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中圖分類號:F426.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)18-0157-01
現在石油化工是諸多行業的基礎及動力來源,石油衍生產品與現代人的生活息息相關。但石油化工產品在生產或使用過程中,往往會產生大量污染物,其中以氣體污染物為主,對環境破壞嚴重,進而導致霧霾、酸雨等不正常天氣,威脅著人們的健康。因此,在發展石油化工的基礎上,應加強對綠色石油化工工藝的探討,從生產工藝的角度減少石油產品中的有害物質,進而達到優化大氣質量、保護環境的目的。
一、簡述綠色石油化工工藝相關概念
(一)綠色石油化工工藝的定義
化工工藝即化學生產技術,是指化工原料通過相應的化學反應形成最終產品的過程和具體方法,是化工實驗室實驗內容的放大。針對不同的化工原料和目的產物,化工工藝差異性較大,有害物質類別、性質、形態等也不盡相同,綠色石油化工工藝即針對這種差異性,通過科學的方式,在生產、反應過程中,消除、減少或回收其中的環境有害物質,以達到優化環境質量的目的。
(二)綠色石油化工工藝主要內容分析
原子經濟性是綠色石化工藝的核心,即在原料利用率最大化的基礎上減少浪費。院子經濟性的具體內容為,充分利用參加生產化學反應的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反應過程中采取相應的措施降低有毒有害物質的產生量,以兼顧提高產量和保護環境兩種工藝要求。
綠色石化工藝的主要內容為,注重再生新能源的開發,盡量減少石油原料的使用。為達到保護環境的目的,在石油化工產品生產加工過程中,應盡量控制減少原料的使用,積極發展新能源代替傳統石油產品。此外,綠色石化工藝應就一般生產廢棄物的回收利用環節進行優化。一方面,提高原料的利用率,避免浪費;另一方面,對于不可再利用的有害廢物集中進行處理。
二、綠色石化工藝發展進程簡介
(一)創新原子經濟反應
原子經濟反應是由原子經濟性相關概念發展來的,其理想狀態為在石油化工生產反應中,所有的原料原子均參與反應,并全部轉變為目的產物,沒有有毒有害廢物產生,原料利用率為100%,即實現工藝廢物零排放目標。隨著我國石油化工產業不斷發展,石油化工生產規模擴展迅速,百萬噸、千萬噸級的石油化工項目逐漸成為主流,應用原子經濟反應可有效提高產品產量、控制減少工藝廢物的產生量,對于促進石油化工與環境的和諧發展,具有重要的現實意義。目前,部分有機原料的生產合成反應,已經完成了由傳統的二次反應到現代原子經濟反應的轉變。例如,現代環氧乙烷生產工藝,就利用乙烯直接氧化法和環氧乙烯原子經濟反應工藝制取法,代替了傳統的氯醇法二次制備工藝。原子經濟反應以經濟性、高效性、綠色環保性等特點,已經成為近幾年綠色石化工藝的重要課題,具有廣闊的發展前景。
(二)無毒害原料的研發利用
現階段,在部分石油化工生產過程中,為獲得某些特定的化學官能團,操作人員仍延續傳統的生產工藝,使用一些帶有毒性甚至劇毒性的光氣作為生產原料。但站在石油化工與環境和諧發展及操作人員健康的角度分析,此類有毒物質并不具相應的適用性,故而應積極探索無毒無害的生產原料替代此類有毒物質,以提高生產的安全性、環保性。在石油化工領域,相關人員已研發出一種制取異氰酸酯的無毒害新技術,其主要內容技術即是以無害物質替代傳統劇毒光氣進行生產,目前這種方式已經在工業生產中得到相應的應用,并證明了其科學性、有效性。利用CO制取異氰酸酯的工藝技術已經在某些特定反應中投入使用,同時利用CO2替代傳統光氣的工藝試驗也取得了一定的成績,正式投入使用指日可待。
三、綠色石化工藝發展需解決的問題
(一)石油化工生產危險性問題
石油化工受其工藝特殊性限制危險性較大,石油化工工藝生產危險內容包括腐蝕、爆炸、高溫、高壓、劇毒、易燃、窒息等。而化學反應環節是石油化工生產中必不可少的環節,對其進行綠色工藝創新,存在任何微小問題,都有可能造成生產事故,進而造成不可估量的損失。
(二)能源損耗嚴重問題
我國石油能源儲備總量并不充裕,但石油能源消耗總量巨大,需外購大量石油原料維持能源消耗和生產的平衡。石油化工行業原料有效利用率低,是影響我國石油化工行業發展的重要因素之一。根據相關調查數據顯示,我國石油化工業單位能耗創造的實際經濟價值遠低于實際發達國家,每單位GDP能耗則遠超實際平均水準。如持續這種粗放式的生產方式,以高能耗、低生產的特點擴大生產,則會進一步加劇能源消耗與生產見的矛盾,從而影響石油化工企業的發展。
四、促進綠色石油化工工藝發展的有效措施
綠色工藝的目的是通過生產工藝調整,從根本上解決傳統石油化工的環境污染問題,進而達到綠色生產、減低排放、保護環境的目的。為推動綠色石化工藝發展,應積極落實以下三點內容:一,加強對原子經濟反應的探索,不斷優化反應工藝和反應催化劑,以實現原料有效利用率的最大化目標;二,強化企業內部管理及工藝操作管理,強化操作人員生產安全意識,積極落實“三不傷害”相關內容,以保障生產安全和設備安全;三,積極研發綠色環保原料替代傳統有害原料,充分利用再生自然材料進行化工生產,并重點強化一般廢物回收、集中處理等工藝內容。
結語:
現代社會發展離不開石油化工行業的支持,發展綠色石油化工工藝既是社會發展的客觀要求,可是石化行業在保護環境方面應承擔的責任。隨著科學技術的發展,人們對于物質的研究由宏觀視角逐漸轉入微觀視角,致使原子經濟反應逐漸成為現實。通過原子經濟反應和再生無害原料,可有效提高石油化工生產效率、減低污染排放,從而促進石油化工和自然環境的良性發展。
參考文獻:
[1] 韓英杰.淺談綠色石油化工工藝[J].化工管理,2014(12).
[2] 李曉峰.綠色可持續發展石油化工生產技術新進展[J].當代化工,2015(08).
離子液體是由離子組成的一種液體,由于構成離子、離子狀態環境不同等,離子液體可以分成很多種,但是都可以統稱為離子液體,在石油化工中,離子液體通常都是作為一種催化劑或者有機溶劑進行使用。
1 石油化工中離子液體的催化作用分析
目前離子液體在石油化工中,作為催化劑使用主要有三個方面,首先就是烷基化反應,在傳統的石油化工中,對于烷基化反應的通常都使用硫酸等易揮發的催化劑,而且具有很強的腐蝕性,這樣在反應的過程中,不但會對相關的設備造成腐蝕,易揮發的特性也容易導致催化后的產物被帶到空氣中,在催化反應的過程中,催化劑對于催化的環境很嚴格,在大批量進行生產時,很難達到催化反應所需的環境,催化的效果很不理想,在進行催化作用后,由于廢棄的反應試劑具有腐蝕性和揮發性,很難對其進行處理。而離子液體作為一種綠色有機溶劑,不需要考慮設備的腐蝕和廢棄催化劑的處理,在催化反應完成后,可以通過對催化后的離子液體進行簡單的處理,再次的投入使用,離子液體對催化環境的要求也很低,容易進行大批量的生產的。
石油化工中離子液體作為催化劑的作用還有加氫的反應,由于實際的石油化工中,經常會有不飽和的脂肪烴等出現,這些物質的存在,嚴重的影響了石油的質量,如果不經過處理直接使用,將會產生很多污染的氣體,因此,在石油化工中,必須對這些物質進行分離和加氫等措施,而傳統的硫酸等催化劑,由于其使用過程中的諸多缺點,已經無法適應目前石油化工的發展,必須采用一些綠色有機溶劑對傳統的進行替代,離子液體就是一個很好的替代品,在加氫的反應中,如果使用離子液體作為催化劑,不但能夠在很大程度提高加氫反應的效率,反應之后的產品也很容易進行分離,既保證了反應過程的綠色無污染,又提高了反應的效率,反應的過程不需要一個苛刻的環境,也容易進行工業化的生產。
離子液體作為催化劑在石油化工中還可以進行氧化反應,在目前的石油化工中,氧化反應是實際生產中主要的反應之一,因為石油的烴類產物基本都是通過氧化反應得到了,經過氧化后可以從石油中提煉出很多副產物,目前使用傳統的催化劑進行反應后,由于得到的產物不是一種,而且催化反應的效率較低,很難將得到的產物進行分離,如果采用離子液體作為催化劑進行反應,就可以很好的提高催化反應的轉化率,同時也便于催化后的產物分離,可以很好的解決傳統催化反應中存在的問題。
2 石油化工中離子液體的有機溶劑作用分析
在傳統的石油化工中,通常都是選擇分子溶劑作為各種反應的環境,而在實際的選擇過程中,分子溶劑的種類比較少,在反應后分離催化劑和產物也比較困難,與之相比,離子溶劑就可以很好的避免這些問題,由于離子的種類非常多,可以選擇的離子溶劑也就很多,離子液體作為溶劑在反應的過程中不但能夠提供一個反應環境,還能提高催化劑的活性,提高反應的效率,根據實際的反應針對性的選擇離子溶劑,在反應后催化劑等可以溶解在離子液體中,這樣就可以簡單、方便的對反應后的產物進行提取,而溶解了催化劑后的離子溶劑,還可以再次進行使用,由此可見,選擇離子液體作為石油化工反應中的有機溶劑,對反應效果的提升,目前的石油化工中,離子液體作為有機溶劑進行使用主要有以下兩個方面。
首先就是脫硫的反應,由于石油中通常都含有大量的硫化物,如果不進行處理,石油在燃燒的過程中就會產生SO、SO2、SO3等有害氣體,而在大力發展低碳經濟的今天,產生這種有害氣體顯然不行,必須對石油進行脫硫處理后才能投入使用,在目前的石油化工,脫硫反應都是通過加氫反應,但是在加氫反應的過程中,對氫氣的消耗量較大,而且反應后還會引起辛烷值降低等,這就導致目前石油化工中的脫硫反應成本較高,而且效率低下,在這種背景下,相關的專家和學者都對石油的脫硫反應進行了研究,經過研究發現,如果用離子液體作為反應的溶劑,通過電解、用其他化學物進行萃取等方法,可以很好的除去石油中硫化物,這些方法都很好的解決了傳統加氫脫硫反應中存在的問題。
離子液體作為溶劑的另一個作用就是對漏油的處理,由于石油的產量相對的集中在中東地區,其他地區基本都要向中東地區購買石油,然后通過游輪的運輸到達目的地,但是受到各種環境因素的影響,石油在運輸的過程中會發生漏油的事故,石油的泄漏對海洋有很大的危害,尤其是海洋中的魚類生存環境會受到威脅,因此對于漏油的處理一直都是一個難題,泄漏的石油通常都是原油,只有很少的成品油,這些石油的成分非常復雜,甚至會含有一些懸浮物,泄漏的之后影響的面積通常都很大,處理起來非常困難,目前使用較多的處理方法有膜技術等,但是這些處理方法的效率都較低,隨著離子液體在石油化工領域應用的深入,有人開始對離子液體處理漏油進行了研究,發現離子液體對水中有機物的去除率非常高,但是離子液體的價格貴,因此在實際的漏油事故中應用的很少。
3 結語
通過全文的分析可以知道,石油化工中離子液體的使用范圍非常廣泛,基本涉及到了所有的化學反應,在使用了離子液體代替傳統的催化劑和分子溶劑后,對反應的效率和產物的提取都有很大程度的提升,而離子液體本身無污染,在進行反應之后可以回收再次使用,更是符合了目前綠色化學的概念,但是由于目前離子液體的成本相對較高,在一定程度上阻礙其在石油化工中的普及應用,相信隨著技術的發展,離子液體的價格也會降低,或者有新的低成本、無污染催化劑和溶劑出現。
參考文獻
前言
機電一體化是信息技術、機械技術以及電子技術等多方面的學科相互滲透、相互融合結果,由此來說,機電一體化是一門綜合性很強的學科,隨著機電一體化技術在石油化工機械的廣泛應用,進一步使石油化工企業的生產效率和科技化水平得到了提高,大幅度的增加了企業綜合競爭能力,但是由于中國在石油化工機械方面的機電一體化措施起步比較晚,與國際水平還具有著相當的差距。石油化工中機電一體化的研究探討與應用,是阻擋現今國內石油化工工程發展的主要問題。
1.機電一體化概念和在石油化工機械中的應用價值分析
1.1對機電一體化概念的分析
機電一體化指的是機械設備、信息設備以及軟件進行合理的有機結合,通過計算機軟件和科學技術有效的實現機械設備的數字化和信息化,進一步的提高機械設備的智能性以及功能性水平[1]。在結構上來分析,機電一體化具有自動化、智能化以及功能化等特性。通過石油化工機械機電一體化的應用。有效地實現石油化工機械的故障檢查、自動報警以及在線監控。對于石油化工機械的發電與傳動系統進行動態監控,一旦石油化工機械工作時出現故障就會自動報警、自動檢查定位,大幅度的提高了石油化工企業的工作效率和企業自動化水平。
1.2機電一體化在石油化工機械中的應用與價值分析
隨著世界經濟的飛速發展以及石油化工行業的深化改革,機電一體化在石油化工機械中的應用,也成為了時展的趨勢。進一步促進中國石油化工行業整體發展的要求,提高生產的高效性與安全性、機械設備的信息化水平、工作環境的整潔度以及采礦結構的優化性。在其他一些發達國家,機電一體化技術已經相對成熟,廣泛應用于石油化工企業之中,并且更加強了企業的管理水平和技術水平。
1.3機電一體化的應用能大幅度的提高石油化工企業的生產效率
對于中國國內石油化工企業的現狀分析,雖然絕大部分企業都已經采用了機械生產這種生產模式,但從宏觀上來看,工人的勞動強度大、危險性高、作業環境太差,并且機械化水平較低[2]。由于這些潛在的因素,嚴重的阻擋了中國石油化工健康而又快速的發展腳步,隨著機電一體化應用水平以及應用程度的提高,能夠在提高石油化工企業生產效率的同時,將生產成本降到最低,并且也使企業的綜合競爭能力得到了極大的提高。
1.4在線監控、自動報警和故障診斷功能的應用
目前大部分的石油化工企業正在或者已經完成了石油化工機械監控系統的安裝與使用,監控系統能夠有效地監控石油開采系統、動力系統、制動系統、液壓系統以及運輸系統等重要工作系統。如果一旦這些系統發生異常現象,那么監控系統能夠第一時間向有關負責人發出警報、電話或者短信進行提醒,在線監控的優點有很多,不僅可以自動診段故障信息,還能及時的發出警報,既減少了維修時間和成本,也提高了設備的使用壽命,并且對相關安全事故責任人的管理水平進行了有效的提高[3]。
2.機電一體化在石油化工機械中應用的發展方向
2.1石油化工機械的智能化
隨著生產實際的需求和科學技術的發展,對于產品智能化的要求也逐漸增多。這對于機電產品有了新的要求和標準,需要機電產品具有相當的智能性,能夠進行邏輯判斷和推理,并且自主進行決策。如今,人工智能化技術在不斷發展,心理學,混沌動力學以及神經網絡等方面的技術研究都有了新的進展與發現,這位提高機電一體化水平,提供了更好的發展前景。
2.2網絡化趨勢發展
具有機電一體化技術的石油化工機械產品一經研制出來,只要質量沒有問題,并且功能有其獨到之處,那么很快就會暢銷全國。由于信息的全球化發展以及網絡的普及,各種遠程監視和控制技術將一定會得到飛速發展,對于機電一體化來說,這種遠程控制的終端設備本身就是其在實際意義上的一種體現。并且伴隨著家用電器網絡化,家庭網絡將不同的家用電器通過計算機為中心,將其連接成計算機集成家電系統,這也是機電一體化在向著網絡化發展的一種體現,一旦機電一體化與網絡相結合,那么,對于石油化工機械制造來說,也是一次重大的突破。
2.3對于石油化工機電一體化技術應用發展趨勢的總分析
機電一體化技術應用于石油化工機械設備的發展趨勢包括:其一,以信息技術和軟件程序為前提的設備智能化應用;其二:實現全面國產化,擺脫對于外國產品高度依存的困境;其三:進一步提高石油化工機械設備的自動化水平;其四:進一步加大高度自動化石油化工機械設備的研究力度,實現石油化工機械從實驗室到生產一線的轉變;其五:通過機電一體化技術的應用實現石油化工機械設備的集成化和迷你化;其六:對于機電一體化在石油化工機械方面的應用,不僅要擴大企業的利潤空間,提高企業的生產效率,還要相應地降低生產成本,減少員工的工作壓力,實現更加全面的現代化改造。
3.結論
從上文的分析與討論來看,隨著科技的迅速發展和社會的不斷進步,機電一體化技術與石油化工機械的緊密結合已經成為了發展的必然趨勢,雖然二者結合的設備在實際的工作中還存在著一些問題,但是它的高性能和智能化等特點都要明顯強于當今石油化工領域的其他技術,所以,它是現在以及未來石油化工機械制造的發展的一個新的方向,在我國石油化工生產領域中扮演著不可缺少的重要角色。
參考文獻:
一、石油化工污水的概述
石油化工企業在帶來巨大經濟效益的同時,也產生了大量的污水,對生態環境造成了嚴重的影響。石油化工是以石油為主要生產原料,通過裂解、精煉、重整、合成等工藝加工成有機物的過程。通常石化生產過程較長,生產裝置種類較多,使得所生成的污水量也很多,石化污水中主要含有氨氮、硫、氰化物等物質。并且生成的污水中會有多種和有機化學有關的污染物,例如烴類化合物、胺類化合物等,使水質結構變得更加復雜,給污水處理設施帶來的重要影響。
二、石油化工企業污水的現狀分析
石油化工企業污水的現狀主要包括:
(1)污水水質日益復雜。隨著石油化工企業競爭的激烈,利潤空間逐漸萎縮,更多的企業開始實行煉化一體化,將核心產業向精細化工方向發展。原油質量在世界范圍內變差的趨勢越來越嚴重,國內生產的原油也開始向重質、高稠方向發展,這類石油的生產數量已經逐漸加大,面φ庵智榭觶石油化工企業必須加強原油深加工能力的建設。另外,水資源的緊張造成石油化工企業對生產過程中的水循環使用加強重視,污水的排放經過多個工藝流程,導致污水中難降解有機物的濃度和污染物種類的增加。
(2)污水含硫量不斷增加。隨著環保概念的不斷深入,含硫和高硫原油的價格差距拉大,高硫原油加工的工藝逐步完善,低硫原油的比例逐漸減少。減壓塔頂油水分離罐、催化裂化富氣洗水等成為含硫污水的主要來源。原油的品質變差,導致石油化工企業污水水質惡化、水量增加。
(3)污水的深度處理和回用現狀?;谑突て髽I污水水質越來越復雜,傳統的污水處理工藝流程很難滿足達到環境保護要求,污水必須經過深度處理才能滿足污水排放標準。此外,國內1/3以上的石油化工企業地處干旱缺水地區,在一定程度上存在供水不足的問題。鑒于水資源短缺的緊迫性和污水處理的重要性,石油化工企業的污水處理要轉變思路,改良技術。
三、石油化工企業污水的處理工藝及其處理措施分析
1.石油化工企業污水的處理工藝。
石油化工企業生產過程中需要經過裂解、精煉等一系列生產工藝,生產加工的構成中有多種生產裝置的加入、生產的過程時間長,污水的排放量較大。污水中含有硫氨氮、酚、氰化物等污染物,對環境的危害很大。由于企業生產的產品不同,所產生的污水中污染物的成分也各不相同,其中還包括許多有機化學產品相關的特征污染物,如芳香胺類化合物、雜環化合物等,導致污水水質復雜,含毒物質眾多,污水處理比較困難由于缺乏節水和環保意識,石油化工企業在發展的初期,每個生產企業生產裝置的進水管線都采取并聯設置,每一生產裝置都使用新鮮水,污水則全部排入污水處理設施。
隨著石化工藝的發展和人們環境意識的增強,在某些對水質要求不高的工藝生產時,可以使用新鮮水與其他工藝產生的污水以一定比例混合的水,還可以利用一定的處理工藝對污水進行處理并循環使用,不僅節省了水資源,而且提高了水的循環利用率。石化工業過程中污水的處理回用已成為備受關注的發展趨勢。石油化工企業在進行污水處理時,采用的基本工藝有隔油、氣浮、生物處理和后處理。
⑴隔油池包括平板隔油和斜板隔油兩種。油膜在隔油池平板區域更新速度較慢,流動性差,而斜板隔油池表面負荷高,因此在石油化工企業得到廣泛應用。
⑵氣浮是利用高度分散的微小氣泡作為載體粘附污水中的懸浮物,使其隨氣泡浮生到水面得以分離,在石化污水處理中得到推廣應用。
⑶經過氣浮處理之后的出水,油的質量濃度應盡量控制在30mg/L以下,不超過50mg/L,以免影響后續生化處理。經過處理后的污水,還用根據需要進行過濾、消毒等后續處理。
2.石油化工企業污水處理的措施。
(1)含油污水的處理。
含油廢水的主要來源于油氣和油品的冷凝水和洗滌水、化驗室排水、反應生成水、煉油設備洗滌排水、機泵填料函冷卻水、油罐切水等,含油廢水處理時經斜板隔油池后,在重力作用下進入集水池,然后用污水水泵打人到―級氣浮池中進行氣浮除油,大部分的油在一統氣浮池被除去回收。
(2)含硫污水的處理。
我國通常采用物化處理法對含硫污水進行處理,主要包括氧化法、沉淀法、堿吸收法、氣提法等。運用氧化法和汽提法是石油化工企業普遍才去的措施,這種方法對污水中硫的去除率高達90%以上。使用氧化法對含硫污水進行處理,一般常用的催化劑有醌類化合物、錳、鐵、鈷、銅等金屬鹽類,這種方法的原理是利用空氣中的氧將硫化物氧化成硫酸鹽或硫代硫酸鹽。除了傳統的物化法,新出現的濕式空氣氧化法、超臨界水氧化法、催化濕式氧化法等物化法,能將污水中的六氧化成無極硫酸根,有效脫除臭味并提高難生化、高濃度有機污水的可生化性。在汽提法的處理過程中可分為單塔及雙塔兩種類型,單塔的氣壓汽提塔適用于氨含量較低的污水中,分為無側線及有側線抽出兩種類型,前者可用于含硫化氫和氨較低的污水中,并且在水中允許氨的存在但嚴禁含有硫化氫,因為氨不會影響對污水中生物的處理。
(3)污水深度處理和回收利用。
基于我國水資源的現狀,石油化工企業面臨的重要問題是水資源短缺,石油化工企業在生產過程中使用的新鮮水資源少部分以蒸汽形式揮發,大部分最終成為污水并被處理排放。經過處理后可以繼續被企業利用,其中循環冷卻水和脫鹽水的補水是污水回用的主要方向。發達國家注重節水技術,從源頭對取水總量進行控制,可以作為借鑒。借鑒膜技術超濾和反滲透處理石油化工企業污水時應注重技術控制,避免操作不當造成經濟損失。另外,可以將城市生活污水回用于工業生產補給水。
結束語
石油化工企業具有用水量大、污水排放成分復雜、降解困難以及對環境污染非常嚴重的特征。從保護環境和節約資源的角度出發,必須加強對石油化工企業的污水進行處理,因此對石油化工企業污水處理的分析具有重要意義。
參考文獻:
[1]李雪梅.遼河油田污水處理與回用技術需求分析[J].中國化工貿易,2013(03)
離子液體作為催化劑在石油化工中還可以進行氧化反應,在目前的石油化工中,氧化反應是實際生產中主要的反應之一,因為石油的烴類產物基本都是通過氧化反應得到了,經過氧化后可以從石油中提煉出很多副產物,目前使用傳統的催化劑進行反應后,由于得到的產物不是一種,而且催化反應的效率較低,很難將得到的產物進行分離,如果采用離子液體作為催化劑進行反應,就可以很好的提高催化反應的轉化率,同時也便于催化后的產物分離,可以很好的解決傳統催化反應中存在的問題。
在傳統的石油化工中,通常都是選擇分子溶劑作為各種反應的環境,而在實際的選擇過程中,分子溶劑的種類比較少,在反應后分離催化劑和產物也比較困難,與之相比,離子溶劑就可以很好的避免這些問題,由于離子的種類非常多,可以選擇的離子溶劑也就很多,離子液體作為溶劑在反應的過程中不但能夠提供一個反應環境,還能提高催化劑的活性,提高反應的效率,根據實際的反應針對性的選擇離子溶劑,在反應后催化劑等可以溶解在離子液體中,這樣就可以簡單、方便的對反應后的產物進行提取,而溶解了催化劑后的離子溶劑,還可以再次進行使用,由此可見,選擇離子液體作為石油化工反應中的有機溶劑,對反應效果的提升,目前的石油化工中,離子液體作為有機溶劑進行使用主要有以下兩個方面。首先就是脫硫的反應,由于石油中通常都含有大量的硫化物,如果不進行處理,石油在燃燒的過程中就會產生SO、SO2、SO3等有害氣體,而在大力發展低碳經濟的今天,產生這種有害氣體顯然不行,必須對石油進行脫硫處理后才能投入使用,在目前的石油化工,脫硫反應都是通過加氫反應,但是在加氫反應的過程中,對氫氣的消耗量較大,而且反應后還會引起辛烷值降低等,這就導致目前石油化工中的脫硫反應成本較高,而且效率低下,在這種背景下,相關的專家和學者都對石油的脫硫反應進行了研究,經過研究發現,如果用離子液體作為反應的溶劑,通過電解、用其他化學物進行萃取等方法,可以很好的除去石油中硫化物,這些方法都很好的解決了傳統加氫脫硫反應中存在的問題。
離子液體作為溶劑的另一個作用就是對漏油的處理,由于石油的產量相對的集中在中東地區,其他地區基本都要向中東地區購買石油,然后通過游輪的運輸到達目的地,但是受到各種環境因素的影響,石油在運輸的過程中會發生漏油的事故,石油的泄漏對海洋有很大的危害,尤其是海洋中的魚類生存環境會受到威脅,因此對于漏油的處理一直都是一個難題,泄漏的石油通常都是原油,只有很少的成品油,這些石油的成分非常復雜,甚至會含有一些懸浮物,泄漏的之后影響的面積通常都很大,處理起來非常困難,目前使用較多的處理方法有膜技術等,但是這些處理方法的效率都較低,隨著離子液體在石油化工領域應用的深入,有人開始對離子液體處理漏油進行了研究,發現離子液體對水中有機物的去除率非常高,但是離子液體的價格貴,因此在實際的漏油事故中應用的很少。
通過全文的分析可以知道,石油化工中離子液體的使用范圍非常廣泛,基本涉及到了所有的化學反應,在使用了離子液體代替傳統的催化劑和分子溶劑后,對反應的效率和產物的提取都有很大程度的提升,而離子液體本身無污染,在進行反應之后可以回收再次使用,更是符合了目前綠色化學的概念,但是由于目前離子液體的成本相對較高,在一定程度上阻礙其在石油化工中的普及應用,相信隨著技術的發展,離子液體的價格也會降低,或者有新的低成本、無污染催化劑和溶劑出現。
作者:崔萬江 單位:大慶華科股份有限公司
石油化工是化學工程專業的一門重要專業技術課程,對學生樹立工程概念、分析和解決工程問題的能力的培養具有十分重要的作用,對化工、高分子材料等相關專業復合型人才的培養具有舉足輕重的地位,是各高校課程建設的一個重點。尤其是作為我學院首次開設的課程,由于其內容煩瑣、實踐性強,被公認為是本專業中非常重要而又難講的課程,因此迫切要求授課教師們不斷的探索教學技巧、改進教學方法。
一、網絡課程建設
單純講授大量的學習內容的教育模式已經過時,尤其不適于社會實踐性較強的石油化工課程的教學。因此迫切要求授課教師們不斷的探索教學技巧、改進教學方法。多媒體計算機技術和網絡技術,是當前高等教育改革與發展的突破口。它滲透于教學手段的改革和教學內容的創新,同時還促進教育觀念、教學形式、教學方法、教學結構、教學思想和教學理論的變革,是高等教育適應社會發展的迫切需要。石油化工課程涉及到大量的工藝流程,國內外的生產路線、關鍵設備等,僅憑老師的口頭講述,便讓學生徹底領悟是不可能的。針對課程的特點,應用現代化的教育方法,通過多媒體教學、網絡課堂討論學習、試題庫建設等,把這些抽象的、僅憑語言難以表達清楚的核心內容制作成素材,(比如,化工廠實際拍攝的典型化工流程及其設備并配合專業講解),授課時可隨時調出播放,讓學生較直觀感受。根據不同內容的需要,采用圖形、動畫、視頻錄像的處理等技術,使課件更加科學、形象、生動和豐富,提升課程建設水平。
1.課本上枯燥的文字介紹部分,盡量以影像文件的形式播放,更利于學生接收,并激發起進一步學習了解的興趣。比如,石油化工行業的根本-石油的本質,以科普紀錄片的方式播放,與傳統文字的泛泛描述相比,直觀、形象、立體、簡潔而印象深刻。
2.將復雜的化工生產過程,與學生已經學習過的有機化學實驗過程演示相結合。目的:溫故知新,以簡化繁,使學生對化工過程本質有清晰的認識。我院該課程開設的對象是大三的學生,將他們操作過的常減壓蒸餾等實驗過程,以錄像的方式回放,從心理上拉近學生與實際化工生產的距離,架設理論與實踐之間的橋梁。
3.在教學過程中配合典型化工裝置的清晰圖片,先進化工廠實際拍攝的典型化工流程及設備視頻配合講解,強調理論教學與實踐教學的結合。實際化工設備龐大,生產過程繁雜,單純理論的講述,對沒有工廠見習條件的學生,流程圖的剖析都是平面的。工廠生產錄像的采用,使學生對化工工藝流程的印象豐滿、立體、生動、真實。
二、將大師引入講堂
在課堂教學中使用啟發式,講授和討論相結合,另外,利用網絡提供的免費教學資源,創新性的將化工行業的重量級大師引入課堂,采用主講教師的授課與有關專家講座相結合的方法。根據課程特點,組建并不斷更新網絡課程內容,使網絡成為課堂講授之外的學生學習的課外信息源。
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)37-0040-02
一、引言
《石油化工工藝學》是繼基礎課和專業基礎課之后,化學工程與工藝專業主干專業課程之一。其主要任務是從石油化工生產工藝角度出發,運用化工過程的基本原理,闡明石油化工工藝的基本概念和基本理論,介紹典型工藝的生產方法與工藝原理、典型流程與關鍵設備、工藝條件與節能降耗分析。與化工專業其他課程相比,該課程具有明顯的特殊性:綜合性強,知識點多;課程內容廣泛,新工藝多;應用性強,理論與實際緊密結合。所以剛剛完成基礎課和專業基礎課學習、缺乏工程概念和實踐經驗的大學生,要面對以原油蒸餾、催化裂解、催化重整等工業化裝置為研究對象的非理想的、動態的、復雜多樣的生產實際問題,以及大量的新概念、新工藝等,會感到無所適從,甚至厭煩、畏懼。目前,《石油化工工藝學》仍以課堂教學為主。雖有少學時的實踐教學,但企業從確保生產穩定、安全等方面考慮,不允許實習學生動手操作。另外,傳統的“一塊黑板,一支粉筆”的教學方法根本不能讓學生對復雜的實際工藝過程真正理解、掌握,更不要說現場實際控制操作了。所以該課程教學效果較差,急需改革。針對該課程的特點及教學現狀,為了確保教學質量,提高教學效果,我們進行了教學改革探索。
二、強化課堂教學
《石油化工工藝學》以課堂教學為主。為了提高教學質量,培養學生興趣和學習的積極性、主動性,更好地實現理論與實踐的有機結合,首先應以教學手段的改革強化課堂教學。一方面引入了多媒體教學手段,借助多媒體的聲光交互、動靜結合的特點給學生全新的視覺感受,極大地提高學生的學習興趣;以圖片、聲像資料和動畫方式展示一些設備和生產工藝流程,解釋一些抽象的原理,展現一些復雜工藝流程中單元操作的實現過程等,直觀、形象,能幫助學生深入理解、開闊視野、增加興趣,使其在有限的時間內容易接受,實現了高效且良好的教學效果[1]。另一方面應借助學校開通的網絡教學平臺,豐富課堂教學內容,在教學過程中根據需要及時地向學生介紹最新工藝、與課程相關的國內外研究動態、企業生產現狀等,并對社會行業發展和人材結構需求等信息進行傳遞。除此之外,網絡教學平臺還可以實現師生的互動,使老師及時了解學生的困惑和對課程的掌握情況,以便課堂教學中有的放矢。這些教學手段的實施都大大地提高了教學質量和教學效果。其次以教學方法的改革強化課堂教學。傳統的“滿堂灌”教學方法,已無法滿足要求,需要采用多種教學方法并用。譬如啟發引導式[2]、討論式、情境教學式[3]、工程案例式[4,5]等。該方法既能增加師生之間的教學互動,又能激發學生的好奇心、學習興趣和求知、探索精神;既培養學生將基礎理論應用到專業課中的學習方法,又提高學生對實際問題的綜合分析能力和解決能力。這些教學方法的改革活躍了課堂氛圍,實現了師生的共同參與,改善了教學效果,提高了教學質量。
三、加強實踐教學
石油加工過程錯綜復雜。雖然課堂教學中運用多種教學方法,既注重了知識的交叉和融合,又注重了知識領域的拓寬和工程案例的結合,但是學生沒有實踐經驗,缺乏綜合分析的能力和將理論知識應用到實際工程問題的意識,所以必須加強實踐教學環節。認識實習、專業綜合實驗、頂崗實習等多種實踐類教學手段,不僅僅是理論教學的補充和完善,更是學生實踐能力培養與訓練的重要教學環節。首先使學生通過認識實習對石油化工工藝主要工藝的生產有一定的概念和認識,然后通過課堂教學,在具備“必須、夠用”理論知識的基礎上,通過專業綜合實驗、頂崗實習等實踐環節,循序漸進的分層實訓,使學生逐步將石油化工工藝關鍵理論與生產實際融為一體,這不僅為操作技能的訓練和形成提供了強有力的支撐,而且建立了工程意識、理論與實踐相結合的意識,具備了在實踐中學習的能力、綜合應用知識分析和解決實際問題的能力以及人際交往與團隊協作精神[6]。
四、培養工程思維能力
盡管先修課程如《化工原理》等已引入“工程”概念,且在教學中從教學方法、手段、實踐等多個環節也引導學生建立工程意識,但還需要學生進一步在實踐中自己主動的、習慣性的去強化工程意識,培養工程思維能力。譬如,學生自編工藝[7],讓學生自選課題,用分析與綜合的方法根據工程實際生產編制工藝并組織討論;請實習基地的外聘企業專家定期進入學校,走上講臺,開設應用技術講座、工程案例分析;學生自制剪輯并配有錄音的工廠裝置圖片、工藝圖片,以及一些現場教學錄像;老師和學生走進企業,現場教學;深入車間,頂崗實習等,這些都可以在實踐中培養并強化工程意識,使學生逐漸地學會從工程觀念的角度考慮每一個生產環節,配置合理的流程,實現生產的最優化。
五、改革教學模塊
根據專業、課程特點和教學目標,整個教學過程由原來的“滿堂灌”和專業實驗兩個模塊改為五個模塊:認識實習模塊、理論教學模塊、專業綜合實驗模塊、現場教學模塊和頂崗實習模塊。認識實習模塊使學生近距離接觸生產流程、設備等,建立感官認識和概念,并產生好奇、興趣和探索的欲望;理論教學模塊是指學生學習理論知識,并在老師的引導下應用理論知識去分析工程中的實際問題,結合企業的裝置圖片、講解和現場教學錄像等建立工程觀念、分析并解決實際問題;專業綜合實驗模塊是指學生可以自由選題,根據認識實習和理論教學所掌握的知識,通過分析和綜合考慮自編工藝,在指導教師的指導下獨立完成。這不僅使學生獲得了學有所用的成就感,而且培養了學生綜合思維能力、動手能力和分析解決實際問題的能力;現場教學模塊既使學生鞏固了理論知識,又系統化的深入認識了工藝流程、設備等,還強化了學生的工程觀念及綜合分析能力;頂崗實習模塊則是針對生產實際中的某個工段或車間進行更深入和細致的學習與研究,包括流程、設備、操作條件的調試、簡單故障的排除等,最終實現理論和實踐的統一,并使學生能應用工程觀念、理論知識去綜合分析和解決實際生產問題,具備一定的動手操作技能和排除故障的能力。
通過這些模塊的訓練和學習,畢業后的學生不僅具有扎實的專業理論知識,且具有一定的現場操作技能和水準,縮短了工作后的“再教育”過程,基本可以實現“零距離”上崗。
六、結語
總之,改革后的《石油化工工藝學》課程,在五大教學模塊中通過分層教學、強化課堂教學、加強實踐教學訓練、培養工程思維能力,不僅確保了教學質量,取得了良好的教學效果,而且還有效地提高了學生綜合運用理論知識分析、解決實際問題的能力,基本實現“零距離”上崗。
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中圖分類號:F27
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.13.025
1 引言
我國的石油化工企業是國家發展和穩定的基礎,是國家支柱產業之一。其可持續發展關乎廣大人民群眾的利益和國家的安全。石油化工企業由成千上萬的員工、甚至是不同國籍、不同民族的人組織起來的企業,需要統一思想、統一行動,并且充分發揮每個人的積極性和聰明才智,才能使企業充滿活力、興旺發達,走上可持續發展的道路。做到這一點,單靠行政命令、規章制度和組織紀律的強制性約束是不行的,必須建設優秀的企業文化,加強思想政治工作。而質量文化作為企業文化的核心,作用于企業經營和管理的各個環節,優秀的質量文化能激勵員工干勁、補充企業管理軟件、傳播企業品牌。
2 質量文化建設的內涵
質量文化建設是一個長期的漸進的過程。從廣義上來講,質量文化作為一種共同價值觀念,其塑造和建設是不可能在一朝一夕就能完成的。質量文化根植于企業長期的生產經營實踐中,對企業生產經營活動中的質量行為、質量實踐起著導向、規范、制約作用,質量文化是一種客觀存在,影響著企業成敗興衰。從狹義的來講,它反映了企業行為滿足社會和人民群眾需要,并得到社會和人民群眾承認的一種精神支柱。如中國石化創建“質量永遠領先一步”、“質優量足、客戶滿意”和“每一滴油都是承諾”等質量理念,就是企業滿足社會和人民群眾需要而開展的質量文化建設。
3 質量文化建設的現狀
由于我國還處于社會主義初級階段,屬于發展中國家,質量文化在我國歷史上雖然早已有之,如在我國古代,就有“童叟無欺”、“誠招天下客,譽從信中來”的傳統。但是,作為一種科學的概念和管理理論,還是在改革開放以后,伴隨著引進國外先進技術和管理經驗而同時被引進的。不少企業在質量文化建設中照搬照抄,沒有建設具有中國和本企業特色的質量文化,很多企業存在質量觀念不強、質量管理水平落后、企業管理者質量管理知識缺乏、企業人員質量意識不夠、缺少企業質量成本管理等諸多問題。給企業質量文化建設帶來不少困難,從而使企業沒能走到可持續發展的道路上來。
4 塑造石油化工企業質量文化的對策
4.1 按照社會主義市場經濟的要求去塑造石油化工企業質量文化
質量文化根植于一定的社會環境中,不能脫離社會環境去塑造石油化工企業質量文化,石油化工企業是以公有制為主體,在分配制度上是按勞分配。企業在建設質量文化時要充分考慮當前的利益和長遠的利益、局部利益和整體利益。企業的質量文化應符合社會主義市場經濟的要求,要從滿足社會和人民群眾需要出發。企業在質量目標追求上,要有盈利的思想,還要主動承擔社會責任,講社會效益,不能簡單地追求利潤最大化。如中國石化上海石油分公司在質量文化建設中,就想到了主動考慮社會效益,如在規定的制度外,為確保市場銷售油品質量100%合格,定期和不定期組織對加油站和油庫油品進行質量抽檢。組織有關人員按需向眾人釋疑解惑,大家對節油特別感興趣,來自零售的老法師就從行車前、熱車到行車中勻速,從踩油門到減少變道,介紹了20多種省油小竅門,等等。這樣做雖然增加了企業成本或減少了加油量,但切實維護了消費者利益,減少能源浪費,保護環境。從大一點來說,這就是長遠利益和整體利益。
4.2 汲取古今中外優秀文化營養去塑造石油化工企業質量文化
我國幾千年的文明史,其中蘊含著極其豐富的文化,在塑造了石油化工企業的優秀文化同時也應該繼承和結合了新時期社會主義建設的新要求,從而構建符合我國國情的、具有企業生命力的企業素質文化。我們不僅要發揚繼承更要吸收國外先進文化以及相關先進建設對策,塑造符合社會和企業發展的質量文化。如上個世紀70年代,美國一名氣象學家勞倫茲在解釋空氣系統的理論時,提出的蝴蝶效應:亞馬遜熱帶雨林一只蝴蝶翅膀偶爾振動,也許兩周后將導致德克薩斯的龍卷風。蝴蝶效應表明,初始條件是非常小的變化放大后,其未來的狀態會造成巨大的差異。我想,中國石化黨組正是清醒地認識到這一點,提出了“每一滴油都是承諾”的社會責任口號。
4.3 根據本企業的特點去塑造石油化工企業質量文化
企業的質量文化作為社會文化的一部分,不僅同社會條件相聯系,而且同企業自身的具體條件密切相關,每個企業都有自己的經營戰略和經營方針,應認真總結,從而提煉出企業不斷興旺發達的最重要的價值觀念,來塑造企業自身的質量文化。這里最忌諱的是簡單地模仿其他的企業,把其他企業的質量文化拿過來略加修改就作為自己企業的質量文化。石油化工企業有自身特點,要從自身出發、從實際出發,深入調查研究,塑造出符合石油化工企業特點的質量文化。如中國石化的“質優量足、客戶滿意”和“每一滴油都是承諾”就是符合企業自身的特點的質量文化。
4.4 企業領導身體力行,黨政工團協同努力去塑造石油化工企業質量文化
目前,石油化工生產的發展正趨向于一體化、大型化及智能化,這對于石油化工工藝水平、生產規模等帶來了較為嚴峻的挑戰。而石油化工生產過程中,各種危險事故發生的概率也在不斷增加,因此安全生產成為了石油化工生產中必須重視的問題。因此,本文對石油化工安全儀表系統的設計與細節問題進行研究。
1選型與分類設計
1.1安全儀表系統結構
在石油化工安全儀表系統中,在選型與分類設計的過程中,可以采用可編程技術、電子技術及電氣技術等,同時也可采用混合組成的技術。在設計的過程中,當采用電子或者電氣技術方案時,一般是利用不同功能繼電器或繼電器模塊來實現整個生產過程的安全邏輯聯鎖保護功能。但如果其要求的安全性相對較為復雜,應用這兩種技術方案就會面臨一定的局限性。隨著人們對安全性要求的不斷提高,在安全儀表系統設計的過程中,已普遍應用到了可編程電子安全系統PES技術,該技術能夠使系統具備更安全可靠的保護功能[1]?;镜腟IS安全儀表系統的結構如圖1所示。特別是較大規模的石油化工生產裝置,由于連續長周期高負荷生產的要求,加上在線運行邏輯修改的需要及復雜的工藝,導致復雜的邏輯組態尤其是用戶對故障冗余安全等級的提高,增加了歷史事件記錄,故障分析及相關數據需通信到DCS報警監控,并區分DCS負責正常工藝生產的監控,SIS安全儀表系統專責裝置的安全生產保護[2]。在這里已不宜采用繼電器式安全儀表系統,而基本的PES安全儀表系統也不滿足用戶需求。典型的石油化工裝置安全儀表系統的結構如圖2所示。
1.2邏輯運算設計
為了確保石油化工安全儀表系統的高可靠性及高可用性,通常邏輯運算器需要采用安全等級為SIL3的具有冗余容錯結構的可編程邏輯控制器。安全儀表系統控制器的安全等級比較常見的為SIL3,其主要的結構為二取一自診斷(loo2D)、三取二(2oo3)、二取一雙重化自診斷(2oo4D)[3]。在安全儀表系統中,由于采用冗余容錯結構,系統內部就會存在冗余并行的邏輯元件。如果該系統在運行的過程中出現了任何故障,系統能夠對這些故障進行自動識別,并將故障部分及時切出,自動完成降級,如二取一降成一取一,三取二降成二取一,二取一雙重化降成二取一,從而達到繼續執行各項指令及功能的目的。三取二功能結構如圖3所示。
1.3SIS可靠性設計
對于石油化工安全儀表系統,應將其看作是一個系統性的概念,在該系統中,一般包括檢測元件、執行元件、可靠的邏輯控制器及接口設備。而安全儀表系統的可靠性,主要指的是在規定的時間范圍內,各種故障可能出現的概率。一般系統的可靠性采用R0(t)表示。在安全儀表系統中,各個單元的可靠性可以表示為:R1(t)、R2(t)、R3(t)、R4(t)、……,而這些單元之間的可靠性關系則是采用以下;公式來表示:R0(t)=R1(t)R2(t)R3(t)R4(t)……,通過該公式可以看出,在系統運行的過程中,如果任何一個單元的可靠性有所下降,都會對系統運行的整體安全性造成不利的影響。安全儀表系統的解決方案如圖4所示。目前在安全儀表系統中,人們對安全邏輯控制器(SPLC)的可靠性給予了過多的關注,而檢測元件及執行元件的可靠性沒有得到足夠的重視,進而使得安全儀表的整個系統無法獲得較高的可靠性。因此,必須對安全儀表系統的可靠性進行合理的設計,并對系統的安全等級進行科學的評估和認證。只有滿足了石油化工安全生產等級的要求,才是合理的SIS系統結構設計,從而發揮出保護安全儀表系統的作用。
2現場安全儀表可靠性容錯設計及案例分析
筆者在從事的石油化工項目儀表安全回路設計過程中,首先要對儀表保護的工藝設備或對象作出安全等級評估,一般分為SIL1、SIL2、SIL3這三個級別,是基于生產運行過程中事故發生的概率及造成人身傷害的程度來劃分的。安全等級較低的SIL1工藝設備聯鎖保護回路,可以放在DCS實現節省成本。對于能造成安全事故、人身傷害或環境破壞的安全等級較高的回路SIL2、SIL3放在SIS安全儀表系統中實現。如果評估后達到SIL4的極端工況一般要求先改進工藝設計??紤]到市場上現場儀表供應商及種類繁多,質量性能各有不同,為了確保安全儀表使用的可靠性,選用時一般要具備2個條件:一是有權威機構SIL等級認證證書,二是企業長期使用得到驗證或專門機構測試通過且錄入到用戶供應商清單,詳細到品牌、型號、軟件版本號[4]。滿足了上面的選型條件,對SIL2回路的現場儀表可通過一取一設計,SIL3回路的現場儀表可通過二取一或三取二實現,但在特殊情況下,沒有條件同時滿足上述2個選型條件時,可采取二取一或三取二來實現SIL2的回路,三取一或四取二來實現SIL3的回路,但會造成安全儀表系統項目成本的大幅提高。其中,三取二儀表設計結構圖見圖5。另外,還可通過選擇相同測量原理但不同廠家的,或者是不同測量原理或測量方法的安全儀表放在二取一或三取二的回路中來提高安全測量儀表的容錯性和有效可靠性。圖6為安全儀表二取一容錯可靠測量設計結構示意圖。
3結論
儀器儀表的設計是石油化工系統的重點和難點之一,對于其細節設計問題要結合項目的實際情況因地制宜地優化設計方案,以達到行業標準與使用要求。
參考文獻
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前言
當前,我國經濟快速發展,石油化工行業也得到了飛躍式進步,對應而言,企業規模的擴大化要求匹配高水平的技術,材料、工藝和技術應用不斷翻新,加上自動化控制技術在石油化工行業的應用越來越廣泛,其受到越來越多的重視,因而,自動化控制技術越來越重要。然而,石油化工自動化控制的發展還需要遵守化工企業的發展規律,在應用和發展中不斷提高化工自動化控制水平。
1 石油自動化控制歷程
技術發展在石油化工自動化系統中占有舉足輕重的地位,其關乎著產業的發展趨勢和呈現出的水平。石油自動化控制是十分重要的一個命題,甚為引入關注。石油行業的發展實踐經驗告訴人們,自動化是幫助企業提高效率的驅動力,尤其是當今信息技術不斷發展更新并應用于現代企業之中,滲透到各個行業和領域,生產過程的自動化、企業信息管理自動化等多種自動化控制組成了現代企業自動化控制的概念。具體來說,從過程控制與管理,從倉庫管理到市場營銷,從生產計劃到財務統計,設備管理到人事管理,自動化控制已經貫穿到企業的綜合信息管理系統。
中國石油化工涉及自動化已經經歷了半百年的發展,通過引進自動化技術的手段,首先對技術進行研究和探討,不斷吸收消化其中的精要,在此基礎上進行創新,從而不斷提高石油行業的自動化水平。經過50多年的發展,石油行業的自動化進步主要體現在操作現場已經從傳統的手工勞作轉變為當今的自動化控制,低級的單回路控制已經被予以淘汰,高級復雜系統控制推向市場,直到煉化管控一體化。自動化控制已經蔓延至中國大中型石油化工企業的主要生產過程之中,雖然在水平上有所差異,但從總體來說,相對于傳統的行業操作,自動化控制已經幫助取得更多的經濟效益。與此同時,在小型的石油化工企業之中,也有很多骨干企業擁有比較成熟的控制系統和較低成本的自動化技術,并且,生產信息在車間的集成常規儀表性能大大提高,已經成為石油化工企業生產過程的主要檢測手段。我們了解到石油自動化控制歷程,還需對石油自動化控制應用前景做進一步探討。
2 自動化控制設備和系統
石油化工企業把化工過程的控制作為企業日常生產管理控制的目標對象,自動化控制技術、算法和方案幫助石油化工企業可以有機調和控制理論,把整個生產過程納入到自動化控制體系,實現化工過程中各種模擬量的自動化控制。為了使得自動化控制的全過程得以有效實現,自動化控制設備、控制系統是必不可少的,除此以外,還要制定出科學合理的實施方案,為自動化控制打造控制平臺。高素質的操作人員也十分重要,可以實現對科學管理、操作自動化控制系統。在將設備和體系、方案和人員進行科學的結合的前提下,才能使得石油化工企業的自動化控制過程得以順理成章地完成。從中我們可以發現,在化工行業中,其不僅對自動化控制的技術水平有所要求,還對自動化控制過程的匹配性有所要求。最優化化工過程的自動化控制,可以降低企業的投入成本、提高企業的生產效益,還可以降低企業所需能耗和生產成本,提高成品質量,從而保障化工企業的安全科學生產。因而,對化工過程的自動化控制進行研究,然后使用先進的系統設備和技術,為化工企業提供服務,是化工企業前進和發展的驅動力。
3 微電子技術和信息技術的應用
自動化控制系統和自動化設備中應用較為廣泛的有微電子技術和信息技術,化工自動化控制網絡和信息控制網絡呈現出一體化趨勢。在數據采集、自動化控制、技術調節等各個環節,都有化工過程的控制體現,通過化工過程控制一體信息平臺集中到自動化控制系統中。這要求自動化控制硬件需要更加具有可供挑戰的性能。過程控制的各個環節所采用的技術設備擁有各異的硬件設備,分別由不同的生產經營商家供給,而開發商對硬件設施進行自主經營。之所以,在多種資源進行整合的過程之中,很多時候會出現不兼容,接口不統一也時常出現,因而,技術產品的更新升級也會受到影響。綜上所述,化工自動化控制硬件需擁有多種優點,如較好的兼容性、便于升級換代、速度快等?;み^程控制技術設備只有具備上述特點,才可以在控制領域中被廣泛使用,從而實現化工控制全過程和各個系統之間的完美聯合,保證任何的化工過程控制設備在升級換代的時候不會對化工企業的正常生產有所影響??刂朴布挥芯邆潇`活性、精確度、抗干擾等各個方面的優點,才能夠在化工過程自動化控制中發揮出顯著的作用?;ぷ詣踊刂频暮诵氖切畔⒓?,信息集成的重要組成部分是數據庫管理系統。大多數化工企業使用流程管理模式,需要通過軟件平臺處理和管理化工過程中的大量數據。,使用哪一種軟件決定著化工控制過程自動化控制的信息有效集成性和共享性。
4 專業技術人才作用愈加重要
我國化工自動化控制操作技術人員素質普遍不高,原因在于我國自動化控制理論研究較為落后,存有的化工自動化控制研究成果不多。很多化工自動化控制操作技術人員不夠了解化工過程自動化控制原理,對化工行業有關的專業技術知識掌握甚少,化工自動化控制復合型人才欠缺。在化工自動化控制發展的過程中,人才起著決定性的作用。要想實現對整個化工過程的最優化自動化控制,需要從以下幾個方面著手。首先,需要引導廣大的職工及時更新觀念,化工企業領導層需要對化工自動化控制給予充分的重視,以切實行動引導更新全體職工的化工自動化控制觀念,從而開放思維,培育出強烈的責任心來對待化工工作,制定出科學合理的化工自動化發展規劃和信息化發展職工培育方法,把先進的技術手段和激勵措施相結合,促進化工信息化建設的發展。其次,還需要對化工自動化設備的整體利用水平給予更多關注。其充分體現了化工企業技術人員的操作能力。在自動化控制技術的發展過程中,因為電子技術發展速度較快,電子產品更新換代頻繁,在化工企業自動化設備的采購、安裝及使用過程中,需要注意設備的這個特點,之后結合企業自動化控制現狀,加大對相關技術人才的培養力度。在化工過程自動化控制的過程中,需要并重經濟效益和社會效益,注重投入產出比的分析,在信息資源建設和化工自動化控制應用技術上投入更多的研究精力,從而不斷地提高化工自動化控制設備的整體使用水平。
5 結束語
我國石油化工企業一直關注于新技術的開拓和應用,這促進了石油化工自動化控制技術的不斷飛越。與此同時,我們不難發現石油自動化行業的發展和轉型離不開自動化控制技術的不斷開拓創新。因而,石油化工自動化控制技術需要不斷進行自主創新,從而提高產品質量,在節能降耗、增加資產利用率的同時,促進中國石油化工行業的發展。
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當前世界對于石油的需求量巨大,作為最重要的供能能源,石油的檢測質量將對石油的正常使用造成很大的影響,而且隨著石油化工業的發展及進步,石油化工檢測也再不斷成長,并且廣泛應用于各個行業,對于我國國民經濟起著至關重要的作用。所以,對石油化工進行數據分析檢測已經勢在必行。
1石油化工檢測涵義
一般來說,石油化工檢測技術層次面廣,涉及技術多,能夠將計算機、控制工程、信息處理、自動化以及電子等學科融合在一起,并且應用于石油化工領域自動化裝備以及其他自動化生產過程中。生產石油化工原料時,往往存在著較多的易燃易爆及有毒的氣體,一旦泄漏將會發生巨大的危險,嚴重時還會影響到相關工作人員的生命財產安全。因此,石油化工產業在一定程度上來說也存在著較高的危險性,所以對于安全問題的防范更要嚴加注意,在石油化工生產過程中,嚴格控制檢測程序,并且做好相關的記錄,避免檢測程序出現紕漏,影響石油化工的質量檢測。隨著科學技術的不斷進步,石油化工檢測技術也在不斷提高,更新換代,將現代計算機、電機學、物理、化學以及光學技術予以有機結合,從而實現了質的飛躍。在當前的石油化工檢測過程中,無損失檢測設備比較常見,并且廣泛應用于石油化工產業。隨著人們對新設備的采納,說明現代石油產業的新興概念已經開始被接受,這便是安全評價及安全檢測體系,安全評價主要采用工程技術方法以及安全系統工程原理來進行評價,全面分析系統中可能存在的危險因素或者已經發現的危險,亦可以稱之為危險性評價以及風險評價,主要包括危險性評價和危險性確定兩方面的內容,因此需要全面的對危險源予以排除,并且反復認真考核及校對,同時,合理的對危險源可能導致的后果進行預測及分析,并且和目前最新的安全指標予以校對,假如控制在安全范圍之內,則可以視之為安全,如果不在安全范圍之內,則需要上報上級部門,并且采取合理的措施,對危險源可能導致的危險予以降低或者避免。
2數據分析技術的要點
2.1數據集
數據主要包括數值形態以及數字中的各種信息,而數據集則是一組數據的總和,數據集是數據分析技術的依據及基礎,數據分析技術主要通過數據集來實現此功能,僅僅少數的幾個數據對其來說并沒有實際意義,而且數據的種類通過需要有計量數據,比如重量、質量等,計數數據需要包括故障數、缺陷數以及合格品數,順序數據包括產品的質量狀態順序等。
2.2數據整理
收集的數據需要對其分類整理,比如分析目的以及分析對象等,將沒有實際意義的數據予以剔除,最終組成數據集。數據整體通常包括兩種,即分類整理及分層整理,分層整理主要是通過邏輯關系對該數據進行不同層次的整理,分類整理主要是通過收集到的數據的性質以及特點對其進行不同類別的整理。
2.3分析工具
目前常見的分析工具主要包括控制圖、因果圖、直方圖、散布圖、排列圖以及調查表,某些復雜的數據分析還會用到卡方分析、加權分析、回歸分析以及方差分析等。利用軟件工具包對其進行合理利用,比如MiniTab工具,不同的數據分析工具均具有其不同的適用條件以及自身特點,石油化工產品的檢測需要結合其產品技術特點和質量管理要求的特點,合理的采用相關工具,比如為了確保石油化工產品生產順利,應該將其危險源予以排除,從而判斷某批石油化工產品是否過關,充分了解石油化工產品的生產過程以及生產質量,通??梢岳每刂茍D以及統計抽樣檢驗的方法,從而避免石油化工產業發展過程中受到阻礙。
2.4過程監督
通過相關的數據分析,對整個石油化工產品生產質量的過程進行控制,比如通過控制圖將質量波動表現出來,對其質量程度進行判斷,挖掘出薄弱的環節,加強監督效果。
3數據分析技術在石油化工檢測中的具體分析
3.1分析石油化工產品安全檢查
一般石油化工產品的系數均要控制于安全系數范圍中,根據表1數據可以看出,國標200#溶劑油產品的初餾點為190~245,密度0.893~0.912,閃點14~25℃,外觀無色透明,拔出常壓裝置石腦油和直柴的部分餾分,控制餾程在140~200℃,即可達到直接生產200#溶劑油,所有的數據均能夠確保相互獨立,而且彼此之間不受影響,呈正態分布,因此可以看出該檢測數據均處于一個合理的范圍的準備,此為安全檢測法表法,利用抽樣數據,結合SPSS軟件數據的標準方差以及平均值進行計算,對其進行比較,觀察數據是否控制在平均值的合理范圍內,在對其進行分析時,還能夠將安全檢測標準方差比值和標準平均值予以賦分,假如>1,則偏差較大,石油化工產品并沒有在安全范圍內,假如=0,則石油化工產品處于安全范圍之內。
3.2分析石油化工產品預先危險性數據
進行數據統計時,還有種分析方法,通常將其稱之為數據擬合,能夠將數據進行回歸分析,并且通過回歸分析函數的作用,對系統的危險性進行合理的預見。通常采取的數據回歸方法主要包括曲線擬合分析以及二元Logistic回歸分析,例如利用同居分析,對過往存在的事故中的安全數據系數予以統計,并且針對性的進行二元回歸擬合,進而計算出輸入函數,閃點指標數據統計、儲存時數據如果在可控范圍內,不會增加危險性。
3.3分析石油化工產品的故障影響因素
進行石油化工產品工作過程中,往往會發生故障,此類故障的概率主要受發生變質產品、某次故障以及工藝過程的影響,存在明顯的差異,對于主要因素的分析,通常可以采取方差對其進行分析。通過將兩個樣本設置成對比對象,從而計算出主要的影響因素,在進行數據的統計計量分析過程中,需要滿足統計量存在明顯的正態分布,經過結果表明,影響因素往往互相獨立,從而滿足方差分析的實際標準,利用數據統計及方差分析,能夠清晰明了地顯示出故障的主要愿意,并且對其進行合理的評價,為日后的整治措施提供理論依據。與此同時,方差分析還能對自動化儀表故障以及石油管道故障的主要因素進行分析,與此同時,石油長期儲存將會在不同程度上增加石油的膠質,而且柴油隨著產品氧化,也會使其安定性變低,影響其石油化工產品的使用。
3.4分析石油化工產品的事件頻率
進行石油化工產品的檢測過程中,通常會存在較大差異的不同類型的事故,而且此類事故對發生,因此,可以對這些數據頻率進行統計分析,利用頻率分析及參數估計,對數據頻率進行歸納分析,從而明確是否存在置問的范圍內,頻率分析法是目前較為常見的方法,通過對發生事件趨勢的監測,確定其分散峰度、偏度以及離散程度,利用模擬分布圖將事件的合法性頻率進行有效判斷。石油化工產品的時間頻率分析收益較高,能夠將其應用于主要故障的分析以及成品油質量的分析過程中。
4結束語
綜上所述,數據分析的范圍比較大,但是目前市場上有關石油化工產品檢測的設備均大同小異,最終目的確保油品質量過關,但是這只是一方面的因素,重要的是進行石油化工產品的生產過程中,降低事故的發生頻率,這才是石油化工產業亟待解決的重要問題。為了適應當前石油化工產品的檢測需求,針對性的進行軟件開發,合理的予以數據分析,除此之外國外還要出臺一些優惠政策,從而確保石油化工產業健康發展。
參考文獻
[1]董偉亮.解析石油化工檢驗檢測的若干問題的思考[C].//科技研究——2015科技產業發展與建設成就研討會論文集(上).2015.