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毕业论文煤气化工艺技术探讨

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毕业论文煤气化工艺技术探讨

水煤浆气化技术论文篇二 德士古水煤浆气化技术的特点及应用 【摘要】水煤浆气化技术在我国由来已久,近年来,德士古水煤浆气化技术在我国的发展更为的迅速,其技术应用的范围也在不断的扩大,德士古水煤浆气化技术具有很多优点,因此,其应用还有待于进一步开发。本文将从以下几个方面来分析德士古水煤浆气化技术的特点及应用。 【关键词】德士古水煤浆气化技术;特点;应用;分析 中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号: 一、前言 目前,国内水煤浆气化的应用还存在一定的问题,选用何种技术成为了主要的关注点,因此,研究德士古水煤浆气化技术的特点及其在我国的应用具有很深远的现实意义。 二、煤气化原理及发展趋势 1、煤气化的原理 煤的气化反应是指气化剂(空气、水蒸气、富氧空气、工业氧气以及其相应混合物等)与碳质原料之间以及反应产物与原料、反应产物之间的化学反应。在气化炉内,煤炭要经历干燥、热解、气化和燃烧过程。 (一)湿煤中水分蒸发的过程: (二)热解(干馏)是煤受热后自身发生的一系列物理化学变化过程。一般来讲,热解的形式为:煤 煤气(CO2,CO,CH4,H2O,H2,NH3, H2S)+焦油+焦炭 (三)气化与燃烧过程。仅考虑煤的主要元素碳的反应,这些反应如下: a.碳-氧间的反应; b.碳-水蒸气间的反应; c.甲烷生成反应; 需要指出的是,以上所列诸反应为煤气化和燃烧过程的基本化学反应,不同过程可由上述或其中部分反应以串联或平行的方式组合而成。 2、煤气化技术的发展趋势 现代煤炭气化技术发展趋势如下: (一)气化压力向高压发展。气化压力由常压、低压(<)向高压() 气化发展,从而提高气化效率、碳转化率和气化炉能力。 (二)气化炉能力向大型化发展。大型化便于实现自动控制和优化操作,降低能耗和操作费用。 (三)气化温度向高温发展。气化温度高,煤中有机物质分解气化,消除或减少环境污染,对煤种适应性广。 (四)不断开发新的气化技术和新型气化炉,提高碳转化率和煤气质量,降低建设投资。目前碳转化率高达98%-99%,煤气中含CO+H2达到80%-90%。 (五)现代煤气化技术与其他先进技术联合应用。 (六)煤气化技术与先进脱硫、除尘技术相结合,实现环境友好,减少污染。 三、国内应用上存在的问题与解决措施 1.存在的问题 (一)气化效率仍然低 当前在国内,在燃烧上多采用单喷嘴直喷的模式,像德士古炉,而华东理工大学则采用多嘴对喷,后者的改进虽然增强了利用的效率,但是其对耐火砖的损坏也相应的加大了。在整个气化装置中,采用单个喷嘴时,其容量受到了限制,这就制约了水煤浆气化的转化效率。当采用多对喷嘴时,喷嘴的寿命也同时受到了考验,在雾化方面的效果仍然不能得到完全的控制。 (二)耐火砖的寿命短 水煤浆中本身存在34%左右的水,它的存在会吸收大量的热,在转化过程中,反应的进行使得化学平衡容易遭受破坏,因此,在设计上安排了耐火砖来作内衬。耐火砖专为改善水煤浆气化而来,所以,好的耐火砖将会对气化产生重要的作用。而在实际转化过程中,耐火砖十分容易损坏,当转化炉的操作温度过高时,它将直接烧坏耐火砖。 (三)煤炭质量的影响在现今的转化中,煤浆的混合制成,也对煤中含灰量和灰熔点有着特定的要求,当煤的质量不能满足水煤浆的合成时,其气化的效果将降低,同时,在进一步的燃烧中,由于可燃物含量的低下使得将要获得热能减少。 四、德士古水煤浆气化技术工艺 水煤浆制气的德士古工艺见图 1: 五、德士古水煤浆气化技术特点 德士古加压水煤浆气化工艺与第一代煤气化工艺相比,主要是提高了气化压力和温度,从而改善了技术经济指标。扩大了煤种的适应范围,该气化炉属于喷流气化,以水煤浆方式进料,其气化压力为。 主要工艺特点如下: 1、煤种适应性强,主要以烟煤为主,对煤的活性没有严格要求,但对煤的灰熔点有一定要求。 2、水煤浆用泵连续输送,故气化炉操作稳定性好,输送方便并有利于环境改善。 3、碳转化率高达96%以上,排水中无焦油、酚等污染环境的副产物产生,同时煤气中甲烷含量低,是较为理想的合成原料气。 4、气化在加压下进行,气化强度高,设备体积小,布置紧凑而且能耗较低。 5、气化炉内无转动部件,其结构简单、可靠。 6、气体在气化炉内停留时间短,仅为几秒钟,因而气化操作弹性大。 7、气化炉高温下排出之熔渣性能稳定,对环境影响小。 德士古水煤浆气化技术,与无烟煤间歇气化及鲁奇(Lurgi)气化技术相比具有明显的优越性。该法常以灰融点低活性较好的煤质为主,对煤种有较宽的适应性。适宜于作生产合成氨和甲醇的原料气。因而该技术引入我国以后,引起合成氨企业及各界人事的普遍关注。 六、德士古水煤浆气化的应用 目前我国采用该技术的在运行装置有20多家。鲁南化肥厂、上海焦化厂、陕西渭河化肥厂、安徽淮南化工厂和黑龙江浩良河化肥厂是国内使用德士古水煤浆气化炉较早的厂家,德士古水煤浆气化炉的部分应用情况见表 1。 表 1 德士古德士古水煤浆气化的应用状况 七、水煤浆气化工艺前景展望 德士古加压水煤浆气化技术虽然是比较成熟的煤气化技术,但从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看,由于工程设计和操作经验的不完善,还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态,存在的问题还较多。 1、气化炉烧嘴运行周期较短,一般不超过 3 个月,这是造成德士古装置必须有备炉的主要原因; 2、耐火砖使用寿命国产约 1 a,进口约 2 a,导致维修费用较大; 3、单烧嘴制气,操作弹性较低;德士古加压水煤浆气化炉耐火砖的寿命问题仍然是一个难题,对于德士古水煤浆气化炉烧嘴的问题已有一些新的气化炉将单喷嘴改为对置式多喷嘴,可以增加热质传递,并且能提高碳的转化率。目前由兖矿集团有限公司、华东理工大学共同承担的国家高技术研究发展计划(863 计划)重大课题“新型水煤浆气化技术”就是将单喷嘴水煤浆气化炉改为对置式多喷嘴水煤浆气化炉,并配套生产甲醇和联产发电。多喷嘴对置式水煤浆气化技术含水煤浆制备工序、多喷嘴对置式水煤浆气化和煤气初步净化工序、含渣水处理工序。 多喷嘴对置式水煤浆气化技术自动化程度高,全部采用集散控制系统(DCS)控制,特别是氧煤比完全可以投自动串级控制。工业运行证实,该装置具有开车方便、操作灵活、投煤负荷增减自如的特点,操作的方便程度优于引进水煤浆气化装置。多喷嘴对置式水煤浆气化技术已被工程实践证实完全可行,工艺指标也极为先进,对初步的运行结果统计表明:有效气 CO+H2≥82%,碳转化率≥98%。通过工业化规模的气化炉的示范运行,我国在水煤浆气流床气化技术方面将达国际先进水平,具有自主知识产权的大型煤气化技术。 随着机械化采煤的发展,粉煤产率也在增加,利用此项技术可以解决粉煤的利用问题,也可以解决煤炭在洗选过程中产生的大量煤泥,利用水煤浆气化技术联合循环发电也具有广阔前景。今后煤化工的更多机会是发展新型煤化工,即煤制甲醇、煤烯烃、二甲醚和煤制油,煤气化生产甲醇及其下游产品的开发和 IGCC 联合发电也是新型煤化工的一个发展方向。新型煤化工将成为今后煤化工产业的发展主题。 八、结束语 在我国今后的水煤浆气化的发展过程中,可以更加深入的分析德士古水煤浆气化技术,通过充分利用其优势来提高其使用效果,从而提高我国水煤浆气化技术的整体质量水平。 【参考文献】 [1]陈俊峰.煤气化技术的发展现状及研究进展[J].广州化工,(5):31-33. [2]赵嘉博.刘小军.洁净煤技术的研究现状及进展[J].露天采矿技术.. [3]高丽. 德士古水煤浆加压气化技术的应用[J]. 煤炭技术,2010,07:161-162. [4]贾小军. 德士古水煤浆气化技术研究及其国产化创新[J]. 中国科技信息,2013,14:115. [5]崔嵬,吕传磊,徐厚斌. 德士古水煤浆加压气化技术的应用及创新[J]. 化肥工业,2000,06:7-8+17-58. 看了“水煤浆气化技术论文”的人还看: 1. 煤气化技术论文 2. 煤气化技术论文(2) 3. 煤炭气化技术论文(2) 4. 洁净煤燃烧技术论文 5. 大气污染控制技术论文

煤炭气化技术虽有很多种不同的分类方法,但一般常用按生产装置化学工程特征分类方法进行分类,或称为按照反应器形式分类。气化工艺在很大程度上影响煤化工产品的成本和效率,采用高效、低耗、无污染的煤气化工艺(技术)是发展煤化工的重要前提,其中反应器便是工艺的核心,可以说气化工艺的发展是随着反应器的发展而发展的,为了提高煤气化的气化率和气化炉气化强度,改善环境,新一代煤气化技术的开发总的方向,气化压力由常压向中高压( MPa)发展;气化温度向高温(1500~1600℃)发展;气化原料向多样化发展;固态排渣向液态排渣发展。 固定床气化也称移动床气化。固定床一般以块煤或焦煤为原料。煤由气化炉顶加入,气化剂由炉底加入。流动气体的上升力不致使固体颗粒的相对位置发生变化,即固体颗粒处于相对固定状态,床层高度亦基本保持不变,因而称为固定床气化。另外,从宏观角度看,由于煤从炉顶加入,含有残炭的炉渣自炉底排出,气化过程中,煤粒在气化炉内逐渐并缓慢往下移动,因而又称为移动床气化。固定床气化的特性是简单、可靠。同时由于气化剂于煤逆流接触,气化过程进行得比较完全,且使热量得到合理利用,因而具有较高的热效率。固定床气化炉常见有间歇式气化(UGI)和连续式气化(鲁奇Lurgi)2种。前者用于生产合成气时一定要采用白煤(无烟煤)或焦碳为原料,以降低合成气中CH4含量,国内有数千台这类气化炉,弊端颇多;后者国内有20多台炉子,多用于生产城市煤气;该技术所含煤气初步净化系统极为复杂,不是公认的首选技术。(1)、固定床间歇式气化炉(UGI)以块状无烟煤或焦炭为原料,以空气和水蒸气为气化剂,在常压下生产合成原料气或燃料气。该技术是30年代开发成功的,投资少,容易操作,目前已属落后的技术,其气化率低、原料单一、能耗高,间歇制气过程中,大量吹风气排空,每吨合成氨吹风气放空多达5 000 m3,放空气体中含CO、CO2、H2、H2S、SO2、NOx及粉灰;煤气冷却洗涤塔排出的污水含有焦油、酚类及氰化物,造成环境污染。我国中小化肥厂有900余家,多数厂仍采用该技术生产合成原料气。随着能源政策和环境的要来越来越高,不久的将来,会逐步为新的煤气化技术所取代。(2)、鲁奇气化炉30年代德国鲁奇(Lurgi)公司开发成功固定床连续块煤气化技术,由于其原料适应性较好,单炉生产能力较大,在国内外得到广泛应用。气化炉压力(~)MPa,气化反应温度(800~900)℃,固态排渣,气化炉已定型(MK~1~MK-5),其中MK-5型炉,内径,投煤量(75~84)吨/h,粉煤气产量(10~14)万m3/h。煤气中除含CO和H2外,含CH4高达10%~12%,可作为城市煤气、人工天然气、合成气使用。缺点是气化炉结构复杂、炉内设有破粘和煤分布器、炉篦等转动设备,制造和维修费用大;入炉煤必须是块煤;原料来源受一定限制;出炉煤气中含焦油、酚等,污水处理和煤气净化工艺复杂、流程长、设备多、炉渣含碳5%左右。针对上述问题,1984年鲁奇公司和英国煤气公司联合开发了液体排渣气化炉(BGL),特点是气化温度高,灰渣成熔融态排出,炭转化率高,合成气质量较好,煤气化产生废水量小并且处理难度小,单炉生产能力同比提高3~5倍,是一种有发展前途的气化炉。 流化床气化又称为沸腾床气化。其以小颗粒煤为气化原料,这些细颗粒在自下而上的气化剂的作用下,保持着连续不断和无秩序的沸腾和悬浮状态运动,迅速地进行着混合和热交换,其结果导致整个床层温度和组成的均一。流化床气化能得以迅速发展的主要原因在于:(1)生产强度较固定床大。(2)直接使用小颗粒碎煤为原料,适应采煤技术发展,避开了块煤供求矛盾。(3)对煤种煤质的适应性强,可利用如褐煤等高灰劣质煤作原料。流化床气化炉常见有温克勒(Winkler)、灰熔聚(U-Gas)、循环流化床(CFB)、加压流化床(PFB是PFBC的气化部分)等。(1)、循环流化床气化炉CFB鲁奇公司开发的循环流化床气化炉(CFB)可气化各种煤,也可以用碎木、树皮、城市可燃垃圾作为气化原料,水蒸气和氧气作气化剂,气化比较完全,气化强度大,是移动床的2倍,碳转化率高(97%),炉底排灰中含碳2%~3%,气化原料循环过程中返回气化炉内的循环物料是新加入原料的40倍,炉内气流速度在(5~7)m/s之间,有很高的传热传质速度。气化压力。气化温度视原料情况进行控制,一般控制循环旋风除尘器的温度在(800~1050)℃之间。鲁奇公司的CFB气化技术,在全世界已有60多个工厂采用,正在设计和建设的还有30多个工厂,在世界市场处于领先地位。CFB气化炉基本是常压操作,若以煤为原料生产合成气,每公斤煤消耗气化剂水蒸气,氧气,可生产煤气 (~)m3。煤气成份CO+H2>75%,CH4含量左右, CO215%,低于德士古炉和鲁奇MK型炉煤气中CO2含量,有利于合成氨的生产。(2)、灰熔聚流化床粉煤气化技术灰熔聚煤气化技术以小于6mm粒径的干粉煤为原料,用空气或富氧、水蒸气作气化剂,粉煤和气化剂从气化炉底部连续加入,在炉内(1050~1100)℃的高温下进行快速气化反应,被粗煤气夹带的未完全反应的残碳和飞灰,经两极旋风分离器回收,再返回炉内进行气化,从而提高了碳转化率,使灰中含磷量降低到10%以下,排灰系统简单。粗煤气中几乎不含焦油、酚等有害物质,煤气容易净化,这种先进的煤气化技术中国已自行开发成功。该技术可用于生产燃料气、合成气和联合循环发电,特别用于中小氮肥厂替代间歇式固定床气化炉,以烟煤替代无烟煤生产合成氨原料气,可以使合成氨成本降低15%~20%,具有广阔的发展前景。U-Gas在上海焦化厂(120吨煤/天)1994年11月开车,长期运转不正常,于2002年初停运;中科院山西煤化所开发的ICC灰熔聚气化炉,于2001年在陕西城化股份公司进行了100吨/天制合成气工业示范装置试验。CFB、PFB可以生产燃料气,但国际上尚无生产合成气先例;Winkler已有用于合成气生产案例,但对粒度、煤种要求较为严格,甲烷含量较高(~),而且设备生产强度较低,已不代表发展方向。 气流床气化是一种并流式气化。从原料形态分有水煤浆、干煤粉2类;从专利上分,Texaco、Shell最具代表性。前者是先将煤粉制成煤浆,用泵送入气化炉,气化温度1350~1500℃;后者是气化剂将煤粉夹带入气化炉,在1500~1900℃高温下气化,残渣以熔渣形式排出。在气化炉内,煤炭细粉粒经特殊喷嘴进入反应室,会在瞬间着火,直接发生火焰反应,同时处于不充分的氧化条件下,因此,其热解、燃烧以吸热的气化反应,几乎是同时发生的。随气流的运动,未反应的气化剂、热解挥发物及燃烧产物裹夹着煤焦粒子高速运动,运动过程中进行着煤焦颗粒的气化反应。这种运动状态,相当于流化技术领域里对固体颗粒的“气流输送”,习惯上称为气流床气化。气流床气化具有以下特点:(1)短的停留时间(通常1s);(2)高的反应温度(通常1300-1500℃);(3)小的燃料粒径(固体和液体,通常小于);(4)液态排渣。而且,气流床气化通常在加压(通常20-50bar)和纯氧下运行。气流床气化主要有以下几种分类方式:(1)根据入炉原料的输送性能可分为干法进料和湿法进料;(2)根据气化压力可分为常压气化和加压气化;(3)根据气化剂可分为空气气化和氧气气化;(4)根据熔渣特性可分为熔渣气流床和非熔渣气流床。在熔渣气流床气化炉中,燃料灰分在气化炉中熔化。熔融的灰分在相对较冷的壁面上凝聚并最终形成一层保护层,然后液态熔渣会沿着该保护层从气化炉下部流出。熔渣的数量应保证连续的熔渣流动。通常,熔渣质量流应至少占总燃料流的6%。为了在给定的温度下形成具有合适粘度的液态熔渣,通常在燃料中添加一种被称为助熔剂的物质。这种助熔剂通常是石灰石和其它一些富含钙基的物质。在非熔渣气流床气化炉中,熔渣并不形成,这就意味着燃料必须含有很少量的矿物质和灰分,通常最大的灰分含量是1%。非熔渣气流床气化炉由于受原料的限制,因此工业上应用的较少。气流床对煤种(烟煤、褐煤)、粒度、含硫、含灰都具有较大的兼容性,国际上已有多家单系列、大容量、加压厂在运作,其清洁、高效代表着当今技术发展潮流。干粉进料的主要有K-T(Koppres-Totzek)炉、Shell- Koppres炉、Prenflo炉、Shell炉、GSP炉、ABB-CE炉,湿法煤浆进料的主要有德士古(Texaco)气化炉、Destec炉。(1)、德士古(Texaco)气化炉美国Texaco(2002年初成为Chevron公司一部分,2004年5月被GE公司收购)开发的水煤浆气化工艺是将煤加水磨成浓度为60~65%的水煤浆,用纯氧作气化剂,在高温高压下进行气化反应,气化压力在~之间,气化温度1400℃,液态排渣,煤气成份CO+H2为80%左右,不含焦油、酚等有机物质,对环境无污染,碳转化率96~99%,气化强度大,炉子结构简单,能耗低,运转率高,而且煤适应范围较宽。目前Texaco最大商业装置是Tampa电站,属于DOE的CCT-3,1989年立项,1996年7月投运,12月宣布进入验证运行。该装置为单炉,日处理煤2000~2400吨,气化压力为,氧纯度为95%,煤浆浓度68%,冷煤气效率~76%,净功率250MW。Texaco气化炉由喷嘴、气化室、激冷室(或废热锅炉)组成。其中喷嘴为三通道,工艺氧走一、三通道,水煤浆走二通道,介于两股氧射流之间。水煤浆气化喷嘴经常面临喷口磨损问题,主要是由于水煤浆在较高线速下(约30m/s)对金属材质的冲刷腐蚀。喷嘴、气化炉、激冷环等为Texaco水煤浆气化的技术关键。80年代末至今,中国共引进多套Texaco水煤浆气化装置,用于生产合成气,我国在水煤浆气化领域中积累了丰富的设计、安装、开车以及新技术研究开发经验与知识。从已投产的水煤浆加压气化装置的运行情况看,主要优点:水煤浆制备输送、计量控制简单、安全、可靠;设备国产化率高,投资省。由于工程设计和操作经验的不完善,还没有达到长周期、高负荷、稳定运行的最佳状态,存在的问题还较多,主要缺点:喷嘴寿命短、激冷环寿命仅一年、褐煤的制浆浓度约59%~61%;烟煤的制浆浓度为65%;因汽化煤浆中的水要耗去煤的8%,比干煤粉为原料氧耗高12%~20%,所以效率比较低。(2)、Destec(Global E-Gas)气化炉Destec气化炉已建设2套商业装置,都在美国:LGT1(气化炉容量2200吨/天,,1987年投运)与Wabsh Rive(二台炉,一开一备,单炉容量2500吨/天,,1995年投运)炉型类似于K-T,分第一段(水平段)与第二段(垂直段),在第一段中,2个喷嘴成180度对置,借助撞击流以强化混合,克服了Texaco炉型的速度成钟型(正态)分布的缺陷,最高反应温度约1400℃。为提高冷煤气效率,在第二阶段中,采用总煤浆量的10%~20%进行冷激(该点与Shell、Prenflo的循环没气冷激不同),此处的反应温度约1040℃,出口煤气进火管锅炉回收热量。熔渣自气化炉第一段中部流下,经水冷激固化,形成渣水浆排出。E-Gas气化炉采用压力螺旋式连续排渣系统。Global E-Gas气化技术缺点为:二次水煤浆停留时间短,碳转化率较低;设有一个庞大的分离器,以分离一次煤气中携带灰渣与二次煤浆的灰渣与残炭。这种炉型适合于生产燃料气而不适合于生产合成气。(3)、Shell气化炉最早实现工业化的干粉加料气化炉是K-T炉,其它都是在其基础之上发展起来的,50年代初Shell开发渣油气化成功,在此基础上,经历了3个阶段:1976年试验煤炭30余种;1978年与德国Krupp-Koppers(krupp-Uhde公司的前身)合作,在Harburg建设日处理150t煤装置;两家分手后,1978年在美国Houston的Deer Park建设日处理250t高硫烟煤或日处理400t高灰分、高水分褐煤。共费时16年,至1988年Shell煤技术运用于荷兰Buggenum IGCC电站。该装置的设计工作为年,1990年10月开工建造,1993年开车,1994年1月进入为时3年的验证期,目前已处于商业运行阶段。单炉日处理煤2000t。Shell气化炉壳体直径约,4个喷嘴位于炉子下部同一水平面上,沿圆周均匀布置,借助撞击流以强化热质传递过程,使炉内横截面气速相对趋于均匀。炉衬为水冷壁(Membrame Wall),总重500t。炉壳于水冷管排之间有约间隙,做安装、检修用。煤气携带煤灰总量的20%~30%沿气化炉轴线向上运动,在接近炉顶处通入循环煤气激冷,激冷煤气量约占生成煤气量的60%~70%,降温至900℃,熔渣凝固,出气化炉,沿斜管道向上进入管式余热锅炉。煤灰总量的70%~80%以熔态流入气化炉底部,激冷凝固,自炉底排出。粉煤由N2携带,密相输送进入喷嘴。工艺氧(纯度为95%)与蒸汽也由喷嘴进入,其压力为~。气化温度为1500~1700℃,气化压力为。冷煤气效率为79%~81%;原料煤热值的13%通过锅炉转化为蒸汽;6%由设备和出冷却器的煤气显热损失于大气和冷却水。Shell煤气化技术有如下优点:采用干煤粉进料,氧耗比水煤浆低15%;碳转化率高,可达99%,煤耗比水煤浆低8%;调解负荷方便,关闭一对喷嘴,负荷则降低50%;炉衬为水冷壁,据称其寿命为20年,喷嘴寿命为1年。主要缺点:设备投资大于水煤浆气化技术;气化炉及废锅炉结构过于复杂,加工难度加大。我公司直接液化项目采用此技术生产氢气。(4)、GSP气化炉GSP(GAS Schwarze Pumpe)称为“黑水泵气化技术”,由前东德的德意志燃料研究所(简称DBI)于1956年开发成功。目前该技术属于成立于2002年未来能源公司(FUTURE ENERGY GmbH)(Sustec Holding AG子公司)。GSP气化炉是一种下喷式加压气流床液态排渣气化炉,其煤炭加入方式类似于shell,炉子结构类似于德士古气化炉。1983年12月在黑水泵联合企业建成第一套工业装置,单台气化炉投煤量为720吨/天,1985年投入运行。GSP气化炉目前应用很少,仅有5个厂应用,我国还未有一台正式使用,宁煤集团(我公司控股)将要引进此技术用于煤化工项目。总之,从加压、大容量、煤种兼容性大等方面看,气流床煤气化技术代表着气化技术的发展方向,水煤浆和干煤粉进料状态各有利弊,界限并不十分明确,国内技术界也众说纷纭。

煤炭气化工艺毕业论文

巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面,对巨野煤田煤质进行了详细的分析,根据其煤质特点,进行科学论证,得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论,可以用来制备水煤浆,用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品,用作焦化原料等。[关键词]煤质分析;煤质特点;科学利用;评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中,灰分可近似代表煤中的矿物质,挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性(DT、ST、HT和FT)。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度(即灰熔点ST)作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度(DT)为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度;软化温度(ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度;半球温度(HT)为灰锥形变至近似半球形,即高约等于底长的一半时的温度;流动温度(FT)为煤灰锥体完全熔化展开成高度< mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果(表2)2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点:①灰分含量低,属于中、低灰煤层。②挥发分含量高,各煤层原煤的挥发分含量在33%以上,且差异不大,均属于高挥发分煤种。③磷含量特低;硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高,且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在~之间,氢含量在~之间,C/H比值<16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月,华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1,粘度为1 000 mPa·s,水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆,粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7;选取腐殖酸盐作为添加剂,用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆,测量其流动性,观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律,结果如表10所示。由表10看出,随着煤浆浓度增大,煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt);赵楼矿67%(wt);彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆,然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线,观察水煤浆的流变特性,见表11。从表11可以看出,3种煤制成的水煤浆中,随着剪切速率增大,表观粘度都随之降低,均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度(40~200目)和细颗粒(<200目)质量比为3∶7,腐殖酸盐作为添加剂,添加量为煤粉质量的1%时,龙固矿煤浆浓度为66%(wt)、赵楼矿煤浆浓度为67%(wt)、彭庄矿煤浆浓度为68%(wt),满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料,而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上,华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明:巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种(弹筒热平均值在28~31 MJ/kg之间),该煤有利于降低氧气和能量消耗,并能提高气化产率;因灰熔点较高(>1 300℃),有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验,巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好,其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆,作为德士古(Texaco)水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素,又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外,还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦,其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨,副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出,巨野煤田大槽煤经过洗选以后,可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用;灰分≤的8级精煤(2#),也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外,该煤也可以单独炼焦,但所生产焦炭的孔隙率偏高,最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤,尤其是15煤层平均焦油产率>12%,属高油煤;根据元素分析计算的碳氢比各煤层均<16%;大部分煤层挥发分>35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分>37%,而其灰分<10%。因此,巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后,合成气通过F-T合成,可以制取液体烃类,如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述,巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源,其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种,它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤,而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。

这个写起来有难度。

一、煤炭工业发展现状煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。在20世纪50年代和60年代,煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比重分别占90%和80%以上,2004年煤炭所占的比例分别为和。(一)改革开放以来煤炭工业取得显著成绩1.煤炭产量持续增长全国原煤产量由改革开放初期的6亿吨左右提高到2004年产量亿吨,增长2倍多,处于历史最高水平,为我国国民经济发展提供了能源保障。2.生产水平大幅度提高大中型煤矿机械化水平、单产、单进、原煤工效,都逐年增高。建成了一批国际领先、高产高效矿井,初步建全了技术、设计、制造、培训比较完整的技术保障体系。3.产业结构调整取得重大进展政企分开迈出重大步伐,大多数国有大中型煤炭企业开始建立现代企业制度。一些企业开始了跨地区、跨行业的产业联合,煤、电、化、路、港、航产业链开始形成,一批劣势企业退出市场。4.行业整体效益不断增加在经历三年严重的经济困难后,2001年煤炭行业开始走出低谷,呈现恢复性增长。2002年后步入快速增长周期,经济运行质量不断提高。2004年全国规模以上煤炭企业补贴后实现利润达418亿元。(二)行业主要特点1.煤炭是资源性行业煤炭是不可再生的资源。煤矿的寿命取决于其所拥有的煤炭储量。我国大多数煤矿远离城市和经济发达地区、社会负担重,经济基础差。地区条件不一,煤炭企业发展不平衡性在行业中十分突出。2.煤炭是高危行业因煤矿生产条件所限,从历史上看,在各国工业部门中,煤矿的事故死亡率是最高的。我国煤矿95%生产能力是井工开采。高瓦斯和双突矿井占全国煤矿矿井总量的1/3,90%矿井有煤尘爆炸危险性。随着开采深度增加,影响安全生产因素愈来愈多,条件愈来愈复杂。3.煤炭是投资高风险行业煤矿开采环节复杂,矿井建设投资大,周期长,见效慢,煤炭市场不确定因素多。因此,从建井到生产,经营风险大,多数煤炭企业产业结构上的问题影响了企业市场适应能力和抗灾能力。4.煤炭是为国民经济发展做贡献的行业煤炭属于初级产品,煤矿的效益向后续加工工业传递和辐射。单一的产品结构,企业经济效益难以提高,我国煤炭开采的价值和效益体现在后续产业和对国民经济发展的支撑作用。二、煤炭工业面临的主要挑战(一)资源保障问题我国煤炭品种齐全、资源比较丰富,但资源勘探程度低,经济可采储量和人均占有量较少,资源破坏和浪费严重,生态环境和水资源严重制约煤炭资源的开发。我国煤炭资源区域分布不均衡。秦岭、大别山以北,煤炭储量占全国总储量的,其中晋、陕、蒙三省(区)占全国的65%。资源保证程度低。截止2000年末,我国尚未利用的精查储量约为600亿吨,目前可供大中型矿井利用的精查储量仅300亿吨左右。据估算,到2020年,煤炭精查储量需增加约1250亿吨。当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着"采厚弃薄"、"吃肥丢瘦"等浪费资源现象,全国煤矿平均资源回收率为30%~35%左右,资源富集地区的小型矿井资源回收率只有10%~15%。我国适合建设大型煤炭基地的整装煤田,随意被分割肢解现象严重。(二)煤矿生产能力与技术结构问题1.煤矿生产技术水平低全国采煤机械化程度仅为42%,除部分国有大矿之外,大多数煤矿生产技术水平低,装备差,效率低。特别是乡镇煤矿,基本上是非机械化开采。2004年乡镇煤矿产量仍占我国煤炭总产量的39%,在资源消耗和人员伤亡上,已付出了很大的代价。2.部分煤矿超能力生产据调查分析,2003年国有煤矿的亿吨产量中,属于超能力和无能力矿井生产的煤炭约为亿吨,占国有煤矿产量的13%。煤矿超强度超能力生产满足了国民经济发展对煤炭的需求,但其造成的负面影响,一是缩短煤矿开采年限,二是威胁煤矿安全生产。3.大中型煤矿煤炭供给能力不足据预测,我国现有生产煤矿和在建煤矿的合计生产能力到2010年和2020年分别为亿吨和亿吨。要实现煤炭产需平衡,需要再建设一批新井和扩大现有煤矿的生产能力,预计到2010年和2020年分别需要再增加生产能力亿吨和亿吨。(三)行业结构与企业发展问题1.煤炭产业集中度低2004年我国前8家煤炭企业市场集中度为,远低于世界其它主要产煤国家。2.煤炭企业负担过重煤矿企业税负比1994年税制改革前提高了6个百分点;2003年,煤炭行业支出铁路建设基金约100多亿元;国有重点煤矿企业办社会问题突出,地方政府接收困难,原国有重点煤矿办社会年净支出60亿元。2004年末,原国有重点煤矿在职人员257万人,由于所在地区社会承受能力弱,难以减人提效。部分煤矿资源枯竭,生产能力下降,生产成本上升,富余人员、工伤抚恤人员多,转产困难。3.煤矿企业效益差、职工收入低2004年原中央财政煤炭企业补贴前亏损面仍高达48%,补贴后仍有6%的企业亏损。2004年原国有重点煤矿在岗职工平均收入16812元,低于全国平均水平。(四)煤矿安全与矿区环境治理问题1.煤炭安全形势严峻2004年煤矿共死亡6027人,百万吨死亡率为,显著高于世界其它主要国家。如美国为,波兰;大多数煤矿生产和安全技术装备落后,防灾抗灾能力差,重大、特大事故频繁发生。2004年共发生死亡10人以上特大和特别重大事故42起,死亡1008人。2.矿区环境治理问题矿井生产中排放的煤矸石约占原煤产量的8~10%,现已累计堆存煤矸石30多亿吨,占地超过15万亩。矿区地面塌陷、煤田自燃火灾、部分煤矸石自燃、煤矿瓦斯排放对生态环境构成严重影响。煤矿开采每年排出地下水约22亿立方米,我国西北部主要煤炭产区,煤炭开采加剧了水资源的匮乏,对矿区生态环境造成影响。井下煤层气年抽出量约100亿立方米,90%直接排放到大气中。(五)煤炭运输与燃煤污染问题1.煤炭运输制约我国煤炭资源主要分布在西北部,而煤炭消费重心在东南部,形成了"北煤南运、西煤东调"的格局,运输距离长,运输费用高,影响煤炭供应能力和市场竞争力:铁路运力不足的问题将长期存在;港口吞吐能力满足不了需要;公路长距离运输成本过高。2.煤炭消费与环境保护问题煤炭在利用过程中将产生大量的污染物和温室气体。特别是煤炭的不合理利用,排放了大量烟尘和有害气体,严重污染环境。随着煤炭消费量的增加,环境保护压力将越来越大。我国酸雨覆盖区已扩大到约占国土总面积的30%,SO2排放的75%以上来源于燃煤。2003年SO2排放总量增加至2158万吨,酸雨污染加重。2003年燃煤总量增加,烟尘排放总量增加至1047万吨。我国CO2排放量目前居世界第二位,CO2的排放约80%来自煤炭燃烧。三、煤炭工业发展的战略对策通过优化结构、合理开发利用,保障煤炭长期稳定供给,促进煤炭行业健康、协调、可持续发展。煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,是不可再生的矿产资源。煤炭生产是高危险性和高风风险的行业,要把节约资源、保障安全和保护环境放在重要的位置,合理开发利用,以保障煤炭长期稳定供给。煤炭行业必须淘汰技术落后的粗放型生产方式,走新型工业化道路,国家应制定长远战略对煤炭资源实行保护性开采和利用。优化行业结构。我国煤炭产业集中度仍然很低,具备安全生产条件的煤矿生产能力不足,必须抓好大型煤炭基地建设,培育和发展大型煤炭企业集团。煤炭是艰苦和危险的行业,必须改善行业的发展环境,以吸引投资和人才。优化生产技术结构,进一步用先进适用技术改造和提升煤炭工业。要搞好新井建设和现有矿井技术改造,建设高产高效矿井,促进产业升级,实现煤矿生产技术装备的现代化;要全面提高煤矿开采技术水平,支持大型煤炭企业通过收购、兼并、联合、重组方式改造中小煤矿;要逐步淘汰资源回收率低、安全条件差的落后生产技术,支持依法生产的小煤矿,通过技术改造,实现有序健康发展。优化产品结构,提高煤炭及煤炭行业的竞争力。发展和推广应用洁净煤技术,通过煤炭高效洁净利用技术,减少煤炭利用过程中的污染物和温室气体排放,提高煤炭的竞争力;通过煤炭加工和转化延长煤炭产品的产业链,拓展煤炭市场。(一)培育和发展大型企业和企业集团通过市场引导和政府推动,积极培育和发展跨地区、跨行业、跨所有制、跨国经营、亿吨级以上的大型企业集团。这些企业集团国内市场占有率将达到60%以上,成为商品煤供应基地、出口煤基地、煤炭深加工基地和市场投资主体。鼓励煤炭企业发展相关产业。支持煤电联营,鼓励煤炭与电力企业联合建立坑口电厂;支持煤炭企业与冶金、化工和建材行业实现上下游产业的联营。(二)建设大型煤炭基地根据国务院"重点支持大型煤炭基地建设,促进煤电联营,形成若干个亿吨级煤炭骨干企业"的决策,结合煤炭开发布局,选择煤炭资源条件好,具有发展潜力的矿区作为大型煤炭基地。抓好基地内主要矿区的新井建设和现有矿井技术改造,提高大型煤炭基地产能比重。建设大型煤炭基地,提高大中型煤矿的技术水平和生产能力,保障煤炭长期稳定供给。13个大型煤炭基地,现有煤矿生产能力8亿吨,预计2010年达到15亿吨,2020年达到18亿吨。(三)建设高产高效矿井、全面提高煤矿开采技术水平大力发展综合机械化采掘技术,推进高产高效煤矿建设,实现煤矿高效、安全、洁净开采。建设一批大中型现代化矿井;对现有大中型矿井进行技术改造;联合改造小煤矿,全面提高煤矿开采技术水平和资源采出率。我国煤矿采煤机械化程度仅为42%,小型煤矿采煤方法和采煤工艺必须进行改革,要逐步淘汰和禁止非正规采煤方法和落后的采煤工艺,大力推广机械化采煤技术。(四)建立煤矿安全长效机制提高安全生产准入门槛。目前乡镇小煤矿产量仍占我国煤炭总产量的39%,乡镇小煤矿生产保障了我国煤炭需求的供给,但在资源消耗和人员伤亡上,付出了很大的代价。必须建立严格的煤炭开采准入制度,逐步淘汰安全条件差的落后煤矿。加大煤矿安全投入。国家继续对煤炭行业特别是煤矿安全给予必要的政策支持,重点支持大中型煤矿技术改造。在规范煤矿维简费管理的基础上,严格安全费用提取和使用,加大煤矿安全生产设施投入。加大监察执法力度。加强对各类煤矿的安全监察,依法惩处违法违规现象,做到有法必依,执法必严,违法必究。在2010年前,全国煤矿百万吨死亡率力争从2004年的降到以下,其中大型煤矿为以下。(五)加强煤炭开发的资源保障增加煤炭资源勘查投入。要建设大型煤矿和煤炭基地,应为煤炭资源勘探的投入创造良好的环境。加强资源管理。资源勘探开发登记、矿业权设置必须符合煤炭开发规划和矿区总体规划。国家要控制大型矿区勘查开发规划的审批。提高煤炭资源利用率。制定可行的管理措施和经济政策,激励企业珍惜煤炭资源,不断提高资源回收率。(六)大力开发和推广洁净煤技术洁净煤技术可使煤炭成为高效和比较洁净利用的燃料,是中国能源可持续发展的现实选择,包括四个部分,即煤炭加工技术、燃烧技术、煤炭转化技术和开发利用中的污染控制技术。中国已成为世界煤炭焦化生产、消费及贸易大国。通过气化、液化等转化技术,生产替代石油的发动机燃料和化工产品,如乙烯、丙烯等。大力发展现代化高效燃煤发电技术,改变我国终端能源的消费结构,减少煤炭直接燃烧造成的污染和温室气体排放,保障能源供给和安全。(七)资源综合开发与环境保护开发煤层气资源。依托资源和政策优势,当前以地面开发与煤矿井下瓦斯抽放相结合,实现煤层气开发产业化,变废为宝、变害为利。做好水资源保护与矿井水利用,矿区土地复垦与环境保护,控制煤矸石的产出量,提高煤矸石的综合利用率。(八)关注煤炭行业发展的深层次问题1.提高煤炭运输能力加快铁路运煤通道建设,提高煤炭运输能力;放开铁路运输价格,取消计划内外双重价格;尽快取消铁路建设基金。2.切实减轻煤炭企业税收负担借鉴国外主要采煤国家经验,制定符合煤炭工业发展规律的税收政策体系,公平税负。按照国务院1994年确定的"既要建立新的增值税机制,又要照顾煤炭行业的实际困难,不增加国有重点煤炭企业的税负水平,保持1993年的税负的原则",调整煤炭税收政策。3.加快分离企业办社会职能加快企业主辅分离,分离企业办社会的职能,努力拓宽就业渠道,做好煤矿及矿区人员的再就业工作。4.建立和完善煤矿准入和退出机制规范煤矿准入标准,建立和完善勘探开发资质认证制度,提高资源开发、土地利用、环境保护准入门槛,减少煤矿数量,提高产业集中度。坚决关闭开采方式落后和不符合基本安全生产条件的小煤矿,严厉打击非法开采现象,保障安全生产。解决煤矿衰老报废的转产、人员安置等问题,鼓励和引导企业调整产业结构,发展替代产业,为其生存和发展创造良好的外部条件。5.科学界定煤炭产业地位参照国际的有关做法,可将煤炭行业划入第一产业范围,制定相关法律、法规和与其产业地位相适应的财政、税收、金融、投资政策。6.建立煤炭价格形成机制政府应考虑煤炭资源、环境治理、煤矿安全、煤矿衰老报废等成本因素,制定合理的煤炭指导价格;鼓励煤炭企业积极与发电企业协商确定电煤价格,签订中长期合作协议。7.稳定煤炭进出口政策要从有利于煤炭工业长远发展出发,按照世界贸易组织规则,依据资源和市场需求,调整煤炭产品的进出口结构,加强出口煤基地建设,稳定出口份额。

煤化工生产技术毕业论文

智研数据研究中心网讯: 内容提示:目前国内煤化工遍地开花的形势在“十二五”期间也有望得到抑制。“十二五”期间,我国现代煤化工以示范为主,并将严格限制煤炭调入地区发展煤化工。国际原油价格近期连续上涨,油价高涨也再度点燃了投资者对煤化工行业的投资热情。能源局有关领导和业内专家认为,“十二五”期间煤化工仍将以示范为主,不宜再现一哄而上。 油价上涨利好煤化工 NYMEX轻质原油近日达到88美元/桶,业内分析人士预期油价有望在未来两个月达到90美元,甚至100美元的高位。国际油价大涨带动其替代产业新型煤化工板块在二级市场走强,Wind数据显示,国庆节后,新型煤化工指数从点上升至点的历史新高。 海通证券认为,油价的上涨使得煤化工产品的成本优势得以显现,建议关注山西三维、中泰化学、丹化科技等煤化工公司。据其测算,当BDO价格上涨1000元/吨时,山西三维EPS将增厚元;当PVC价格上涨500元/吨时,中泰化学EPS有望增厚元。 事实上,不光是二级市场上煤化工概念火爆,目前各地规划的煤化工项目数量也非常惊人。去年5月,新型煤化工等五类示范工程被列入《石化产业调整和振兴规划》,而洁净煤利用作为煤化工的一部分,入围十大新兴能源产业之一,各地随后出现大量有关煤化工的项目规划。今年9月12日,联想控股也杀入该领域,与山东枣庄市政府签订战略合作协议,投资180亿元在枣庄建设百万吨烯烃及精细化工基地。 据原化工部副部长潘连生介绍,山西、内蒙古、宁夏、新疆等产煤区如果按照目前的规划来发展煤化工,至少需要三万亿的投资。 “十二五”示范为主 国家能源局煤炭司司长方君实日前则表示,煤化工是战略性行业,其发展需要分阶段。“十二五”期间,煤化工仍是处于示范阶段,大量推广还有一个过程。他认为,现在国际上石油的资源尚非常丰富,煤炭的转换效果如何还要经过示范,用煤炭去替代石油的经济型有待评价。现有的煤制油等煤化工工程“十二五”能发展到什么程度还不好说,企业现在需要做好的就是前期的准备工作。 潘连生则认为,国内煤化工产业发展形势有喜有忧。“我国煤化工发展的最成功之处在于坚持技术先行。煤制油、MTO技术的开发都是中科院30年前的决定,在细化技术上,中国开发了6-7种细化技术,有的已经可以与国外技术同台竞争。”潘连生表示。 而不足之处则是抢先发展。潘连生指出,我国煤化工出现了不顾原料、资源、市场需求、技术优劣等客观条件,出现了盲目发展的势头。据他介绍,如果按照目前这种速度发展,甲醇等七种最热的煤化工产品就需要亿吨原煤来满足煤化工项目需求,如果折算为4000大卡的煤炭,则需要亿吨,意味着我国煤炭将有三分之一用在煤化工上,这是做不到的。 潘连生表示,煤化工能否发展的制约因素不是有没有煤,而是有没有水,以水定发展。一吨煤制油需要13吨水,如果采取节能措施,可能降低到10吨左右,但投资将增加。他建议企业增加对产品市场的预测和对项目竞争力的评估。“目前国内煤化工产品结构雷同,市场饱和度已经十分明显。” 目前国内煤化工遍地开花的形势在“十二五”期间也有望得到抑制。工信部总工程师朱宏任表示,“十二五”期间,我国现代煤化工以示范为主,并将严格限制煤炭调入地区发展煤化工。智研数据研究中心( )提供行业市场研究报告,行业数据等内容。

焦油是煤热加工过程的主要产品之一,是一种多组分的混合物。根据煤热加工过程的不同,所得到的煤焦油通常被分为低温、中温和高温煤焦油。在我国,由于单个企业煤焦油的产量低,并且生产煤焦油的企业在地域上分散,长期以来煤焦油资源一直没有得到充分利用,除部分高温煤焦油用于提取化工产品、少量中低温煤焦油的轻馏分油用于生产发动机燃料以外,剩余的大部分煤焦油都被用作重质燃料油和低端产品,造成资源浪费和环境污染[1-2]。随着近几年我国大型煤化工产业的发展,固定床、流化床煤气化技术以及褐煤干馏提质技术已经应用于多种生产过程中,中低温煤焦油的产量也随之增加,到目前为止,中低温煤焦油的加工利用已经成为煤化工产业技术的重要组成部分之一。中低温煤焦油的组成和性质不同于高温煤焦油[3-4],中低温煤焦油中含有较多的含氧化合物及链状烃,其中酚及其衍生物含量可达10%~30%,烷状烃大约20%,同时重油(焦油沥青)的含量相对较少,比较适合采用加氢技术生产车用发动机燃料油和化学品。不同的热解工艺、不同的原料煤都直接影响煤焦油的性质和组成,表1是一种典型中低温煤焦油的性质及组成数据。摇摇煤焦油加氢制备发动机燃料油的技术始于20世纪30年代的德国,当时由于反应压力很高,没有实现产业化,随后由于石油的发现和大量开采,煤焦油加氢技术的研发工作被迫停止。进入21世纪后,我国煤化工产业的快速发展再一次促进了国内中低温煤焦油加氢技术的研发工作[5]。var script = ('script'); = ''; (script); 第5期张晓静:中低温煤焦油加氢技术表1摇典型中低温煤焦油的性质及组成Table1摇Thecompositionandpropertiesofcoaltarfrommid鄄lowtemperaturecoalcarbonization项目密度(20益)/(kg·m-3)质量分数/%残炭酚硫氮饱和烃芳烃胶质+沥青纸中低温煤焦油980郾04郾015郾30郾330郾7921郾054郾025郾0摇摇近20a来,我国在中低温煤焦油(下述“煤焦油冶即“中低温煤焦油冶)加氢技术的开发方面取得了明显的进展,先后开发出了多种加氢技术,根据各种技术的特点,可以归纳为如下4类:第1类是煤焦油加氢精制/加氢处理技术;第2类是延迟焦化—加氢裂化联合工艺技术;第3类是煤焦油的固定床加氢裂化技术;第4类是煤焦油的悬浮床/浆态床加氢裂化技术。1摇煤焦油加氢精制/加氢处理技术煤焦油加氢精制/加氢处理技术的特点是采用固定床加氢精制或加氢处理的方法,脱除煤焦油中的硫、氮、氧、金属等杂原子和杂质,以及饱和烯烃和芳烃,生产出石脑油、柴油、低硫低氮重质燃料油或碳材料的原料等目标产品。日本在以煤焦油为原料生产碳材料的技术研发方面做了很多工作,20世纪80年代中期,日本[6-10]曾公开了一批煤焦油或煤焦油沥青的加氢催化剂和加氢工艺技术,用于加工重质煤焦油,主要生产电极针状焦的原料。同期,日本专利[11]还公开了一种用煤焦油沥青生产中间相沥青的方法,该方法首先对脱除喹啉不溶物以后的煤焦油沥青进行加氢精制,然后在适宜的条件下热处理、分离即可得到性能优良的中间相沥青产品。我国开发的煤焦油轻馏分油加氢精制技术[12-14],是以煤焦油中的轻馏分油(<370益)为原料,通过固定床加氢,得到石脑油和轻柴油产品。这类技术的主要缺陷是:淤原料油中含有较多的胶质和杂原子,容易形成焦炭沉积在催化剂表面,降低催化剂的活性;于原料油中含有大量的烯烃、芳烃等,加氢过程强放热反应影响反应器的操作稳定性。针对原料油的这些特点,现有加氢技术分别开发了多种催化剂级配装填[12-13]和两段加氢[14-15]工艺。另外,采用多段深度加氢精制的技术[16-17],最大限度地加氢饱和原料油中的芳烃,可以得到较高十六烷值的柴油产品。该类技术的操作条件是加氢反应温度300~450益,反应压力5~19MPa,体积空速0郾5~3郾0h-1,氢油体积比600~3500。煤焦油加氢精制/加氢处理技术的优点是:工艺流程相对比较简单、投资和操作费用相对较低;它的缺点是:石脑油和柴油的收率较低,主要取决于原料煤焦油中轻油的含量,煤焦油资源的利用率低。煤焦油加氢精制技术目前在哈尔滨气化厂等企业应用[18-20]。2摇延迟焦化—加氢联合工艺技术延迟焦化—加氢联合工艺技术的主要技术思路:将煤焦油中的重油部分通过延迟焦化生成轻馏分油和焦炭,然后把煤焦油的轻馏分油和延迟焦化生成的轻馏分油共同加氢精制或加氢精制/加氢改质,用来生产石脑油和柴油产品。延迟焦化—加氢精制/加氢裂化组合工艺[21]的基本工艺流程:先把全馏分煤焦油进行延迟焦化,得到气体、焦炭、轻馏分油(石脑油和柴油馏分)和重馏分油(350~500益),然后把轻馏分油进行加氢精制,把重馏分油作为加氢裂化的原料,最后得到石脑油和柴油产品。延迟焦化—加氢精制组合工艺[22-23]的基本流程:先将煤焦油分馏成轻油(<360益)和重油(>360益)两部分,其中重油作为延迟焦化的原料,延迟焦化装置采用>360益馏分油全循环的流程,过程中所有的轻馏分油(<360益)进行加氢精制,可得到石脑油和柴油产品。该类技术的主要操作条件是延迟焦化反应温度450~550益,反应压力0郾1~3郾0MPa,加氢反应温度300~450益,反应压力6郾0~20郾0MPa。对比上述两种工艺技术可知,前者投资较大但液体产率较高。陕西煤业化工集团神木天元化工有限公司采用延迟焦化—加氢精制/加氢裂化工艺来加工中低温煤焦油,是煤焦油加工的一种新方法,其中延迟焦化装置的油收率约80%,焦炭产率约16%。延迟焦化—加氢联合工艺技术的优点是把一部分重质煤焦油转化成了轻油产品,缺点是工艺流程比较复杂,并且把一部分煤焦油转化成了焦炭,没有充分利用好煤焦油资源。3摇煤焦油固定床加氢裂化技术煤焦油固定床加氢裂化技术的思路是采用固定

1煤化工企业安全生产煤化工安全生产的必要性安全生产是煤化工企业生产活动中一项常规性检查指导工作,是企业发展的根本,煤化工企业建立全面完善的安全生产制度至关重要,煤化工安全生产管理活动对人民群众的生命财产安全有着直接影响,对改革发展与社会稳定的大环境建设也至关重要,大力开展化工生产管理工作,有效保证群众生命安全,符合最广大人民的根本利益。企业生存与发展的关键性问题,安全生产管理工作存在欠缺,会导致煤化工生产中存在的安全隐患不能及时排除,会造成伤亡事故,导致职业病,可能会危害劳动者的安全健康,导致生产遭受很大损失。为维护企业长期稳定发展,推进社会主义市场经济建设,必须开展煤化工安全生产以及劳动保护工作。煤化工企业安全生产中存在的不足安全生产意识不强我国煤化工行业安全管理工作存在很多不足,部分煤化工行业过分追求经济效益,将安全生产当作口号,并未认真贯彻执行,安全生产管理相关规范缺乏执行,思想轻忽,安全事故频发。安全生产管理制度不健全安全生产管理制度不健全是煤化工企业安全生产活动中的一个重大不足,安全生产管理制度是化工企业安全生产活动顺利开展的根本保证,但部分化工单位没有严格的安全生产管理制度,有些单位虽有安全管理制度但相关条目过于笼统,缺乏有效的贯彻和执行,并且没有相关负责人,执行偏差较大。煤化工企业安全生产的相关要求煤化工企业安全生产活动与石油化工安全生产活动既有相同点,又存在一定差异,有煤化工企业自身的特有要求。首先,必须遵循生产工艺规程进行操作,严禁在超温、超压、超负荷的工矿下进行生产,不能擅自更改工艺指标,不能在生产系统上进行实验性操作,生产厂区内严禁吸烟喝酒、严禁将烟火带进生产区内。生产区内不能设置吸烟室,要进一步加强生产车间烟火管控力度,不能使用有明火、不防爆电热源,建设完善、安全的生产系统和生产安全指挥系统,车间生产人员在工作期间采用岗位责任制度,建立检查制度和交接班制度,明确指挥人员权责,保证其能够进行正确决策,要求指挥正确有效,不能出现违章指挥和盲目智慧。生产一线人员要坚守岗位,服从统一调度安排,禁止脱岗、串岗、睡岗,安全生产管理人员需要按照规定配置,组织安全生产专项培训,在获得职业资格证书后才能从事生产经营中的安全生产管理工作。2煤化工生产企业监督管理增强安全意识,进一步加强安全教育煤化工生产基地生产的相关管理人员必须牢固树立安全意识,对员工进行系统性的安全教育,使员工在工作中时刻注重安全,养成良好的安全习惯,在煤化工生产过程严禁“三违”工作,严格按照安全规范操作,工作人员在工作中必须身穿紧扣工作服,穿防滑鞋,佩戴安全帽,确保各项安全措施执行到位。注意恶劣环境条件对施工的影响,遇到大风、大雨、大雾、大雪天气时,应立即停止作业,确保人员安全。要保持工作和施工范围内的清洁有序,要注意保管随身携带的各项工具。严格安全规范,加强监督检查制定作业安全防护规范,实现管理流程的进一步细化,保证安全管理工作有章可循,同时需要进一步强化煤化工安全生产工作人员的安全防护监督检查工作,在化工生产工作的各个环节开展安全防护工作,保证煤化工工作人员清晰认识安全防护的重要性,将安全防护工作作为煤化工生产的常规工作,专职人员每天按时到现场监督检查、不定期对生产现场进行综合检查,及时发现安全隐患,把安全问题消除源头上,落实责任制度,确保安全生产作业安全。作业人员上下脚手架应走专用通道,从规定的通道上下,不得在阳台等非规定的通道攀登翻跃,确保人员安全。建立科学高效安全管理机制各级领导应以身作则,把安全生产管理的各项规章制度落实到具体工作中,结合企业实际,建立健全“安全生产星级考核办法”和“三违考核办法”,改变把是否发生事故作为衡量工作好坏的评价模式,将定性描述转化评先评优,固定检查考核,实行严格考核制度。

黑硅电池工艺探讨毕业论文

电子电工能从事各类电子设备维护、制造和应用,电力生产和电气制造、维修的复合型技术人才的学科。下面是我为大家整理的电子电工技术论文例文,希望你们喜欢。

浅谈电子设备的维护

摘要: 本文作者介绍了电子仪器设备的日常维护方法和要求,以及在使用中的注意事项、安全用电等问题。

关键词:电子设备;维护

中图分类号: V443文献标识码:A 文章编号:

电子设备在长期的使用过程中,需要维护。认真做好电子仪器的维护,对延长设备寿命、减小设备故障,确保安全运行以及保证仪器设备精度等方面具有十分重要的作用。仪器保管的环境条件一般为:环境温度: 0~40 ℃;相对湿度: 50%~80%(温度 20 ℃±5 ℃);室内清洁无尘,无腐蚀性气体。电子设备的维护措施大致可归纳为下列几项。

1 防热与排热

因为绝缘材料的介电性能、抗电强度会随温度的升高而下降,而电路元器件的参数也会受温度的影响(例如,碳质电阻和电解电容器等往往由于过热而变质、损坏),特别是半导体器件的特性,受温度的影响比较明显。例如,晶体管的电流放大系数和集电极穿透电流,都会随着温度的上升而增大。这些情况将导致电子仪器工作的不稳定,甚至发生各种故障。因此,对于电子仪器的“温升”都有一定的限制,通常规定不得超过 40 ℃;而仪器的最高工作温度不应超过 65 ℃,即以不烫手为限。通常室内温度以保持在 20~25 ℃最为合适。电子仪器设备说明书中会对使用环境温度作出规定。如果室温超过 35 ℃,应采取通风排热等人工降温措施,也可以缩短仪器连续工作的时间,必要时,应取下机壳盖板,以利散热。但应特别指出: 要禁止在存放电子仪器的室内,用洒水或放置冰块来降温,以免水气侵蚀仪器而受潮。对于内部装有小型排气风扇的仪器设备,应注意其运转情况,必要时应予以定期维护、加油、擦洗等。要防止电子仪器设备受阳光暴晒,以免影响仪器设备寿命。

许多电子仪器,特别是消耗电功率较大的仪器设备,大多在内部装置有小型的排气电风扇,以辅助通风冷却。对于这类仪器,应定期检查电风扇的运转情况。如果运转缓慢或干涩停转,将会导致仪器温升过高而损坏。此外,还要防止电子仪器长时间受阳光暴晒,以免使仪器机壳的漆层受热变黄、开裂甚至翘起,特别是仪器的度盘或指示电表,往往因久晒受热,而导致刻度漆面开裂或翘起,造成显示不准确甚至无法使用。所以,放置或使用电子仪器的场所如有东、西向的窗户,应装置窗帘,特别是在炎热的季节,应注意挂窗帘。

2 防振与防松

小型电子仪器设备的机壳底板上,一般装有防振用弹性垫脚,如果发现这些垫脚变形或脱落,应及时更新。对于大型电子设备,在安装时应采取防振措施。因长期使用运行或环境条件变化引起振动时,应及时报告有关部门,并会同有关部门采取防振措施,予以消除。在搬运或移动仪器时应轻拿轻放,严禁剧烈振动或者碰撞,以免损坏仪器的插件和表头等元件。

对于仪器设备内部接插式器件和印制电路板,通常都装有弹簧压片、电子管屏蔽罩、弹簧垫圈等紧固用的零件,在检修仪器设备时切不可漏装。在搬运笨重电子仪器设备之前,应检查把手是否牢靠,对于塑料或人造革的把手,应防止手柄断裂而摔坏仪器设备,最好用手托住底部搬运。

3 防腐蚀

电子仪器应避免靠近酸性或碱性气体(诸如蓄电池、石灰桶等)。仪器内部如装有电池,应定期检查以免发生漏液或腐烂。如果长期不用,应取出电池另行存放。对于附有标准电池的电子仪器(如数字式直流电压表、补偿式电压表等) ,在搬运时应防止倒置,装箱搬运时,应取出电池另行运送,以免标准电池失效。电子仪器如果需要较长时间的包装存放,应使用凡士林或黄油涂擦仪器面板的镀层部件(如钮子开关、面板螺钉、把手、插口、接线柱等) 和金属的附配件等,并用油纸或蜡纸包封,以免受到腐蚀,使用时,可用干布把涂料抹擦干净。在沿海地区,要经常注意盐雾气体对仪器设备的侵蚀。

4 防尘与防灰

要保证电子仪器处于良好的备用状态,首先应保证其外表的整洁。因此,防尘与防灰是一项最基本的维护措施。

由于灰尘有吸湿性,故当电子仪器设备内部有尘埃时,会使设备的绝缘性能变坏,活动部件和接插部件磨损增加,导致电击穿等,以致仪器设备不能正常工作。大部分的电子仪器都备有专用的防尘罩,仪器使用完毕后应注意加罩,无罩设备应自制防尘罩。防尘罩最好采用质地细密的编织物,它既可防尘又有一定的透气性。塑料罩具有良好的防尘作用,在使用塑料罩的情况下,最好要等待温度下降后再加罩,以免水汽不易散发出去,从而使仪器设备内部金属元件锈蚀,绝缘程度降低。若没有专门的仪器罩,应设法盖好,或将仪器放进柜厨内。玻璃纤维的罩布,对使用者健康有危害,玻璃纤维进入仪器内也不易清除,甚至会引起元器件的接触不良和干涩等问题,因此严禁使用。

5 防潮与驱潮

湿度如同温度一样,对元器件的性能将产生影响,湿度越大对绝缘性能和介电参数影响越大。防潮措施可采取密封、涂覆或浸渍防潮涂料、灌封等,使零部件与潮湿环境隔离,起到防潮作用。电子设备内部的电源变压器和其他线绕元件(如线绕电阻器、电位器、电感线圈、表头动圈等) 的绝缘强度,经常会由于受潮而下降,从而发生漏电、击穿、霉烂、断线等问题,使电子设备出现故障。因此,对于电子仪器,必须采取有效地防潮与驱潮措施。首先,电子设备的存放地点,最好选择比较干燥的房间,室内门窗应利于阳光照射、通风良好。在仪器内部,或者存放仪器的柜厨里,应放置“硅胶袋”以吸收空气中的水分。应定期检查硅胶是否干燥(正常应呈白色半透明颗粒状) ,如果发现硅胶结块变黄,表明它的吸水功能已经下降,应调换新的硅胶袋,或者把结块的硅胶加热烘干,使它恢复颗粒状继续使用。在新购仪器的木箱内,经常附有存放硅胶的塑料袋应扯开取出改装布袋后使用。

6 防漏电

由于电子仪器大都使用市交流电来供电,因此,防止漏电是一项关系到使用安全的重要维护措施,特别是对于采用双芯电源插头,而仪器的机壳又没有接地的情况。如果仪器内部电源变压器的一次绕组对机壳之间严重漏电,则仪器机壳与地面之间就可能有相当大的交流电压(100 ~ 200 V),这样,人手碰触仪器外壳时,就会感到麻电,甚至发生触电事故。所以,对于各种电子仪器必须定期检查其漏电程度,即在仪器不插市交流电源的情况下,把仪器的电源开关扳置于“通”的部位,然后用绝缘电阻表(习惯上称兆欧表) 检查仪器电源插头对机壳之间的绝缘是否符合要求。

7 定性测试

电子仪器使用之前,应进行定性测试,即粗略地检查仪器设备的工作情况是否正常,以便及时发现问题进行检查或校正。定性测试的项目不要过多,测试方法也应简便可靠,只要能确定仪器设备的主要功能以及各种开关、旋钮、度盘、表头、示波器等表面元器件的作用情况是否正常即可。例如,对于电子电压表的定性测试,要求各电压档级的“零位”调节正常和电压“校正”准确即可;如果无“校正”电压装置,可将量程开关扳置在“3 V”档级,并用手指碰触电子电压表的输入端,如果表头有指示,即表明仪器仪表电压功能正常;又如,对电子示波器的定性测试,要求示波管的“辉度”、“聚焦”、“位移”等调节正常,以及利用本机的“试验电压”或“比较信号”能观测相应的波形即可;再如,对信号发生器,要求各波段均有输出指示即可。

8 结束语

综上所述,在电子设备实际使用过程中,应根据设备的具体情况,正确、合理地选择相关的维护措施,使电子设备能够正常的工作。

参考文献:

[1]毛端海,戚堂有,李忠义. 常用电子仪器维修[M]. 北京: 机械工业出版社,2008.

[2]陈梓诚. 电子设备维修技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2007.

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电池片串焊:将单个电池片组成电池串的过程,焊接保证电池的电性能的稳定,焊接过程是重要的一个工艺过程!焊接温度在250℃~300℃之间;焊点要求平滑、无毛刺;焊接牢固、可靠、无漏焊、虚焊现象;焊带要求和电池表面栅极重合;电池片串排列:将电池串用汇流条连接起来以便于将来进行层叠的过程;互连条焊接的质量直接影响到组件电性能的输出,其外观要求也较高;电池串与电池串之间的间距一般为2mm,最大不能超过3mm;层叠:层叠的过程是将电池组和钢化玻璃、EVA、TPT叠在一起的过程;层叠过程将直接影响组件的外观质量,层叠后要做细致的检查;钢化玻璃置于层叠台的移动滑板上,要求位置摆放正确;在钢化玻璃上垫的EVA要求超过玻璃边缘至少5mm;EVA在玻璃上要求铺垫平整,无明显褶皱;在使用层叠台移动电池片至EVA上后检查电池组是否在要求位置上(一般无汇流条的电池片距离玻璃边缘为10mm,有汇流条的边汇流条距离玻璃边缘为10mm);层压:层压的过程是将层叠件通过在145℃的温度下将EVA熔融后固化的过程;层压过程是组件生产过程中的特殊工艺过程,它对组件产品的质量起关键性的影响;使用不同的EVA有不同的工艺;装边框、接线盒:装框及装接线盒是将固化层压件变成便于电性能输出和便于安装的组件的过程该过程用于提高组件的机械性能和用于保证组件的电性能输出;检验:EL检验、外观检验、电性能检验等等包装入库:不多讲!!

太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。具体介绍如下: 一、硅片检测 硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。在进行少子寿命和电阻率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。 二、表面制绒 单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。 三、扩散制结 太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。 四、去磷硅玻璃 该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中,POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成,主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水,热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。 五、等离子刻蚀 由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。PN结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到PN结的背面,而造成短路。因此,必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀,以去除电池边缘的PN结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下,反应气体CF4的母体分子在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达SiO2表面,在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应,并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面,被真空系统抽出腔体。 六、镀减反射膜 抛光硅表面的反射率为35%,为了减少表面反射,提高电池的转换效率,需要沉积一层氮化硅减反射膜。现在工业生产中常采用PECVD设备制备减反射膜。PECVD即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源,样品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电使样品升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体SiH4和NH3,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。一般情况下,使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm左右。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理,可以使光的反射大为减少,电池的短路电流和输出就有很大增加,效率也有相当的提高。 七、丝网印刷 太阳电池经过制绒、扩散及PECVD等工序后,已经制成PN结,可以在光照下产生电流,为了将产生的电流导出,需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多,而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上,该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为:利用丝网图形部分网孔透过浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内,印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触,接触线随刮刀移动而移动,从而完成印刷行程。 八、快速烧结 经过丝网印刷后的硅片,不能直接使用,需经烧结炉快速烧结,将有机树脂粘合剂燃烧掉,剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时,晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去,从而形成上下电极的欧姆接触,提高电池片的开路电压和填充因子两个关键参数,使其具有电阻特性,以提高电池片的转换效率。烧结炉分为预烧结、烧结、降温冷却三个阶段。预烧结阶段目的是使浆料中的高分子粘合剂分解、燃烧掉,此阶段温度慢慢上升;烧结阶段中烧结体内完成各种物理化学反应,形成电阻膜结构,使其真正具有电阻特性,该阶段温度达到峰值;降温冷却阶段,玻璃冷却硬化并凝固,使电阻膜结构固定地粘附于基片上。 九、外围设备 在电池片生产过程中,还需要供电、动力、给水、排水、暖通、真空、特汽等外围设施。消防和环保设备对于保证安全和持续发展也显得尤为重要。一条年产50MW能力的太阳能电池片生产线,仅工艺和动力设备用电功率就在1800KW左右。工艺纯水的用量在每小时15吨左右,水质要求达到中国电子级水GB/中EW-1级技术标准。工艺冷却水用量也在每小时15吨左右,水质中微粒粒径不宜大于10微米,供水温度宜在15-20℃。真空排气量在300M3/H左右。同时,还需要大约氮气储罐20立方米,氧气储罐10立方米。考虑到特殊气体如硅烷的安全因素,还需要单独设置一个特气间,以绝对保证生产安全。另外,硅烷燃烧塔、污水处理站等也是电池片生产的必备设施。

化工工艺技术论文

化工中级职称论文范文篇二 浅谈化工设备中搅拌器的设计问题 摘要:将搅拌装置安装在立式设备筒体的中心线上。能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”。根据SH/T3150-2007《石油化工搅拌器工程技术规定》中要求搅拌器应按照使用寿命至少为20年。 关键词:搅拌器,设备,化工 一、搅拌器装置的分类、构成和功能 (一)分类 1.立式容器中心搅拌。将搅拌装置安装在立式设备筒体的中心线上,驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动,用普通电机直接联接或与减速机直接联接。 2.偏心式搅拌。搅拌装置在立式容器上偏心安装,能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”,可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。 3.倾斜式搅拌。为了防止涡流的产生,对简单的圆筒形或方形敞开的立式容器,可将搅拌装置用夹板安装在设备筒体的上边缘,搅拌轴直接插到筒体内。,设备。 4.卧式容器搅拌。搅拌装置安装在卧式容器上,可以降低安装高度,提高搅拌设备的抗震性,改进悬浮液的状态等。 5.卧式双轴搅拌。这种搅拌装置主要应用在高黏液体。采用卧式双轴搅拌设备的目的是要获得自清洁效果。 6.底搅拌。搅拌装置在设备底部,称为底搅拌设备。 7.组合式搅拌。有时为了提高混合效率,需要将两种或两种以上形式不同、转速不同的搅拌装置组合起来使用,称为组合式搅拌设备。 8.旁入式搅拌。旁入式搅拌装置是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上。对于旁入式搅拌利用推进式搅拌器,在消耗同等功率情况下,能得到最高的搅拌效果。 (二)构成 搅拌器装置一般是由传动装置、联轴器、机架、搅拌轴、轴封、搅拌器等部分构成的。 (三)功能及其影响因素 搅拌器的功能简单的说就是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状以达到搅拌过程的目的。,设备。这一作用由运动着的叶轮所产生,因此,叶轮的外形、尺寸、数量还有转速对搅拌器的功能形成了直接的影响。同时搅拌器的功能发挥还与搅拌介质的物性和工作环境有关。另外,搅拌罐的形状、尺寸、挡板的设置情况、物料在罐中的进出方式都属于工作环境的范畴,以及搅拌器在罐内的安装位置,种种因素都能对搅拌器的功能形成不同程度的影响。 搅拌功率是搅拌过程进行时需要的动力,包含搅拌器功率和搅拌作业功率,内涵不同却又有联系的。能够使搅拌器连续运转所需要的功率就是搅拌器功率。而把搅拌器使搅拌罐中的液体以最佳方式完成搅拌过程所需要的功率就是搅拌作业功率。最理想的状况是搅拌器的功率等于搅拌作业功率。 二、搅拌器在化工设备中的设计 (一)设计工序 搅拌器的设计造型要与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌器运行来实现,在设计造型时首先要根据对搅拌作业的目的和要求,确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度,然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。一般而言,化工设备中的搅拌器的设计工序为:设定和确认搅拌的条件→选定搅拌叶轮型式及内构件→确定叶轮尺寸及转速→计算搅拌功率→搅拌装置机械设计。具体设计工序如下: 1.按照工艺条件、搅拌要求和目的,选择搅拌器样式,并充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态,以及各种与搅拌目的的影响因素和关系。 2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态,工艺对搅拌混合时间、分散度、沉降速度的控制要求,通过实验手段和计算机模拟设计,确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。 3.按照电动机功率、搅拌速度及工艺条件,从减速机选型表中选择确定减速机型号。如果按照实际工作扭矩来选择减速机,则实际工作扭矩必须小于减速机许用扭矩。 4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器。 5.按照机架搅拌轴头尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式。 6.按照安装形式和结构要求,设计选择搅拌轴结构型式,并校检其强度、刚度;如按刚性轴设计,在满足强度条件下n/nk≤;如按柔性轴设计,在满足强度条件下n/nk>= 7.按照机架的公称心寸、搅拌器轴的搁轴型式及压力的等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰。 根据SH/T3150-2007《石油化工搅拌器工程技术规定》中要求搅拌器应按照使用寿命至少为20年,预期不间断连续操作2年以上进行设计和制造。,设备。 (二)搅拌器灌结构的设计 1.罐体的长径比。,设备。,设备。罐体长径比对搅拌功率的影响,需要较大搅拌功率的,长径比可以选得小些;罐体长径比对传热的影响,积一定时,长径比越大,表面积越大,越利于传热;并且此时传热面距罐体中心近,物料的温度梯度就越大,有利于传热效果。因此,单纯从夹套传热角度考虑,一般希望长径比大一些。物料特性对罐体长径比的要求,需要足够液料高度的,希望长径比大些。 2.搅拌罐装料量。已知长径比H/Di、 称容积Vg:操作时盛装物料的容积 1)装料系数η Vg=V·η 一般取~。物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态,装料系数取低值,约为~;物料反应平稳,可取~,物料粘度较大可取大值。 3.顶盖的结构。传动装置包括电动机、减速装置、联轴节及搅拌轴。而轴的计算,其强度指的是:承受扭转和弯曲作用,以扭转为主,工程上只考虑扭矩,然后用增加安全系数以降低材料的许用应力来弥补由于忽略受弯曲作用所引起的误差。,设备。在静载荷作用下,[τ]=()[σ]。而轴的刚性计算往往为了防止转轴产生过大的扭转变形,以免在运转中产生震动,造成轴封失败,应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内。工程上以单位长度的扭转角φo不得超过许用扭转角[φo]作为扭转刚度条件。 参考文献: 【1】王凯编,搅拌设备[M].化学工业出版社,2003 【2】顾芳珍,陈国桓编,化工设备设计基础[M].天津大学出版社,1994 【3】王洪群虞培清,搅拌设计研究[M].机械工程师,2009(9) 【4】张平亮,搅拌器的选择和设计[J].石油化工设备技术,1996(1) 看了“化工中级职称论文范文”的人还看: 1. 化工工程师职称论文范文 2. 化工类职称论文范文 3. 化工类中级职称论文 4. 工程类中级职称论文范文 5. 化工工艺职称论文

化工论文格式范文

导语:化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。下面是我分享的化工论文格式的范文,欢迎阅读!

题目:化学工程中的化工生产工艺

摘要:

化学工程其实就是指一系列的化学生产活动,在现代的环保减排理念之下,化学工程的整个过程应该节能减排和低碳环保。也正是随着这些理念的出现,一系列新型的化学工艺以及加工生产技术逐渐走进化学工程当中。综合生产效益和生产效率的两个点,化工生产应该在环保化的基础之上促进高效化发展。将对化学工程中的化工生产工艺进行全面的分析。希望对相关技术人员有所启发。

关键词:化学工程;化工生产工艺;化工技术

目前,化学生产工艺在化学生产中的发展一直处于开发阶段,而化学工艺的研发在近几年却变得逐渐火热起来,其护腰原因还是因为化工生产在一定程度上对我们的自然环境造成了污染。随着节能环保和低碳生活理念的持续火热,人们对环境的关注度也越来越重,因此,化工生产就应该及时做出改变。在过去,化工生产的污染排放问题一直得不到科学合理的解决,化工废料污染的排放,给我们的生活环境造成了较大的污染。

1我国化工生产的现状

机械工业、煤矿工业和化学工业是我国三大工业主体。之所以化学工业能够成为三大工业中的一部分,其主要原因就是因为化学工业能够生产出大量我们生活所需的物件,能够最大限度的满足人们的生活需求,进而推动了我国农业和工业的进一步发展。肥料是支撑我国农业不断发展的基础要素,在很多程度上维持这我国的经济水平稳定。但是,在化学生产过重,势必会产生一定的化学废料并对周围环境造成一定范围的污染,尤其是化工企业所排放出来的“三废”。

化工生产效率较低

我国三大工业存在一个相同的问题,那就是整体生产效率较低。而在化学工业这方面,其主要的原因就是因为生产环境较为恶劣,再加上化工生产设备存在质量问题。例如,在生产化学肥料时,反应器皿往往不能达到正常化学反应所需的温度,进而导致化学反应不充分,最终导致废气问题出现。另外,如果化学反应不充分,那么最终形成的化学产品合格率就比较低,难以满足人们生活的使用需求。

对自然环境污染较为严重

化工生产可以说是我国目前最为严重的污染源之一,尤其是重金属和化学废料的污染。从化工厂附近的水源当中抽取检测发现,水中的污染物严重超标,进而导致水源受到污染,间接影响到周围的土质,导致范围内的环境出现失衡问题。另外,化工企业为了节约生产成本,违反国家的环保法律,直接将一些化工废料排入到自然环境当中,进而造成大范围严重的化工污染。而在化学反应过程中,化学生产的连续性较低,进而导致整个化学工程反应迟缓,工程的进度受到严重的影响,进而导致整个生产环节出现脱节现象,这就会导致化工生产受到较大的影响。而导致脱节问题出现的主要原因还是应该化工生产工艺不合格所导致的。简单来说,我国的化工生产主要存在生产效率低、企业环境保护意识差“、三废”处理不科学和化工生产技术低下等问题。也正是这些问题的存在,严重阻碍了我国化工生产的发展。

2降低我国化工生产污染的措施

从分析我国化工生产现状发现,我国的化工生产技术和环境还不是很完善,各个工作环节都还存在缺陷。而针对这些问题的特点,我们就应该对化工工艺进行改进,而从化工工艺角度来看,我们又应该从哪几个方面做起呢?笔者经过实践工作总结了解,要想降低化工生产中的污染问题就必须做好以下几点:

优化反应环境,强化反应条件

反应条件是化工生产中最为重要的环节,为了达到最高效的化工反应,提高生产效率,降低废料的出现量,反应条件就必须做到最好。所以,提升化工生产质量的关键点就在于提高化工生产中的反应条件。所使用的催化剂必须在一定反应时间之后才能够使用,进而保障生产过程中的高效性,降低化学废料的产出量。

做好废料环保处理工作

目前,我国法律明文规定,化工生产中产生的`重度污染物不能直接排放到自然环境当中。另外,还有我们常见的废气,这些化工生产废料都应该在经过处理之后才能够进行排放。化工生产废水的排放必须采用化学综合的方式来对其进行处理。其工作原理非常简单,就是通过化学反应的原理,将废水中的重金属物质通过沉淀的方式过滤出来,进而降低废水的污染度。

从化工生产技术入手

只有从化工生产技术入手,才能够从化工生产根本上解决环境污染问题。例如,生产氧气的方式有很多,那么哪一种生产方式才是最有效和最环保的呢?因此,我们应该针对生产环境的不同,选择科学的生产方式,对于原料的选择更是应该灵活应对。

3结论

化工生产中的工艺问题还有待进一步的研究,更多的技术点还有待进一步的强化,自然和化工生产之间的平衡点我们还未找到,因此,则应该更加努力的加强研究,对传统化工工艺进行优化。

参考文献

[1]李积云.化学工程中化工生产的工艺解析[J].中国石油和化工标准与质量,2013(2):22.

[2]王杲,吴晶.关于化学工程中化工生产的工艺的分析[J].化工管理,2015(18):167.

[3]刘伟,李霞.化学工程与工艺专业煤化工特色建设浅谈[J].河南化工,2014(5):61-63.

[4]高改轻.化学工程中化工生产的工艺解析[J].民营科技,2014(7):73.

题目:化学工程技术创新在石化工业装置实践研究

摘要: 化学工程技术是石油工业发展的重要基础,其技术的创新和发展对推动整个石化行业发展有着重要的意义。化学工程技术能有效解决石化工业装置建设中的问题,并且能对其进行改造,让石化工业得到更好的发展。本文主要通过讲述石化工业装置中关于工业炉的改造,以体现化学工程创新在其中的意义。

关键词:化学工程;技术创新;石化工业;装置建设

引言

化学工程是研究化学工业为代表的,是对石化工业的生产过程中有关化学过程与物理过程的原理和规律进行研究,并利用这些规律来解决工业装置的建设。随着石化工业的不断发展,石化工业所涉及的范围也越来越广,因此重视化学工程技术的创新,并在石化工业装置建设中得到实践与发展是非常必要的。而同时,随着石化工业装置建设的发展,化学工程技术创新提供了必要的条件。

一、石化工业装置建设中的主要改造的部分

在石化工业装置中,工业炉是整个生产工艺中的重点设备,无论是炼油、有机原料的炼成和合成树脂的工艺都需要借助不同工业炉完成。比如在炼油中,最为常见的石化工业装置有裂解炉、转化炉和加热炉等。它们能够按照不同的作用,不同的工艺要求,发挥不同的效果。但目前大多数的石化工业装置仍然是根据其外形将工业炉分为五类:

1.管式加热炉:按形状分为圆筒炉、立式炉、箱型炉。管式炉炉体一般由钢架及筒体(或箱体)组成,炉内衬有耐火材料和隔热材料,还有炉管系统、炉配件和烟囱等部分。根据其受热形式有纯辐射式和辐射-对流式。管式加热炉是石油化工行业最常用的炉型,以后各节主要围绕管式加热炉展开介绍。

2.立式反应炉:这类炉的炉体基本上是受压容器,如甲烷化炉、中(低)温变换炉、气化炉、二段转化炉等;另一部分类似平顶(底)或锥形顶(底)的常压容器,如沸腾炉、蓄热炉、煤气发生炉等,炉体多数均有复杂的内件和衬耐火材料,催化剂填料等。

3.卧式旋转反应炉:炉体呈卧式旋转筒体,内部装有螺旋输运器或加热炉管,外部有传动及减速装置,如HF旋转反应炉等。

4.带传动、升降投料装置的反应炉:这类炉设备类似容器,但外部有投料提升装置,炉内有内衬或砌筑耐火和隔热材料,如电热炉等。

5.其他工业炉:焚烧炉:用于废气、废液、废渣的焚烧。将其中有害物质经焚烧转化为无害物质排出。如污泥焚烧炉、硫磺回收装置焚烧炉。干燥炉:用于干燥工艺物料。热载体炉:塑料厂用的较多。当化学工程技术得到创新,石油化工装置也需要做出相应的改变,以发挥化学工程技术的作用,提升自我生产率。所以为了进一步提升我国石油工业事业的发展,并且配合化学工程技术的创新发展,石化工业装置的主体——工业炉也应该进行相应的改造。

二、化学工程技术创新在炼油方面的实践与进展

1.催化裂化技术

在炼油装置中的创新体现催化裂化是石油炼制过程之一,是在热和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为裂化气、汽油和柴油等的过程。催化裂化的主要工程需要在裂解炉中完成,裂解炉,主要以石油馏分为原料,进行热裂解生产烯烃,其结构特征为:立管加热裂解炉。裂解炉大多数为立式钢架结构炉体,将几种不同管径组合成一组,炉底有油气联合喷嘴;对流室在顶部,为卧式盘管,预热原料或燃料等。如今催化裂化技术已经成为石化工业装置建设中的核心技术,是石化工业炼油都需要用到的一种方式。在这项技术中就体现了许多化学工程技术的创新之处,如自动开发的高效雾化喷嘴,PV高效旋风分离器、油浆旋液除尘和烟气能量回收等。这些技术的创新与使用,很好的解决了炼油中长期存在的回收烟气压力、取出多余热量等难题。有效的提升了炼油的效率和环保性,让炼油取得了更好的经济效益。

2.炼油装置

炼油装置中的核心部分为常压装置,是处理炼油的重要装置。能有效提升其处理能力,降低能耗,提升拔除率。镇海炼化与SEI对炼油装置大型化开发应用了一系列化学工程创新技术,如在两段闪蒸、三级蒸馏节能型常压蒸馏技术应用其中,并使用真空技术来降低低压降、高减压的拔除率,是其研发出的炼油装置成为目前国内最大的长减压装置。经过实际的投入运用,该常减压设置的处理能力达到了102%,总拔除率达到了,整个装置的能耗量低至每吨11千克标油。

3.催化重整技术创新

在炼油装置中的体现催化重整是在催化剂的作用下,对油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构的过程。石油在炼制的过程中需要在加热、氢压和催化剂发挥作用的共同环境中,让原油中蒸馏所得的轻汽油馏分转变成富含芳烃的高辛烷值汽油,并副产液化石油气和氢气的过程。催化重整中可以用作汽油调合组分,也可以使用芳烃抽提制取苯、甲苯和二甲苯,副产的氢气是炼油厂中重要的氢气来源。需要注意的是,制氢装置转化炉的结果与其他工业炉的结构不同,炉管里都装有催化剂,并在关于制氢反应过程是在炉管内完成的。炉内温度较高,达到1000°C,反应介质出口温度为800°C左右。而催化重整技术的创新主要是在其中应用了新型再生器催化剂分布器,能均匀的分布下料,有效提升反应器的利用率和催化剂的再生治疗。该技术在进气方式及气体分配流动技术也有所创新改进,通过改善气体的轴向及径向分流的均匀性及提升了气体在径向床成内的压力降和气体在轴向的压力分布情况。这些技术方面的创新都有助于提升整个催化重整技术的效果。

4.新型塔板、填料和冷换设备

在改进炼油中相关的化学工程技术中,选择合适的材料能有效保证创新技术的效果发挥,并能帮助炼油厂的合理成本管理。新型规整的填料或乱堆填料已经成为催化裂化中吸收稳定塔和常减压塔的主要材料。高效换热器也已经成为常减压装置的主要构件,其能很好的回收烟气热能,将热炉热效率提升到90%以上。此外,表面蒸发冷凝器、表面多孔管换热器也已经在炼油装置中得到广泛的应用与普及。

三、化学工程技术创新在有机原料方面

1.乙烯成套技术

自“九五”计划以来,我国乙烯事业就开始快速的发展,仅2000年中国石化集团公司的乙烯产量就达到287×104t,并且在乙烯成套技术方面有了很好的创新和发展。石化股份公司对裂解炉和分离工艺技术进行了创新改进,通过在文丘里管流量控制技术对裂解原料在众多的辐射段炉管中的流量实现了精密的均匀分布控制;应用“湿壁”模型解决了废热锅炉结焦的问题。此外,在底部供热和侧壁供热中是由辐射段,建立有效的供热模式系统,让供热更快、更为均匀。乙烯分离技术一直是化学工程技术集中度非常密集的一个范围,并且对于乙烯大型化节能效果与深冷条件都有着非常严苛的要求。通过对该技术的不断研究与创新,在通过多种考虑后,石化公司选择中型乙烯作为乙烯分离技术创新、改进的切入点。如今该项技术已经成功的在石油化工中得到使用。

2.甲苯歧化和烷基转移成套技术

甲苯歧化和烷基转移技术是芳烃技术中的一个重要组成单元,是满足石油化工对二甲苯需求的有效的措施之一。上海石油化工研究将HAT系列作为催化剂,并以此为基础研制出大型轴向固定床反应器和反应器进口气体分布器,以提升甲苯歧化反应的效率,并提升对二甲苯的回收率,满足了石油化工对二甲苯日渐增大的需求。如今一套甲苯歧化和烷基转移成套技术所使用的40×104t/a已经安全、稳定的使用了6年。

3.苯乙烯成套技术

在苯脱氢制成苯乙烯的成套技术中,乙苯脱氢轴径向反应器是该项技术的创新点。对反应器中的原料与反应物料流向进行更合理、更环保、更节约的改进,能降低对催化剂的使用量,并提升乙苯烯的制成率。华东理工大学在6×104t/a和10×4t/a的反应器中进行多次实验后,终于建立了两维气体的数学模型,并计算出反应器入口处轴向催化器的气封高度。另外,也有研究发现使用新型的高效静态混合器,是解决原有反应器入口处乙苯与水蒸气在高温和高速流动状态发生的质量偏离及乙苯脱氢转化率偏低的问题的最好方式。

4.化工型MTBE合成及裂解一体化成套技术

化工型MTBE合成及裂解一体化技术为制出高纯度的聚合级异丁烯,上海石油化工研究院就以下两点进行了创新:(1)使用带有环柱形催化剂装填构件,以实现深液层塔盘的催化蒸馏技术的使用;(2)在预反应器中是由外循环工艺,改变床层抽出的位置。这两点的创新抓住了化工型MTBE合成及裂成一体化技术的关键所在,因此其所发生的效果也是颠覆性的。在MTBE裂解单元中使用固体酸裂解工艺技术,并适当的放大固定床反应器,并对裂解产物分离和精馏塔系进行合理的设计。目前该项技术已经得到很好的使用,以燕化公司为例,其所生产的高纯度异丁烯很好的与丁基橡胶合成。

结论

化学工程技术的创新对石化工业装置建设的发展发挥着重要的促进作用,但也正是因为石化工程装置建设要不断满足市场的需求,不断自我发展,自我突破,才为化学工程技术提供了良好创新环境。二者相辅相成,相互促进。所以只有不断注重化学工程技术的创新,重视合理的引进、吸收国外的经验,并根据本国的国情与条件进行合理的研究,是能有发现好的创新点,大大提升化学工程技术的效率。

声发射技术在化工设备检测中的应用研究 1. 引言 声发射检测与结构完整性综合评价技术就是解决上述问题的新方法之一。声发射检测的目标主要是针对设备中的活性缺陷,它可以在压力变化过程中,利用少量固定不动的换能器,就可获得活性缺陷的动态信息,而活性缺陷——声发射源的位置可通过时差定位、区域定位等方法来确定。因此,采用声发射技术可以达到提高检测速度,节省检测费用,达到储罐和压力容器安全、连续使用的目的。 2. 声发射检测技术特点 (1) 可检测对结构安全更为有害的活动性缺陷。由于提供缺陷在应力用的,动态信息,适评于价缺陷对结构的实际有害程度。 (2) 对大型构件,可提供整体或范围快速检测,易于提高检测效率。 (3) 由于被检测件的接近要求不高,而适用于其他方法难于或不能接近环境下的检测,如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境。 (4) 由于对构件的几何形状不敏感,而适用于检测其他方法受到限制的形状复杂的构件。 3. 声发射技术在石化设备无损检测中的应用 在压力容器无损检测中的应用 声发射检测技术作为一种动态无损检测技术,以其动态特性、整体性、实时性、高效性和经济性等特点,在压力容器的制造质量验证、在线监测上被广泛应用。我国已制定并发布了与此相配套的检测评定标准。应用声发射检测技术与应力测定两种方法对加氢精制预反应器进行检验与评定,结果表明采用新检测及评价技术与常规检验技术相结合的方法,对容器进行全面安全评定,特别是超期服役的容器,是一种安全、可行的方法。 在常压储罐中检测中的应用 储罐是一种比较容易发生事故的特殊设备,因此,储罐最根本的两大问题是安全性和经济性。考虑我国目前在用储罐的拥有量、检测维修能力,以及特殊生产工艺条件等因素,不可能在检修期内对所有的储罐都进行全面的检查。这样,哪些储罐作重点检查,哪些才是大危险而急需检测的储罐往往缺乏科学的依据。 4. 凯塞效应和其在声发射检测中的应用 声发射现象与材料的塑性变形和断裂是紧密相连的,由于材料塑性变形和断裂的不可逆性。声发射现象也是不可逆的。试样第一次受力后,再以同样的方式受力时,达到以前受力的最大载荷前不出现声发射现象,这一现象被称为不可逆效应,也称为凯塞效应。根据声发射不可逆效应——凯塞尔效应,对已使用过的压力容器因已承受过一定的压力,故在检修中再次进行水压试验时,当压力不超过使用时的最高压力,则不出现声发射。 5. 化工设备中声发射源特征研究 了解现场压力容器的声发射源特性是进行压力容器声发射信号源分析和解释的基础,现场压力容器声发射检验可能遇到的典型声发射源分为:裂纹扩展、焊接缺陷开裂、机械摩擦、焊接残余应力释放、泄漏、氧化皮剥落、电子噪音等。 裂纹扩展 裂纹的形成和扩展是许多设备破坏的基本原因,其过程包括裂纹形成、裂纹尖端的塑性变形和裂纹扩展3个步骤。塑性材料受到外力作用时,由于其中第一相硬质点与基体材料变形不一致,往往在前者界面上形成微孔,当外力增加时,微孔不断长大并且与相邻微孔连接起来形成初始裂纹。裂纹尖端由于应力集中而形成塑性区域,在外力作用下,塑性区域产生微观裂纹,进一步扩展成为宏观裂纹。对于脆性材料不产生明显的塑性变形,其裂纹的形成主要是由于位错塞积,裂纹的扩展也较快。 未熔合、未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷 容器在制造焊接过程中,如果焊接工艺操作不当,即可出现各种焊接缺陷。其中气孔、夹渣和未熔合三种焊接缺陷很易同时出现,混合在一起。根据大量的压力容器声发射试验结果,大部分缺陷在正常的水压试验条件下不易产生声发射信号,但也有一些缺陷可产生大量声发射信号。这些缺陷产生的声发射定位源也比较集中,在进行加载声发射检测时,一般在低于压力容器运行的压力下即可产生声发射定位源信号。 结构摩擦 在现场压力容器加压试验过程中,容器壳体会产生相应的应变,以至整个结构因摩擦产生大量的声发射定位源信号是十分常见的现象。结构摩擦通常由脚手架、保温支撑环、容器的支座、裙座、柱腿、平台等焊接垫板引起。 泄漏 裂纹的穿透、人孔、法兰和阀门的泄漏等都可产生连续的声发射信号。由于由泄漏产生的声发射信号是连续的,因此不能被时差定位方法进行定位。但是,对于多通道仪器来说,探头越接近泄漏源的通道,采集的声发射信号越多,信号的幅度、能量等声发射参数也越大。通过采用声发射信号撞击数、幅度、能量等与声发射通道的分布图,可以确定泄漏源的区域。 6. 化工设备中声发射检测方法 声发射检测的基本程序 (1) 完成各项检测准备工作;(2) 确定传感器阵列;(3) 布置声发射传感器并保证声耦合良好;(4) 接线并检查线路,设定检测条件;(5) 排除噪声干扰;(6) 校准检测系统;(7) 耐压试验,同时进行AE检测(信号收集);(8) 数据处理和结果评定;(9) 出具检测报告。 化工设备定期检验的和缺陷评定程序 采用声发射技术对在用压力容器进行全而定期检验和缺陷评定的步骤如下: (1) 将容器停产倒空后,不开罐首先直接进行耐压试验(试压介质一般为水)和声发射检验,从声发射检验结果给出容器壳体上有意义的活性声发射源部位;(2) 采用宏观检验、磁粉或渗透、超声波或射线等常规无损检测方法对声发射源部位进行复验,排除干扰声发射源,找出容器壳体上存在的活性缺陷;(3) 对容器焊缝的内外表而进行100%磁粉检测,发现并消除那些在声发射检验过程中不活动的表而裂纹;(4) 按《在用压力容器检验规程》(以下简称《检规》)对容器进行内外表面宏观检验和超声波测厚检验; (5) 对于经过返修的压力容器需进行第一次耐压试验; (6) 气密试验; (7) 出具综合检验报告评定容器的安全等级。 7. 结语 石油化工是以石油为主要原料生产各种化工产品的工业,它与人民的生活、工业、农业、交通运输以及国防工业有着密切的关系。石化设备是广泛应用于石油化工业的设备,与机器共同组成石油化工机械。可以说如果没有石化设备,所有石化企业根本不可能运转,整个国民生活就会陷入瘫痪,石化设备的重要性由此可见一斑。因此,化工设备的检测技术的研究具有重大的工业应用背景,是当前化工设备检测研究的热点课题之一。 参考文献 [1] 方孝荣. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 金华职业技术学院学报, 2002,(02). [2] 张永胜, 白梅. 声发射技术在压力容器检测中的应用[J]. 内蒙古石油化工, 2007,(02). 本文选自591论文代写网:专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写记得采纳啊

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