺,從而減少鉆井液排放。分支井鉆井是指在一口主井眼中鉆兩口或多口水平井。分支井在節約鉆井進尺、減少能源消耗、提高鉆井泥漿及廢水的重復利用率,與水平井所起的作用相似。小井眼技術是指井眼直徑不同于常規井的鉆井工藝。當鉆井深度一定時,井眼直徑越小,廢鉆井液的產生量越少。在可能的情況下,采用細孔井工藝會大幅度降低鉆井廢液產生量。(2)提高鉆井泥漿抑制能力,控制地層造漿。具體措施是采用具有抑制泥頁巖水化作用的鉆井液,抑制由于地層水向井筒浸滲而形成的表面造漿,從而減少在表層鉆進時泥漿量的迅速增加。(3)提高鉆井泥漿固相控制效率。鉆井液密度是一項重要的性能指標,其必須控制在一定范圍內。隨著鉆井液的重復使用,泥漿中的固相含量一般會逐漸升高,升至一定限度后必須加藥加水重新調制,因此,提高鉆井液固控系統的處理效率,控制鉆井液中固相含量的升高,對減少鉆井液的產生和排放量起著重要作用。(4)搞好固井,防止固井工程事故,減少鉆井廢液的排放量。(5)石油煉化單位的源頭控制措施。①改善生產工藝,減少污染藥劑的使用,以污染量小的藥劑替代高污染藥劑。②提高生產技術,引進國外低污染的生產線。③增加人工監視環節,確保污染源頭降至最低,排除意外污染風險。
2石油化工污水處理面臨的挑戰
2.1污水含硫量增加
現階段世界原油質量開始變重,尤其是含硫原油以及高硫原油比例持續增加,由于國際油價的持續波動,進而就會出現一定的原油差價,所以就會使得加工含硫原油措施持續改進,中國石化進口的原油里面,低硫的原油開始減少,但是含硫以及高硫原油持續增加。其中之所以會造成含硫污水最主要的就是一些機器在進行工作的時候由于沒有進行處理所致。
2.2污水水質變得復雜
最開始世界上原油質量變重,品質進而降低,還有就是會出現一些雜質,國內重質的原油以及高稠的原油持續增多,有一部分的石油化工企業開始增強自己的原油深加工能力,還有就是開始加工劣質原油。由于石油化工以及基礎化工利潤空間開始縮小,大多數的石油化工公司開始重視一體化發展,并且開始重視精細化工,進而增長產業鏈,這樣也就可以獲得更多的利益。因為水資源的消耗,使污水水質變得復雜。
2.3污水深度處理以及污水的回收利用要求越來越嚴
石油化工企業污水水質變得復雜,之前的處理污水的形式已經很難滿足現階段環境保護的需求,對于污水的處理需要經過深度處理才可以達到現階段我國污水排放標準。不僅如此,通過研究我國的石油化工能夠看出,三分之一的企業都是在干旱地區,除了長江沿岸地區還,其他的石油化工企業都會存在水資源缺少的情況,尤其是在黃河流域和西北地區和華北地區,這些地區的化工企業都會存在缺少水資源的情況。
3石油化工污水處理的方法
3.1石油化工污水處理的方法
現階段,我們國家在處理含硫污水的時候,一般使用的是物化處理的形式,其中包括氧化法、氣提法和沉淀法。氣提法和氧化法在石油化工企業里面使用比較多,一般能夠達到較高的去硫率。氧化法去硫的主要流程就是使用催化劑,進而把硫化物變成無害物質進而完成對于污水的處理。氣提法的具體流程就是使用單塔和雙塔這樣兩種設施,在外國一般使用比較多的是雙塔蒸汽汽提法。不僅如此,由于污水處理技術的持續進步,進而產生了較多的新型技術并且得到了廣泛的使用,這些新型處理形式有著較多的優點,并且可以提升有機污水的可生化性,當處理污水的時候有著顯著的效果,所以得到了企業高度的重視,并且得到了廣泛的使用。
3.2污水深度處理以及污水的利用
(1)石油化工污水深度處理和回收利用,通過研究可以看出,由于存在水資源缺少的情況進而嚴重限制了石油化工企業的發展。所以需要高度重視對于污水的處理以及回收利用技術。在石油化工行業,在進行石油加工的時候不僅會造成較多的水以及水蒸氣的流失,而且大多數的水體都會變成污水,所以石油化工企業必須對這些污水進行深度處理,把污水轉換成可用水資源。還有就是通過處理的污水可以使用于企業雜用水這些方面,這樣可以有效的提升石油化工企業的水資源利用率。(2)城市污水回收利用于工業水。城市建設和人們的日常生活會產生較多的污水,由于這些污水的水質會好于石油化工污水的水質,所以深度處理技術難度會降低,并且在大多數的地區能夠使用城市污水回收利用和石油化工產業相結合,進而提升水資源利用率。
4結語
由于人們的生態保護意識的持續增強,并且我國可用水資源的減少,人們開始增加對于石油化工污水處理的重視程度,由于石油化工污水比較復雜,并且有著大量的污染物,進而很難進行處理,并且會造成比較嚴重的污染,一般的處理技術很難完成處理工作。國內外對石油化工污水的處理方法主要有固化、注入深度地層、沉降處理后直接排放、回注、焚燒、填埋等化學和物理方法。化學固化法可以使被固化后的有害物質不再向環境和地層進行擴散和遷移,但固化處理需很高的資金,一次性處理量大;回注法是將石油化工污水化學絮凝等方法處理后應用于配制鉆井液或將其注入井中,但是優良的絮凝劑較少;焚燒法處理資金較高,而且會給大氣造成二次污染;填埋法易對地表及地層水產生污染。這些方法雖然在一定程度上對石油化工污水進行了處理,但是石油化工污水中的有機污染物并未完全分解,依然對環境可能造成污染。所以,當進行處理的時候,需要在一定的基礎上,使用高級氧化生化組合技術或者是厭氧好氧組合技術,并且需要增深對于污水處理技術的研究,進而促進污水處理技術的發展。
參考文獻;
[1]李丹,俞磊,陸祺.關于石油化工污水處理技術的現狀及其發展趨勢[J].化工管理,2014,(32):270.
[2]韋浩.石油化工污水處理技術的現狀與發展趨勢[J].化工管理,2014,(32):273.
[3]鄧曉桐.論述石油化工污水處理技術的運用及未來發展[J].科技與企業,2014,(17):141.
【關鍵詞】石油化工;儀表控制;系統;應用
1.前言
通過信息化來帶動工業化,是我國現階段實施的基本國策,也是促進我國逐步實現工業化建設的主要指導思想。因此,在我國的石油化工企業不斷進行現代化建設的今天,我國科技的迅猛發展,將儀表系統逐步帶向智能化、數字化及網絡微型化的軌道,均表現出我國用信息化來帶動工業化的發展路子是正確的,也取得了一定的成效。但是在石油化工儀表控制系統方面,與國外比較,我國還存在諸多的不足,還需要在實踐中總結經驗,在研究中投入更多的人力、財力和物力,從而推動我國的石油化工企業的現代化建設進程。
2.新型自動檢測與分析儀的應用
隨著我國科技的迅猛發展,儀表系統逐步走向智能化、數字化及網絡微型化的軌道,石油化工企業引進自動檢測儀表后,其應用水平也得到較大提升。尤其是自動檢測儀表在適應了現場總線的控制系統的相應需求,迅速出現了現場總線型的變壓器。此變壓器能做到全數字模式,還具備結構簡單、穩定性好、分辨力強等優點,比常規的智能型變送器具有更大的市場優勢。現階段,現場總線數字化儀器已經得到廣泛的應用,其可互操作性及穩定性較強,技術比較成熟,非常適合用于石油化工過程的控制領域中。
為了強化石油化工產品的質量管理,將在線分析儀表直接用于石油化工企業,石化企業必須積極開展相關系統類的應用,提高先進的控制應用水平。現階段,為了保證產品質量,提高儀表的應用水平,主要采取的儀器包括:在線液相色譜儀和在線油品質量分析儀等在線分析儀表。新出現的NIR光譜分析儀在石化企業煉油調合的系統中已經得到廣泛應用。而較新的、成本較低的汽油質量指標快速測定儀,也在實際的應用中獲得較好的效果。在石油化工企業中,維護工作,特別是預測的維護養護工作,是比較重要的,它直接影響到系統的正常運行。目前石油化工企業采取建構實時傳感及在線聯機的系統,實現監控加熱爐效率和熱交換器等。同時應用先進儀表和系統,來實現診斷、預測等的維護保養,使生產設備達到最優化,生產潛力的增幅提高,最終減少了維護費用[1]。
3.先進控制的應用
隨著石油化工企業的發展,對生產裝置實施了先進控制,在有效提高產品的質量和降低運行的成本的基礎上,還能確保裝置運行過程中的安全性,從而為企業帶來可觀的經濟效益。現階段,很多先進的控制技術都已經得到較好的發展,不斷走向成熟。先進控制具備以下幾個特點:⑴先進控制主要以模型為策略:當前已經出現的模型推斷控制和模型預測控制等,此類模糊的智能控制逐步成為我國先進控制中的發展主流;⑵以強大計算力為支撐,達到先進控制的目的:先進控制能夠在DCS/FCS上得到實現,國外在這個領域的開發較早,成果比較成熟,出現控制器如DMC-PLUS、SMOC;比如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內模控制技術可以在控制閉環的情況下,采用NLJ優化算法在線辨識過程模型,收斂速度快,能夠縮短計算速度,所得到的模型準確精度高,無需測試實驗,對裝置沒有任何干擾。⑶能應用在復雜的過程控制中:像多變量的耦合和大時滯等。現在先進控制在中石油及中石化等企業的幾十套裝置內得到成功的運行,為技術進步提供了實踐經驗,并取得較好的經濟效益[2]。如我公司的智能非線性區域控制技術多適用于液位-流量非線性區域控制系統,充分發揮液位的緩沖作用,盡可能使流量穩定,減少對后續工序的影響。在投運智能內模控制系統后,回路控制快速平穩,兼顧魯棒性和控制精度的優點,全面保證了裝置的平穩運行,提升裝置的控制品質,降低了操作人員的工作強度和精神壓力。
4.石油化工儀表與控制系統現狀
4.1現場總線控制系統。現場總線已經在對工業控制技術中造成明顯的影響,它本身就是開放性系統的一種,在使用過程中能和現場網絡、控制儀器直接連接,在操作使還能進行相互操作,從而在使用使可進行分散分布的操作,還能提高其控制性。因此,在石油化工儀表的控制系統中,現場總線控制系統被廣泛用于主要系統中,同時在使用和實踐的過程中,它為提高儀表控制系統的性能而指明了更好的發展方向。
4.2FCS與DCS共存。DCS產生于上世紀七十年代的系統,目前,DCS系統的已經處于成熟階段,其使用時具備技術性好、可靠性高的優點,因此,在實際使用中得到廣泛推廣和發展。FCS則還處在發展階段,其系統還不夠成熟,但是它與DCS比較,功能上卻更完善,盡管還存在很多的缺陷。未來在石油化工企業中,DCS和FCS共存是主要的發展趨勢,而隨著FCS系統的逐步完善和發展,DCS系統將會被完全取代。
4.3現場總線和DCS結合運用。現場總線與DCS相結合,就能把現場總線智能儀表直接與DCS連接,從而能充分發揮出DCS優勢,還能將現場總線應用進一步推廣,實現降低成本和充分發揮出兩種系統各自的優勢這一目的。現場總線被廣泛推廣時,就能進一步實現一體化的功能,并可以進一步對現場設備實施優化控制及管理。
4.4先進控制及其優化應用。現階段,我國可以熟練掌握和應用部分控制技術,將先進的控制技術應用于實際,使系統裝置具備更好的穩定,運行中更安全,還能提高企業的產品質量,確保收率,并降低成本,從而增加企業的收益,取得更好的經濟效益。如我公司在催化、蒸餾裝置上運用的先進的智能內模控制技術,該系統是嵌在DCS中的,只要它投入運行,該系統就可以長期運行,不會發生由于通信問題而導致的系統中斷,因此它不會給系統維護帶來新的問題,免維護。
4.5安全控制系統應用。由于現代化的石化企業中裝置規模出現不斷擴大、制作過程更加復雜、運用的材料多為易燃和易爆物質等特點,因此,就要求設備具備更高的安全性,從而為設備的安全運行提供更多的保障。石化企業會加大在儀表控制系統中安全控制技術的應用力度,從而為避免工業的災難,減少工業的事故損失等方面發揮重大作用。為企業的經濟發展提供安全保證[3]。
比如我公司的智能多變量協調控制技術可以有效協調COT溫度、爐膛負壓、氧含量、支路溫度均衡及負荷控制系統之間的關系,消除系統間的耦合影響,在保證各個控制回路平穩的基礎上,全面實現了加熱爐的安全平穩操作。
5.結束語
在石油化工儀表控制系統發展的過程中,把現場總線技術與信息化技術實施綜合,可以實現石油與化工業一起發展和共同進步的目的。從而為推廣綜合的自動化系統,進一步完善石油化工儀表控制系統應用,提高企業的控制系統水平等打下堅實的基礎。
參考文獻
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作者簡介
【關鍵詞】防腐涂料;石油化工;應用
中圖分類號:P755.3文獻標識碼: A
一、前言
在石油化工工程中,防腐涂料的使用非常的廣泛,由于石油化工行業的諸多環節存在危險性,腐蝕問題嚴重威脅石油化工行業的安全,所以,防腐涂料的運用顯得更加重要。
二、石油化工設備腐蝕的原因和種類
腐蝕是一種很普遍的現象,它是由于物體與化學物質接觸,而發生某種化學反應,從而導致該物體被損的情況。機械化工設備是一種較易被腐蝕的物體,發生腐蝕現象后,設備的外表和性能都有可能遭到破壞,從而使企業蒙受損失。因此,很有必要對機械設備的腐蝕原理進行研究,并采取相應的措施降低設備被腐蝕的程度,促進化工企業的發展。
1、設備腐蝕原因
由于機械設備是由金屬制成的,金屬的結構使其在外界溫度和濕度等條件下容易發生銹蝕,這是機械設備發生腐蝕的根本原因。在化工企業的工作環境中,充斥著較多二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物等具有腐蝕性的物質,加上工作車間較高的溫度和較大的濕度,使得金屬機械設備更容易和這些物質發生化學反應,從而被腐蝕。
2、腐蝕的分類
根據腐蝕發生機制分類,腐蝕被分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕主要是由于金屬所處環境的溫度過高且較為干燥引起的,使金屬表層與環境中的介質發生化學反應,導致其被損壞。電化學腐蝕是一種氧化還原反應,主要是由于環境較為潮濕引起的,是金屬與電解質溶液接觸后,出現了電極反應,導致金屬遭到破壞。
在工業環境中,空氣中的二氧化碳、二氧化硫和氫氧化物含量較高,還存在著一些揮發物質和一些粉塵,這些介質都會導致環境中金屬被腐蝕。如果周圍的環境比較潮濕,空氣中的酸性氣體就會在水的作用下合成無機酸,這是一種腐蝕性極強的物質。在工業氣體環境中,機械設備的腐蝕主要是由于直接化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用導致的。這兩種化學腐蝕都是一種氧化過程,只是發生的背景有異,化學腐蝕在高溫且干燥的環境中發生的,電化學腐蝕在超市的環境中發生。
三、防腐涂料應用存在的誤區
防腐涂料在石油化工行業得到廣泛應用,但是在實際使用過程中存在著幾個誤區。
1、忽視設備表面處理
對設備做防腐處理前,需要對金屬或非金屬材料表面做預處理,預處理不當,直接影響涂層對基體的附著力、防腐涂層的使用壽命和保護性能。不能只重視涂料品質,忽略涂裝細節,表面處理不當將會大大影響防腐涂層的質量。
2、忽視防腐配套
選擇防腐涂料要根據設備材料性能、使用環境、介質特點、施工條件和使用年限綜合考慮。注重防腐體系配套性,底層、中層、面層涂料要考慮重涂適應性、涂層厚度、涂裝方法、使用年限、固化條件等技術指標,避免設計不合理導致涂裝失敗。
3、忽視長期防腐
石油化工設備的防腐工作是長期工程,防腐涂料的選用要考慮防腐年限,不能只注重短期投入。對不同項目設計不同防腐壽命,后期防腐維護不能忽視。只有注重涂裝體系的長期效果,才能保證石化設備的長期運行。
四、防腐涂料在石油化工方面的應用
石油化工行業的設備工作環境是高腐蝕狀態,對防腐涂料的要求也很高。從安全、高效、省時、環保等方面考慮,新型的無機防腐涂料、重防腐涂料、低VOC的高膜厚涂料等應用率越來越高,大大延長了石油化工設備的防腐時間,提高了經濟效益。
1、無機防腐涂料
隨著科技進步,材料性能的充分提高,已經研制出可以耐高溫腐蝕、節能環保、附著力強、涂層硬度高,抗沖擊性能強、施工簡單的無機防腐涂料。此類涂料抗腐蝕性能高、在石油化工、航天、軍工領域成功應用。無機高溫防腐涂料的涂裝應用了涂料合成、高效分散劑和流變助劑、新型耐蝕抗滲材料、先進施工技術等綜合技術工藝。這種涂料具有綠色環保、耐熱、耐鹽霧、抗老化、無毒對人體無危害等優點,物理、化學性能和使用性能都很高。
2、低VOC高膜厚涂料
以往在石油化工裝置上使用的傳統涂料,如過氯乙烯、高氯化聚乙烯等產品中,含有大量的有機溶劑,VOC的含量也非常高,在涂覆時容易揮發到大氣中,對人體和環境都產生危害。
低VOC高膜厚的重防腐涂料,體積分子提高,降低了有機溶劑的含量,體積分子提高可以減少單位面積的涂料用量,且高膜厚減少了施工程序,節約了時間和費用,比傳統涂料的性能優異。
3、快干型環氧涂料
傳統的環氧涂料,涂覆間隔長,使用聚酰胺做固化劑,在低溫環境下使用效果不佳。采用特殊固化體系的快干型環氧涂料,不僅縮短了涂層固化時間,而且常溫狀態和低溫狀態下無需更換固化劑。采用此涂料涂覆施工的時間較傳統環氧涂料有了大幅提高,體積分子增大,VOC含量小,施工干膜厚度范圍75~250μm,可以厚膜施工。
4、水性重防腐涂料
重防腐涂料在嚴酷環境中比常規防腐涂料有更長的保護期,具有高固體分子,揮發性有機化合物VOC含量低,涂層附著力優異,配套涂層體系簡單,防腐功能強,高膜厚、適應性強,不受設備結構、形狀影響,易修復。隨著防腐技術的進步和噴涂工藝的提高,重防腐的使用領域已經擴展到了特種涂層防腐蝕。
重防腐是系統工程,要綜合考慮涂料的配套,即底漆、中間層、面漆的合理設計。根據主要腐蝕因素如介質腐蝕、電化腐蝕、高溫氧化等基礎進行設計。涂裝道數、時間間隔、干膜厚度、單位面積涂裝量等基礎參數的確定是配套體系的重要內容。
水性重防腐涂料既保證了涂料的防腐性能,又解決了有機溶劑揮發給涂裝過程帶來的安全隱患。以水為主要溶劑,降低有機揮發物含量,不威脅人體健康,應用領域廣泛。石化行業中應用的水性重防腐涂料主要有水性無機富鋅涂料、水性丙烯酸面漆和水性環氧涂料等。水性無機富鋅涂料可耐400℃的高溫,不僅作為重防腐底漆,還可應用在石化產品的儲罐內壁。水性丙烯酸面漆是一種單組分高光面漆,具有良好的耐候性、柔韌性、抗水和抗紫外線能力高,顏色穩定性能也很好,保色保光性能優良,可用在全水性防腐蝕涂料系統中,也可涂覆在舊面漆上用來保養維護設備,如丙烯酸樹脂、聚氨酯、乙烯基樹脂等,尤其適合石油化工裝置的維修養護。水性環氧防銹底漆是雙組份快干型水性涂料,可低溫固化,添加活性防腐顏料和閃銹阻劑,適合用在鋼材、鋁材、鍍鋅鋼材和熱噴鋅表面做底漆或中間層,在原油罐浮艙內壁也開始應用,水性環氧導靜電漆也取得了技術突破,可取代傳統的溶劑型環氧導靜電涂料,目前在石化行業也得到應用。
5、低表面處理環氧涂料
石油化工設備一般都是儲運易燃易爆物品,不能見火星。采用低表面處理環氧涂料,對達不到噴砂級別,又需要特別高的防腐保護的設備比較適用,還可以解決與就涂層的相容問題,因此低表面處理環氧涂料可以涂覆在手工工具打磨的表面(St2、St3)、經處理的涂層表面或高壓水噴射除銹表面。碳氫樹脂改性的環氧樹脂涂料由于低分子樹脂的影響,具有良好的表面滲透力和潤濕性,使涂料的表面附著力和耐久性得到提升。可用于St2的表面和高壓水除銹后的設備表面。碳氫樹脂改性環氧涂料涂覆在舊涂層上也具有良好的兼容性,是目前維修涂裝時的首選涂料。
五、選用防腐材料應該考慮的因素
1、被涂物體的使用環境。防腐蝕涂料對環境針對性很強,要根據具體使用環境,如介質的類型、濃度、溫度、壓力、設備運轉情況等因素來選用最適宜的涂料品種。
2、施工條件。應根據施工現場實際狀況選擇適宜的涂料品種。如在通風條件差的現場施工宜采用無溶劑或高固體份或水性防腐蝕涂料;在不具備烘烤干燥的現場只能選用自干型涂料。
3、技術、經濟綜合效果。不僅要考慮技術性能是否優異,還要考慮經濟的合理性。在進行經濟核算時要將材料費用、表面處理費用、施工費用、涂層性能及使用壽命、維修費用等綜合考慮。
4、對環境的影響。隨著時代的進步,以及可持續發展的要求,對涂料及涂裝提出了更高的標準,在有條件的情況下應優先選用對大氣、水、人類生活等環境影響相對較小的環保產品。
六、結束語
總而言之,防腐涂料運用到石油化工生產中,是石油化工行業安全、有序發展的必要基礎,石油化工行業在生產的過程中,必須要更加重視合理使用防腐涂料,運用更加高質量、可靠的防腐涂料。
【參考文獻】
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一、RCM的有關內容及其作用
RCM是建立在風險和可靠性方法的基礎上,并應用系統化的方法和原理,系統地對裝置中設備的失效模式及后果進行分析和評估,進而量化地確定出設備每一失效模式的風險及失效原因和失效根本原因,識別出裝置中故友的或潛在的危險及其可能產生的后果,制定出針對失效原因的、適當的降低風險的維護策略。
1.RCM的產生與研究過程
RCM的中文意思是“以可靠性為中心的維護”,在上世紀60年代末期,美國的航空研究領域已經開始了對RCM維護模式的探索。直到1991年,英國的Aladon維護咨詢有限公司才以RCM研究成果為基礎,為RCM重新定義,亦是今天RCM的定義——一種用于確保任一設施在現行使用環境下報出實現其設計功能狀態所必須的活動的方法。
2.RCM與傳統設備維護的分別
2.1 在設備故障方面上,傳統維護認為設備的故障與設備的使用時長是有關聯的,定時維護能減少故障的發生;RCM模式認為故障與設備使用時間沒有直接的關系,定時維護也不一定能有效阻止故障發生。
2.2 故障問題上,傳統模式認為設備是沒有故障潛伏期的;而RCM模式則認為設備都有故障潛伏期,能通過檢測手段來預防故障。
2.3 預防性維護問題上,傳統觀念認為對設備進行預防性診斷維護能提高設備的性能,降低設備的故障風險,能做預防性維護的都做;RCM觀念則反對傳統觀念的說法。
2.4 維修人員選定上,傳統模式認為制定維修方案的應該由專業的維護人員制定;RCM模式則認為,維修方案應該由維修人員和操作使用人員共同研究制定。
3.RCM在我國的石油化工產業中的應用
RCM的應用廣泛,開始主要應用在航空、軍事、核設施、鐵路等領域上。隨著國家的生產力水平上升,以科技為代表的生產力更是得到了關注。我國的石油化工產業引進RCM維護技術,能有效地對石化設備進行風險分析,對不同的設備制定出高效率的維護策略,大大減少了傳統模式中耗費預防性維修的費用,提高了設備的運作性能,記錄了設備的維修情況和問題解決程度,使石油化工產業更具科技化。
二、RCM在石油化工設備維護工作中的應用
石油化工的設備需要日常的維護和管理,RCM維護技術的應用和發展是石油化工的維護人員和管理人員在操作過程中更加有效率、有步驟。而石油化工設備中,涉及到動置設備和靜置設備兩種,現就動置設備展開論述。
1.石油化工中的動置設備
動置設備指的是,在石油化工生產中,用于運送液體后提供所需壓力與流量的泵里和運送氣體時提供壓力與流量的壓縮機類。按照泵類和壓縮機類的工作原理,又能將兩者分為速度式和容積式。速度式又能分為葉片式和噴射式。葉片式之下還可以再分為離心式、混流式和軸流式,以離心式為最常見的模式。而容積式也可以分為回轉式和往復式。
2.操作動置設備時常見誤區及處理方法
石油化工的設備都是先進設備,但往往會產生一系列的設備故障和操作問題。常見問題有五:
2.1 離心泵抽空。對于離心泵抽空的處理方法,可以嘗試排凈泵內的氣體;開大入口閥或疏通管線;提高入口壓頭;降低介質溫度;適當降低介質粘度和聯系鉗工打開清理。
2.2 離心泵軸承溫度升高。處理方法有:加注油;更換油和根據要求適當減低負荷。
2.3 離心泵震動。處理的方法如下:排凈泵內氣體;提高吸入壓力;檢查葉輪并緊固;消除雜物;修正動平衡;更換轉動軸;更換軸承或調整間隙;消除共振。
2.4 泵出口壓力超標。方法:開大出口閥或檢查修理出口閥;查找原因減輕出口閥壓力;更換出口壓力表;
2.5 密封泄漏。處理的方法如下:聯系鉗工修理機械密封;更換填料或壓緊壓蓋。
3.動置設備的日常維護
石油化工的設備具有高度的技術性和科學性,對于石化設備的操作使用有關部門應對應制定操作和維護設備的要求與程序,力求做到保護設備,積極工作的形勢。而對石油化工的設備,日常保養有以下幾點:檢查好各封面有否泄漏情況;冷卻系統和密封系統是否在通暢的情況下運作;設備的壓力、溫度是否在合適的范圍內;運轉是否震動;安全性能是否無礙;排凈系統中有否清潔;聯軸器、安全罩有否松動等等。
我國的石油化工產業正處于上升時期,在進步中要不斷積累經驗,借鑒外國的先進技術,學習一些能提高效率的生產方法。RCM維護模式在石油化工中的運用,無疑是開創了中國石油化工產業新的時代,科技就是生產力,這就是一個真理,運用科技提高生產力,更加符合我國社會主義創新思想的新潮流。在發展新產業和鞏固舊產業的過程中,我們不能固步自封,勇于嘗試,勇于創新,這樣才能打造更好的經濟環境。
參考文獻
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關鍵詞:石油化工;生產操作;DCS
中圖分類號:TU276文獻標識碼: A
引言
現階段,隨著社會科技發展水平的提高,計算機技術已經被廣泛的應用到了化工裝置的發展過程中,尤其是其在DCS中的高效應用。在實際工作中,DCS技術是集相關的自動化控制技術、通信技術以及CRT顯示技術等多種技術為一體的一種技術產品。因此,如何有效的發揮DCS在石油化工生產操作控制中重要作用,成為提高石油化工生產效率,必須思考的重要問題之一。
1、DCS系統概述
1.1、DCS系統發展
20世紀70年代中期,在微處理器和計算機通訊技術的發展下,美國率先推出綜合分散控制系統TDC2000,使計算機控制進入了分散控制的新紀元。20世紀80年代初,大規模集成電路集成度的提高,微處理器運算能力的增強,計算機網絡技術的進步以及市場需求的推進,產生了第二代分散控制系統,其特點是:產品設計走向標準化、模塊化、工作單元結構化;控制功能更加完善,用戶界面更加友好;數據通信的能力大大加強并向標準化方向發展;管理功能得到分散;可靠性進一步提高;系統的適應性及其擴充的靈活性增強。
2.2、DCS系統特點
DCS系統具有較高的靈活性與擴展性。具有先進的過程操作畫面(動態流程畫面。分組回路畫面。總貌畫面。報警畫面。趨勢記錄畫面等),具有各種控制功能,運算功能,并能實現工藝參數趨勢預測,歷史數據顯示和各種報警功能。從而實現對工藝生產全過程的集中監視、控制和管理。同時DCS系統的各種模塊能夠帶電插拔、更換,這些都是常規儀表所不具備的或需要經過復雜的組合才能實現。
2.3、DCS系統組成
2.3.1、人機界面,操作員站、工程師站、歷史站,俗稱上位機,用于操作設備,監視參數,系統組態,歷史記錄等;DPU,俗稱下位機,用于執行系統邏輯、運算并發出指令;I/O模件,用于收集現場一次設備、元件的參數,硬接線實現,分模擬量和開關量等;繼電器柜,用于執行DPU的指令,如設備啟停等;5系統電源柜,用于DCS系統電源供給,雙路;數據高速公路,同軸電纜或雙絞線,用于數據傳輸;7數字交換機,用于聯系上位機和下位機的樞紐;
2.3.2、主要組成部分
中央處理器,處理器是整個系統的大腦,處理器的配置應滿足分散度要求、負荷率要求,并能兼顧系統相對獨立完整的要求。在一些DCS中,子模件智能化程度較高,具有邏輯處理功能,如和利時MACSV系統的FM-801,中控JX_300_XP系統的XP243主控制卡。通訊接口,通信接口簡單來說設備需要與外部設備交換數據,網口是通信接口(如RS-232/485),DCS與其它系統的通訊也越來越容易,在應用中要進行總體規劃,規范設計,避免接口通訊中重復使用及通訊代碼的設計錯誤。報警顯示系統,在實際工作中,會出現各種問題和應急情況,通過所設報警元器件自動探測發生在布防監測區域內的侵入行為,產生報警信號,并提示值班人員發生報警的區域部位,顯示可能采取對策的系統。保護投切設置投切系統應該是有效和快速的,DCS應設計成保護投切設置最好,能過零投切、實時跟蹤、平滑調節,就保障了系統的穩定運行和供電質量,但是由于在實際改造中出現了故障多、設計程序復雜、維修困難,使得投切過程復雜操作比較頻繁,使保護功能缺失。電源要求控制柜和使用模塊供電可靠:一般有專用電源模件采用雙重熱備、確保各機柜也能做到獨立供電,可靠運行高。
2.4、DCS與PLC
在工業生產中,DCS和PLC都占據了舉足輕重的地位。PLC控制系統是采用了可編程序控制器組成的控制系統,它結合了繼電器控制、計算機和通信技術的特點,可以快捷、簡便的編程來實現定時、邏輯、PID調節等過程,現在很多國內外的化工企業采用了PLC控制系統來嚴格控制化工生產中要求的連貫性、極高的安全等級等嚴格的生產條件,但是繼電器控制具有局限性,PLC只可以進行開關量的控制,無法對模擬量進行處理,常見的PLC控制系統較于DCS有較少的模擬量的控制和連鎖,因此大多數是用在小型自動控制場所,并且控制生產過程就相對簡單,傳輸的數據較少。
3、石油化工生產操作之中DCS的應用
隨著DCS在石油化工生產操作控制工作中的廣泛應用,DCS具有的獨一無二的功能,主要體現在靈活擴展性、集中協調性以及適應性等方面。不斷的將DCS應用在石油生產操作控制工作中,使其在實時性、參數調整、監督功能以及報警功能方面,都具有無法替代的作用。因此,在具體的工作中,我們必須明確DCS的功能,才能更好的將其應用到石油化工的生產環節中。
3.1、重要的時效
在具體的石油化工生產過程中,實時性主要體現在控制站管理的工作中。通過控制站創建服務系統,重點采集現場控制的重要數據,為后續生產過程中,操作員確定生產流程畫面、控制畫面以及生產數據的變化等問題,作基礎數據的積累。其次,在操作員站上,操作員需要按照石油化工生產操作控制工作的具體要求,對生產中涉及到的運行參數,進行相應的核查與確定。保證在工作時間內,生產裝置的溫度、流量、壓力等具體的從參數進行精確的調整。
3.2、獨特的監督功能
在石油化工生產操作控制工作的過程中,監督功能的實現,也是非常必要的。在使用化工生產操作中,監督功能的實現,主要是依靠計算機網絡技術查閱歷史參數數據、生產設備操作記錄以及生產設備保留下的報警信息進行綜合處理與分析實現的。通過對一系列重要數據與設備運行參數的分析,確定操作人員是否在準確的時間內,正確無誤的進行了生產操作控制的有效步驟。在石油化工生產設備發生故障時,在最短的時間內,組織工作人員,利用計算機網絡與專業的監督設備,精確分析生產設備發生故障的原因。在解決發生故障的過程中,及時記錄發生故障的原因與相應的解決措施,以有效避免類似故障的發生。盡最大的努力,降低石油化工生產操作控制的失誤率,減少石油化工生產的成本,提高設備操作的效率,創造更大的經濟價值。
4、DCS系統未來的發展趨勢
近年來,隨著FCS等新型工業級系統的興起,DCS系統應用也面臨更多的挑戰。不可否認的是,DCS系統仍是目前我國工業自動化領域的主流系統,技術相對成熟穩定,不會隨著現場總線技術的出現而立即退出現場過程控制的舞臺。在新的發展形勢下,DCS系統未來的發展趨勢體現在:
4.1、綜合化
通過綜合化的數據通信技術,構建集成了標準化數據、單(多)回路調節器、PLC、工業PC、NC等工控設備的大系統,滿足開放式的工廠自動化系統要求,使得DCS系統在一般情況下具備綜合化功能和更強的普及性。
4.2、智能化
通過數據庫技術、智能通訊技術建立知識庫系統(KBS)和專家系統(ES),實現DCS系統的自學習控制、遠距離診斷、自尋優等人工智能功能。目前,各類智能設備如智能I/O、PID控制器、傳感器、變送器、執行器、人機接口等已經在DCS系統相繼應用。
4.3、工業PC化
目前,很多DCS系統已經廣泛使用PC機作為DCS系統的操作站和節點機,工業PC化已經成為DCS系統的一大發展趨勢,基于IPC硬件平臺的PC-PLC、PC-STD、PC-NC等技術不斷發展,相關產品不斷涌現。
4.4、專業化
為了提升DCS系統在各相應領域的應用廣度和深度,更加貼近相應專業的工藝和應用要求,DCS系統應該充分結合各行業的具體特征,增強自身的專業化,例如,開發石化DCS、電力系統DCS、航空系統DCS等專業化系統。
5、結語
不斷的社會實踐表明,在石油化工生產操作中,DCS技術的應用,在實現石油化工自動化生產的控制能力方面,具有不可比擬的作用,廣受社會公眾的關注。在石油化工生產裝置的發展過程中,其對工藝指標有著十分嚴格的標準,在生產操作中必須達到較高的自動化控制標準。因此,隨著石油化工生產操作規模的日益擴大,其在生產操作中的自動化水平、控制水平都需要進一步提高。
參考文獻
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