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中图分类号:F426.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0157-01
现在石油化工是诸多行业的基础及动力来源,石油衍生产品与现代人的生活息息相关。但石油化工产品在生产或使用过程中,往往会产生大量污染物,其中以气体污染物为主,对环境破坏严重,进而导致雾霾、酸雨等不正常天气,威胁着人们的健康。因此,在发展石油化工的基础上,应加强对绿色石油化工工艺的探讨,从生产工艺的角度减少石油产品中的有害物质,进而达到优化大气质量、保护环境的目的。
一、简述绿色石油化工工艺相关概念
(一)绿色石油化工工艺的定义
化工工艺即化学生产技术,是指化工原料通过相应的化学反应形成最终产品的过程和具体方法,是化工实验室实验内容的放大。针对不同的化工原料和目的产物,化工工艺差异性较大,有害物质类别、性质、形态等也不尽相同,绿色石油化工工艺即针对这种差异性,通过科学的方式,在生产、反应过程中,消除、减少或回收其中的环境有害物质,以达到优化环境质量的目的。
(二)绿色石油化工工艺主要内容分析
原子经济性是绿色石化工艺的核心,即在原料利用率最大化的基础上减少浪费。院子经济性的具体内容为,充分利用参加生产化学反应的原料原子,提高原子的有效利用率,并在反应过程中采取相应的措施降低有毒有害物质的产生量,以兼顾提高产量和保护环境两种工艺要求。
绿色石化工艺的主要内容为,注重再生新能源的开发,尽量减少石油原料的使用。为达到保护环境的目的,在石油化工产品生产加工过程中,应尽量控制减少原料的使用,积极发展新能源代替传统石油产品。此外,绿色石化工艺应就一般生产废弃物的回收利用环节进行优化。一方面,提高原料的利用率,避免浪费;另一方面,对于不可再利用的有害废物集中进行处理。
二、绿色石化工艺发展进程简介
(一)创新原子经济反应
原子经济反应是由原子经济性相关概念发展来的,其理想状态为在石油化工生产反应中,所有的原料原子均参与反应,并全部转变为目的产物,没有有毒有害废物产生,原料利用率为100%,即实现工艺废物零排放目标。随着我国石油化工产业不断发展,石油化工生产规模扩展迅速,百万吨、千万吨级的石油化工项目逐渐成为主流,应用原子经济反应可有效提高产品产量、控制减少工艺废物的产生量,对于促进石油化工与环境的和谐发展,具有重要的现实意义。目前,部分有机原料的生产合成反应,已经完成了由传统的二次反应到现代原子经济反应的转变。例如,现代环氧乙烷生产工艺,就利用乙烯直接氧化法和环氧乙烯原子经济反应工艺制取法,代替了传统的氯醇法二次制备工艺。原子经济反应以经济性、高效性、绿色环保性等特点,已经成为近几年绿色石化工艺的重要课题,具有广阔的发展前景。
(二)无毒害原料的研发利用
现阶段,在部分石油化工生产过程中,为获得某些特定的化学官能团,操作人员仍延续传统的生产工艺,使用一些带有毒性甚至剧毒性的光气作为生产原料。但站在石油化工与环境和谐发展及操作人员健康的角度分析,此类有毒物质并不具相应的适用性,故而应积极探索无毒无害的生产原料替代此类有毒物质,以提高生产的安全性、环保性。在石油化工领域,相关人员已研发出一种制取异氰酸酯的无毒害新技术,其主要内容技术即是以无害物质替代传统剧毒光气进行生产,目前这种方式已经在工业生产中得到相应的应用,并证明了其科学性、有效性。利用CO制取异氰酸酯的工艺技术已经在某些特定反应中投入使用,同时利用CO2替代传统光气的工艺试验也取得了一定的成绩,正式投入使用指日可待。
三、绿色石化工艺发展需解决的问题
(一)石油化工生产危险性问题
石油化工受其工艺特殊性限制危险性较大,石油化工工艺生产危险内容包括腐蚀、爆炸、高温、高压、剧毒、易燃、窒息等。而化学反应环节是石油化工生产中必不可少的环节,对其进行绿色工艺创新,存在任何微小问题,都有可能造成生产事故,进而造成不可估量的损失。
(二)能源损耗严重问题
我国石油能源储备总量并不充裕,但石油能源消耗总量巨大,需外购大量石油原料维持能源消耗和生产的平衡。石油化工行业原料有效利用率低,是影响我国石油化工行业发展的重要因素之一。根据相关调查数据显示,我国石油化工业单位能耗创造的实际经济价值远低于实际发达国家,每单位GDP能耗则远超实际平均水准。如持续这种粗放式的生产方式,以高能耗、低生产的特点扩大生产,则会进一步加剧能源消耗与生产见的矛盾,从而影响石油化工企业的发展。
四、促进绿色石油化工工艺发展的有效措施
绿色工艺的目的是通过生产工艺调整,从根本上解决传统石油化工的环境污染问题,进而达到绿色生产、减低排放、保护环境的目的。为推动绿色石化工艺发展,应积极落实以下三点内容:一,加强对原子经济反应的探索,不断优化反应工艺和反应催化剂,以实现原料有效利用率的最大化目标;二,强化企业内部管理及工艺操作管理,强化操作人员生产安全意识,积极落实“三不伤害”相关内容,以保障生产安全和设备安全;三,积极研发绿色环保原料替代传统有害原料,充分利用再生自然材料进行化工生产,并重点强化一般废物回收、集中处理等工艺内容。
结语:
现代社会发展离不开石油化工行业的支持,发展绿色石油化工工艺既是社会发展的客观要求,可是石化行业在保护环境方面应承担的责任。随着科学技术的发展,人们对于物质的研究由宏观视角逐渐转入微观视角,致使原子经济反应逐渐成为现实。通过原子经济反应和再生无害原料,可有效提高石油化工生产效率、减低污染排放,从而促进石油化工和自然环境的良性发展。
参考文献:
[1] 韩英杰.浅谈绿色石油化工工艺[J].化工管理,2014(12).
[2] 李晓峰.绿色可持续发展石油化工生产技术新进展[J].当代化工,2015(08).
离子液体是由离子组成的一种液体,由于构成离子、离子状态环境不同等,离子液体可以分成很多种,但是都可以统称为离子液体,在石油化工中,离子液体通常都是作为一种催化剂或者有机溶剂进行使用。
1 石油化工中离子液体的催化作用分析
目前离子液体在石油化工中,作为催化剂使用主要有三个方面,首先就是烷基化反应,在传统的石油化工中,对于烷基化反应的通常都使用硫酸等易挥发的催化剂,而且具有很强的腐蚀性,这样在反应的过程中,不但会对相关的设备造成腐蚀,易挥发的特性也容易导致催化后的产物被带到空气中,在催化反应的过程中,催化剂对于催化的环境很严格,在大批量进行生产时,很难达到催化反应所需的环境,催化的效果很不理想,在进行催化作用后,由于废弃的反应试剂具有腐蚀性和挥发性,很难对其进行处理。而离子液体作为一种绿色有机溶剂,不需要考虑设备的腐蚀和废弃催化剂的处理,在催化反应完成后,可以通过对催化后的离子液体进行简单的处理,再次的投入使用,离子液体对催化环境的要求也很低,容易进行大批量的生产的。
石油化工中离子液体作为催化剂的作用还有加氢的反应,由于实际的石油化工中,经常会有不饱和的脂肪烃等出现,这些物质的存在,严重的影响了石油的质量,如果不经过处理直接使用,将会产生很多污染的气体,因此,在石油化工中,必须对这些物质进行分离和加氢等措施,而传统的硫酸等催化剂,由于其使用过程中的诸多缺点,已经无法适应目前石油化工的发展,必须采用一些绿色有机溶剂对传统的进行替代,离子液体就是一个很好的替代品,在加氢的反应中,如果使用离子液体作为催化剂,不但能够在很大程度提高加氢反应的效率,反应之后的产品也很容易进行分离,既保证了反应过程的绿色无污染,又提高了反应的效率,反应的过程不需要一个苛刻的环境,也容易进行工业化的生产。
离子液体作为催化剂在石油化工中还可以进行氧化反应,在目前的石油化工中,氧化反应是实际生产中主要的反应之一,因为石油的烃类产物基本都是通过氧化反应得到了,经过氧化后可以从石油中提炼出很多副产物,目前使用传统的催化剂进行反应后,由于得到的产物不是一种,而且催化反应的效率较低,很难将得到的产物进行分离,如果采用离子液体作为催化剂进行反应,就可以很好的提高催化反应的转化率,同时也便于催化后的产物分离,可以很好的解决传统催化反应中存在的问题。
2 石油化工中离子液体的有机溶剂作用分析
在传统的石油化工中,通常都是选择分子溶剂作为各种反应的环境,而在实际的选择过程中,分子溶剂的种类比较少,在反应后分离催化剂和产物也比较困难,与之相比,离子溶剂就可以很好的避免这些问题,由于离子的种类非常多,可以选择的离子溶剂也就很多,离子液体作为溶剂在反应的过程中不但能够提供一个反应环境,还能提高催化剂的活性,提高反应的效率,根据实际的反应针对性的选择离子溶剂,在反应后催化剂等可以溶解在离子液体中,这样就可以简单、方便的对反应后的产物进行提取,而溶解了催化剂后的离子溶剂,还可以再次进行使用,由此可见,选择离子液体作为石油化工反应中的有机溶剂,对反应效果的提升,目前的石油化工中,离子液体作为有机溶剂进行使用主要有以下两个方面。
首先就是脱硫的反应,由于石油中通常都含有大量的硫化物,如果不进行处理,石油在燃烧的过程中就会产生SO、SO2、SO3等有害气体,而在大力发展低碳经济的今天,产生这种有害气体显然不行,必须对石油进行脱硫处理后才能投入使用,在目前的石油化工,脱硫反应都是通过加氢反应,但是在加氢反应的过程中,对氢气的消耗量较大,而且反应后还会引起辛烷值降低等,这就导致目前石油化工中的脱硫反应成本较高,而且效率低下,在这种背景下,相关的专家和学者都对石油的脱硫反应进行了研究,经过研究发现,如果用离子液体作为反应的溶剂,通过电解、用其他化学物进行萃取等方法,可以很好的除去石油中硫化物,这些方法都很好的解决了传统加氢脱硫反应中存在的问题。
离子液体作为溶剂的另一个作用就是对漏油的处理,由于石油的产量相对的集中在中东地区,其他地区基本都要向中东地区购买石油,然后通过游轮的运输到达目的地,但是受到各种环境因素的影响,石油在运输的过程中会发生漏油的事故,石油的泄漏对海洋有很大的危害,尤其是海洋中的鱼类生存环境会受到威胁,因此对于漏油的处理一直都是一个难题,泄漏的石油通常都是原油,只有很少的成品油,这些石油的成分非常复杂,甚至会含有一些悬浮物,泄漏的之后影响的面积通常都很大,处理起来非常困难,目前使用较多的处理方法有膜技术等,但是这些处理方法的效率都较低,随着离子液体在石油化工领域应用的深入,有人开始对离子液体处理漏油进行了研究,发现离子液体对水中有机物的去除率非常高,但是离子液体的价格贵,因此在实际的漏油事故中应用的很少。
3 结语
通过全文的分析可以知道,石油化工中离子液体的使用范围非常广泛,基本涉及到了所有的化学反应,在使用了离子液体代替传统的催化剂和分子溶剂后,对反应的效率和产物的提取都有很大程度的提升,而离子液体本身无污染,在进行反应之后可以回收再次使用,更是符合了目前绿色化学的概念,但是由于目前离子液体的成本相对较高,在一定程度上阻碍其在石油化工中的普及应用,相信随着技术的发展,离子液体的价格也会降低,或者有新的低成本、无污染催化剂和溶剂出现。
参考文献
前言
机电一体化是信息技术、机械技术以及电子技术等多方面的学科相互渗透、相互融合结果,由此来说,机电一体化是一门综合性很强的学科,随着机电一体化技术在石油化工机械的广泛应用,进一步使石油化工企业的生产效率和科技化水平得到了提高,大幅度的增加了企业综合竞争能力,但是由于中国在石油化工机械方面的机电一体化措施起步比较晚,与国际水平还具有着相当的差距。石油化工中机电一体化的研究探讨与应用,是阻挡现今国内石油化工工程发展的主要问题。
1.机电一体化概念和在石油化工机械中的应用价值分析
1.1对机电一体化概念的分析
机电一体化指的是机械设备、信息设备以及软件进行合理的有机结合,通过计算机软件和科学技术有效的实现机械设备的数字化和信息化,进一步的提高机械设备的智能性以及功能性水平[1]。在结构上来分析,机电一体化具有自动化、智能化以及功能化等特性。通过石油化工机械机电一体化的应用。有效地实现石油化工机械的故障检查、自动报警以及在线监控。对于石油化工机械的发电与传动系统进行动态监控,一旦石油化工机械工作时出现故障就会自动报警、自动检查定位,大幅度的提高了石油化工企业的工作效率和企业自动化水平。
1.2机电一体化在石油化工机械中的应用与价值分析
随着世界经济的飞速发展以及石油化工行业的深化改革,机电一体化在石油化工机械中的应用,也成为了时展的趋势。进一步促进中国石油化工行业整体发展的要求,提高生产的高效性与安全性、机械设备的信息化水平、工作环境的整洁度以及采矿结构的优化性。在其他一些发达国家,机电一体化技术已经相对成熟,广泛应用于石油化工企业之中,并且更加强了企业的管理水平和技术水平。
1.3机电一体化的应用能大幅度的提高石油化工企业的生产效率
对于中国国内石油化工企业的现状分析,虽然绝大部分企业都已经采用了机械生产这种生产模式,但从宏观上来看,工人的劳动强度大、危险性高、作业环境太差,并且机械化水平较低[2]。由于这些潜在的因素,严重的阻挡了中国石油化工健康而又快速的发展脚步,随着机电一体化应用水平以及应用程度的提高,能够在提高石油化工企业生产效率的同时,将生产成本降到最低,并且也使企业的综合竞争能力得到了极大的提高。
1.4在线监控、自动报警和故障诊断功能的应用
目前大部分的石油化工企业正在或者已经完成了石油化工机械监控系统的安装与使用,监控系统能够有效地监控石油开采系统、动力系统、制动系统、液压系统以及运输系统等重要工作系统。如果一旦这些系统发生异常现象,那么监控系统能够第一时间向有关负责人发出警报、电话或者短信进行提醒,在线监控的优点有很多,不仅可以自动诊段故障信息,还能及时的发出警报,既减少了维修时间和成本,也提高了设备的使用寿命,并且对相关安全事故责任人的管理水平进行了有效的提高[3]。
2.机电一体化在石油化工机械中应用的发展方向
2.1石油化工机械的智能化
随着生产实际的需求和科学技术的发展,对于产品智能化的要求也逐渐增多。这对于机电产品有了新的要求和标准,需要机电产品具有相当的智能性,能够进行逻辑判断和推理,并且自主进行决策。如今,人工智能化技术在不断发展,心理学,混沌动力学以及神经网络等方面的技术研究都有了新的进展与发现,这位提高机电一体化水平,提供了更好的发展前景。
2.2网络化趋势发展
具有机电一体化技术的石油化工机械产品一经研制出来,只要质量没有问题,并且功能有其独到之处,那么很快就会畅销全国。由于信息的全球化发展以及网络的普及,各种远程监视和控制技术将一定会得到飞速发展,对于机电一体化来说,这种远程控制的终端设备本身就是其在实际意义上的一种体现。并且伴随着家用电器网络化,家庭网络将不同的家用电器通过计算机为中心,将其连接成计算机集成家电系统,这也是机电一体化在向着网络化发展的一种体现,一旦机电一体化与网络相结合,那么,对于石油化工机械制造来说,也是一次重大的突破。
2.3对于石油化工机电一体化技术应用发展趋势的总分析
机电一体化技术应用于石油化工机械设备的发展趋势包括:其一,以信息技术和软件程序为前提的设备智能化应用;其二:实现全面国产化,摆脱对于外国产品高度依存的困境;其三:进一步提高石油化工机械设备的自动化水平;其四:进一步加大高度自动化石油化工机械设备的研究力度,实现石油化工机械从实验室到生产一线的转变;其五:通过机电一体化技术的应用实现石油化工机械设备的集成化和迷你化;其六:对于机电一体化在石油化工机械方面的应用,不仅要扩大企业的利润空间,提高企业的生产效率,还要相应地降低生产成本,减少员工的工作压力,实现更加全面的现代化改造。
3.结论
从上文的分析与讨论来看,随着科技的迅速发展和社会的不断进步,机电一体化技术与石油化工机械的紧密结合已经成为了发展的必然趋势,虽然二者结合的设备在实际的工作中还存在着一些问题,但是它的高性能和智能化等特点都要明显强于当今石油化工领域的其他技术,所以,它是现在以及未来石油化工机械制造的发展的一个新的方向,在我国石油化工生产领域中扮演着不可缺少的重要角色。
参考文献:
一、石油化工污水的概述
石油化工企业在带来巨大经济效益的同时,也产生了大量的污水,对生态环境造成了严重的影响。石油化工是以石油为主要生产原料,通过裂解、精炼、重整、合成等工艺加工成有机物的过程。通常石化生产过程较长,生产装置种类较多,使得所生成的污水量也很多,石化污水中主要含有氨氮、硫、氰化物等物质。并且生成的污水中会有多种和有机化学有关的污染物,例如烃类化合物、胺类化合物等,使水质结构变得更加复杂,给污水处理设施带来的重要影响。
二、石油化工企业污水的现状分析
石油化工企业污水的现状主要包括:
(1)污水水质日益复杂。随着石油化工企业竞争的激烈,利润空间逐渐萎缩,更多的企业开始实行炼化一体化,将核心产业向精细化工方向发展。原油质量在世界范围内变差的趋势越来越严重,国内生产的原油也开始向重质、高稠方向发展,这类石油的生产数量已经逐渐加大,面φ庵智榭觯石油化工企业必须加强原油深加工能力的建设。另外,水资源的紧张造成石油化工企业对生产过程中的水循环使用加强重视,污水的排放经过多个工艺流程,导致污水中难降解有机物的浓度和污染物种类的增加。
(2)污水含硫量不断增加。随着环保概念的不断深入,含硫和高硫原油的价格差距拉大,高硫原油加工的工艺逐步完善,低硫原油的比例逐渐减少。减压塔顶油水分离罐、催化裂化富气洗水等成为含硫污水的主要来源。原油的品质变差,导致石油化工企业污水水质恶化、水量增加。
(3)污水的深度处理和回用现状。基于石油化工企业污水水质越来越复杂,传统的污水处理工艺流程很难满足达到环境保护要求,污水必须经过深度处理才能满足污水排放标准。此外,国内1/3以上的石油化工企业地处干旱缺水地区,在一定程度上存在供水不足的问题。鉴于水资源短缺的紧迫性和污水处理的重要性,石油化工企业的污水处理要转变思路,改良技术。
三、石油化工企业污水的处理工艺及其处理措施分析
1.石油化工企业污水的处理工艺。
石油化工企业生产过程中需要经过裂解、精炼等一系列生产工艺,生产加工的构成中有多种生产装置的加入、生产的过程时间长,污水的排放量较大。污水中含有硫氨氮、酚、氰化物等污染物,对环境的危害很大。由于企业生产的产品不同,所产生的污水中污染物的成分也各不相同,其中还包括许多有机化学产品相关的特征污染物,如芳香胺类化合物、杂环化合物等,导致污水水质复杂,含毒物质众多,污水处理比较困难由于缺乏节水和环保意识,石油化工企业在发展的初期,每个生产企业生产装置的进水管线都采取并联设置,每一生产装置都使用新鲜水,污水则全部排入污水处理设施。
随着石化工艺的发展和人们环境意识的增强,在某些对水质要求不高的工艺生产时,可以使用新鲜水与其他工艺产生的污水以一定比例混合的水,还可以利用一定的处理工艺对污水进行处理并循环使用,不仅节省了水资源,而且提高了水的循环利用率。石化工业过程中污水的处理回用已成为备受关注的发展趋势。石油化工企业在进行污水处理时,采用的基本工艺有隔油、气浮、生物处理和后处理。
⑴隔油池包括平板隔油和斜板隔油两种。油膜在隔油池平板区域更新速度较慢,流动性差,而斜板隔油池表面负荷高,因此在石油化工企业得到广泛应用。
⑵气浮是利用高度分散的微小气泡作为载体粘附污水中的悬浮物,使其随气泡浮生到水面得以分离,在石化污水处理中得到推广应用。
⑶经过气浮处理之后的出水,油的质量浓度应尽量控制在30mg/L以下,不超过50mg/L,以免影响后续生化处理。经过处理后的污水,还用根据需要进行过滤、消毒等后续处理。
2.石油化工企业污水处理的措施。
(1)含油污水的处理。
含油废水的主要来源于油气和油品的冷凝水和洗涤水、化验室排水、反应生成水、炼油设备洗涤排水、机泵填料函冷却水、油罐切水等,含油废水处理时经斜板隔油池后,在重力作用下进入集水池,然后用污水水泵打人到―级气浮池中进行气浮除油,大部分的油在一统气浮池被除去回收。
(2)含硫污水的处理。
我国通常采用物化处理法对含硫污水进行处理,主要包括氧化法、沉淀法、碱吸收法、气提法等。运用氧化法和汽提法是石油化工企业普遍才去的措施,这种方法对污水中硫的去除率高达90%以上。使用氧化法对含硫污水进行处理,一般常用的催化剂有醌类化合物、锰、铁、钴、铜等金属盐类,这种方法的原理是利用空气中的氧将硫化物氧化成硫酸盐或硫代硫酸盐。除了传统的物化法,新出现的湿式空气氧化法、超临界水氧化法、催化湿式氧化法等物化法,能将污水中的六氧化成无极硫酸根,有效脱除臭味并提高难生化、高浓度有机污水的可生化性。在汽提法的处理过程中可分为单塔及双塔两种类型,单塔的气压汽提塔适用于氨含量较低的污水中,分为无侧线及有侧线抽出两种类型,前者可用于含硫化氢和氨较低的污水中,并且在水中允许氨的存在但严禁含有硫化氢,因为氨不会影响对污水中生物的处理。
(3)污水深度处理和回收利用。
基于我国水资源的现状,石油化工企业面临的重要问题是水资源短缺,石油化工企业在生产过程中使用的新鲜水资源少部分以蒸汽形式挥发,大部分最终成为污水并被处理排放。经过处理后可以继续被企业利用,其中循环冷却水和脱盐水的补水是污水回用的主要方向。发达国家注重节水技术,从源头对取水总量进行控制,可以作为借鉴。借鉴膜技术超滤和反渗透处理石油化工企业污水时应注重技术控制,避免操作不当造成经济损失。另外,可以将城市生活污水回用于工业生产补给水。
结束语
石油化工企业具有用水量大、污水排放成分复杂、降解困难以及对环境污染非常严重的特征。从保护环境和节约资源的角度出发,必须加强对石油化工企业的污水进行处理,因此对石油化工企业污水处理的分析具有重要意义。
参考文献:
[1]李雪梅.辽河油田污水处理与回用技术需求分析[J].中国化工贸易,2013(03)
离子液体作为催化剂在石油化工中还可以进行氧化反应,在目前的石油化工中,氧化反应是实际生产中主要的反应之一,因为石油的烃类产物基本都是通过氧化反应得到了,经过氧化后可以从石油中提炼出很多副产物,目前使用传统的催化剂进行反应后,由于得到的产物不是一种,而且催化反应的效率较低,很难将得到的产物进行分离,如果采用离子液体作为催化剂进行反应,就可以很好的提高催化反应的转化率,同时也便于催化后的产物分离,可以很好的解决传统催化反应中存在的问题。
在传统的石油化工中,通常都是选择分子溶剂作为各种反应的环境,而在实际的选择过程中,分子溶剂的种类比较少,在反应后分离催化剂和产物也比较困难,与之相比,离子溶剂就可以很好的避免这些问题,由于离子的种类非常多,可以选择的离子溶剂也就很多,离子液体作为溶剂在反应的过程中不但能够提供一个反应环境,还能提高催化剂的活性,提高反应的效率,根据实际的反应针对性的选择离子溶剂,在反应后催化剂等可以溶解在离子液体中,这样就可以简单、方便的对反应后的产物进行提取,而溶解了催化剂后的离子溶剂,还可以再次进行使用,由此可见,选择离子液体作为石油化工反应中的有机溶剂,对反应效果的提升,目前的石油化工中,离子液体作为有机溶剂进行使用主要有以下两个方面。首先就是脱硫的反应,由于石油中通常都含有大量的硫化物,如果不进行处理,石油在燃烧的过程中就会产生SO、SO2、SO3等有害气体,而在大力发展低碳经济的今天,产生这种有害气体显然不行,必须对石油进行脱硫处理后才能投入使用,在目前的石油化工,脱硫反应都是通过加氢反应,但是在加氢反应的过程中,对氢气的消耗量较大,而且反应后还会引起辛烷值降低等,这就导致目前石油化工中的脱硫反应成本较高,而且效率低下,在这种背景下,相关的专家和学者都对石油的脱硫反应进行了研究,经过研究发现,如果用离子液体作为反应的溶剂,通过电解、用其他化学物进行萃取等方法,可以很好的除去石油中硫化物,这些方法都很好的解决了传统加氢脱硫反应中存在的问题。
离子液体作为溶剂的另一个作用就是对漏油的处理,由于石油的产量相对的集中在中东地区,其他地区基本都要向中东地区购买石油,然后通过游轮的运输到达目的地,但是受到各种环境因素的影响,石油在运输的过程中会发生漏油的事故,石油的泄漏对海洋有很大的危害,尤其是海洋中的鱼类生存环境会受到威胁,因此对于漏油的处理一直都是一个难题,泄漏的石油通常都是原油,只有很少的成品油,这些石油的成分非常复杂,甚至会含有一些悬浮物,泄漏的之后影响的面积通常都很大,处理起来非常困难,目前使用较多的处理方法有膜技术等,但是这些处理方法的效率都较低,随着离子液体在石油化工领域应用的深入,有人开始对离子液体处理漏油进行了研究,发现离子液体对水中有机物的去除率非常高,但是离子液体的价格贵,因此在实际的漏油事故中应用的很少。
通过全文的分析可以知道,石油化工中离子液体的使用范围非常广泛,基本涉及到了所有的化学反应,在使用了离子液体代替传统的催化剂和分子溶剂后,对反应的效率和产物的提取都有很大程度的提升,而离子液体本身无污染,在进行反应之后可以回收再次使用,更是符合了目前绿色化学的概念,但是由于目前离子液体的成本相对较高,在一定程度上阻碍其在石油化工中的普及应用,相信随着技术的发展,离子液体的价格也会降低,或者有新的低成本、无污染催化剂和溶剂出现。
作者:崔万江 单位:大庆华科股份有限公司
石油化工是化学工程专业的一门重要专业技术课程,对学生树立工程概念、分析和解决工程问题的能力的培养具有十分重要的作用,对化工、高分子材料等相关专业复合型人才的培养具有举足轻重的地位,是各高校课程建设的一个重点。尤其是作为我学院首次开设的课程,由于其内容烦琐、实践性强,被公认为是本专业中非常重要而又难讲的课程,因此迫切要求授课教师们不断的探索教学技巧、改进教学方法。
一、网络课程建设
单纯讲授大量的学习内容的教育模式已经过时,尤其不适于社会实践性较强的石油化工课程的教学。因此迫切要求授课教师们不断的探索教学技巧、改进教学方法。多媒体计算机技术和网络技术,是当前高等教育改革与发展的突破口。它渗透于教学手段的改革和教学内容的创新,同时还促进教育观念、教学形式、教学方法、教学结构、教学思想和教学理论的变革,是高等教育适应社会发展的迫切需要。石油化工课程涉及到大量的工艺流程,国内外的生产路线、关键设备等,仅凭老师的口头讲述,便让学生彻底领悟是不可能的。针对课程的特点,应用现代化的教育方法,通过多媒体教学、网络课堂讨论学习、试题库建设等,把这些抽象的、仅凭语言难以表达清楚的核心内容制作成素材,(比如,化工厂实际拍摄的典型化工流程及其设备并配合专业讲解),授课时可随时调出播放,让学生较直观感受。根据不同内容的需要,采用图形、动画、视频录像的处理等技术,使课件更加科学、形象、生动和丰富,提升课程建设水平。
1.课本上枯燥的文字介绍部分,尽量以影像文件的形式播放,更利于学生接收,并激发起进一步学习了解的兴趣。比如,石油化工行业的根本-石油的本质,以科普纪录片的方式播放,与传统文字的泛泛描述相比,直观、形象、立体、简洁而印象深刻。
2.将复杂的化工生产过程,与学生已经学习过的有机化学实验过程演示相结合。目的:温故知新,以简化繁,使学生对化工过程本质有清晰的认识。我院该课程开设的对象是大三的学生,将他们操作过的常减压蒸馏等实验过程,以录像的方式回放,从心理上拉近学生与实际化工生产的距离,架设理论与实践之间的桥梁。
3.在教学过程中配合典型化工装置的清晰图片,先进化工厂实际拍摄的典型化工流程及设备视频配合讲解,强调理论教学与实践教学的结合。实际化工设备庞大,生产过程繁杂,单纯理论的讲述,对没有工厂见习条件的学生,流程图的剖析都是平面的。工厂生产录像的采用,使学生对化工工艺流程的印象丰满、立体、生动、真实。
二、将大师引入讲堂
在课堂教学中使用启发式,讲授和讨论相结合,另外,利用网络提供的免费教学资源,创新性的将化工行业的重量级大师引入课堂,采用主讲教师的授课与有关专家讲座相结合的方法。根据课程特点,组建并不断更新网络课程内容,使网络成为课堂讲授之外的学生学习的课外信息源。
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)37-0040-02
一、引言
《石油化工工艺学》是继基础课和专业基础课之后,化学工程与工艺专业主干专业课程之一。其主要任务是从石油化工生产工艺角度出发,运用化工过程的基本原理,阐明石油化工工艺的基本概念和基本理论,介绍典型工艺的生产方法与工艺原理、典型流程与关键设备、工艺条件与节能降耗分析。与化工专业其他课程相比,该课程具有明显的特殊性:综合性强,知识点多;课程内容广泛,新工艺多;应用性强,理论与实际紧密结合。所以刚刚完成基础课和专业基础课学习、缺乏工程概念和实践经验的大学生,要面对以原油蒸馏、催化裂解、催化重整等工业化装置为研究对象的非理想的、动态的、复杂多样的生产实际问题,以及大量的新概念、新工艺等,会感到无所适从,甚至厌烦、畏惧。目前,《石油化工工艺学》仍以课堂教学为主。虽有少学时的实践教学,但企业从确保生产稳定、安全等方面考虑,不允许实习学生动手操作。另外,传统的“一块黑板,一支粉笔”的教学方法根本不能让学生对复杂的实际工艺过程真正理解、掌握,更不要说现场实际控制操作了。所以该课程教学效果较差,急需改革。针对该课程的特点及教学现状,为了确保教学质量,提高教学效果,我们进行了教学改革探索。
二、强化课堂教学
《石油化工工艺学》以课堂教学为主。为了提高教学质量,培养学生兴趣和学习的积极性、主动性,更好地实现理论与实践的有机结合,首先应以教学手段的改革强化课堂教学。一方面引入了多媒体教学手段,借助多媒体的声光交互、动静结合的特点给学生全新的视觉感受,极大地提高学生的学习兴趣;以图片、声像资料和动画方式展示一些设备和生产工艺流程,解释一些抽象的原理,展现一些复杂工艺流程中单元操作的实现过程等,直观、形象,能帮助学生深入理解、开阔视野、增加兴趣,使其在有限的时间内容易接受,实现了高效且良好的教学效果[1]。另一方面应借助学校开通的网络教学平台,丰富课堂教学内容,在教学过程中根据需要及时地向学生介绍最新工艺、与课程相关的国内外研究动态、企业生产现状等,并对社会行业发展和人材结构需求等信息进行传递。除此之外,网络教学平台还可以实现师生的互动,使老师及时了解学生的困惑和对课程的掌握情况,以便课堂教学中有的放矢。这些教学手段的实施都大大地提高了教学质量和教学效果。其次以教学方法的改革强化课堂教学。传统的“满堂灌”教学方法,已无法满足要求,需要采用多种教学方法并用。譬如启发引导式[2]、讨论式、情境教学式[3]、工程案例式[4,5]等。该方法既能增加师生之间的教学互动,又能激发学生的好奇心、学习兴趣和求知、探索精神;既培养学生将基础理论应用到专业课中的学习方法,又提高学生对实际问题的综合分析能力和解决能力。这些教学方法的改革活跃了课堂氛围,实现了师生的共同参与,改善了教学效果,提高了教学质量。
三、加强实践教学
石油加工过程错综复杂。虽然课堂教学中运用多种教学方法,既注重了知识的交叉和融合,又注重了知识领域的拓宽和工程案例的结合,但是学生没有实践经验,缺乏综合分析的能力和将理论知识应用到实际工程问题的意识,所以必须加强实践教学环节。认识实习、专业综合实验、顶岗实习等多种实践类教学手段,不仅仅是理论教学的补充和完善,更是学生实践能力培养与训练的重要教学环节。首先使学生通过认识实习对石油化工工艺主要工艺的生产有一定的概念和认识,然后通过课堂教学,在具备“必须、够用”理论知识的基础上,通过专业综合实验、顶岗实习等实践环节,循序渐进的分层实训,使学生逐步将石油化工工艺关键理论与生产实际融为一体,这不仅为操作技能的训练和形成提供了强有力的支撑,而且建立了工程意识、理论与实践相结合的意识,具备了在实践中学习的能力、综合应用知识分析和解决实际问题的能力以及人际交往与团队协作精神[6]。
四、培养工程思维能力
尽管先修课程如《化工原理》等已引入“工程”概念,且在教学中从教学方法、手段、实践等多个环节也引导学生建立工程意识,但还需要学生进一步在实践中自己主动的、习惯性的去强化工程意识,培养工程思维能力。譬如,学生自编工艺[7],让学生自选课题,用分析与综合的方法根据工程实际生产编制工艺并组织讨论;请实习基地的外聘企业专家定期进入学校,走上讲台,开设应用技术讲座、工程案例分析;学生自制剪辑并配有录音的工厂装置图片、工艺图片,以及一些现场教学录像;老师和学生走进企业,现场教学;深入车间,顶岗实习等,这些都可以在实践中培养并强化工程意识,使学生逐渐地学会从工程观念的角度考虑每一个生产环节,配置合理的流程,实现生产的最优化。
五、改革教学模块
根据专业、课程特点和教学目标,整个教学过程由原来的“满堂灌”和专业实验两个模块改为五个模块:认识实习模块、理论教学模块、专业综合实验模块、现场教学模块和顶岗实习模块。认识实习模块使学生近距离接触生产流程、设备等,建立感官认识和概念,并产生好奇、兴趣和探索的欲望;理论教学模块是指学生学习理论知识,并在老师的引导下应用理论知识去分析工程中的实际问题,结合企业的装置图片、讲解和现场教学录像等建立工程观念、分析并解决实际问题;专业综合实验模块是指学生可以自由选题,根据认识实习和理论教学所掌握的知识,通过分析和综合考虑自编工艺,在指导教师的指导下独立完成。这不仅使学生获得了学有所用的成就感,而且培养了学生综合思维能力、动手能力和分析解决实际问题的能力;现场教学模块既使学生巩固了理论知识,又系统化的深入认识了工艺流程、设备等,还强化了学生的工程观念及综合分析能力;顶岗实习模块则是针对生产实际中的某个工段或车间进行更深入和细致的学习与研究,包括流程、设备、操作条件的调试、简单故障的排除等,最终实现理论和实践的统一,并使学生能应用工程观念、理论知识去综合分析和解决实际生产问题,具备一定的动手操作技能和排除故障的能力。
通过这些模块的训练和学习,毕业后的学生不仅具有扎实的专业理论知识,且具有一定的现场操作技能和水准,缩短了工作后的“再教育”过程,基本可以实现“零距离”上岗。
六、结语
总之,改革后的《石油化工工艺学》课程,在五大教学模块中通过分层教学、强化课堂教学、加强实践教学训练、培养工程思维能力,不仅确保了教学质量,取得了良好的教学效果,而且还有效地提高了学生综合运用理论知识分析、解决实际问题的能力,基本实现“零距离”上岗。
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中图分类号:F27
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.13.025
1 引言
我国的石油化工企业是国家发展和稳定的基础,是国家支柱产业之一。其可持续发展关乎广大人民群众的利益和国家的安全。石油化工企业由成千上万的员工、甚至是不同国籍、不同民族的人组织起来的企业,需要统一思想、统一行动,并且充分发挥每个人的积极性和聪明才智,才能使企业充满活力、兴旺发达,走上可持续发展的道路。做到这一点,单靠行政命令、规章制度和组织纪律的强制性约束是不行的,必须建设优秀的企业文化,加强思想政治工作。而质量文化作为企业文化的核心,作用于企业经营和管理的各个环节,优秀的质量文化能激励员工干劲、补充企业管理软件、传播企业品牌。
2 质量文化建设的内涵
质量文化建设是一个长期的渐进的过程。从广义上来讲,质量文化作为一种共同价值观念,其塑造和建设是不可能在一朝一夕就能完成的。质量文化根植于企业长期的生产经营实践中,对企业生产经营活动中的质量行为、质量实践起着导向、规范、制约作用,质量文化是一种客观存在,影响着企业成败兴衰。从狭义的来讲,它反映了企业行为满足社会和人民群众需要,并得到社会和人民群众承认的一种精神支柱。如中国石化创建“质量永远领先一步”、“质优量足、客户满意”和“每一滴油都是承诺”等质量理念,就是企业满足社会和人民群众需要而开展的质量文化建设。
3 质量文化建设的现状
由于我国还处于社会主义初级阶段,属于发展中国家,质量文化在我国历史上虽然早已有之,如在我国古代,就有“童叟无欺”、“诚招天下客,誉从信中来”的传统。但是,作为一种科学的概念和管理理论,还是在改革开放以后,伴随着引进国外先进技术和管理经验而同时被引进的。不少企业在质量文化建设中照搬照抄,没有建设具有中国和本企业特色的质量文化,很多企业存在质量观念不强、质量管理水平落后、企业管理者质量管理知识缺乏、企业人员质量意识不够、缺少企业质量成本管理等诸多问题。给企业质量文化建设带来不少困难,从而使企业没能走到可持续发展的道路上来。
4 塑造石油化工企业质量文化的对策
4.1 按照社会主义市场经济的要求去塑造石油化工企业质量文化
质量文化根植于一定的社会环境中,不能脱离社会环境去塑造石油化工企业质量文化,石油化工企业是以公有制为主体,在分配制度上是按劳分配。企业在建设质量文化时要充分考虑当前的利益和长远的利益、局部利益和整体利益。企业的质量文化应符合社会主义市场经济的要求,要从满足社会和人民群众需要出发。企业在质量目标追求上,要有盈利的思想,还要主动承担社会责任,讲社会效益,不能简单地追求利润最大化。如中国石化上海石油分公司在质量文化建设中,就想到了主动考虑社会效益,如在规定的制度外,为确保市场销售油品质量100%合格,定期和不定期组织对加油站和油库油品进行质量抽检。组织有关人员按需向众人释疑解惑,大家对节油特别感兴趣,来自零售的老法师就从行车前、热车到行车中匀速,从踩油门到减少变道,介绍了20多种省油小窍门,等等。这样做虽然增加了企业成本或减少了加油量,但切实维护了消费者利益,减少能源浪费,保护环境。从大一点来说,这就是长远利益和整体利益。
4.2 汲取古今中外优秀文化营养去塑造石油化工企业质量文化
我国几千年的文明史,其中蕴含着极其丰富的文化,在塑造了石油化工企业的优秀文化同时也应该继承和结合了新时期社会主义建设的新要求,从而构建符合我国国情的、具有企业生命力的企业素质文化。我们不仅要发扬继承更要吸收国外先进文化以及相关先进建设对策,塑造符合社会和企业发展的质量文化。如上个世纪70年代,美国一名气象学家劳伦兹在解释空气系统的理论时,提出的蝴蝶效应:亚马逊热带雨林一只蝴蝶翅膀偶尔振动,也许两周后将导致德克萨斯的龙卷风。蝴蝶效应表明,初始条件是非常小的变化放大后,其未来的状态会造成巨大的差异。我想,中国石化党组正是清醒地认识到这一点,提出了“每一滴油都是承诺”的社会责任口号。
4.3 根据本企业的特点去塑造石油化工企业质量文化
企业的质量文化作为社会文化的一部分,不仅同社会条件相联系,而且同企业自身的具体条件密切相关,每个企业都有自己的经营战略和经营方针,应认真总结,从而提炼出企业不断兴旺发达的最重要的价值观念,来塑造企业自身的质量文化。这里最忌讳的是简单地模仿其他的企业,把其他企业的质量文化拿过来略加修改就作为自己企业的质量文化。石油化工企业有自身特点,要从自身出发、从实际出发,深入调查研究,塑造出符合石油化工企业特点的质量文化。如中国石化的“质优量足、客户满意”和“每一滴油都是承诺”就是符合企业自身的特点的质量文化。
4.4 企业领导身体力行,党政工团协同努力去塑造石油化工企业质量文化
目前,石油化工生产的发展正趋向于一体化、大型化及智能化,这对于石油化工工艺水平、生产规模等带来了较为严峻的挑战。而石油化工生产过程中,各种危险事故发生的概率也在不断增加,因此安全生产成为了石油化工生产中必须重视的问题。因此,本文对石油化工安全仪表系统的设计与细节问题进行研究。
1选型与分类设计
1.1安全仪表系统结构
在石油化工安全仪表系统中,在选型与分类设计的过程中,可以采用可编程技术、电子技术及电气技术等,同时也可采用混合组成的技术。在设计的过程中,当采用电子或者电气技术方案时,一般是利用不同功能继电器或继电器模块来实现整个生产过程的安全逻辑联锁保护功能。但如果其要求的安全性相对较为复杂,应用这两种技术方案就会面临一定的局限性。随着人们对安全性要求的不断提高,在安全仪表系统设计的过程中,已普遍应用到了可编程电子安全系统PES技术,该技术能够使系统具备更安全可靠的保护功能[1]。基本的SIS安全仪表系统的结构如图1所示。特别是较大规模的石油化工生产装置,由于连续长周期高负荷生产的要求,加上在线运行逻辑修改的需要及复杂的工艺,导致复杂的逻辑组态尤其是用户对故障冗余安全等级的提高,增加了历史事件记录,故障分析及相关数据需通信到DCS报警监控,并区分DCS负责正常工艺生产的监控,SIS安全仪表系统专责装置的安全生产保护[2]。在这里已不宜采用继电器式安全仪表系统,而基本的PES安全仪表系统也不满足用户需求。典型的石油化工装置安全仪表系统的结构如图2所示。
1.2逻辑运算设计
为了确保石油化工安全仪表系统的高可靠性及高可用性,通常逻辑运算器需要采用安全等级为SIL3的具有冗余容错结构的可编程逻辑控制器。安全仪表系统控制器的安全等级比较常见的为SIL3,其主要的结构为二取一自诊断(loo2D)、三取二(2oo3)、二取一双重化自诊断(2oo4D)[3]。在安全仪表系统中,由于采用冗余容错结构,系统内部就会存在冗余并行的逻辑元件。如果该系统在运行的过程中出现了任何故障,系统能够对这些故障进行自动识别,并将故障部分及时切出,自动完成降级,如二取一降成一取一,三取二降成二取一,二取一双重化降成二取一,从而达到继续执行各项指令及功能的目的。三取二功能结构如图3所示。
1.3SIS可靠性设计
对于石油化工安全仪表系统,应将其看作是一个系统性的概念,在该系统中,一般包括检测元件、执行元件、可靠的逻辑控制器及接口设备。而安全仪表系统的可靠性,主要指的是在规定的时间范围内,各种故障可能出现的概率。一般系统的可靠性采用R0(t)表示。在安全仪表系统中,各个单元的可靠性可以表示为:R1(t)、R2(t)、R3(t)、R4(t)、……,而这些单元之间的可靠性关系则是采用以下;公式来表示:R0(t)=R1(t)R2(t)R3(t)R4(t)……,通过该公式可以看出,在系统运行的过程中,如果任何一个单元的可靠性有所下降,都会对系统运行的整体安全性造成不利的影响。安全仪表系统的解决方案如图4所示。目前在安全仪表系统中,人们对安全逻辑控制器(SPLC)的可靠性给予了过多的关注,而检测元件及执行元件的可靠性没有得到足够的重视,进而使得安全仪表的整个系统无法获得较高的可靠性。因此,必须对安全仪表系统的可靠性进行合理的设计,并对系统的安全等级进行科学的评估和认证。只有满足了石油化工安全生产等级的要求,才是合理的SIS系统结构设计,从而发挥出保护安全仪表系统的作用。
2现场安全仪表可靠性容错设计及案例分析
笔者在从事的石油化工项目仪表安全回路设计过程中,首先要对仪表保护的工艺设备或对象作出安全等级评估,一般分为SIL1、SIL2、SIL3这三个级别,是基于生产运行过程中事故发生的概率及造成人身伤害的程度来划分的。安全等级较低的SIL1工艺设备联锁保护回路,可以放在DCS实现节省成本。对于能造成安全事故、人身伤害或环境破坏的安全等级较高的回路SIL2、SIL3放在SIS安全仪表系统中实现。如果评估后达到SIL4的极端工况一般要求先改进工艺设计。考虑到市场上现场仪表供应商及种类繁多,质量性能各有不同,为了确保安全仪表使用的可靠性,选用时一般要具备2个条件:一是有权威机构SIL等级认证证书,二是企业长期使用得到验证或专门机构测试通过且录入到用户供应商清单,详细到品牌、型号、软件版本号[4]。满足了上面的选型条件,对SIL2回路的现场仪表可通过一取一设计,SIL3回路的现场仪表可通过二取一或三取二实现,但在特殊情况下,没有条件同时满足上述2个选型条件时,可采取二取一或三取二来实现SIL2的回路,三取一或四取二来实现SIL3的回路,但会造成安全仪表系统项目成本的大幅提高。其中,三取二仪表设计结构图见图5。另外,还可通过选择相同测量原理但不同厂家的,或者是不同测量原理或测量方法的安全仪表放在二取一或三取二的回路中来提高安全测量仪表的容错性和有效可靠性。图6为安全仪表二取一容错可靠测量设计结构示意图。
3结论
仪器仪表的设计是石油化工系统的重点和难点之一,对于其细节设计问题要结合项目的实际情况因地制宜地优化设计方案,以达到行业标准与使用要求。
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前言
当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。
1 石油自动化控制历程
技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。
中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。
2 自动化控制设备和系统
石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。
3 微电子技术和信息技术的应用
自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。
4 专业技术人才作用愈加重要
我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。
5 结束语
我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。
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当前世界对于石油的需求量巨大,作为最重要的供能能源,石油的检测质量将对石油的正常使用造成很大的影响,而且随着石油化工业的发展及进步,石油化工检测也再不断成长,并且广泛应用于各个行业,对于我国国民经济起着至关重要的作用。所以,对石油化工进行数据分析检测已经势在必行。
1石油化工检测涵义
一般来说,石油化工检测技术层次面广,涉及技术多,能够将计算机、控制工程、信息处理、自动化以及电子等学科融合在一起,并且应用于石油化工领域自动化装备以及其他自动化生产过程中。生产石油化工原料时,往往存在着较多的易燃易爆及有毒的气体,一旦泄漏将会发生巨大的危险,严重时还会影响到相关工作人员的生命财产安全。因此,石油化工产业在一定程度上来说也存在着较高的危险性,所以对于安全问题的防范更要严加注意,在石油化工生产过程中,严格控制检测程序,并且做好相关的记录,避免检测程序出现纰漏,影响石油化工的质量检测。随着科学技术的不断进步,石油化工检测技术也在不断提高,更新换代,将现代计算机、电机学、物理、化学以及光学技术予以有机结合,从而实现了质的飞跃。在当前的石油化工检测过程中,无损失检测设备比较常见,并且广泛应用于石油化工产业。随着人们对新设备的采纳,说明现代石油产业的新兴概念已经开始被接受,这便是安全评价及安全检测体系,安全评价主要采用工程技术方法以及安全系统工程原理来进行评价,全面分析系统中可能存在的危险因素或者已经发现的危险,亦可以称之为危险性评价以及风险评价,主要包括危险性评价和危险性确定两方面的内容,因此需要全面的对危险源予以排除,并且反复认真考核及校对,同时,合理的对危险源可能导致的后果进行预测及分析,并且和目前最新的安全指标予以校对,假如控制在安全范围之内,则可以视之为安全,如果不在安全范围之内,则需要上报上级部门,并且采取合理的措施,对危险源可能导致的危险予以降低或者避免。
2数据分析技术的要点
2.1数据集
数据主要包括数值形态以及数字中的各种信息,而数据集则是一组数据的总和,数据集是数据分析技术的依据及基础,数据分析技术主要通过数据集来实现此功能,仅仅少数的几个数据对其来说并没有实际意义,而且数据的种类通过需要有计量数据,比如重量、质量等,计数数据需要包括故障数、缺陷数以及合格品数,顺序数据包括产品的质量状态顺序等。
2.2数据整理
收集的数据需要对其分类整理,比如分析目的以及分析对象等,将没有实际意义的数据予以剔除,最终组成数据集。数据整体通常包括两种,即分类整理及分层整理,分层整理主要是通过逻辑关系对该数据进行不同层次的整理,分类整理主要是通过收集到的数据的性质以及特点对其进行不同类别的整理。
2.3分析工具
目前常见的分析工具主要包括控制图、因果图、直方图、散布图、排列图以及调查表,某些复杂的数据分析还会用到卡方分析、加权分析、回归分析以及方差分析等。利用软件工具包对其进行合理利用,比如MiniTab工具,不同的数据分析工具均具有其不同的适用条件以及自身特点,石油化工产品的检测需要结合其产品技术特点和质量管理要求的特点,合理的采用相关工具,比如为了确保石油化工产品生产顺利,应该将其危险源予以排除,从而判断某批石油化工产品是否过关,充分了解石油化工产品的生产过程以及生产质量,通常可以利用控制图以及统计抽样检验的方法,从而避免石油化工产业发展过程中受到阻碍。
2.4过程监督
通过相关的数据分析,对整个石油化工产品生产质量的过程进行控制,比如通过控制图将质量波动表现出来,对其质量程度进行判断,挖掘出薄弱的环节,加强监督效果。
3数据分析技术在石油化工检测中的具体分析
3.1分析石油化工产品安全检查
一般石油化工产品的系数均要控制于安全系数范围中,根据表1数据可以看出,国标200#溶剂油产品的初馏点为190~245,密度0.893~0.912,闪点14~25℃,外观无色透明,拔出常压装置石脑油和直柴的部分馏分,控制馏程在140~200℃,即可达到直接生产200#溶剂油,所有的数据均能够确保相互独立,而且彼此之间不受影响,呈正态分布,因此可以看出该检测数据均处于一个合理的范围的准备,此为安全检测法表法,利用抽样数据,结合SPSS软件数据的标准方差以及平均值进行计算,对其进行比较,观察数据是否控制在平均值的合理范围内,在对其进行分析时,还能够将安全检测标准方差比值和标准平均值予以赋分,假如>1,则偏差较大,石油化工产品并没有在安全范围内,假如=0,则石油化工产品处于安全范围之内。
3.2分析石油化工产品预先危险性数据
进行数据统计时,还有种分析方法,通常将其称之为数据拟合,能够将数据进行回归分析,并且通过回归分析函数的作用,对系统的危险性进行合理的预见。通常采取的数据回归方法主要包括曲线拟合分析以及二元Logistic回归分析,例如利用同居分析,对过往存在的事故中的安全数据系数予以统计,并且针对性的进行二元回归拟合,进而计算出输入函数,闪点指标数据统计、储存时数据如果在可控范围内,不会增加危险性。
3.3分析石油化工产品的故障影响因素
进行石油化工产品工作过程中,往往会发生故障,此类故障的概率主要受发生变质产品、某次故障以及工艺过程的影响,存在明显的差异,对于主要因素的分析,通常可以采取方差对其进行分析。通过将两个样本设置成对比对象,从而计算出主要的影响因素,在进行数据的统计计量分析过程中,需要满足统计量存在明显的正态分布,经过结果表明,影响因素往往互相独立,从而满足方差分析的实际标准,利用数据统计及方差分析,能够清晰明了地显示出故障的主要愿意,并且对其进行合理的评价,为日后的整治措施提供理论依据。与此同时,方差分析还能对自动化仪表故障以及石油管道故障的主要因素进行分析,与此同时,石油长期储存将会在不同程度上增加石油的胶质,而且柴油随着产品氧化,也会使其安定性变低,影响其石油化工产品的使用。
3.4分析石油化工产品的事件频率
进行石油化工产品的检测过程中,通常会存在较大差异的不同类型的事故,而且此类事故对发生,因此,可以对这些数据频率进行统计分析,利用频率分析及参数估计,对数据频率进行归纳分析,从而明确是否存在置问的范围内,频率分析法是目前较为常见的方法,通过对发生事件趋势的监测,确定其分散峰度、偏度以及离散程度,利用模拟分布图将事件的合法性频率进行有效判断。石油化工产品的时间频率分析收益较高,能够将其应用于主要故障的分析以及成品油质量的分析过程中。
4结束语
综上所述,数据分析的范围比较大,但是目前市场上有关石油化工产品检测的设备均大同小异,最终目的确保油品质量过关,但是这只是一方面的因素,重要的是进行石油化工产品的生产过程中,降低事故的发生频率,这才是石油化工产业亟待解决的重要问题。为了适应当前石油化工产品的检测需求,针对性的进行软件开发,合理的予以数据分析,除此之外国外还要出台一些优惠政策,从而确保石油化工产业健康发展。
参考文献
[1]董伟亮.解析石油化工检验检测的若干问题的思考[C].//科技研究——2015科技产业发展与建设成就研讨会论文集(上).2015.