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序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇石油化工工藝設計范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1工藝管道安全設計
在整個石油化工管道設計中,管道的布置問題非常重要,合理的管道布置不僅方便以后的檢查和維修工作,而且還方便工作人員進行操作,側面上提高了石油化工廠的生產效率,可以給工廠帶來更高的經濟利益。此外,管道的布置還會影響化工廠其他各種設備之間的運轉配合,所以在管道布置方面一定要體現科學性。在管道布置的時候需要從以下幾個方面進行:1)管廊布置。在管廊布置的時候需要注意管廊的附加余量,一般來講管廊的設計余量會在10%~20%浮動,但是根據多方面的調查以及實踐經驗來看,這個設計余量往往不利于化工廠的長期運行,所以建議將設計余量控制在20%~30%左右。2)安全閥的管道布置。在進行安全閥管道布置的時候,要特別注意其與總管連接時的角度,這個角度一般設定為順著流向的45°。3)泵入口的管道布置。在管道筒體的設計方面,應該盡可能的縮短筒體的長度,若是出現變徑情況,盡量采用偏心大小頭,這樣有利于防止氣體在管道內積聚,從而避免安全問題的出現。
2完善的工藝流程
對于化工產品的制備來說,完善的工藝流程是必不可少的,它直接影響到了工藝管道的設計,以及決定是否可以生產出高質量的石油化工產品。石油化工企業在運營的過程中必須要根據自身的實際條件,參照相關行業的其他企業的運行機制,綜合考慮每個工藝流程的建設成本以及運行安全性能等各個方面的因素,選擇出一條適合自身企業發展并且質量較高的工藝流程,為企業運行在生產安全以及生產質量兩個方面提供較有力的保障。此外需要特別強調的是,在工藝流程設計和選擇的時候,一定要遵守相關的法律法規以及行業規范,只有這樣才能促進企業更加順利的生產經營。
3工藝管道設計的組織
目前,我國在工藝管道設計方面已經有了較為完善的制度,包括法律法規以及行業規范等,企業在進行管道設計時只要嚴格遵守相關的國家規定,就可以達到相關標準。但是在管道實際設計的過程中卻是很容易出現問題,這是由于石油化工管道的設計一般工作周期比較短、任務量大,并且在這個過程中需要工作人員之間的緊密配合,工作人員在工作的過程中稍微的不注意,就會造成嚴重的后果。這就要求設計人員在工作的過程中一定要做好組織協調工作,將任務分配到個人,提高工作人員的責任心,使他們在緊張工作的同時,也能夠保證設計的質量。
4做好管架設計
管架對管道來說也是非常重要的,管架若是出現問題,就會導致管道在運作的過程中出現斷裂或者損壞的現象,對管道的正常運行造成很大的影響。因此,一定要重視管架的設計。在管架的實際應用中,應盡量使用彈簧支架。彈簧支架在實際中應用較為廣泛,它可以根據實際情況有效地改變支架的高度,使管道在鋪設的過程中能夠更好地適應地理環境。但是彈簧支架本身還具有一定的缺陷,首先彈簧支架具有非剛性的特點,制造的成本比一般支架要高,所以相對其他支架來說,其價格要高出很多,這樣在無形中增加了企業的運營成本。此外,彈簧支架若是使用時間過長的話,會造成彈簧的彈力失效,使原本管道的位置發生變化,影響管道運輸的安全性。因此,在支架的運用時,應盡可能的減少彈簧支架的使用。
5工藝管道合理性設計
在進行工藝管道設計時主要要注意以下兩點:1)工藝管道材料等級連接點設計。由于石油化工工藝管道所處的環境以及其材料等級的不同,因此,在進行連接的時候,要根據管道的材質以及其工作環境的壓力,來選擇相應的連接設備。2)塔與容器的工藝管道設計。在進行該方面的設計時,不能只追求其工藝要求,還要方便后期的操作和檢查維修工作。
6結束語
石油化工裝置工藝管道設計對整個化工企業來說意義重大,它的好壞會直接影響到化工企業的經濟效益以及企業員工的生命安全,高質量的管道設計可以有效防止安全事故的發生。因此,在進行是由護工裝置工藝設計的時候一定要做到根據企業自身情況,統籌考慮各方面的因素,保證設計出來的成果更加具有合理性以及科學性。
參考文獻
[1]田卉.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].化學工程與裝備,2008,(3):78-82.
[2]穆柯,張博.石油化工裝置工藝管道設計探討[J].中國石油和化工標準與質量,2013,23:31-32.
一、化學清洗技術的概述
1.化學清洗技術的內容
石油化工設備的清洗技術目前有兩大類,一種是化學清洗,另一種是高壓水射流清洗。目前市場上高壓水射流清洗技術發展的最快,國內外對工業設備的清洗主要采用固體清洗劑,尤其是有色金屬設備的清洗。這種固體清洗劑主要以氨基磺酸為主要原料,加上表面活性劑、緩蝕劑等配制而成,再使用時需要兌水。這種固體清洗劑具有使用方便、存儲安全腐蝕性小等特點。
2.化學清洗的重要性
長時間的污垢積存,直接會影響設備的生產,更會導致化工設備的使用壽命,化工設備的清洗有利于生產效果的提高,可以提高生產量,更有利于設備的維護,經常為設備進行化學清洗,這樣不僅可以改善技術水平,更能解決經濟問題。
二、化學清洗的具體方法
1.化學清洗的主要原理
化學清洗是用一種或多種化學藥劑與水溶液,按照清洗結果總結的工藝條件、配比和程序,通過清洗泵、管道等與各清洗裝置組成臨時的清洗系統,從而消除附著在裝置內側的各種污垢。主要原理就是利用化學藥劑對污垢的溶解作用,生成可溶性鹽后隨著清洗液流出,同時反應生成的污垢可以起到疏松作用,進而加速污垢的清除。
2.清洗方案的制定
每一個設備在進行化學清洗之前,要對設備進行全方位的檢查,更要制定適合該設備的清洗方案。對設備的檢查主要包括:材質與規格、所生產的物料性質、所使用的年限以及日常水溫狀況等。對污垢的檢查主要包括:污垢的種類、污垢的化學成分、污垢形成的速度等。對清洗的設備有一定的了解后,再做具體的清洗方案。
3.清洗工藝的選擇
明確所使用的清洗劑后,還要根據實際情況選擇正確的清洗工藝,清洗工藝主要包括浸泡式和循環式兩種。浸泡式主要就是將所要清洗的裝置或設備,放入清洗槽中用清洗液浸泡,達到清洗要求后,再用沖洗的方法將其沖洗一遍;循環式主要指用清洗泵將清洗槽內的清洗液注入清洗設備內,進行循環清洗。然而,隨著科技的發展,近年來又出現了一種新的清洗方法,就是噴射清洗,它適用于較大設備的清洗中,如:罐車、船艙等等大型設備,具有清洗效率高、質量好等特點,而且清洗劑用的相對較少,這樣既節省資源又安全可靠。
三、各類設備的清洗方法
1.空氣冷卻器
空氣冷卻器是石油化工企業中最常見的設備,該設備的表面多為翹片狀,污垢也是常見的。該設備的翹片材料多為鋁,在清洗的時候要注意縫隙的腐蝕;如果不采用有機清洗劑,除污時最好用硝酸,除油時不要用強堿;由于空氣冷卻器的特殊結構,不能對清洗液進行循環利用,需要制定特殊的設備,在清洗時要注意安全,防止清洗劑對人員造成損傷。針對使用多年的設備我們制定了化學清洗方案:水沖洗堿洗水沖洗酸洗中和水沖洗。其中堿洗階段所用的清洗劑主要為碳酸鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉及活性劑;酸洗階段的清洗劑主要為硝酸和緩蝕劑;中和階段采用碳酸鈉。空氣冷卻器在清洗時,要連接好循環路線,嚴格按照清洗方案進行操作。
2.冷凝器
冷凝器可以使汽輪機排汽冷卻凝結成水,并在其中形成真空的熱交換器。它主要應用于發電廠、石油化工廠的凝汽器、換熱器的鈦管、銅管的快速清洗。該產品采用先進的PIG清洗技術,用戶無需購置高壓泵,采用發電廠常用的6~8kg/cm2的壓縮空氣和水,即可對管子進行快速、徹底的清洗,清洗子彈又可重復使用。
3.換熱器在線清洗
各石化公司的循環水系統換熱器數目很多,按慣例在清洗時要將這些換熱器進行拆卸,對其體內的附著物進行清洗,這樣不僅浪費時間,而且又浪費精力。然而,在1990年,遼化公司化工一廠在對換熱器進行清洗時,采取了不停車在線清洗,主要針對附著物采用新潔爾滅、過氧化氫等化學藥劑進行處理。通過對清洗過程中的濁度、總鐵以及清洗前后換熱器出入口水溫變化等的監測,各項指標明顯好轉。經過層層實驗,通過殺菌效果,清洗除垢等工藝流程,有效地清洗了大量污垢,并取得了顯著的效果。
4.大型裝置使用前的清洗
新的裝置在使用前都要進行系統清洗,主要就是清洗制造、運輸、安裝過程中所產生的雜質。主要的清洗流程為:水沖洗脫脂酸洗漂洗鈍化最終漂洗。脫脂階段采用碳酸鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉、洗滌劑,高溫運作;主要在于酸洗階段,采用檸檬酸及緩蝕劑。清洗過程中要嚴格監控,使清洗達到最終效果。
四、結束語
石油化工設備化學清洗是一個系統工程,其中的工藝是縱觀全局,著眼整體的,利用所學的科學技術,從而使運作系統得到協調并相互配合。而化學清洗是一種新興的技術,采用先進的工藝及系統工程等方法,進行優化分析,從中找到實現目標的途徑,使清洗工程達到有效完善。在化學清洗的領域中,一些清除油垢、污垢等有機清洗方案正在試驗中,我們相信,新的方案在新的世紀一定會取得快速發展。
參考文獻:
[1]余存燁.石油化工裝置的設備清洗技術和展望[J].金山油化纖,1999(3).
[2]叢海濤.化工設備化學清洗技術[J].石油化工腐蝕與防護,2001(4).
【關鍵詞】石油化工 工藝管道 伴熱設計
伴熱的意義是利用熱線(電纜、蒸汽管、熱水管)產生的熱量來補償除塵設備(或管道)散失到環境的熱量,以此來維持設備溫度。
1 伴熱介質及伴熱溫度的選用
(1)管內介質溫度在95℃以下的管道,應選用0.3—0.6MPa的蒸汽作熱源。在伴熱點集中地段,也可選用熱水伴熱。
(2)管內介質溫度在95—150℃之間的管道,應選甩0.7—0.9MPa的蒸汽伴熱。
(3)輸送溫度在150℃以上的管道,當0.9MPa蒸汽還不能滿足工藝要求時,可選用熱載體作為伴熱介質。
(4)下列管道應采用伴管或夾套管伴熱:(a)需從外部補償管內介質熱損失,以維持被輸送介質溫度的管道;(b)在輸送過程中,由于熱損失而產生凝液,并可能導致腐蝕或影響正常操作的氣體管道;(c)在操作過程中,由于介質壓力突然下降而自冷,可能凍結導致堵塞的管道;(d)在切換操作或停輸期間,管內介質由于熱損失造成溫度下降,介質不能放凈吹掃而可能凝固的管道;(e)在輸送過程中,由于熱損失可能析出結晶的管道;(f)輸送介質由于熱損失黏度增高,系統阻力增加,輸送量下降,達不到工藝最小允許量的管道;(g)輸送介質的凝固點等于或高于環境溫度的管道。
(5)伴熱介質的溫度宜按下列要求確定:(a)伴管的介質溫度宜高于被伴介質溫度30℃以上,當采用導熱膠泥時,宜高于被伴介質溫度10℃以上;(b)伴熱熱水溫度宜低于100℃,當被伴介質溫度較高時,熱水溫度可高于100℃,但不得高于130℃。伴熱熱水回水溫度不宜低于70℃;(c)套管的介質溫度可等于或高于被伴介質溫度,但溫差不宜超過50℃;(d)對于控制溫降或最終溫度的夾套管伴熱的管道,伴熱介質的溫度應根據被伴介質的凝固點或最終溫度要求確定。
(6)熱水伴熱系統應采用閉式循環系統,熱水的供水壓力宜為0.35~1.0MPa,回水總管余壓應控制在0.2~0.3MPa。
2 伴熱方式的選用
伴熱方式的選用原則如下:
(1)輸送介質的終端溫度或環境溫度接近或低于其凝固點的管道:(a)介質凝固點低于50℃時,宜選用伴管伴熱;(b)介質凝固點為50。100℃時,宜選用夾套管伴熱;(c)介質凝固點高于100%時,應選用內管焊縫隱蔽型夾套管伴熱。管道上的閥門、法蘭、過濾器等應為夾套型;
(2)輸送氣體介質的露點高于環境溫度需伴熱的管道,宜選用伴管伴熱;
(3)介質溫度要求較低的工藝管道、輸送介質溫度或環境溫度接近或低于其凝固點的管道,宜采用熱水伴管伴熱;
(4)液體介質凝固點低于40℃的管道、氣體介質露點高于環境溫度且低于40℃的管道及熱敏性介質管道,宜采用熱水伴管伴熱;
(5)輸送有毒介質且需夾套管伴熱的管道,應選用內管焊縫外露型夾套管伴熱;
(6)經常處于重力自流或停滯狀態的易凝介質管道,宜選用夾套管伴熱或帶導熱膠泥的蒸汽伴管伴熱。
3 石油化工裝置中工藝管道的伴熱設計3.1 內伴熱管伴熱設計
伴熱管安裝在工藝管道(以下亦稱主管)內部,伴熱介質釋放出來的熱量,全部用于補充
主管內介質的熱損失。這種結構的特點:(1)熱效率高,用蒸汽作為熱源時,與外伴熱管比較,可以節省15%~25%的蒸汽耗量;(2)內伴熱管的外側膜傳熱系數hi,與主管內介質的流速、粘度有關;(3)由于它安裝在工藝管道內部,所以伴熱管的管壁應加厚。無縫鋼管的自然長度一般為8~13米,伴熱管的焊縫又不允許留在工藝管道內部,因此彎管的數量大大增多,施工工程量隨之加大。(4)伴熱管的熱變形問題應予重視,否則將引起伴熱管脹裂事故,既影響產品質量,又要停產檢修。
3.2 外伴熱管伴熱設計
外伴熱管是目前國內外石化企業普遍采用的一種伴熱方式,其伴熱介質一般有蒸汽和熱工伴熱管水兩種。伴熱管放出的熱量,一部分補充主管(或稱被伴管)內介質的熱損失,另一部分通過保溫層散失到四周大氣中。在硬質圓形保溫預制管殼中,主管與伴熱管之間有一最大的保溫空間,也就是伴熱管放出的熱量,幾乎全部代替主管的熱損失,因而這種型式的伴熱保溫結構,熱源的耗量是最省的。
當伴熱所需的傳熱量較大(主管輸送溫度大于150℃)或主管要求有一定的溫升時,常規伴熱設計將難以滿足工藝要求,需要多管(伴熱管根數超過3根)伴熱。在這種情況下,應采用傳熱系數大的伴熱膠泥,填充在常規的外伴熱管與主管之間,使它們形成一個連續式的熱結合體,這樣的直接傳熱優于一般靠對流與輻射的傳熱。因此,一根帶傳熱膠泥的外伴熱管相當于用3根同直徑的常規伴熱管的作用。
綜上所述,外伴熱管在石化企業中能得到廣泛的應用,其主要原因有以下幾點:(1)適應范圍廣,一般操作溫度在170℃以下的工藝管道都可以采用。輸送有腐蝕性或熱敏性介質的管道,不能用內伴熱及夾套伴熱,但對于常規的外伴熱管,只要在主管與伴熱管之間用石棉板隔熱后,仍可采用。(2)施工、生產管理及檢修都比較方便。伴熱管損壞后,可以及時修理、既不影響生產,又不會出現產品質量事故。(3)帶傳熱膠泥的外伴熱管,它的熱傳導率非常接近于夾套管。同時傳熱膠泥能對任何部分維持均勻的溫度。(4)傳熱膠泥使用壽命長,具有優良的抗震能力。在加熱與冷卻交替循環的操作條件下,不會發生破裂、剝落及損壞現象。傳熱膠泥也可用于電伴熱系統。
3.3 夾套伴熱設計
夾套伴熱管即在工藝管道的外面安裝一套管,類似套管式換熱器進行伴熱。在理論上只要伴熱介質溫度與內管介質的溫度相同,或略高一些,就能維持內管介質的溫度,這時蒸汽消耗量只需滿足本身的熱損失,因而伴熱效率是比較高的。
3.4 電伴熱設計
以往管道伴熱多用蒸汽作外供熱源,通過伴熱管補償其散熱損失。這種傳統的伴熱方式,伴熱所需維持的溫度無法控制;耗熱量大,安裝和維修的工作量大,生產管理不方便。采用電伴熱可以有效利用能量,有效控制溫度。電伴熱方式有感應加熱法、直接通電法、電阻加熱法等。
4 結論
伴熱和加熱不同,伴熱是用來補充被伴熱裝置在工藝過程中所散失的熱量,以維持介質溫度。而加熱是在一個點或小面積上高度集中負荷使被加熱體升溫,其所需的熱量通常大大高于伴熱。
參考文獻
[1] 朱翠琴. 淺析化工裝置中工藝管道的伴熱設計[J]. 中國石油和化工標準與質量,2011(06)
[2] 田玉江,王照亮,李曉升. 原油管道伴熱工藝熱力分析[J]. 工業加熱,2012(01)
關鍵詞:石油化工 裝置工藝 研究
石油化工是我國基礎性的產業,規模生產越來越大。石油化工總體上來說,可分為煉油工藝、乙烯工藝及化纖工藝三部分。主要是煉油工藝,主要是煉制石油,生產其他各種燃油及化工原料。石油化工裝置主要包括常減壓蒸餾、催化裂化、催化重整、加氫精制、焦化等裝置。石油化工生產裝置內存在的各種工藝介質大都是易燃、易爆的危險性,有毒性物質。在具體的施工過程中,要絕對保證各類工藝安排的合格率,進行嚴格檢驗控制。石油化工裝置管道工藝技術和裝置管線試壓工藝技術必須嚴格檢測,要正確嚴格執行各項標準,保證石油化工裝置設計安全,防止各項事故發生。
一、石油化工裝置工藝分類
1.常減壓蒸餾。常減壓蒸餾包括初餾,常壓蒸餾和減壓蒸餾。原油在蒸餾前進行脫鹽、脫水。脫鹽后原油換熱到230-240℃進初餾塔。側線自上而下分別采出煤油、柴油及其他油料。常壓塔底油經減壓爐加熱到405-410℃送入減壓塔。為了減少管路壓力,采用塔頂回流方式。
2.催化裂化。(1)反應一再生系統。新鮮原料油經換熱后與回煉油混合,經加熱爐加熱至200-400℃后至提升管反應器下部的噴嘴,原料油經蒸汽霧化并噴入提升管內,再其中與來自再生器的高溫催化劑接觸,隨即汽化并進行反應。待生化劑上吸附的油氣和顆粒之間的空氣被水蒸氣置換而返回上部,進入再生器。
(2)分餾系統。由反應器來的反應產物油氣從底部進入分餾塔,經底部脫熱段后在分餾段被分為幾種產品,輕柴油、重柴油、回煉油、油漿。
(3)吸收-穩定系統。吸收-穩定系統主要由吸收塔、再吸收塔、解吸塔和穩定塔組成。
3.催化重整。催化重整包括原料預處理部分和重整反應部分,原料預處理目的是得到餾分范圍,雜質含量都符合要求的重整原料,重整反應部分主要是對符合要求的重整原料進行重整反應,生產出滿足蒸汽壓要求的穩定汽油。
4.加氫精制。加氫精制主要是用于油品精致,除掉油品中的硫、氧、氮及其他金屬雜質。有時還針對性的加氫精制,改善油品的使用性能。
5.焦化。高溫焦化油在焦炭塔內具有相對較長的停留時間,并在此發生裂變、縮合等一系列反應,生成反應油氣和焦炭。
二、石油化工裝置管道工藝技術
1.塔和容器的管線設計。管線設計要符合工藝原理。塔的管線設計包括分餾塔與汽提塔之間的管線布置,分餾塔與回餾罐之間的管線布置。保證調節閥前有足夠離的液柱,減少管道壓降,避免管道震動。
2.泵的管線設計。保證石油化工裝置的正常運行,就要確保泵經常處于正常工作狀態。布置泵的人口管線時首先要確保管道柔性,因為管道推力作用會使轉軸偏移,保持管道柔性,需要對塔底進泵的管線進行熱補償;其次要根據情況合理設置泵的人口管支架,如果泵的進口在一側,則應選擇可調式的入口管支架,而且入口管和閥門應在泵的前方偏一側方向;最后要考慮進泵管線是否有氣阻,如果檢測出來有氣阻,就會嚴重影響泵的正常運行。
3.冷換設備的管線設計逆流換熱。為了方便檢修,換熱器進出口管線及閥門法蘭應保持300mm左右的距離;保證供水發生故障時,換熱器內有存水,不致排空;回線各段管線長度的分配要恰當,可以防止設備管嘴受力過大,影響冷換設備的正常運行。
三、石油化工裝置管線試壓工藝技術研究
為了確保石油化工裝置正常運行,保證石油化工裝置設計安全,防止各項事故發生,裝置管線試壓工作顯得尤為必要。
1.技術準備。為了正常進行試壓工作,需要有一定的技術支持,一般較大型石油化工裝置管線多,很復雜,試壓工作難度頗大。這就需要事前做好技術準備,依據安全標準進行規范操作,確保試壓工作,保證石油化工裝置正常運行。
2.物質準備。試壓工作的危險性較大,在試壓工作前應進行充分的物資準備。管線試壓,一般采用氣體或液體,相應氣體如空氣、氮氣等,液體如水、潔凈水和純水等要事先準備好。除了現場試壓外,還應該做好試壓設備的維護保養、安全檢查和現場布置。
3.管線的完整性檢查。管線試壓前的必要工作就是要做管線的完整性檢查。凡是沒有經過管線完整性檢查的石油化工裝置不得進行試壓工作。完整性檢查的方法有三種,一是自檢,施工班組對自己施工的管線按設計圖紙自行檢查,設計圖紙等技術文件包括管道平面圖、管道剖面圖、管道支架圖、管道簡易試壓系統圖等;二是復檢,施工技術人員對試壓的系統每根管線逐條復檢,三是最后質檢,試壓系統中所有管線均檢查合格后,申報進行質檢。
4.試壓安全技術規定。石化裝置內的工藝介質具有危害性,因此在施工時要嚴格控制。管線試壓同樣十分危險,必須做好各項安全技術措施。試壓過程中,要聽從指揮,不得隨意開關閥門,出現問題要及時報告處理,在試壓區域設置警戒線,無關人員不得入內。
5.壓力試驗。檢驗采用在焊口、發蘭、密封處刷檢漏液的方法對管線承受的壓力進行試驗,以無泄漏、無壓降為合格。
關鍵詞:石油化工生產;節能管理
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隨著自然氣候以及生存環境的不斷惡化,人們逐步認識到了節能環保在經濟產業發展中的巨大作用。 石油化工產業本身的價值性就是巨大的,包括制藥、化工、塑料等其他相關產業對于石油化工產業均具有一定的依賴性。 石油化工生產過程中,由于生產工藝的原因或化工生產工藝的不完善性會造成資源可利用率不高,也會使大量的工業“三廢”產生,這極大的制約了石油化工產業的可持續化發展, 因而對于石油化工生產的節能環保具有一定的價值意義。
一、 國內石油化工生產企業中節能管理的問題
1、總能源利用效率相對較低
與歐美等石油化工行業技術先進國家相比,我國的總能源利用效率低約 1 0 - 1 5 個百分點,實際利用效率僅為 3 0 % 左右。例如:在石油利用效率方面,我國國內生產總值每升高一千美元需要消耗石油0 . 2 6 工,約為日本的2 . 3 倍、美國的1倍,印度的0 . 2倍。同時,在國內石油化工企業的生產過程中,產業體制、資源約束、結構不合理、生產技術落后等問題長期存在,嚴重影響了節能工作的有效開展。
2、節能管理基礎較為薄弱
由于我國對于石油化工生產節能工藝的研究還處于發展階段,某些先進的節能工藝僅適用于大規模的石油化工企業,對于中小型企業節能管理體系建設的研究還不夠完善,一些節能監管部門也存在職能不到位、力量薄弱等一些現實問題,最終造成石油化工產業的發展不夠綠色、節能,不能夠滿足現代化企業的發展要求。同時,在石油化工企業節能工作的基礎管理方面,定額、計量、監測與統計等相對薄弱,在石油化工生產工藝方面也存在著一定的缺憾,進而造成節能工作不能夠從生產源頭進行控制,同樣不利于全員節能意識的培養。
3、 石油化工生產工藝的管理不夠先進
除了上述問題以外,由于石油化工生產對于節能管理不夠重視,自身對于生產工藝節能管理的研究不夠深入,最終導致石油化工生產中存在著資源浪費的現象。如沒有對化工生產中所產生余熱進行有效回收,并未對化工生產廢水中的化學品進行綜合沉淀并利用、對于催化劑的過度應用等等,均會造成一定的資源浪費。
二、、 化工生產中節能管理的措施
1、余熱回收與生產節能
在石油化工企業的生產中, 余熱回收是不容忽視的關鍵節能技術之一。 石油化工企業的生產過程中,余熱主要來源于各種化學反應的放熱現象,例如:高溫生產工藝產生的熱物流;乙烯裂解爐出口物料經催化裂化反形成的燒焦煙氣; 燃氣輪機排放的尾氣;大型蒸氣鍋爐、工藝加熱爐等排放的煙氣等等。 在國內現階段的石油化工生產中,余熱多數被直接排放至大氣中,不但造成了能源的浪費,而且加劇了區域的環境污染。 因此,在石油化工企業生產中,必須加強余熱的回收與利用,將余熱轉化為動能投入到石油化工生產系統。
2、優化現有的石油化工生產工藝
事實上,石油化工產業節能管理的根本在于對石油化工生產工藝的研究,其主要體現在于生產過程工藝控制,包括催化反應的管理、系統節能的管理、綜合利用能源的工藝設計等等。如今, 國內的一些研究機構對于石油化工生產工藝優化的研究已經具有了一定的進展,如一些企業通過改變催化劑的形狀,減
少異相催化反應時固體催化劑對流體的阻力。 如國外某公司研制的一種球形的氨合成催化劑,與不規則形狀的催化劑相比,流體阻力可減小 50%,由此也就降低了流體贏服阻力的動力消耗,從而達到了節能的目的。 此外,控制石油化工生產的排放,對工業“三廢”進行能源計量、監控,并且對其進行循環吸收并且加以利用,同樣能夠得到石油化工生產節能的要求。
3、裝置規模與生產節能
隨著現代石油化工生產技術的不斷創新與發展,石油化工企業的生產裝置規模也有了明顯的擴大,在國內的石油化工生產中,“裝置規模越大、生產能源消耗越低”的理念得到普遍的認可,所以,在現代石油化工企業的生產節能中,必須將裝置規模的合理控制作為關鍵的技術措施之一。以我國的乙烯生產為例,20世紀70年代,北京燕山石化引入國內第一套30萬t/a乙烯裝置,有效提高了生產效率,而且降低了生產中的能源消耗,其經濟效益與社會效益是顯而易見的。2000年以后,國內各地區的石油化工企業紛紛引進大型裝置,使得石油化工行業生產節能工作逐漸邁入正軌,為各種節能技術的研究與實踐提供了必需的條件。
4、化工系統工程與生產節能
在現代石油化工生產中,化工系統工程是一門新興的應用學科,以化學工程、系統工程等先進的理論作為基礎,采用建模、模擬與優化相結合的方法,利用電子計算機作為工具,對于石油化工生產全過程的工藝與經濟問題進行計算,并且對于生產工藝的技術性與經濟性進行綜合評價。結合國內石油化工生產的現狀,在節能工作中應適時引入化工系統工程的相關理論與方法,結合企業現有生產設備、技術力量、工藝水平等,實現生產過程的優化設計、操作、控制與管理。另外,在石油化工生產中,按照化工系統工程的基本觀點,應盡量簡化各類產品的生產過程,即化工反應中盡量不使用催化劑,不得不使用催化劑的情況下,也要全面考慮催化劑的活性、選擇性、收率與壽命等,減少生產過程中的能源消耗。
5、采用新工藝、新技術、新設備
采用先進的生產工藝、生產技術和節能型設備,是化工企業提高生產效益和節能降耗的重要技術手段。結合化學反應特性采用先進合理的生產工藝使工藝總用能達到較為優越的水平。優選節能連續型的化工生產工藝,通過生產工藝的技術升級改造提高化學產品生產的綜合效益。生產工藝應盡量優選連續型、操作便捷、能量轉換效率較高的工藝,這樣可以有效避免間歇性生產工藝過程切換中的能源浪費。優選高效分餾塔、換熱器、空冷器、電機拖動系統、加熱爐等先進傳質、換熱、旋轉等節能型電氣設備,降低機械設備在運行過程中的綜合能耗。
6、降低生產全過程的動力能耗
(1)采取變頻節能調速降低電機拖動系統的電能消耗。采用變頻節能動態調速方案對常規的閥門靜態調節方案進行技術升級改造,可以確保電機拖動系統輸出與輸入間長期處于動態平衡狀態,尤其對化工企業裝置負荷率普遍較低的問題,可以避免電機拖動系統長時間處于工頻運行狀態,降低無謂電能資源浪費。
(2)供熱系統的優化改進。供熱系統在優化升級改造過程中,要打破常規單套裝置界限,實現組合裝置的整體優化匹配。如:在進行供熱系統優化改進過程中,要根據不同溫位熱源的功能特點,合理地進行供熱裝置的匹配組合,實行裝置間的聯合運行,進而實現在較大范圍內進行冷、熱能源流的優化轉換,從設備源的基礎上避免“高熱低用”等不利情況發生,實現熱能資源的最優化利用。
(3)推廣污水回用技術。在實際生產施加過程中,化工企業必須高度重視水資源管理和綜合利用,杜絕出現跑、冒、滴、漏和常流水等不利現象,并積極結合化工生產實際特點推廣污水回用技術,降低水資源的綜合消耗。做好電、熱、水等資源的余能回收利用,可以大幅提高化工企業的綜合節能降耗效果。利用生產工藝中的余壓、余熱等資源進行綜合利用,通過制冷、發電等轉換技術,有效節省化工生產過程中的常規能源浪費,進而實現能源資源的高效、安全可靠、經濟節能、低碳環保的綜合轉換利用。
結束語
綜上所述,對于石油化工生產節能的研究對于石油產業的可持續發展來說具有一定的價值意義。本文僅簡單論述了石油化工生產中節能管理的問題,并提出了化工生產中節能管理的措施。就目前石油化工產業的發展情況來分析,如何優化石油化工生產工藝、加強能源的綜合利用率、深度挖掘石油化工生產的潛在效能才是石油化工生產技能未來發展的重要途徑。
參考文獻
【關鍵詞】石油化工;工藝管道;安裝;組織管理
前言
隨著社會的不斷發展和進步,對于能源的需求量逐步增加。石油作為當下應用最廣泛的能源由于自身的清潔、高效等優點得到了工業生產以及人們生活的青睞,這就使得當前的石油開采必須要同社會發展的需求量相適應。隨著我們國家對于保護環境、節能減排的重視,提高能源利用率就勢在必行。因此這就需要我們的石油企業采取相應的措施,通過“高精尖”技術的應用以及科學的管理模式來促使企業的發展向集約型道路上轉變,從而為更好的適應國家的方針政策而努力,在國家科學的號召之下更好的為人民和社會服務。
1 石油化工工藝管道的作用的和意義
石油能源的開采和利用離不開化工工藝管道,如果將石油比作是“血液”的話,那么在石油的開采和利用過程之中,化工工藝管道便是“血管”。它承擔這石油的開采和利用的全過程,由于石油的流質特點,必須要通過化工工藝管道來實現對于長距離的輸送。如果沒有石油化工工藝管道,那么石油的開采和利用工作便無從談起。因此石油化工工藝管道對于整個石油企業的發展而言起著重要的作用。
石油化工工藝管道的作用便直接要求其在使用過程中一定要有一個強硬的質量基礎作為支撐,來保證石油開采利用順利進行。只有其切實起到了輸送作用,才可以保證石油開采利用工作的順利進行。石油企業的生存發展依靠的便是石油的開采和利用,如果沒有一個良好的基礎設施作為支撐,那么石油開采工作勢必會受到巨大的影響,企業的利益受損是小,關鍵在于其會嚴重影響到社會的更好的發展,以及人民生活質量的提高。
2 保證石油化工工藝管道安裝
石油化工工藝管道直接決定著石油企業能否快速穩定發展,它在石油的開采和利用過程之中也起到了至關重要的作用,因此對于石油化工工藝管道的安裝一定要注意其管理。同時石油化工工藝管道由于施工復雜,一旦使用過程之中發現問題,修復工作十分困難,而且直接影響于整個管道的使用,因此在施工前期一定要做好安裝工作,從而保證石油在開采和利用在降低投入成本的基礎上更加快捷有序的使用。
2.1 加強石油工藝管道安裝前期準備工作的管理
對于石油化工工藝管道自身而言,其作用及其重要性我們已經十分清楚。因此在石油化工工藝管道安裝前期便要做好準備。所謂“九層之臺,起于累土”只有將準備工作做充分之后,才可以保證在隨后的工藝管道安裝過程中,擁有一個正確的發展方向。安裝圖紙便是其中最重要的一項,對于任何的工程建設而言,圖紙就是工程建設之后的模樣。管道安裝能否在今后使用過程之中,更加科學合理的利用直接有圖紙所決定,因此一定要重視圖紙的校對審核工作。對于那些易錯點難點一定要反復計算,同時將損耗情況、地理環境等作為重要參考指標來綜合考慮設計圖紙,會審過程之中一定要抱著嚴謹的態度來進行多層會審,不能草草了事,否則一個細節的疏漏便會在現實施工過程之中以及投入使用之后,一旦出現問題將會被放大千千萬萬倍,所造成的損失更是無法估計。
2.2 加強石油工藝管道安裝過程之中的管理
石油化工工藝管道的安裝效果直接決定了今后的使用效果。石油工藝管道在使用過程之中,大多數的問題出現都是由于安裝不合理導致的。因此一定要加強石油工藝管道在安裝過程之中的管理。讓全體參與石油管道工藝安裝的工藝人員了解安裝的作用以及其重要性,從而在思想上樹立對于安裝工作的嚴謹態度,同時可以設立合理的賞罰制度,通過績效工作這一經濟手段來提升工作人員對與安裝工作的積極性。同時在安裝過程之中設計人員要實地的考察,這樣一來可以指導石油安裝工作的順利頸性,也可以增強安裝工作人員對于圖紙的更好理解,同時在安裝過程之中,一旦發現設計圖紙存在問題,可以及時糾正從而保證石油化工工藝管道的安裝在一個正確的引導下進行,從而保證在今后投入使用過程之中可以高效科學的服務石油的開發利用工作。
3 投入使用之后切實做好石油管道的防腐工作
石油管道在安裝之后的投入使用過程之中,存在的一個普遍問題便是由于土質問題而導致的石油管道的腐銹。因此在石油管道投入使用之后一定要加強工藝管道的防腐工作。
通過對于石油單位進行一個區域性的調查可以發現其最明顯的特征便是土質問題。而其中通常都含危害管道的物質。因此在施工前期便要考慮這一點,從而做好相應的應對措施,從而在最初建設只是將其納入考慮范疇為之后投入使用過程中的石油防腐工作減輕負擔。管道的防腐問題首先要對管線進行壓力測驗,然后進行防腐處理。在進行這個工作時候,在對項目進行遮蔽處理以前,操作人員應該向專業機構提出審查要求,但審核通過以后,然后在聯合相關的部分同時進行審核,認真地探討施工時易于發生的一些細小環節,當發現無誤之后,此時相關機構簽字確認后開始進行。當前形勢下,使用最多的是石油混合瀝青材料以及環氧煤形成的。這種材料在經濟性能上非常合理,所以得到了非常廣的利用,不過因為這種材料存在非常難以治理的污染現象。通過比較我們會發現后一種材料的性能更加優越,因為它非常的易于操作,而且其中的技術水平也很高,因此目前我們大力推廣這種方法。在具體的開展工序之前,要確保外表沒有嚴重的污物以及銹蝕,如果存在這些問題,輔助必要的設備進行處理。通常進行完一次除銹工作之后的一天的時間之內,我們應對管線進行抹漆處理,要保證涂抹的時候不會出現嚴重的不均現象,這樣做的目的是為了盡量的降低出現再次生銹的幾率。但完成此項工作之后,對其進行厚月零點一毫米左右的布料,確保面料整潔光滑。
參考文獻:
[1]王玲初,張晶晶,陳麗霞.關于各類管道施工管理信息系統在揚巴項目的應用分析2011年全國工程建設行業信息化與計算機應用技術交流會,2011.
[2]王慶川,劉紫陽.針對當前石油化工工藝管道安裝工程施工管理過程中的常見問題的分析處理-中國石油和化工標準與質量,2012,37(05).
關鍵詞: 石油化工; 生產工藝; 火災危險性; 防火防爆
中圖分類號:[X937]文獻標識碼: A 文章編號:
近年來,石油化工企業的火災隱患分析及預防已不是新鮮的課題,但隨著科技的迅速發展,石油化工企業不斷技術革新,各種新工藝、新技術、新設備的引進,在給企業帶來活力與效益的同時,也帶來了新的火災隱患,向消防工作者提出了新的挑戰。
1石油化工生產的火災危險性
1.1原料、中間體及產品的易燃易爆性
石油化工生產,從原料到產品,包括工藝過程中的半成品、中間體、溶劑、催化劑、試劑等,絕大多數屬于易燃易爆物質,還有爆炸性物質。《常用危險化學品的分類標準》GB3690-92將145種常用的危險化學品分為爆炸品、壓縮氣體和液化氣體、易燃液體、易燃固體(含自燃物品)和遇濕易燃物品、氧化劑和有機過氧化物、有、放射性物品、腐蝕品等八類。而這八類危險化學品在石油化工生產中被大量使用生產或儲存。而這些物品又多以氣體和液體狀態存在,極易泄漏和揮發。尤其在生產過程中,工藝操作條件苛刻,有高溫、深冷、高壓、真空,許多加熱溫度都達到和超過了物質的自燃點,一旦操作失誤或因設備失修,便極易發生火災爆炸事故。
1.2工藝裝置的火災危險因素
按照功能不同,石化反應裝置可分為爐、器、罐、塔、泵、機以及設備與設備間種類繁多、縱橫交錯的工藝管線等。與其它生產工藝裝置相比,石化生產工藝裝置具有設備高低不一、物料處理量大、工藝操作控制難、動態設備與靜態設備并存等特點。因此工藝裝置具有較大的火災危險性。從裝置本身來看,因為設計不合理、材質缺陷、焊接質量差、密封不嚴、操作失誤或受物料腐蝕、磨蝕等因素均會導致可燃物泄漏,引起火災或爆炸事故。從工藝控制條件的影響來看,石油化工生產大都在高溫、高壓、低溫或負壓條件下進行。如裂解氣的分離要在低溫下進行,催化裂化要在高壓下進行,常減壓蒸餾有負壓操作。高壓操作時對設備的密封性和機械強度要求更為嚴格,低溫操作時要求材料具有良好的高低溫性能。隨著石油化工生產規模的不斷擴大,產品種類的不斷增多,生產技術水平和產品質量的不斷提高,生產工藝控制參數變得更為苛刻,即調節范圍變窄,控制參數向極端方向發展。這就大大增加了設備制造的難度,增大了生產過程的火災危險性。從生產的誤操作來看,石油化工生產中,每一套工藝裝置都有相應的操作規程。但由于種種原因違反操作規程,造成的火災爆炸時有發生。違反操作規程的原因可能由于操作人員素質不過硬,不遵守勞動紀律,生產責任心不強,消防安全意識淡薄,缺乏必要的應急處理常識等。在近年來的石油化工生產中,由于違反操作規程導致的火災或爆炸事故所占比例較大。
1.3特殊工藝的火災危險性
石油化工生產的開車、停車、檢修或生產過程中,通過置換、清掃除對設備、工藝管線、生產車間或廠房內的易燃易爆、有毒物質進行處置,有利于生產的安全。但置換、清掃清洗作業本身具有特殊的火災危險性。被置換、清掃清洗的氣體、焦狀物具有易燃易爆性,置換、清掃清洗不徹底,取樣分析結果不符合標準,置換后可燃氣體沒有排入安全場所,以及操作人員責任心不強等,都可能導致火災或爆炸事故。石油化工生產檢修作業中,動火作業是一種常用的補焊修復方法。實際操作中,因動火作業手續不全、動火前進行動火分析的時間不符合要求或分析化驗結果不準確、動火作業前的隔離措施不當、不按動火作業規程進行動火焊接補漏、防火滅火工作不到位、監護措施不得力等因素,都可能釀成火災或爆炸事故。
2石化企業火災特點
2.1爆炸性火災多,火災危害大
爆炸引起火災和火災中發生爆炸是石化企業火災的顯著特點。其中,先爆炸后燃燒性質的火災最為常見。石油化工企業中的生產原料、產物等多為易燃、易爆化學品,生產裝置多為密閉性壓力容器,一旦生產過程中的易燃氣體泄漏或者易燃液體揮發形成爆炸性混合氣體,遇到明火就會發生爆炸,并引起火災。石油化工企業的生產過程多為連續性操作,工藝流程中各個設備互相連通,發生爆炸后極易迅速波及毗鄰設備導致連鎖性爆炸。控制失利就會造成群死群傷的惡性事故。
2.2蔓延速度快,火場溫度高
石油化工企業的火災燃燒速度比普通建筑火災的燃燒速度快一倍多,燃燒區的溫度一般高500以上。火災中火焰和熱量的傳遞不但會使著火設備升溫快,還會加熱相鄰設備及可燃物,造成爆炸和引燃危險,使火勢蔓延速度加快。
2.3易形成立體火災,撲救困難
石油化工企業火災在初期不易控制,生產裝置布置的立體性和建筑孔洞的互相連通,使得大量的易燃液體四處流淌,極易形成大面積火災或者立體火災。到了火災發展的猛烈階段,火勢發展迅速,火災中產生各種有毒物質,為火災的撲救增加了難度。
2.4火災損失大,影響大
石化企業發生火災除了造成財產上的巨大損失外,還會對社會穩定造成一定影響。而且如果撲救不及時會造成大量的人員傷亡。石化企業一旦發生大。爆炸會對所處城區構成很大威脅,給人們的日常生產生活帶來不利影響。
3 安全對策
研究石油化工企業中火災發生的原因,火災形成過程,以及存在的各種火災危險因素,火災分析方法,并依據其探討相應的預防措施,以減少重度火災和突發火災勢在必行。
3.1安全預評價
安全預評價的主要任務是在石油化工企業投資建設前,對石油化工企業規劃的合理性與科學性加以評估。根據石化企業的生產特點及生產流程確定企業的選址是否符合相關要求。防止由于選址不合理造成的嚴重后果,將火災隱患消滅在萌芽期。安全預評價的另外一個任務是對安全設計進行審核,從根本上杜絕事故的源頭。
3.2進行安全評價
安全評價與日常安全管理工作和安全監督監察工作不同,它主要從事故發生的可能性,事故的影響范圍與損失程度三方面入手,按照科學的程序和方法,對生產過程或某種操作過程的固有的或潛在的危險因素,發生事故的可能性以及這些危險因素可能造成的損失或傷害程度進行識別、分析和評估,并以設定的指數、級別或概率,確定其發生的概率和危險程度,以便采取最經濟、合理及有效的安全對策,保障系統的安全運行,為預防事故的發生提供行之有效的安全對策和管理方法。在對石油化工企業的安全評價中,對設備施工安裝、運行維護、停車檢修及系統的安全評價具有重要意義。目前,比較先進的安全評價的方法主要有模糊評價方法、神經網絡評價法和遺傳算法評價等。
3.3重大危險源的辨識
事故的發生有兩個前提,第一是存在重大危險源,第二是存在失控的偶然事件。目前,對于危險源的辨識有很多種方法,縱觀目前常用的幾種危險辨識方法,大多數危險辨識方法都依賴于評價人員良好的素質和經驗,依賴于評價人員的主觀認識和判斷。但是,即便評價人員具有豐富的經驗,也難免會遺漏一些危險因素。因為除相互作用矩陣分析法外,其他危險辨識方法都不是結構化的方法,缺乏系統性,此時一般均采用“頭腦風暴法”和其他辨識方法結合來實現危險辨識的嚴密性和完整性。
3.4實現石化企業的本質安全化
以往我們從石油化工企業生產的某個部位,某個單元或某個操作環節的防火來研究,探討的較多,但它有局部性、被動性的缺陷,為了從根本上解決石油化工企業的安全管理問題,必須提出一個根本的解決方法即向企業裝置、工藝的本質完全化邁進。這方面,美國的工藝過程安全管理(簡稱PSM),較好地解決了一個難題。它是目前美國石化企業安全管理的熱門話題,它在全面安全管理的基礎上,為預防重大惡性火災、爆炸事故的發生,對于具有潛在的災難性泄漏的裝置和工藝過程,要求從裝置的設計,建設開工,運轉,檢查,維修及更換中,其是在建立較完善的集散式計算機控制系統來運行工藝過程控制的基礎上,建立一條緊急停車系統,使安全系統的可靠度達到極高的水平(可達99.999%),從而進行系統的全面安全管理。
3.5做好各種事故處置預案,定期演練
化工企業要針對廠礦工藝裝置危險區,深入一線熟悉、掌握實際情況,制定滅火預案,并定期組織演練,在演練中發現問題修正預案,使預案貼近實戰,提高處置事故的整體能力,一旦發生事故,能有效處置,最大限度的減少人員傷亡和財產損失。