石油与天然气工程毕业论文题目

西部甘肃的玉门、新疆的克拉玛依和兰州炼化公司都是我国石油开采和炼制的发源地和老基地。目前，克拉玛依、独山于、兰州、乌鲁木齐、延安都有一定的石油一次加工能力并具有配套的二次加工能力。其中，兰炼是全国最大的润滑油生产厂之一，也是全国三大炼油催化剂生产基地和两大石油添加剂生产基地之一。今后，这些企业几乎都面临着通过进一步技术改造、提高原油加工深度、减少重质油比重、充分发挥已有加工能力、提高竞争云、贵、川、渝是极大的油品市场，而这些地区却没有象样的炼油厂。其油品的供应是由兰炼扩大炼量用管道输送解决，还是像有人建议的那样在四川建炼厂解决，以带动四川乃至西南地区石油化工的发展，要通过科学论证后再确定。但是这个间题应在2005年之前解决。兰炼应充分发挥其配套二次加工能力的优势，建成我国润滑油、催化剂、润滑油添加剂、道路沥青生产基地。独山子、兰化都有14万t/a～16万t/a乙烯生产装置，在一段时间内，主要应立足于技术改造，扩大生产能力至20万t/a左右，并重点搞好几个后加工产品。西部大乙烯项目的建设，兰化已经做过大量前期工作，有了一定的生产建设中小乙烯装置的经验，原料供应相对有保证。但兰化的原料油的供应距离、价格都不具备明显的竞争优势，加之环保容量的限制，一直进展不快。若合资生产，当前吸引力还不是很大，因此对兰化或西部地区45万t/a～60万t/a乙烯项目的建设，既要积极又要充分论证，认真地做扎实的、多方案的比较后再定。但是笔者相信，随着西部的大开发，一定会有达到国际经济规模的大乙烯装置矗立在祖国西部的土地上。 大力发展磷矿开采及后加工要充分利用西部，特别是云贵一带丰富的、品位较高的磷矿资源。一方面要保证其他省份的磷肥企业生产和建设用矿，同时可在云贵建设几个大型磷肥、氮磷钾复合肥生产基地，还可建设大型磷酸装置以供应其他省份生产磷按或复合肥。在云贵建设磷铰企业规模要达到30万t/a～60万t/a，复合肥企业规模要达到30万t/a～90万t/a，也就是说一定要达到经济规模，以适应加入WTO以后的市场竞争。我国钾肥生产，目前主要靠青海柴达木盆地的钾盐矿。应在“八五”、“九五”建设的基础上，采用国内已掌握的技术，使其生产规模尽快达到100万t/a以上；同时应尽早研究塔里木盆地罗布泊的钾盐矿的开采和利用，有可能的话，在新疆建成新的钾肥生产基地。充分利用其他矿产资源发展无机盐和无机化工产品我国铬矿主要产在西藏等地。重庆、新疆都有铬盐生产企业。重庆的生产规模大、经验比较丰富；新疆有一定的矿源，有必要在达到环境保护要求的前提下，对其铬盐生产企业进行改扩建。在青海、重庆发展电子级碳酸锡，在重庆、贵州发展电子级碳酸钡、锑盐、锰盐、二氧化锰、五氧化二锑都是有基础的。可充分利用云贵川的磷及磷酸资源加工食品级、饲料级添加剂和多种磷酸盐如磷酸氢钙、磷酸二氢钙等产品。青海钾肥厂所用的卤水中含有大量的氯化锂、溴，也到了应考虑开发利用的时候了。综合利用可以大大提高钾矿开采利用的经济效益。四川芒硝、钒、钛矿储量丰富，是发展元明粉、钛白粉、钒催化剂生产的极好原料。总之，发展类似的无机盐和无机化工产品，是西部发展无机精细化工的优势，是比较切实可行的，也是有竞争力的。 其他化工产品重庆有较好的精细化工基础，应建成多行业、多品种的精细化工基地。云、贵、川、渝、陕、宁夏、新疆都有一定的橡胶加工基础，可以根据本地需要加以发展（例如载重钢丝子午胎等）。川化的赖氨酸、三聚氰胺、双氧水、催化剂，甘肃的黄原胶，重庆三峡及兰州永新涂料公司的油漆，重庆、贵州有机厂的醋酸系列产品，宁夏的双氰胺等，都是可进一步发展的产品。加快西部石油和化工发展的几点思考西部大开发是要长期坚持实施的重大战略选择，它既关系到西部的发展又关系到东部的再发展，也可以说关系到中国发展的未来。正确理解这一伟大战略决策，把开发热情与实际结合好，对于加快西部石油和化工发展十分重要。抓住机遇，勇于开拓又不要急于求成抓住机遇加快发展西部石油和化学工业，要积极但不要急于求成，盲目争项目。一定要经过科学论证，尽量减少人为的决策失误。最好的办法是借助“外脑”即咨询公司或专业的顾问公司的力量来完成科学论证。在国外，咨询业是很发达的一个行业。企业和咨询业是生存和发展路上结伴而行的旅友。世界上的大公司和大的咨询公司，不仅在本土上相帮相携，还联手跨国跨洲作战。跨国企业到了哪里，跨国咨询公司也紧随而至。世界企业500强有95％以上都要聘用50～100家咨询公司（或专业的顾问公司）或顾问。我国建立咨询业只有20年的历史，其市场还要进一步培育。但是，咨询业在中国的崛起是必然的，随着市场经济体系的健全和完善，特别是我国加入WTO以后，残酷的竞争最终会使企业的决策者们明白，必须借用“外脑”才能使企业决策更准确，才能使企业发展更快。我国石油和化工行业对项目的科学论证、择优选定，已有较好的基础。在西部大开发中，应进一步加强这方面的工作，企业不要盲目争项目，政府不要盲目批项目。能用市场机制和企业行为去办的事，绝不包揽在政府手中去办。一定不要给西部增加新的包袱，争取上一个成功一个，尽最大努力减少失误。调整工业结构是西部石油和化学工业开发的关键石油和化学工业结构调整，既要适应国内外经济发展的大趋势，也要结合西部的实际，发挥比较优势，努力把资源优势转变为经济优势，并加大技术含量，提高经济效益和竞争力。首先，要把天然气勘探开发作为重点，尽快形成陕甘宁、青、新和川渝天然气生产和外输基地。第二，要开发比较优势明显、市场前景好的钾、磷资源和能转化为经济优势的产品。第三，要加快油田开发、炼油和石油化工的发展（油田开发更为重要）。第四，应加大发展天然气后加工产品合成氨及甲醇的力度。产业结构调整的核心是结构升级，以升级带动调整。西部的不少化工企业从规模上，工艺装备上是落后的，例如小电石、小氯碱、小聚氯乙烯、小矿山、小无机盐、小碳铰、小普钙厂J、油漆厂，有一大批应该被淘汰。要关闭一批浪费资源、污染严重、产品质量低劣的企业，使化工结构升级。在结构调整中，一定要严防把国外和我国东部受到限制、高能耗的化工产业往西部转移。产业结构调整主要体现在增加品种、提高质量、增加经济效益上。为此，一要加大企业技术改造的力度，努力开发有市场需求的新产品、新技术、新工艺（如象青海钾肥厂那样）；二要积极发展新兴产业和高技术产业，例如西安金珠近代化工有限公司等所开发的HFCI34a生产技术，将结束依赖进口HFC134a的历史，打破了西方国家在ODS替代物生产领域的市场和技术垄断。 必须走可持续发展之路中央明确指示，在实施西部大开发战略中，当前和今后一个时期，要把加快基础设施建设作为开发的基础，把加强生态环境的保护和建设作为开发的根本性措施。保护环境就是保护和发展生产力，保护环境才能保证国家可持续发展。这是对西部大开发的要求，更是对石油和化学工业发展的要求。兰州、重庆及长江中上游、乌鲁木齐都有大气、水体污染严重的报道。乌鲁木齐市附近去年曾因大气污染严重，能见度低，造成数十辆汽车相撞事故，飞机也难以起降。今年四川乐山某化工厂因污水滥排，造成大渡河和长江乐山一带大量鱼类中毒死亡。兰州因污染严重，有西雾（污）都之称。重庆嘉陵江受农药、红矾钠生产企业的污染，受到环保和化工管理部门的关注。化工系统容易变成污染大户，化工技术又是治理“三废”污染的主要手段。因此，发展西部石油和化工的过程中，一定要解决好环保问题：一是兼治已有污染源，以新带老；二是新上项目必须做到“三废”治理达标排放；三是经过治理也难以达标的化工企业要坚决限期关闭；四是决不准国外和东部沿海一带向西部转移容易污染环境的项目。东部沿海发达地区对西部进行石油和化工投资开发时，要充分考虑到为西部地区创造经济发展和环境保护相协调的环境，而不要给西部地区带来新污染源。西部污染加重，不仅影响西部的发展，最终也会对东部自身产生深远的影响。 发展科技、教育，加大培养、吸纳人才的力度在知识经济和信息技术时代，国与国之间、企业与企业之间的竞争能力决定于人才。美国比尔·盖茨所经营的微软公司固定资产并不多，但发展却很快，利润率出奇地高，原因就在于它拥有一大批掌握了最新信息技术的人。应该说重庆、成都、兰州、西安等地的化学、化工高教力量也是比较强的，中科院系统、军工系统与化工系统的研究院所也不少，人才也不能说不多。关键是要稳住人才。例如，兰州曾经是我国最重要的石油化工基地，但是由于支援东部新的石油化工基地的建设，加之近几年人才大量流失，技术力量大大削弱，成为企业陷入困境的重要原因之一。因此，稳住现有人才十分重要，十分现实。要吸引和扩大能扎根西部的化工科技队伍：一是要使来自西部的生源能回得去、留得住；二是要实行优惠政策，使东部发达地区或海外归来的愿为石油和化工做贡献的优秀人才自愿流向西部；三是西部设有化工、化学专业的大专院校应主要增加西部生源，并多分配到西部；四是要给科技人才施展才能的空间和条件。做到这几点十分重要。因为实施西部大开发战略，加快中西部地区的发展，将有成千上万的项目上马，成千成万亿的资金投入，如果没有足够的人才投入，没有足够的资金用于人才工程的开发，再大的投资项目也很难获得应有的效益，其结果很可能是事倍功半。因此，人才的教育培养、吸纳和给予施展才能的空间、条件，是十分重要的。 要有长期作战的思想准备加快发展西部石油和化工，是一项规模宏大的系统工程。它是随着基础设施和生态环境设施的建设而前进的。要有紧迫感，更要有长期艰苦奋斗的思想准备。目前，西部大开发尚处在启动阶段，不可能刚开始就遍地上项目，遍地开发。例如塔里木的罗布泊发现了丰富的钾矿，若交通不解决，淡水不解决，没有人生存的起码条件，又怎么去建设一个大钾肥基地呢？某些城市被污染的环境，怎么吸引外商来建设大的石油化学工程？若不花大气力解决环境容量，行吗？要彻底解决这类城市的生态环境保护，又要投入多少？要花多少时间呢？我国西部占全国56％以上的土地面积，普遍缺水，特别是内蒙古、陕北、甘肃、宁夏、青海、新疆等地缺水更为严重。水怎么解决，种草种树，水来之何处，缺水又怎能种活树，种好草？草、树种不活，水土如何保持，沙漠化如何解决？这些工作，不是一代两代人能解决的，不是人有多大胆就什么都能解决的。人才的培养、吸纳，也不是几年就到位的。可以设想，西部的优惠政策比沿海特区还优惠？要想比特区还优惠，那西部又要有多大的承受能力？这些政策的研究和制定，既要解放思想，真正做到改革开放，又不能离开西部的实际，而是要在不断开发的实践中总结和发展起来。除了上述开发条件，石油和化学工业的发展还有它自身的客观规律。首先是产品要有市场，生产有技术，资金有投入，有竞争力，而且要一一经过反复的科学论证。因此，头脑要冷静，不能不切实际地把发展速度定得大高。对开发的长期性、艰巨性必须要有一个清醒的认识，决不能抱有速战速决、速见成效的幻想。这样，发展的步伐才能更稳，效果才能更有保证。

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天然气液化循环迄今为止,在天然气液化技术领域中成熟的液化工艺有[5 ] : (1) 阶式制冷循环; (2) 混合制冷剂制冷循环,包括闭式、开式、丙烷预冷、CII ; (3) 膨胀机制冷循环,包括天然气膨胀、氮气膨胀、氮- 甲烷膨胀等。311 阶式制冷循环阶式制冷循环又称级联式制冷循环,是用丙烷(或丙烯) 、乙烷(或乙烯) 、甲烷等纯烃制冷剂的3个制冷循环阶组成,通过制冷剂液体的蒸发,逐级提供天然气液化所需的冷量,制冷温度梯度分别为- 30 ℃、- 90 ℃及- 150 ℃左右。净化后的原料天然气在3 个制冷循环的冷却器中逐级冷却、冷凝、液化并过冷,经节流降压后获得低温常压液态天然气产品,送到储罐储存。典型的阶梯式制冷循环流程图如下图所示:图3 典型的阶梯式制冷循环阶式液化循环能耗最小,在目前天然气液化循环中效率最高,所需换热面积小(相对于混合制冷剂循环) ,且制冷循环与天然气液化系统各自独立,相互影响少、操作稳定、适应性强、技术成熟。其缺点是流程复杂、机组多,至少要有3 台压缩机,要有生产和储存各种制冷剂的设备,各制冷循环系统不允许相互渗漏,管线及控制系统复杂,管理维修不方便,对制冷剂的纯度要求严格。阶式循环最适用于大型装置。通过优化机器的选择,阶式循环可以与在基本负荷混合制冷剂厂中占主导地位的带预冷的混合制冷剂循环相竞争。Phillips 公司对传统的阶式循环进行了优化。Phillips 优化的阶式循环具有稳定的可靠性,因为在设计中考虑下列四个因素:(1) 单一组分的制冷济;(2) 用铜焊接的铝换热器;(3) “two - trains - in - one”流程;(4) 适当的服务设施该工艺显著的一点是采用“two - trains - in -one”流程,流程中采用了两组并联的压缩机组,每一个压缩机组有独立的驱动设备。这种结构使得流程的操作具有很大的灵活性,可以方便的进行压缩机组或驱动装置的维修,当原料气的进气量波动很大时仍能保持很高的效率,还可以减少了备用的驱动设备[6 ] 。312 混合制冷剂制冷循环混合制冷剂(又称多组分制冷剂) 制冷循环是采用N2 和C1 - C5 烃类混合物作为循环制冷剂。与纯组分制冷剂不同的是,混合制冷剂产生的冷量是在一个连续的温度范围之内,纯组分冷剂产生的冷量是在一个固定的温度上。混合制冷剂的加热86新疆石油天然气2006 年© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 曲线可与被冷却介质的冷却曲线很好地匹配,有效地增加了两者的一致性。同阶式制冷循环相比,混合制冷液化循环具有流程简单、机组少、投资费用低、对制冷剂的纯度要求不高等优点。但单级混合制冷剂循环的能耗要比阶式制冷循环高。因此,为了降低能耗,采用多级混合制冷剂循环。国外技术人员对多级循环特性的评价结果表明,随着级数的增加能耗将有所降低,通过技术经济优化,采用三级混合制冷剂循环较为合理,如图4 所示。图4 典型的三级混合制冷剂循环改进的多级混合制冷剂循环(MRC) 使用了小型铝质板翅式换热器以减少功率消耗。多股流板翅式换热器的温度驱动力小而且能量高度结合,所以其热力学效率很高,这使热股流和冷股流的曲线匹配得很好。在MRC 工艺的基础上又开发出来很多带预冷的混合制冷剂制冷循环工艺,预冷方式有丙烷预冷、混合工质预冷、利用氨吸收制冷来预冷等。丙烷预冷是其中应用比较广泛的一种。APCI公司的丙烷预冷混合制冷剂液化流程(C3PMRC) 广泛应用预国外的大型的LNG工厂中。313 膨胀机制冷循环膨胀制冷循环是通过透平膨胀机进行等熵膨胀而达到降温目的。目前膨胀制冷采用的主要循环有以下三种:(1) 天然气直接膨胀制冷。主要用于原料气有压力能可利用、甲烷含量高的场合。其液化率主要取决于膨胀比,膨胀比越大,液化率也越大。该循环具有流程简单、设备紧凑、投资小、调节灵活、工作可靠等优点。(2) 氮膨胀制冷。它是直接膨胀制冷的一种变型。其优点是对原料气组分变化有较大的适应性,液化能力强、整个系统简单、操作方便;其缺点是能耗比较高,比混合制冷剂循环高40 %左右。(3) 氮气- 甲烷混合膨胀制冷。它是氮膨胀制冷循环的一种改进,与混合制冷剂循环相比较,具有流程简单、控制容易、启动时间短,比纯氮气膨胀制冷节省10 % - 20 %的动力能耗。但是其设计复杂,目前国内还没有成熟的经验。膨胀机循环与阶式循环和混合制冷剂循环相比其优点是,它能够较迅速和简单的启动和停工。当预计生产中有较频繁的停工时,使用此循环是非常重要的,例如在调峰厂。与阶式循环和混合制冷剂循环相比,膨胀机循环的主要缺点是它的功率消耗大。但是,循环的简易性可以弥补高的功率消耗,尤其是在功率消耗不很重要的小型工厂。我国第一座小型的液化天然气生产装置———长庆陕北气田液化天然气示范工程中采用了天然气膨胀制冷循环,取得了较好的效果。4 天然气液化流程的选择本文以新疆呼图壁、彩南、莫北、石西三个油气田所产的天然气为例提出相应的天然气液化方案。四个油气田天然气的参数如表2 所示:表2 四个油气田中天然气的参数油气田名称呼图壁彩南莫北压力(MPa) 3 310～410 4流量(104m3Pd) 150 24 80气体体积分数( %)C1 94147 88131 68197C2 3128 4142 18124C3 C4～ C11 N2 CO2 0 0137 11644. 1 原料气的净化从表1 可以看出,原料气中的酸性气体组分很少,且只含有CO2 。国外很多调峰型天然气液化工厂中,原料气的处理是单独采用分子筛吸附的方法,因为分子筛是根据物质分子的大小进行选择型吸附的,可以同时脱除酸性气体和水分,也使得原料气的净化流程简化。呼图壁、彩南、莫北三个油气田天然气的产量不大,利用分子筛吸附能够满足工艺要求。412 液化工艺的选择三种基本的天然气液化流程中,带膨胀机的液化流程适用于处理量小,有压能可以利用的情况下。陕北油田液化天然气示范工程采用天然气膨胀制冷循环,取得较好的效果。建议对新疆这三处油气田的天然气采用天然气膨胀制冷循环,在膨胀制冷循环的基础上,可以采用氮气或丙烷预冷,减少液化循环过程中的功率消耗。© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.