发布时间:2023-09-24 15:33:31
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇石油化工的应用,期待它们能激发您的灵感。
关键词:催化油浆 应用 软化剂 溶剂
对于石油化工产业来说,能否拥有高产量的油浆就意味着企业的经济形式的好坏和资金运转的好坏。一般催化,裂化过程中能够产生高量的油浆,从而能够在一定程度上提升企业的效益,保证企业资源的合理使用。如今,我国的石油资源还是很缺乏,燃料油价格的不断上升,这就要求我们加快催化油浆在石油化工中的应用,催化油浆特有的价值可以为企业减少成本,本文将对催化油浆在石油化工方面的应用做出明确的分析。
1催化油浆在石油化工方面的应用
据专家所了解,催化油浆里面含有一些碳氢元素,尽管其所占的比例非常小,但整体的密度却是比其他石油的密度大。由于其含有的碳氢元素形成各种芳烃,便具备了这类化学物品的特性。就当前情形来看,我国专家对它们进行了猜测和研究,能够有很大的把握认定它们是各种附加化工商品的重要原材料。例如,能够软化橡胶的试剂,填充油制品,纤维材料的生产,增加塑料可塑性的试剂等,我国需要采用高科技进一步对催化油浆的应用做出研究与探讨。
1.1在石油化工方面可以作为软化剂
软化剂一般被用于改变橡胶等产品性能方面,主要包括改变塑料的可塑性,减少塑料的粘性,降低时间等。一般来说它可以分为三类,其中包括芳烃软化剂,而催化油浆中含有的芳烃化学物品就是很好的一种软化剂,对改善橡胶产品性能方面有很好的效果。在橡胶软化剂的制作过程中,由于催化油浆中的原料所含有的密度非常大,且碳氢元素所形成的化学物品含量非常高,粘度也比较高,就能够很好的参与到橡胶的加工过程中去,软化橡胶的功能是非常显著的,而且可以有效地实现油浆资源的使用功能,对石油化工企业产品的制造带来了巨大的便捷。
1.2可以作为改善沥青质量的溶剂
随着我国经济的快速发展,交通运输方面也得到了很大的发展,人们对道路沥青的需求也呈现持续增长趋势,因此,生产沥青的企业具有光明的发展前景。但我国往年沥青的生产等级都比较低,很大一部分原因来源于石油的质量问题,以往生产沥青时都采用的是含蜡程度比较高的油,用此建造的道路质量问题得不到保障,人身安全问题更是遭受危险。而今可以采取催化油浆来对沥青的性能进行改善。过去使用沥青的质量不达标,很难生产出比较高质量的道路,所以目前油浆根据自身密度较大,含蜡比例较低,粘度较小的特点,可以将自身的芳烃化学物品和其他物品保留在沥青中,使沥青的品质能够得到很大程度的改善,进而修建出高质量的公路,且降低了道路修建部门的成本,解决我国的道路沥青含蜡量较高而带来的道路质量问题。
1.3可以生产出优质的石油焦
油浆在化工企业的用途十分广泛,不仅作为普通的日常燃料油,还可以进行优质石油焦的提炼。石油焦的生产工艺非常繁琐,精准,它需要大量的芳烃化合物和较少的杂质,而其他原料油不包含这些高价值的原料,另外,优质石油焦的产生需要许多较复杂的程序,对各方面的要求也很高,如在提炼过程中对温度的控制等,这些工艺过程导致难以形成针状焦。而催化油浆很好的解决了针状焦生成原料不足的问题,达到了油浆的合理利用。另外,优质的石油焦可以用来制作纯度非常高,结晶度也很高的石墨产品,它被广泛的应用于钢铁等行业中。
1.4可以作为废油的蒸馏活化剂
在石油工业企业中,进行废油的提纯和循环利用是节约成本的一个重要举措,因此需要通过蒸馏体制的完善进行废油的提炼。然而提高蒸馏的出馏率是一个相当有难度的工作,但如今随着科学的不断发展,技术的不断进步,可以通过活化剂进行蒸馏体系的强化。工业企业目前采用催化油浆作为基本的活化剂,主要根据是油浆中含有很多数目的芳烃化合物,它是蒸馏活化剂的一种,能够非常有效的将原料中的物质放入到工业原油中去,进而快速的提高蒸馏出率,增强企业资源利用的程度。
一、石油化工自动化概述
随着科技信息化技术快速发展,石油行业化工自动化技术也随之飞速发展,目前石油化工设备的自动化是发展的趋势。作为我国经济建设发展的基础,我国在发展自动化技术方面投入了大量人力、物力,并取得了相当的成效。就现阶段而言,我国石化设备正向着设备大型化发展,所以更要提高相关石油化工自动化设备的水平,提高效率。
通常而言,石油化工自动化技术的要求包括三个方面:
1.安全控制
安全性控制需要控制系统的可靠、相关检测机构或部门对设备及其他装置的正常运行提供有效的保障,所以对关键部位的设备、装置进行专业化的故障诊断与基本保养、维修。
2.效率控制
通过科学、合理的计划调度安排与模拟流程技术以期提高设备与相关装置的生产效率与原材料使用率。
3.成本控制
通过先进的技术来实现降低能源与原材料的消耗、通过建模、控制、优化技术来相应的提升产品的合格率、利用率。
二、石油化工自动化设备在应用中的缺陷
石化行业自动化设备在应用中存在着一些问题亟待解决,主要包括设备系统内部控制原因不合理、石化工艺控制设备产生故障、现场操作不稳定等情况。
1.系统内部不合理
它主要体现在使用前对控制系统的选型不合理,并没有根据项目所在地实际情况进行考察、分析、研究、论证,而是直接采购,在很大程度上增加了使用的成本,导致石油化工的自动化设备使用难度大幅度增加。尤其中石化行业中串级、比值、分程等繁琐复杂的控制程序,其对控制用的初始条件要求繁多,针对不同工作环境,它需要反复、多次数的调整相关设备作业参数,且在调整参数在使用过程中较难,不能够完全的体现自动化设备的意义。除此之外,由于调整参数的工作难度大,导致多数自动化设备在未调整的情况下运行了很长时间,影响了正常生产作业的高效率运行。
2.控制设备故障
就是指石油化工自动化设备在使用过程中发生故障。其中包括调节阀关闭的严密性不够而产生的漏液漏气情况、操作设备动作缓慢,设备实现实时化相对低,甚至出现无响应情况等,对于比较重视数字化的自动设备来说,其数字信息丢失情况比较严重,在正常的实地作业环境中,数字化设备不能实时将各项诸如温度、压力等参数反应出来,滞后情况严重,导致部分操作人员只可采取手动操作,影响了设备的使用效率与施工进度。
3.现场操作不稳定
其与石油化工企业自身原因有关,目前石化企业经常会出现原料不足或是超负荷工作情况,这两种极端情况出现在作业设计的下限或是上限边缘。如在化工作业过程中的一个自动化装置往往因为上道工序中原料使用量不够,以造成后期溶剂量太低,进而导致自动化控制比例系统不能实现自动化运行,只能依赖人工替代机器,大幅度降低了自动化设备的使用效率,对原材料也形成了浪费。又如在加热炉作业时,由于原料增加导致将自动化设备的功能全开也未能满足其加热需要,产生这种现象,只有通过手动开启侧边阀门,以此满足增加炉内温度,满足加热需要,使自动化控制设备失去了其原来的作用。
4.其他原因
一般由化工企业设计初期,考虑不全面,在选择或采购设备时选择了不符合实际需要的设备与仪器,缺少对设备运行时遇到特殊情况的测试,导致后续自动化设备作业由自动变手动,违背企业要求自动化的初衷。
三、石油化工自动化设备的应用要点
1.明确工艺、流程,挑选适合的设备
在对自动化设备的应用中,应首先明确作业项目的工艺路线和作业的流程,全面考虑实地作业环境和气象气候变化等的客观条件,根据实际需求选择适合的自动化设备。在选择、安装、调试自动化设备参数过程之中,要重视对特殊情况下的测试操作,并以此为基本依据,确定自动化设备作业饱和极限能力。对于每一台设备的选择应该与企业的生产能力相匹配,要能合理衔接起企业每道工序。
2.重视应用细节,定期检查与保养
在自动化设备应用中,要重视设备的使用细节,对于诸如调节阀之类的设备,要做好定期检查与保养工作,时刻关注调节阀运行正常与否,测量系统是否准确等,定期对设备进行维护。现今绝大多数自动化设备都有设备操作记录储存在设备内部,可随时供技术人员读取,对自动化设备的维护、应用提供了数据支持,这些数据可以提供设备的状态分析,以此分析设备运行是否正常、运行参数是否合理、早期故障征兆是否存在等问题,并且对故障部位的定位有着很大的帮助。
3.专业技术人员的培养
培养自动化设备专业的使用人员。这些专业人员除了要知晓工艺设备、转动设备、控制设备管理的理论知识以外,还应该充分利用计算机,对自动化设备的运行使用情况及设备历史操作数据来判断设备所存在的问题,并加以合理解决,发挥自动化设备的优越性。
四、石油化工自动化设备的发展前景
1.控制系统优化
目前我国石油化工企业大部分设备装置还是采用传统的常规控制系统,其中大部分还是采用PID控制系统,基于此,导致自动化设备的潜力并没有全面的被发挥出来。所以开发及优化控制系统是自动化设备的发展必然趋势。
2.仪表升级
石油化工企业及其相关产业企业,所使用的仪器、设备中仪表数量庞大,品类繁多。我国目前仪表配套的品种不齐,缺口较大。制造仪表的辅助材料供应不全。所以自动化设备的方向应向着仪表优化升级、仪表使用的成套率发展。
3.过程控制
分散控制系统、编程控制器、自动化系统随着计算机技术与网络技术的不断成熟本着开放化、标准化的原则,采取国内外市场通用硬软件的方法,将向着开放的分布式监控控制系统发展。
4.总线应用
其主要被运用在作业现场,要在现场设备、仪表间实现全数字化、串行、双向、变量的数字通信网络,连接技术非常重要。总线技术的应用,使连接技术日趋势成熟,将对自动化设备控制技术领域产生重要的积极作用。
五、结语
总而言之,石油化工自动化设备在其应用中,应充分考虑实际作业环境,从设备的安装开始,做好特殊情况下的测试工作,在应用中应培养专业技术人员尽可能的使用设备的自动化相关功能,藉此发挥自动化设备的优势,提高企业生产力、提升作业质量、提高生产效率。
参考文献:
关键词:水蒸气;石油化工;消防
水蒸气利用自身的特性优化了石油化工灭火效果,因而在石油化工企业可持续发展的基础上,应采取相应的措施推动水蒸气消防设备在石油化工消防中的应用,最终达到最佳的灭火效果。
1石油化工设备危险性分析
第一,由于石油化工企业产品生产过程中会应用到部分易爆炸的原材料,从而在一定程度上增强了石油化工的危险性;第二,就目前的现状来看,石油化工企业在设备管理方面仍然存在着某些不足之处,从而导致石油化工设备在保养不良的环境中逐渐凸显出腐蚀等问题,最终在对其进行应用的过程中常常出现无法正常运行,甚至爆炸的现象;第三,毒性气体泄漏是石油化工企业危险性表现之一,极易引起爆炸性事故的发生。因而要求我国石油化工企业在开展实际生产的过程中应给予此问题高度的重视,即应采取相应的控制措施防止有毒气体泄漏现象的发生,最终降低石油化工生产中的危险性,为企业员工营造一个安全的工作环境[1]。
2水蒸气灭火的几项优势分析
2.1稀释可燃气体
水蒸气灭火与传统的石油化工灭火相比其优势在于可稀释可燃气体,即利用水蒸气进行灭火时,可有效阻止燃烧物进入到燃烧区,进而在一定程度上提高了灭火效果。另外,水蒸气亦可稀释燃烧区中的氧气含量,从而由此降低氧气强度达到灭火的目的。此种优势的表现促使石油化工企业在发生大量气体泄漏时,即可采取水蒸气喷射的方式来达到灭火的目的,其与传统的灭火方式相比,火势控制范围较广,且其控制效果要更为明显。因而我国石油化工企业在实际生产的过程中,为了有效降低爆炸性对石油化工所造成的影响,要求企业相关部门应对水蒸气灭火方式展开更为深入的了解,以便有效提升石油化工消防工作开展的效率和质量。
2.2吸附有毒烟尘
吸附有毒烟尘也是水蒸气灭火的一项优势所在。其与传统的灭火方式相比存在着一定的差异,首先,水蒸气灭火的范围较大,即其所能接触的燃烧物表面积要更大一些,因而石油化工企业在发生大型火灾事件时,应采取此种灭火方式,最终通过降温的方法达到最佳的灭火效果。其次,水蒸气与传统灭火方式相比其还存在着水渍损失小等优势,进而可在达到灭火目的上降低资源浪费现象的发生。另外,由于蒸汽的来源较为丰富,因而石油化工企业在实际生产的过程中为了降低灭火成本的投入量,且达到最佳的灭火效果,那么其应加大水蒸气灭火宣传力度,以便促使石油化工企业员工在实际工作开展的过程中都能秉承着水蒸气灭火意识,最终有效降低灭火设备的使用对生态环境保护造成影响。
2.3削弱燃烧强度
石油化工企业传统的机械灭火方式冲击力较大,从而在利用其进行灭火的过程中会在一定程度上造成其他设备的损害,最终影响到石油化工企业的整体经济效益。因而在现代石油化工生产过程中为了达到最佳的灭火效果,要求其应加大力度推广对水蒸气灭火设备的使用。水蒸气灭火设备由于其自身的特点因而在利用此方式进行灭火时可在一定程度上减弱火势强度,最终达到灭火目的。从以上的分析中可以看出,水蒸气灭火系统在石油化工消防中的应用是非常必要的,因而应深化对其的应用。另外,由于水蒸气灭火设备还具备操作简单、维修方便等优势,因而在处理实际火灾事件时其可达到较好的灭火效果,且由此减少灭火器设备维修人员的工作量,并且便于其及时发现设备中的问题并对其展开及时维修。
3蒸汽灭火系统应用要求
蒸汽灭火系统应用要求主要包括以下几个方面:第一,即要求蒸汽源的设置要趋于合理性。对于此,要求相关技术人员在利用蒸汽灭火系统前应对其蒸汽管线等内部构造进行检查,从而确保其符合石油化工消防的实际需求;第二,在蒸汽灭火系统应用中,整体灭火管线的设置也是至关重要的,其决定着水蒸气灭火的整体灭火效果,因而要求相关工作人员应对石油化工消防现场进行勘察,以便确保蒸汽灭火管线设置的合理性和管线数量的规范性;第三,在接口短管的设置中应考虑到室内生产装置的因素等问题,最终实现对蒸汽灭火系统的最佳控制,且由此达到良好的灭火效果。为了确保石油化工消防质量,要求相关工作人员在对蒸汽灭火系统进行应用前,一定要通过咨询相关专业人士等方式深入了解到灭火系统应用要求,进而更好的掌握水蒸气灭火的应用方式。
4水蒸气在石油化工消防上的具体应用分析
4.1固定水蒸气灭火系统分析
经过大量的实践研究表明,固定水蒸气灭火系统主要被应用于石油泵房等位置。石油化工企业在实际生产的过程中为了防止爆炸性等事件的发生给企业正常生产带来严重影响。要求石油化工企业相关部门应在其指定位置安置固定可燃气体自动报警检测装置,此装置的安置可实现自动检测火灾的行为,从而当石油化工在生产的过程中发生火灾事件时,固定可燃气体自动报警检测装置可及时检测出火灾灾情,并对其展开报警处理,最终降低火灾的发生对石油化工正常生产所造成的影响。蒸汽幕筛孔管是固定水蒸气灭火系统中的一个重要组成部分,在对其进行安装的过程中要确保其安装的形状符合保护部位的具体要求,最终致使固定水蒸气灭火系统中的报警系统能够正常运行[2]。
4.2半固定水蒸气灭火系统分析
半固定水蒸气灭火系统是水蒸气灭火设备中的一种,该灭火系统是采取部分管道固定的构造方式,此种灭火设备主要应用于生产区域局部灭火中。另外,由于半固定水蒸气灭火系统具备一定的灵活性,因而石油化工企业在实际生产的过程中为了确保生产环境的安全性,要求其应在开展消防工作的过程中采用最具灵活性的半固定水蒸气灭火系统。在应用此种灭火系统设备的过程中应确保该设备短管的耐压性,而由于其长度决定了其设备的耐压能力,因而相关技术人员在设计其内部构造时应将其软管长度控制在20-25m范围内,从而保证其灭火优势能更为充分的展现出来。
4.3可燃气体自动检测连锁汽幕灭火系统分析
可燃气体自动检测连锁汽幕灭火系统在石油化工实际生产中应用的最为广泛,该灭火设备的使用可有效控制爆炸性事件的发生,最终可将其危险性降到最低。另外,由于石油化工在实际生产的过程中时常发生可燃气体泄漏的现象从而降低石油化工产品生产现象的安全性。对于此,要求石油化工相关工作人员应在罐区周围安置可燃气体自动检测器,进而确保在发生可燃气体泄漏事件时该设备可及时发出报警信号,最终实现对可燃气体的有效控制。但是在控制的基础上,要求相关工作人员也应根据现场情况的观察采取相应的措施,以此达到最佳的灭火效果。
5结论
综上可知,近年来,水蒸气在石油化工消防上应用方面的问题逐渐引起了人们的关注。水蒸气灭火设备的使用与传统的灭火方式相比其灵敏性更强,且火势控制的范围更广。因而在现代石油化工厂在实际生产的过程中为了实现对可燃气体等的有效控制,要求相关工作人员应根据现场的情况分析在特定位置安置可燃气体自动检测连锁蒸汽幕灭火系统等,从而及时发现火灾的源头,并对其展开及时的处理,最终有效降低火灾的发生对石油化工生产所造成的影响。
参考文献
[1]黎忠文.灭火过程中爆炸事故的预防[J].工业安全与环保,2014,12(01):112-114.
1电气节能的概述
电气节能是一项重要的技术,对企业和国家的发展都有重要意义。就电气节能技术的分类来看,主要分为电气节能系统、照明节能系统、电子设备节能三个部分。电气节能还需要遵守三个原则:一要满足生产设备的需求,既要注重安全性还要注重可靠性;二要满足经济上的需求,在节能的同时注意投资回收期;三要站在节约能源和环境保护的角度出发进行电气节能。
2电气节能未来所面临的挑战
电气节能技术虽然具有重要的作用,并且已得到较广泛的应用,但是就未来的发展来看,也面临着一定的问题,从政策层面来看:我国在电气节能技术方面没有与其相适应的法律法规,因此,电气节能技术在出现一些问题后,得不到法律的保障,另外由于法律的缺乏,也就不能有效的实现有法可依。总的说来,电气节能技术能够给人们的生产生活带来一定的便利,但是其存在的问题和挑战也是我们必须面对的。加大对电气节能技术的探究与钻研具有重要的意义,下面我们就来对电气节能在石油化工企业的应用进行探究。
3电气节能在石油化工企业的应用
电气节能在石油化工企业的应用主要分为以下几个方面:
3.1电气节能系统设计方案
就石油化工企业日常的生产作业来说,要想做好电气节能设计工作可以从两个方面入手:一要对石油化工企业内部的电力设备进行改造,可以采用数字化的电量采集方式,构建一个智能化的电气能量监控平台,从而实现对电气能量的精细化管理;二要在石油化工企业的作业中,在低压配电室中安装无功补偿和谐波抑制装置,以此来减少谐波的污染。
3.2选择合适的变压器
变压器在石油化工企业中是一种重要的电压切换设备。而在输配电领域又会产生较大的能耗,在电气节能工作中,要选择合适型号的变压器,同时也要考虑到变压器的负载率,尽量使其保证在40%到60%之间,实现最佳状态的节能效果。
3.3提高电力系统的功率因数
在石油化工企业,不可避免的会产生一些无功的消耗,但是有效的电气节能,可以通过提高电力系统功率因数的方式来实现,这样一来可以减少石油化工企业的一些无功传输,改善电压传输的质量。另外,在石油化工企业的生产车间可以安装一些补偿装置,对电力系统中的功率因数进行人工补偿,从而达到电气节能的效果。
3.4减少线路功率的损耗
在石油化工企业中,需要使用的设备和线路有很多,因此在设计线路的时候,就要对线路进行处理,合理处理线路的长短和粗细,这样一来有助于降低线路在使用过程中损耗。
3.5稳定电压条件
就石油化工企业而言,如果能保证电压处在稳定并且达到额定电压的数值,就可以有效的提高企业内部供电的效率。由于电压的不稳定性,并且一旦电压超过了额定电压的范围,将会加大电流,导致能源浪费的现象发生。同样供电电压在额定电压的范围内,也就是小于额定电压的情况下,就会产生一种高程度的负载电流,导致线路损坏以及能源浪费的现象发生。因此我们说电压稳定在额定电压阶段下,才会有效的提高用电效率。
3.6电气节能在照明系统中的应用
在石油化工企业,照明系统的节能技术也是一项有效的应用。由于我国在电压上存在着一定的偏差,所以当电压过高时,照明设备将产生较高的热量,在这种情况下也会影响照明设备的正常运转。这就给我们以警戒:在石油化工企业内部,挑选照明设备的过程中,尽量选择一些寿命较长、能源消耗较少的系统。例如节能灯具、电磁感应灯、LED灯具都是照明节能的良好选择,在石油化工企业中应用他们可以较好的控制回路电压,从而有效的实现石油化工企业的节能效果。
3.7电动机装置的节能技术
电动机装置是石油化工企业的一项终端耗电设备,其电能的消耗较大。所以在进行电气节能的过程中,可以对电动机的类型进行选择,淘汰以往的陈旧设施,应用高效节能的电动机,在电动机的容量选择上,尽量控制在80%的负载运行率。
4结束语
文章对电气节能在石油化工企业的应用进行探讨,希望在未来的发展过程中,我国能够继续加大对石油化工企业的投入,促进石油化工企业发展,同时加强对石油化工企业电气节能技术的发展与完善。因为在石油化工企业的发展过程中,电气节能具有重要的作用,加大对它的研究,将有效的促进石油化工企业的发展,从而有效的带动我国经济的发展。
作者:冯涛 单位:山东高速海南发展有限公司
参考文献:
[1]龙,郑艺.电气节能措施在石油化工企业中的运用[J].石化技术,2016,04:139+173.
关键词:计算机技术;仪表控制;石油化工;系统管理
石油化工作为我国基础的能源产业,其重要性和贡献不言而喻,加上目前世界能源危机爆发的大环境,使得石油化工行业面临着多重压力,仪表控制系统就是其中的关键环节之一。随着计算机技术和数字智能技术的成熟应用,使得石油化工行业实现自动化仪表控制成为了可能。通过近年来的技术创新,石油化工仪表控制系统逐渐向智能化、数字化、信息化方法发展,对于提高石油化工企业的经济效益,实现石油能源的高效利用有很大帮助。
1石油化工仪表控制系统的发展过程
传统的石油化工仪表系统主要以气动控制为主,通常用来进行生产活动的实时检测。随着电子信息技术的广泛应用,石油化工企业的仪表控制系统才逐渐用电动仪表取代了气动仪表。与传统的气动仪表相比,电动仪表具有灵敏度高、检测反馈及时、信息易于存储记录等优点。由于石油化工产业在我国经济建设中发挥着重要作用,所以一些科研机构一直以来致力于研究石油化工的仪表控制系统。但是由于受科技条件和企业生产能力的制约,一些仪表控制系统不能适用于企业的实际需要,给国内仪表系统的自主研发带来了很大困难。现阶段多数大型石油化工企业都采用引进国外先进仪表控制技术,然后结合自身生产需要,进行技术改进和优化的方法。经过革新之后的仪表控制技术,较大程度上实现了智能化、自动化,对于石油化工产业有明显的提升作用。
2石油化工中仪表控制系统的具体应用
2.1计算机控制系统的应用。在整个仪表控制系统中,所有基本数据采集单元都是通过强大的计算机系统来操作和控制的,可以说在仪表控制系统中,计算机系统的软硬件处理能力处于整个体系的核心地位。在石油化工企业中,计算机控制系统主要用于两个方面:监督产品生产和控制生产流程。随着仪表控制系统覆盖范围的扩大以及应用功能的丰富,计算机系统应用的层次也越来越细化:从局部优化处理到集散控制系统的应用,整个石化生产线每个局部的成功运转都离不开计算控制系统的支持。
2.2自动分析仪在石化企业的应用。石油化工企业的产品质量关系到整个企业的经济效益和企业信誉,对于企业的长远发展有深远影响。因此企业在保证生产活动安全的前提下,注重生产的质量水平,是保证企业利益的现实需要。在线自动分析仪就是在这种条件下得到了广泛应用。目前使用的分析仪主要有:产品质量分析仪、气相色谱仪、液相色谱仪等。随着技术的进步,最近几年研发出了多路近红外光谱分析仪,使得石油化工仪表检测和质量监控工作又提升了一个台阶,对于保证石油化工产品的质量纯度有极大的改善效果。
2.3先进控制仪器的应用。安全生产是一切生产活动最为基本和重要的条件。考虑到石油化工生产过程具有一定的危险性,必须加强生产过程中的安全管理。通过把先进的控制仪器和生产检测设备安装到石油化工企业的流水线上,可以有效减少人力资源的占用和消耗,从而降低了操作人员危险事故的发生概率。另外,先进的生产和检查设备还能够实时的检查和反馈生产运行状况,对于节省生产管理时间、压缩生产成本有积极帮助。目前使用的控制技术有如下特点:以模型为基本点建立控制环境、依赖于计算机系统的处理能力、解决多变量过程控制。
2.4制造执行系统在石油化工中的应用。为了适应仪表控制自动化、智能化的主流趋势,现阶段许多石油化工企业都采用ERP、MES、PCS三层管理,并与控制系统进行相互结合,以此实现管理控制功能的最大发挥。在三种管理中,MES的开发使用是人们关注的焦点。就目前的发展现状看,MES大体上可以分为以下几个部分:其一是建立实时数据库,合理制定企业生产规划和生产目标,实现单位时间内的产品利润最大化,通过模拟项目的运作流程,能够直观的掌握物料供需情况,方便进行及时的数据更改工作。其二是优化控制器和控制系统。先进控制器的优化建设要以企业的实际生产指标为依据,当控制器投入生产线使用之后,通过检测设备对其进行全程跟踪监控,保证控制器的控制灵敏度和精准性,同时也有利于检测人员第一时间发现控制器存在的问题,方便进行系统修复和优化。其三是进行数据的分析和校正工作。在控制系统中引入计算机技术,其中的重要原因就是考虑到计算机的强大数据处理和存储功能。通过利用传感技术,对企业生产线上的信息进行实时采集,然后将数据信息输入计算机,进行存储备份和分析处理,从而为石油化工企业的生产、运输、贮藏等环境提供科学的数据支持。
3仪表控制系统的未来发展趋势
仪表控制系统在我国石化企业应用发展已经有很多年,经验告诉我们,仪表控制系统如果得到合理运用,对我国石油化工企业的推动作用是极其巨大的。但与此同时,在运用的过程中,我们要不断地总结和反馈,选择最适合国内石化企业发展的模式,因地制宜,合理使用仪表控制系统。
3.1建立集散控制新系统。目前使用的集散控制系统,面向狭隘、接口缺乏标准、人性化不足,因此我们必须革新该系统的相关功能应用,使其结构开放型,系统操作能面向过程和用户。新系统具有如下特点:性能高、功能强、操作性好、软件资源丰富、容易维护、可靠性高、安全性高。
3.2建立安全保护机制。仪表控制在给企业生产带来便利与快捷的同时,我们也不能忽视其客观存在的问题。其中最为常见和最容易出现问题的环节就是仪表的误操作。由于整个仪表控制系统都纳入了计算机网络体系,所以多数仪表都被串联在计算机控制系统上,一旦出现仪表误操作或仪表失灵,就会引起连锁反应,导致相关的仪表控制系统失灵,给石油化工生产的正常进行带来影响。所以,在实行仪表数字化控制的同时,还要建立安全反馈机制和保护系统,对容易出现操作失误或操作环境不安全的仪表,要进行特殊处理和强化监督,从源头上将事故发生几率降到最低。
3.3智能化、信息化建设方向。信息化建设是工业发展的必然要求,智能化是电气行业发展的大趋势,所以想更合理的在石油化工企业运用仪表控制系统,针对仪表控制系统的智能化、信息化建设是必须紧抓的工程。仪表控制、安全仪表和信息管理系统一体化是未来石化企业使用的安全控制系统的发展方向。智能化安全仪表控制系统的前景非常广阔。
参考文献
[1]叶松林.浅谈石油化工仪表控制系统的应用[J].科技资讯,2011(14):26-27.
[2]段春峰.浅谈石油化工仪表自动化的科学管理[J].化工管理,2013(18):164.
【关键词】防腐涂料;石油化工;应用
中图分类号:P755.3文献标识码: A
一、前言
在石油化工工程中,防腐涂料的使用非常的广泛,由于石油化工行业的诸多环节存在危险性,腐蚀问题严重威胁石油化工行业的安全,所以,防腐涂料的运用显得更加重要。
二、石油化工设备腐蚀的原因和种类
腐蚀是一种很普遍的现象,它是由于物体与化学物质接触,而发生某种化学反应,从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体,发生腐蚀现象后,设备的外表和性能都有可能遭到破坏,从而使企业蒙受损失。因此,很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究,并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度,促进化工企业的发展。
1、设备腐蚀原因
由于机械设备是由金属制成的,金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀,这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中,充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质,加上工作车间较高的温度和较大的湿度,使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应,从而被腐蚀。
2、腐蚀的分类
根据腐蚀发生机制分类,腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的,使金属表层与环境中的介质发生化学反应,导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应,主要是由于环境较为潮湿引起的,是金属与电解质溶液接触后,出现了电极反应,导致金属遭到破坏。
在工业环境中,空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高,还存在着一些挥发物质和一些粉尘,这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿,空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸,这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中,机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程,只是发生的背景有异,化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的,电化学腐蚀在超市的环境中发生。
三、防腐涂料应用存在的误区
防腐涂料在石油化工行业得到广泛应用,但是在实际使用过程中存在着几个误区。
1、忽视设备表面处理
对设备做防腐处理前,需要对金属或非金属材料表面做预处理,预处理不当,直接影响涂层对基体的附着力、防腐涂层的使用寿命和保护性能。不能只重视涂料品质,忽略涂装细节,表面处理不当将会大大影响防腐涂层的质量。
2、忽视防腐配套
选择防腐涂料要根据设备材料性能、使用环境、介质特点、施工条件和使用年限综合考虑。注重防腐体系配套性,底层、中层、面层涂料要考虑重涂适应性、涂层厚度、涂装方法、使用年限、固化条件等技术指标,避免设计不合理导致涂装失败。
3、忽视长期防腐
石油化工设备的防腐工作是长期工程,防腐涂料的选用要考虑防腐年限,不能只注重短期投入。对不同项目设计不同防腐寿命,后期防腐维护不能忽视。只有注重涂装体系的长期效果,才能保证石化设备的长期运行。
四、防腐涂料在石油化工方面的应用
石油化工行业的设备工作环境是高腐蚀状态,对防腐涂料的要求也很高。从安全、高效、省时、环保等方面考虑,新型的无机防腐涂料、重防腐涂料、低VOC的高膜厚涂料等应用率越来越高,大大延长了石油化工设备的防腐时间,提高了经济效益。
1、无机防腐涂料
随着科技进步,材料性能的充分提高,已经研制出可以耐高温腐蚀、节能环保、附着力强、涂层硬度高,抗冲击性能强、施工简单的无机防腐涂料。此类涂料抗腐蚀性能高、在石油化工、航天、军工领域成功应用。无机高温防腐涂料的涂装应用了涂料合成、高效分散剂和流变助剂、新型耐蚀抗渗材料、先进施工技术等综合技术工艺。这种涂料具有绿色环保、耐热、耐盐雾、抗老化、无毒对人体无危害等优点,物理、化学性能和使用性能都很高。
2、低VOC高膜厚涂料
以往在石油化工装置上使用的传统涂料,如过氯乙烯、高氯化聚乙烯等产品中,含有大量的有机溶剂,VOC的含量也非常高,在涂覆时容易挥发到大气中,对人体和环境都产生危害。
低VOC高膜厚的重防腐涂料,体积分子提高,降低了有机溶剂的含量,体积分子提高可以减少单位面积的涂料用量,且高膜厚减少了施工程序,节约了时间和费用,比传统涂料的性能优异。
3、快干型环氧涂料
传统的环氧涂料,涂覆间隔长,使用聚酰胺做固化剂,在低温环境下使用效果不佳。采用特殊固化体系的快干型环氧涂料,不仅缩短了涂层固化时间,而且常温状态和低温状态下无需更换固化剂。采用此涂料涂覆施工的时间较传统环氧涂料有了大幅提高,体积分子增大,VOC含量小,施工干膜厚度范围75~250μm,可以厚膜施工。
4、水性重防腐涂料
重防腐涂料在严酷环境中比常规防腐涂料有更长的保护期,具有高固体分子,挥发性有机化合物VOC含量低,涂层附着力优异,配套涂层体系简单,防腐功能强,高膜厚、适应性强,不受设备结构、形状影响,易修复。随着防腐技术的进步和喷涂工艺的提高,重防腐的使用领域已经扩展到了特种涂层防腐蚀。
重防腐是系统工程,要综合考虑涂料的配套,即底漆、中间层、面漆的合理设计。根据主要腐蚀因素如介质腐蚀、电化腐蚀、高温氧化等基础进行设计。涂装道数、时间间隔、干膜厚度、单位面积涂装量等基础参数的确定是配套体系的重要内容。
水性重防腐涂料既保证了涂料的防腐性能,又解决了有机溶剂挥发给涂装过程带来的安全隐患。以水为主要溶剂,降低有机挥发物含量,不威胁人体健康,应用领域广泛。石化行业中应用的水性重防腐涂料主要有水性无机富锌涂料、水性丙烯酸面漆和水性环氧涂料等。水性无机富锌涂料可耐400℃的高温,不仅作为重防腐底漆,还可应用在石化产品的储罐内壁。水性丙烯酸面漆是一种单组分高光面漆,具有良好的耐候性、柔韧性、抗水和抗紫外线能力高,颜色稳定性能也很好,保色保光性能优良,可用在全水性防腐蚀涂料系统中,也可涂覆在旧面漆上用来保养维护设备,如丙烯酸树脂、聚氨酯、乙烯基树脂等,尤其适合石油化工装置的维修养护。水性环氧防锈底漆是双组份快干型水性涂料,可低温固化,添加活性防腐颜料和闪锈阻剂,适合用在钢材、铝材、镀锌钢材和热喷锌表面做底漆或中间层,在原油罐浮舱内壁也开始应用,水性环氧导静电漆也取得了技术突破,可取代传统的溶剂型环氧导静电涂料,目前在石化行业也得到应用。
5、低表面处理环氧涂料
石油化工设备一般都是储运易燃易爆物品,不能见火星。采用低表面处理环氧涂料,对达不到喷砂级别,又需要特别高的防腐保护的设备比较适用,还可以解决与就涂层的相容问题,因此低表面处理环氧涂料可以涂覆在手工工具打磨的表面(St2、St3)、经处理的涂层表面或高压水喷射除锈表面。碳氢树脂改性的环氧树脂涂料由于低分子树脂的影响,具有良好的表面渗透力和润湿性,使涂料的表面附着力和耐久性得到提升。可用于St2的表面和高压水除锈后的设备表面。碳氢树脂改性环氧涂料涂覆在旧涂层上也具有良好的兼容性,是目前维修涂装时的首选涂料。
五、选用防腐材料应该考虑的因素
1、被涂物体的使用环境。防腐蚀涂料对环境针对性很强,要根据具体使用环境,如介质的类型、浓度、温度、压力、设备运转情况等因素来选用最适宜的涂料品种。
2、施工条件。应根据施工现场实际状况选择适宜的涂料品种。如在通风条件差的现场施工宜采用无溶剂或高固体份或水性防腐蚀涂料;在不具备烘烤干燥的现场只能选用自干型涂料。
3、技术、经济综合效果。不仅要考虑技术性能是否优异,还要考虑经济的合理性。在进行经济核算时要将材料费用、表面处理费用、施工费用、涂层性能及使用寿命、维修费用等综合考虑。
4、对环境的影响。随着时代的进步,以及可持续发展的要求,对涂料及涂装提出了更高的标准,在有条件的情况下应优先选用对大气、水、人类生活等环境影响相对较小的环保产品。
六、结束语
总而言之,防腐涂料运用到石油化工生产中,是石油化工行业安全、有序发展的必要基础,石油化工行业在生产的过程中,必须要更加重视合理使用防腐涂料,运用更加高质量、可靠的防腐涂料。
【参考文献】
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[3]张贤家;田兆会防腐涂料及市场:怎么看与怎么办[J]中国涂料,2012.11
关键词:石油化工仪表;控制系统;应用
中图分类号:F407.22 文献标识码:A
以信息化带动工业化是我国的国策,是促进我国工业化建设重要指导思想。目前,我国石油化工企业正处于现代化建设阶段,特别是仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化发展,体现了我国信息化带动工业化发展已见成效。但与国外相比,我国在相关技术的研发上,仍存在诸多的不足,需要投入更多的人力和物力,以推动石油化工企业现代化建设。
1 新型自动检测与分析仪的应用
随着科学技术的不断发展,仪表系统正朝着智能化、数字化和网络微型化方向发展,石油化工企业的自动检测仪表在应用水平上得到很大提高。特别是在适应现场总线控制系统的需求上,迅速发展了现场总线型变压器。该变压器实现了全数字模式,不仅结构简单,而且稳定性和分辨力均优于一般智能型变送器。目前,现场总线数字化仪器的发展比较成熟,具备良好的可互操作性和稳定性,广泛应用于石油化工的过程控制领域。石化企业积极推进相关系统的应用,特别是提高先进控制应用水平。就目前来看,为确保产品质量、提高仪表应用水平,主要在线分析仪表有:在线液相色谱仪、在线油品质量分析仪等。而最新的 NIR 光谱分析仪已成功应用于石化企业的炼油调合系统;新一代低成本汽油质量指标快速测定仪在实际应用中取得较好效果。同时,软测量技术也发展迅速,在解决石油化工企业分析检测难题上,发挥了重要作用。维护工作一直是石化企业的重要工作,尤其是对预测维护养护工作,关系到系统正常运行。就实际来看,一些企业构建有实时传感和在线联机系统,以对加热炉效率、热交换器等进行监控。并采用先进的仪表与系统,具备有诊断和预测维护保养的功能,进而实现了生产设备最优化,生产潜力增幅在1%~3%,相比非计划维护费用减少了近 20%。
2 先进控制的应用
在石油化工企业现代化发展的进程中,生产装置采用了先进控制,不仅有效地提高了产品质量、降低运行成本,而且装置运行可靠安全,带来了十分明显的经济效益。目前,诸多先进控制技术已发展成熟,如多变测量、鲁棒PID控制等的成功应用。先进控制有如下特点:(1)先进控制是以模型为策略。如当前的模型推断控制、模型预测控制等,这些模糊智能控制已成为先进控制的重要发展方向;(2)可以应用于复杂过程的控制。如多变量耦合、大时滞等;(3)以强大的计算能力为支撑,实现先进控制,如先进控制可以在 DCS/FCS 中实现。目前,国外在该领域的研发比较成熟,有美国生产的控制器DMC-PLUS、日本生产的控制器 SMOC 等。而国内的主要研究力量是浙江大学和清华大学,并已取得一定的成功。目前,先进控制已在中石油和中石化的几十套装置中运行成功。且主要有:延迟焦化、柴油加氢、催化裂化、聚丙烯等,并已取得了较为显著的经济效益。
3 石油化工仪表与控制系统的现状分析
3.1 现场总线控制系统现场总线在工业控制技术领域中产生了重要的影响,它是一个开放性的系统,在使用的时候可以和现场的网络以及控制仪器相连接,在操作的时候可以实现相互操作,这样在使用的时候能够实现分散分布操作,同时也能更好的提高控制性,在石油化工仪表控制系统中,现场总线控制系统已经慢慢成为了主要使用的系统,而且,在不断使用的过程中,它可以更好的提高仪表控制系统向着更好的方向发展。
3.2 FCS 与 DCS 进入共存时代DCS 是上个世纪七十年代产生的一种系统,随着时间的推移,这种系统已经慢慢走向了成熟,这种系统在使用的时候技术性和可靠性非常好,因而得到了广泛的使用和推广。FCS 现在正处于发展期,目前并不是十分的成熟,它和 DCS 相比在功能上更加的完善,但是也是存在着一些缺陷的,随着科技水平的提高,FCS 出现的缺陷一定会慢慢解决的。在未来的很长一段时间内,DCS 和 FCS 会出现共存的情况,在 FCS 系统不断完善以后,DCS 系统才会被慢慢取代,进而消失。
3.3 现场总线与 DCS 的结合运用现场总线和 DCS 相结合,是将现场总线智能仪表和 DCS 进行连接,这样可以更好的发挥 DCS 的优势,同时也能更好的推广现场总线的应用,这样不但可以降低成本,而且两种系统在综合以后发挥出来的优势更加的明显。总线在不断推广的过程中,能够更好的实现一体化功能,同时也能更好的对现场设备进行控制和管理。
3.4 先进控制及优化的应用目前,我国已经能够掌握并熟悉应用一些控制技术了,比如鲁棒 PID 控制和多变量预测控制技术。先进控制技术的实施,让系统装置更稳定,运行更安全,同时也提高企业生产产品的质量,保证了收率,降低成本,增加了收益。使企业取得了显着经济效益。
3.5安全控制系统的应用
由于现代化石化企业的装置规模越来越大、制作过程越来越复杂、运用材料易燃、易爆等特点,对设备的安全性提出了更高的要求,为了使设备运行的可靠性有效提高。石化企业更加重视安全控制技术在仪表控制系统中应用,紧急停车系统在避免工业灾难、减少工业事故损失方面起到了积极和重要的作用。安全系统包括紧急停车系统、生产装置健康监控技术、安全仪表系统等方面。
4 石油化工仪表控制系统的发展
仪表控制系统的数字化、智能化的发展方向和系统十年的发展历史经验,告诉我们自动化仪表的应用是仪表控制系统发展重中之重。仪表用户发展自动化技术得到了越来越多的重视,同时也取得了令人瞩目的发展。仪表控制系统的发展方向首先是先进控制系统的应用,为了保障装置稳定的运行,石化企业在装置上应用先进控制系统,同时系统的安全性得到提高,降低运行成本,为企业带来明显的经济效益。模型的控制策略是基础,先进控制是目前基于控制系统的一个重要发展方向,如智能控制和模糊控制。处理复杂的多变量过程控制问题通常所采用的是先进控制系统来完成的,先进控制是建立在常规单回路控制之上的动态协调约束控制,可使控制系统适应实际工业生产过程动态特性和操作要求。先进控制的建立需要有足够的计算能力来支持,可以通过 DCS/FCS 来实现,国内和国外都有成功的实例。石化系统与美国 Honeywell 公司合作,使催化裂化装置先进控制得到了成功实施。自动化技术的发展趋势:ERP/MES/PCS 三层管理与控制系统,石化企业生产与经营过程,大致可分为三层:操作控制层是 DCS/FCS 的安装、数据库实时更新;生产管理层是生产调度、油品储运等;经营管理层 ERP。近些年,ERP/MES/PCS 三层管理与控制系统是自动化技术是石化企业采用方式,也是其发展方向。MES 系统,通过对物流的综合跟踪管理,可有效降低油品的损耗。现代石化企业更加重视安全控制系统的应用,安全系统融入仪表控制系统及信息系统一体化管理的是仪表控制系统安全管理的发展方向。安全仪表控制系统智能化管理将会在不久的将来得到更广泛的推广和应用。
5 结束语
信息化能够带动工业化发展,同时工业化也能更好的促进信息化发展,石油化工仪表控制系统的发展过程就证明了这句话,将现场总线技术和信息化技术进行综合,可以使石油和化工业共同的进步。不断推广综合自动化系统,可以提高和完善系统的应用,同时也是企业提高控制系统水平的重要手段。
参考文献
[1]世界仪表与自动化[Z].2005.
关键词:中央控制室 DCS 现场总线 I/O系统 生产管理系统(MES)
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)04-0142-01
DCS控制系统在一般石油化工企业中使用已经非常普及,通常都是采用中央控制室的设计方案,现场仪表设备通过电缆引进控制室的系统机柜,通过网络系统把统一放在中控室的生产管理级、控制管理级、过程控制级各级连接起来构成一套完整的控制系统。传统的控制系统设计方案已不能适应现代石油化工企业的发展需求,基于这一背景,本文通过分析把中央控制室和现场机柜室分开布置的方案,实现DCS控制系统在现代化石油化工企业中提高工作效率、节约投资成本目的。同时探讨了采用先进的过程控制系统、建立企业综合管控自动化系统的发展方向,这些研究对于石油化工企业的自动化水平改进具有一定的借鉴意义。
1 集中操作控制、分布现场设备的控制方案
本文主要提出的建立大型中央控制室,分布设置现场机柜室的实施方案主要通过以下两个方面来实现。
1.1 统一规划建设功能齐备的中央控制室
企业在安全区域建立中央控制室,中央控制室配电系统要安全可靠,中央控制室机柜间主要以服务器、控制器、网络通讯及管理系统机柜部分为主。各装置的操作站都统一按工作区域划分布置,统一规划中央控制室的各种功能,建立功能齐全便于管理的现代化企业中央控制室,便于满足企业发展过程中的各种需求。本方案优化了生产现场到中央控制室的电缆敷设距离,降低施工的难度与投资成本,短距离的信号传输使系统检测控制的可靠性得以提高,同时也方便了日常的系统维护工作,也避免了多套装置控制室的建设投资。
在实际应用中经常遇到将原有的DCS系统远程迁移到新建的中央控制室,这样便于统一的管理和操作,在原系统迁移到中央控制室时,本方案的实施会更方便,我们可以根据DCS系统的网络结构敷设光缆(需冗余配置),将要迁移的DCS系统信号传送到中央控制室,而中控制只需提供可靠的电源和配置一个网络机柜,通过这些简单的工作,我们就可以实现一套DCS系统的可靠迁移,整个系统迁移的过程变得十分简单,迁移后操作人员就可以共享中央控制室内部的各种资源了。在分控制室DCS系统迁移中,建立完善中央控制室的优势有所体现,这样的实施方案在摆脱旧控制室的落后条件的同时,又充分利用中央控制室有效资源,可以有效的提高工作效率,加强统一管理。
1.2 现场机柜间设置本安远程I/O系统,通过冗余网络实现通讯
各装置设置现场机柜间,安置本安远程I/O系统,远程I/O就是数据采集/传送模块,它具有通信功能,远程I/O系统部分不进行控制调节,只负责从现场仪表采集数据送到控制单元,接受控制单元的指令控制现场设备,各个DCS系统厂家都可以实现这个功能。DCS系统中有些部件是必须按照规定放置在现场机柜室中的,就例如控制管理级、生产管理级设备等。本安远程I/O系统可以直接放置在危险一、二区中连接本安远程I/O系统的开关量或模拟量现场设备的新型总线部件,是一种将远程I/O技术、安全栅技术与现场总线技术三种完美结合的系统。
将本安I/O系统的设置大量分散布置在现场,有效的减少了在控制时的危险性,充分发挥了DCS的系统网络功能;将仪表施工难度系数和成本减到了最低,由于设置了现场I/O系统,从设置现场接线箱,通过光纤和控制器进行数据通信,无需电缆的连接,这些复杂的步骤得到很好地解决;采用冗余光纤或Profibus-DP现场总线结构的话,信号传输的及时性和可靠性将会得到很好地保护,减低了信号的干扰;对于日常维护比较方便,维护费用也相对要低一些;增加或减少现场本安I/O站,就可以增强现场设备的可扩展性。
2 完善DCS系统上层应用,建立生产管理系统(MES)
现在石化企业的主要装置其工业自动化控制系统都采用DCS系统,但DCS系统中生产实时数据的访问因其自身的安全性、独立性,都受到了制约,这样对企业管理层了解生产流程,掌握生产数据带来了很多不便,这对DCS中采集的大量生产数据是一种浪费,现在通过DCS系统提供的OPC接口,我们可以利用生产管理系统(MES)来读取和存储生产过程中的实时数据,经过二次组态,一个工厂全部装置的工艺流程和生产实时数据,通过生产管理系统(MES)的客户端或者IE浏览器呈现在企业任意一台计算机上。
建立中央控制室更方便生产管理系统(MES)的实施。中央控制室的建立其实已经对全厂各装置的DCS数据提前做了汇聚,生产管理系统(MES)的数据采集只需在中央控制室内联网汇聚即可,避免了生产管理系统(MES)从全厂各个装置的dcs采集数据时敷设大量的光缆,这样一来即降低了生产管理系统的施工难度,也降低了建设成本。生产管理系统(MES)是一套用于生产管理的软件系统。它提供了一个信息集成和管理的平台,主要用于企业网络环境下的全厂生产数据的采集、数据存储、数据查看、数据处理和数据管理。它真正实现了办公室和生产现场的信息沟通,实现了企业网络环境下的实时数据的管理、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、生产过程报表生成、生产统计报表生成等功能,从而实现企业过程控制系统与信息系统的网络集成与综合管理,也是自动化控制系统在企业上层应用中的进一步拓展。
参考文献
[1]武学维,王育德,李凌峰,安翔.DCS控制系统在石油化工企业中的应用[J].自动化应用,2012,02:42-44.
和传统的机械、电磁式的测量流量的仪表相对比,超声波流量计主要具有以下优点:一是作为一种非接触式的仪表,超声波流量计能够在管道外部测量,它完全没有压力的损失,也不会流体流动的状态的改变,对原有的管道不需要进行任何的加工就可以测量。二是超声波流量计输出信号和被测的流体的流量为线性的关系。三是测量的结果不会受到被测的流体黏度及电导率等影响,可以用来测量非导电性的液体或者气体。四是对大口径、大流量的测量,它的测量成本基本和管径大小没有任何关系,能够实现能耗的节约,而不象其它类型的流量计管径增大、成本会大幅度地增加。五是它更能适合所处条件较恶劣的被测流体,由于检测不需要接触,从而带来很大便利和好处。它的缺点主要表现在,对于外夹式的超声波流量计,检测元件的维修和更换较为方便,不用断流,也不会影响生产运行,可是,由于其在管道外进行测量,声道的数量比较少,因此精度比管道嵌入式的低;而对于管道嵌入式的超声波流量计,一方面维修与更换会较为麻烦,另一方面由于有三、四声道和更多声道的产品,其精度会很高。还有,由于超声波流量计的安装对前后的直管段要求上有很大的限制,从而产生较高的造价和运输成本。
2超声波流量计选型的注意事项
超声波流量计选型工作较为复杂,关注的内容包括:被测的介质类别、仪表的性能和参数、换能器的类型、功能及适用的范围、声道的设置、前后的直管段长度的要求等等。选型应当注意以下几个方面:一是要了解被测对象的现场情况和物理的特性;二是其信号的处理单元必须适合户外、爆炸、危险性等类型的场所进行安装,防爆和防护的等级必须符合现场的要求。二是换能器的前后应有一定长度的直管段,从而确保流体流速的分布,通过要求前面的直管段在10D以上,而后面的直管段就在5D以上,并且其上游30D之内,不可以安装阀、泵等扰动设备。三是换能器要安装于倾斜及水平的管道上的时候,不能装于上部或者底部,避免管道中的气体或者杂质进到测量的声道当中。四是换能器安装必须使超声波的传播路径经过管道的中心。四是要区分被测对象进行选型,气体用的换能器频率一般在100至300KHz,而液体用的换能器频率一般为1至5MHz。
3超声波流量计在石化行业计量中的应用
3.1用时差法超声波流量计来测量成品油超声波流量计可以进行多声道进行测量;能通过报警功能和智能检定软件诊断来监测其运行的状态;能对各声道自动增益进行调节;能够测量出各声道流速的分布、进行第一声道声速的计算,从而校正旋涡流、横向流及不对称流;在被测的液体密度和粘度发生变化的时候,能通过声速的测量来反推油品密度和粘度,从而利用超声波流量计替替代密度计,解决处理混油段技术。
3.2标准体积管实流标定超声波流量技术双向标准体积管属于标准容积式的机械设备类型,在U型的标准管段的进口和出口装着检测开关两(或四)个,排液球或活塞一个。触动首个检测开关,排液球进到标准段;排液球触动第二个检测开关,则离开了标准段。超声波流量计进行测量的原理说明,其脉冲与真实的流速(或流量)会有固定的延时。然而管道中流体的扰动很复杂,会包括多次扰动的涡流及非轴向的速度成分。超声波流量计沿一或多个采样的声道,通过发射器与接收器的正反向的时差,可以检测、推导、计算出流体的流速。
4结语
关键词:控制站;操作站和工程师站;数据通信及网络;应用问题
在石化行业,DCS一直多用在一个生产装置范围内的多机通信系统中,而且控制站和操作站、工程师站均集中放置在控制室内。而DCS的数据通信一般从初期的数据高速公路起多可长达1km,所以这方面有点浪费。鉴于石化行业的习惯,全厂各生产车间用DCS的通信总线相连的实例较少,所以在第三代DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以,第三代DCS的通信系统特点是具有开放性。
一、DCS的主要构成
DCS主要由控制站、操作站和工程师站、数据通信及网络等三部分构成。
1、控制站DCS系统中,控制站是一个完整的计算机,实际运行中可以暂时在不与操作站及网络相连的脱机情况下,完成过程控制策略,保证生产装置运行。从计算机系统结构来说,控制站属于过程控制专用计算机,其微处理器从8位发展到今天的32位甚至64位。控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,即过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。在信号变换过程中采用隔离技术以防止来自现场的干扰信号,以及与现场连接的端子及输入、输出信号的物理位置的方便确认,这是至关重要的。
控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性最为主要,死机和控制失灵的现象是绝对不允许的,而且冗余、掉电保护、抗电磁干扰、构成防爆系统等方面都有效而可靠,才能满足用户要求。
2、操作站和工程师站DCS系统形成初期操作站各工程师站合一,即操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等。其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Vtility)功能。
DCS操作站是典型的计算机,有着丰富的设备和人机界面。目前大多数DCS操作站和工程师站已采用高档PC机或工控机,WindowsNT(或Windows98以上)操作系统、客户机/服务器(C/S)结构、DDC(动态数据交换)或OPC(用于过程控制对象链接嵌入)接口技术,可通过以太网接口与管理网络相连。在采用通过监控图形软件(如iFIX、Intouch)这一点上,各DCS厂家做法不一,有的厂家以此为平台,形成“软DCS”操作站,这多用于中小型DCS系统,或以此类软件为核心,进行二次开发;有的厂家对原来的组态软件进行改造,使之符合上述特点,满足系统开放要求。操作站要实现其多项功能,必须完成数据组织和存储两方面任务,如与工位号相关的一些数据,在操作站中要对由某控制站某端子与现场仪表相连的,由物理位置决定的工位规定工位号(即特征号或标签Tag)各工位说明(可以用汉字),使之与工艺对象一致,以保证工艺操作人员的操作,工位号可以在整个系统中通用。其它还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管总貌画面组态、工艺单元或区域组态等,这些均组织成文件,最终形成数据库,存储在硬盘的相应区域,使数据具有独立性和共享性、保证数据的实时性、完整性和安全性。
DCS系统组态、操作站组态、控制站组态(上小节中已讲到)均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。
3、数据通信及网络上两节所述控制站、操作站、工程师站,均为通信网络的节点,DCS网络上的节点还可能有上位机(或称高级控制计算站)、与工厂管理网相连的网关等。DCS网络是DCS的生命线,在DCS整个系统的实时性、可靠性和可扩充性方面起着重要的作用。
在当前DCS中通信功能的发展是与全厂管理网络(以太网)技术相融合,逐渐实现通信网络由多重结构向扁平化过渡,所以更具有开放性。
DSC系统的规模与通信能力有关系,而通信的复杂性主要表现在品的互联问题,这样才能够既保证了系统的扩展性,又保护了用户的初期投资。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式的通信协议和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用最广,又近年来因为采用以太网的互联网的普及以太网技术的提升,IEEE802.3办公自动化用局域网标准(人们俗称以太网标准)在DCS系统中已有多家采用。
二、DCS在石油化工行业中的应用
到目前为止,用户对DCS所存在的问题,有三个方面的意见是一致的,即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。下面谈谈在石油化工行业中应用DCS两个问题。
1、选型问题
石化行业在应用DCS中,无论新建项目或是改造项目,首先是DCS的选型问题。监於各种DCS有其通性,而且参与竞争的DCS厂家或系统集成商较多,所以各设计院或业主在标书中均不指定DCS的型号,只规定I/0点数、控制回路数、控制室与现场工艺装置之间的物理位置、人机界面要求、先进控制或数学模型优化等方面的要求、与整个企业管理网络之间关系等项要求,标书中为了显示公平、公正、公开的原则,还提出DCS应符合各种标准或特殊的性能指标等等。这里要提醒买方,由於这些年国产DCS水平提高,应在标准和各项特殊指标和投标资格的规定方面给以重视,如以往在标书中多列出国际或国外的各项标准,而对国内DCS等相关标准重视不够或不了解,如目前国内DCS是依据GB/T、18271.1-2000、GB/T、18271.2-2000、GB/T、18271.3-2000过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序等标准,这应列入标书中,这种要求是正当的,正直的。
关于业绩问题,这是DCS选型和投标方资格论证的一个敏感问题。DCS的功能比较复杂,DCS开发过程是针对不同行业的,而且具体的工程项目的要求也很多,很难对DCS作唯一的选择,所以如某DCS用於本类工程较多,这样业主选用该DCS,选型风险就比较小,这是合情合理的。但国产DCS历史较短,在某些行业大型工艺装置上使用的业绩较少或没有,所以“实绩”这个门槛问题还要具体情况具体分析,如某国产DCS可靠性很高,在类似工艺的中小装置上应用很好,又有系统扩充能力等再加上国产DCS厂家,掌握原程序,可以按照业主要求增加某些特殊功能等,所以在同等价格的条件下,可以参加竟争。
2、服务问题
一、螺杆膨胀机的市场分析与产品竞争力
新能源与低温热能回收发电在我国乃至世界仍处于初级发展阶段,成长空间巨大。工业余热、废热与发电利用,在国家节能减排政策的推动下,前景非常广阔。螺杆膨胀机在该领域的应用及其产生的节能效益尤为明显,螺杆膨胀机的研究及发展为我国的节能事业有着重要应用。目前双螺杆膨胀动力机已成功应用于钢铁冶金、石油化工、热电电力、制药及食品等行业,由于其压差发电要求供汽参数低、适应性广、节能效益显著,在较多领域建立了节能减排平台,在推动落实国家节能减排目标、提高能源利用率、推动循环经济发展方面取得了积极的环境效益和社会效益。其主要应用实例详见下表:主要应用实例表
二、螺杆膨胀机简介
螺杆膨胀动力机是一种既可实现减温减压又能同时输出动力的先进设备,利用石化工业中产生的蒸汽、热水等热力源,将热能转换为热力,直接驱动发电机发电,或驱动风机、水泵、压缩机、磨煤机、制粉机等机械设备运转,替代电动机,使用螺杆膨胀动力机驱动发电机组能够较好回收这些余热、余能并将其转化成电能或机械能。
1.结构特征
螺杆膨胀动力机的基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、冷却水套、机械密封和机壳体组成。
2.工作原理
蒸汽、热水等热力介质首先进入膨胀机内螺杆齿槽,推动螺杆转动,随着螺杆转动,膨胀机容积不断增大,蒸汽降压、降温膨胀、闪蒸做功,最后排出气体,从主轴阳转子螺杆输出动力,驱动发电机或机泵,实现能量转换做功。
3.技术特点
螺杆膨胀动力机可无级调速。机体内流速较低,因而可获较高的内效率,比同功率汽轮机的效率高。当工质或负荷、余热、余压参数发生变化时也能维持稳定的高效率,运转依然平稳、安全、可靠。结构及原理不同于汽轮机,能适应多种不同的品质流体,是当今国内唯一能够同时适用于过热蒸汽、饱和蒸汽、汽水两相、热水及高盐热流体的热动力机。
螺杆膨胀动力机具有自动除垢能力,对工质要求不高。在工质进入机体前,无须经过任何热力工程处理(如内蒸扩容器、汽水分离器等)。螺杆膨胀动力机操作简单且维护方便,螺杆转子粗大坚实,可长期不大修,小修简单易行,运行维护费用低廉,无需专用技术人员。
三、节能改造
现以抚顺某石化公司蒸汽节能改造工程项目为例进行分析
1.改造前状况
企业原汽机车间蒸汽供应方式为:原有3台减压阀组,参数为1.0MPa减至0.2MPa。阀前蒸汽取自厂区1.0MPa高压蒸汽管网,温度300℃。需减压蒸汽量40~90t/h(季节不同导致需要减压的量不同),每台减压阀的蒸汽流量最大为30t/h。减压后蒸汽去往0.2MPa低压蒸汽管网,减压阀后设置减温水装置,将阀后蒸汽温度降为适用的155℃,以满足后续系统的需要。该运行方式没有充分利用1.0MPa高参数蒸汽所含的内能,而是将高品位蒸汽直接减温减压后使用,蒸汽梯级利用不充分,能源没有合理利用,造成能源浪费,降低企业经济效益,节能改造势在必行。
2.改造方案
项目在企业厂区内实施,热电厂部分建设在原汽机车间内,利旧汽机车间废弃的一号机组设施不仅可节省空间且可充分依托原公用工程等设施。由于本改建项目电力、蒸汽、软化水和循环水没有量的增加,只是利用高压蒸汽压差进行发电,因此,原有供应系统供应量完全满足本次改建的要求,能源供应可靠、有保障,且可避免重复建设。
3.改造工艺技术
本次热电厂蒸汽系统优化节能改造工程项目,装置布置在高、低压蒸汽管网之间,采用旁路方式(相对于原减压阀)接入2台螺杆膨胀动力机进行改造。在满足原工艺蒸汽要求的同时,梯级利用原减压阀的压差蒸汽驱动螺杆膨胀动力机做功而输出动力,分别拖动2台单机功率1180kW的低压(400V)发电机发电,产生发电效益,节能增效。发电通过并网联络柜并入企业内部电网,用于驱动内网用电设备。通过这一技改措施,在保持原工艺要求的蒸汽压力、温度及流量都不变的前提下,既可实现减温减压,又可实现压差能量的回收。
4.改造设备
4.1主要设备及参数
热电厂项目选用螺杆膨胀机、相关设备及参数如下表:主要设备表
4.2主要参数
螺杆膨胀动力机和三相同步发电机参数见下表:螺杆膨胀动力机参数表三相同步发电机参数(单台套)
5.电气控制
5.1控制设备采用PLC,开关量输入及输出必须加继电器隔离。
5.2采用嵌入式机柜触摸屏(HMI),功能包括:动态参数显示、动力机开/停操作和运行状态显示、报警功能设定及报警状态显示。
5.3通过分布在动力机各点的变送器,对压力、转速、温度的模拟信号进行采集,通过PLC的内部运算,转化为相应的数据进行显示或参与控制。输出的4~20mA的电流信号对阀门开度进行调节控制,通过调节进汽阀门开度的大小,调整动力机进汽量的大小,从而达到控制调节动力机转速的目的,减少或增加动力机做功能力。
5.4通讯接口:PLC系统中提供MPI、Profibus-DP两个通讯接口,若与DCS通讯接口不匹配,可根据用户方要求转换。
5.5手/自控制方式,可实现无扰动相互切换。
四、节电效果
1.热电厂综合能指标
本项目为热电厂部分装置蒸汽节能改造工程项目,年工作按7200小时计算,综合能指标如下表:改造前、后热电厂能耗表
2.节能量
2.1改造前年综合能耗
改造年前综合能耗M=改造前小时能耗tce/h×项目年运行时间h/年
=1.08tce/h×7200h/年
=7776tce/年
2.2改造后年综合能耗
改造后年综合能耗N=改造后小时能耗tce/h×项目年运行时间h/年
=0.327tce/h×7200h/年
=2354.4tce/年
2.3改造后年节能量
改造后年节能量E=改造前年综合能耗M–改造后年综合能耗N
=7776tce/年–2354.4tce/年
=5421.6tce/年
即,项目实施改造后年发电1670.4万kWh,扣除冷却循环水、发电机组自用电所消耗的能源后,年节能量折合标准煤5421.6t,节能效果较好,同时利用机组排汽还可满足低压蒸汽管网的用汽需求,一举两得。
2.4节能效益
本项目实施后年节约能源折合标准煤5421.6t,标准煤按1200元/吨计算,年节能效益G测算如下:
G=5421.6t×1200元/吨
=650.6万元
即,通过新上螺杆膨胀动力机发电机组项目,在满足工艺用蒸汽的前提下,利用高品位蒸汽参数压差发电年可实现经济效益650.6万元,节能效益可观。
关键词:石油化工企业 自动化仪表 设计与施工 竣工
中图分类号: P634.3+6 文献标识码: A
1 化工企业中自动化仪表的设计工作
1 . 1 化工企业中自动化仪表的设计工作存在的问题
在一些石油化工企业中,自动化仪表设计工作存在着一些或大或小的问题,任何问题的存在都需要引起我们的重视,哪怕是一个小小的细节问题,细节决定成败,我们需要深度挖掘化工企业中自动化仪表设计工作存在的问题,以便更好的改正,并且完善化工企业中自动化仪表的设计工作。
化工企业中自动化仪表的设计工作应该对用户负责,将用户的利益放在化工企业自动化仪表设计的首位。这就要求化工企业自动化仪表的设计单位在进行自动化仪表设计工作时要从用户使用的角度出发,不少自动化仪表用户会提出自身的工艺要求,对于所设计出的各种类型的仪表需要能够有效地满足化工企业对于工艺自身的要求,因此,化工企业自动化仪表设计工作单位应该根据用户端的工艺参数以及工艺介质的性质、化工企业工艺环境状况等等方面进行自动化仪表的设计。
1 . 2 化工企业中自动化仪表的设计工作的注意事项
化工企业中自动化仪表的设计工作应该考虑自动化仪表设计选型环节的科学性,自动化仪表的选型具有科学性、经济性以及先进性,在进行自动化仪表的设计工作时应该考虑自动化仪表设计选型环节的运行费用,要求进行自动化仪表的设计工作时要根据控制系统以及检测点在化工企业中自动化仪表的生产过程中的重要程度,要坚持化工企业中自动化仪表设计工作的经济性与先进性的统一这一基本原则,来要确定自动化仪表选型。
2自动化仪表应用的质量控制的影响因素
化工企业的进步需要对自动化仪表的应用进行质量控制,在采取对自动化仪表应用的质量控制的相应措施前,首先要了解影响自动化仪表的应用的主要因素,这样才可以有针对性地进行改进,更好地对自动化仪表的应用质量进行控制,主要影响因素如下:
2.1机械设备的质量问题
在自动化仪表的应用中,需要运用各种机械设备来保障应用的顺利实施,这些机械设备的质量直接影响自动化仪表应用的质量问题。比如在工程中要用到的电钻、电焊机、开孔机等,如果这些机械设备的质量出现瑕疵或者是规格不符合应用的需要,就会阻碍工程正常运行或者严重地造成施工事故,所以对自动化仪表的应用中运用到的机械设备要在选型时进行严格的校正,并注重在操作和维护上的快捷性,把机械设备的质量因素降到最低,才能从根源上保证自动化仪表的应用的质量。
2.2应用中的操作人员或者是管理人员因素
自动化仪表的应用在施工过程中会有操作人员或者是管理人员的参与,这些人员的业务素质、责任意识、操作水平或者是思想观念都会有所不同,参差不齐。在进行工作中管理人员管理着整个工程的运行,其管理水平的高低、责任意识的强弱都会对工程的进度和质量产生很大的影响,同时操作人员直接参与到应用的一线建设中去,其自身的业务水平、对机械的操作水平都直接影响到应用的质量问题。因此在应用项目的进行中要不断地通过各种有效的手段对工作人员的业务和个人素质进行提升,保证对自动化仪表的应用质量的保障。
2.3应用中使用的材料和相应的施工技术影响到质量
在自动化仪表的应用中,要用到各种建筑材料或者是仪表的设备,鉴于自动化仪表的应用的高质量的要求,作为工程的组成部分,这些材料的质量需要得到相应的保障,在进行进料或者是设备的采购时,要严格进行控制;同时施工的方案和技术影响着整个项目的应用的运营模式,对项目的应用的质量问题也有着极为重要的影响,所以为了保证应用的质量问题,需要对所应用的材料、应用的设计方案和施工技术进行监督和改进,把影响降低到最小。
3如何进行自动化仪表的应用的质量控制
对自动化仪表的应用的影响因素众多,以上主要列举其中一部分主要的因素,结合这些因素我们提出相应的质量控制措施。
3.1应用运行前做好机械设备的检修工作
要保障自动化仪表的应用的质量,就要在的应用运行前对相应的机械设备进行检测,保证机械设备的质量和规格符合应用的要求,还要对机械设备进行运行调试和相应的操作,并对机械的成本进行控制,降低机械设备的维修风险,通过对应用运行前的检测从源头上保证自动化仪表的应用的施工质量。
3.2对所用设计方案的质量控制
工程的实施需要一定的方案设计以及图纸策划,自动化仪表的应用项目也不例外。在自动化仪表的应用实施前需要对自动化仪表的设备、管道、线路或是调节开关的安装进行设计和相应的方案说明,并在施工过程中按照设计图纸以及相关的要求进行施工,并把每一个施工环节和方案设计相互对应,做到每一个环节的质量都有保证,那么整个自动化仪表的应用的质量就有了很大的保证。
3.3对操作人员和管理人员进行培训和管理
在整个的项目的应用中离不开人员的参与,而管理人和操作人也是影响自动化仪表应用的主要因素之一,为了控制自动化仪表的应用的质量,要对员工的专业素质、业务能力以及责任意识进行相应的培训,在工作中增强工作人员的职业道德素养,保证人员能在应用中切实做到认真负责,使的应用质量有所保障。因为自动化仪表涉及到很多的科学技术,如今科学技术的更新速度极快,为了使员工能够更快地掌握新技术,也需要定期请相应的专家来对员工进行培训,提升员工的业务能力和水平,这样才能够保证复杂的自动化仪表的应用的质量问题。当然,要保证自动化仪表技术的具体措施还有很多,只要每一种措施能够解决相应的自动化仪表的应用的质量面临的影响,这样的措施都可以进行使用,以上只列举在设备、操作方案、操作人员等三个环节的具体措施。
验收工作的重要性
不低于化工企业中自动化仪表施工的准备阶段和运行阶段,科学高质量的验收工作是石油化工企业自动化仪表施工质量的保障。实事求是是验收工作的重要精神。自动化仪表需要应用在石油化工企业中,而此系统一旦出了问题,施工质量不合格,那么必将引起石油化工企业泄漏、腐蚀、爆炸等事故,还会影响到石油化工企业的施工质量和石油质量。石油化工企业自动化仪表施工的验收阶段必须要有一套完整的验收体系,严格的验收标准,实事求是并且认真地贯彻执行。验收工作结束之后还要试用新自动化仪表,试用成功后,石油化工企业自动化仪表才可以正式投入使用。
结束语
随着信息化产业的不断进步,信息技术逐步地融入到人们的生产生活当中,自动化仪表技术也倍受人们的青睐,自动化仪表的应用也得到了较快的发展,尤其是在化工企业,化工生产的各个领域环节都离不开仪表自动化的应用的支持。所以为了保障自动化仪表的应用的相应功能能够有效的发挥,并不断提高化工企业的生产效率,对自动化仪表的应用的质量控制极为重要,通过文中的相应措施对自动化仪表的应用的质量进行控制和改进,保障化工企业的平稳快速的发展。
参考文献
[1] 董锐,李涛,郜小晶.浅谈自动化仪表的应用安装材料的选择[J].河南建材,2010(1).
[2] 张东升.自动化仪表技术在引进水处理装置上的的应用[J].化工自动化及仪表,2010(1).
【关键词】石油化工;污水处理技术
一、物理化学处理技术的应用
(一)高效絮凝浮选技术
随着我国煤油加工能力的不断提高,废水处理规模也需要及时扩大。而废水回用目标对废水处理后的水质要求更高。气浮技术是利用微气泡捕捉并除掉水中的细分散油、乳化油、胶质及悬浮物,既为生化处理提供水质保证,也常用于生化后处理,是煤油厂废水处理中必不可少的单元。其中叶轮气浮由于具有设备结构简单、投资省、占地少、能耗低、操作简单等特点,发展得更快。在叶轮气浮除油技术中,自吸式气液混合叶轮是关键之一。针对现有自吸式气液混合叶轮存在的问题进行攻关,开发了一项能有效去除含油废水中的油和COD的技术-FYHG-DO型叶轮气浮除油技术。该技术的叶轮真空度和吸气量均明显高于对比叶轮,很好的解决了吸气量和吸液量的协调问题,肯有良好的气液混合效果。实际结果表明,隔油池出水经叶轮气浮除油技术处理后,今油废水中的油去除率为67%COD去除率为31%。专家建议尽快进行工业应用试验。
(二)光催化技术
目前Tio2,纳米颗粒光催光催化处理废水的先进性已被公认,但如何将TIO2应用于难降解有毒有机物废水的产业化处理过程,却是光催化技术在环保领域发展的瓶颈问题。南京工业大学化工学院完成的TIO2晶须光催化处理难降解有毒有机物废水成套技术及装备研究解决了这一难题。该项目通过烧结法和离子交换法,成功地俣成出外部具有微米级尺寸、而内部具有纳米级的连续光催化废水处理剂。采用TIO2晶须催化剂的连续光催化废水处理装置的废水处理效率与小试相比难以分离、回收及工业化困难等问题。以TIO2晶须光催化降解印染废水,可将未经任何处理的印染废水的COD降至50mg/l以下,色度小于40倍(稀释倍数),并可将苯环等大分子有机化合物转化为烯烃类的化合物。
二、石油化工污水生物处理技术的应用
(一)菌种选育技术
用用生物自固定化技术分离选育出了株油脂化工废水高效降解菌、1株制药废水高效降解菌和2株焦化废水高效降解菌,工程应用发明高效菌对污染物降解能力强,以自固化后可有效地截留在反应器中并保持其降解活性。他们还分离筛选了降解石化和化纤废水的高效菌8株,开发了适合高效菌种附着的特殊生物填料。此外,他们对高停职硫有机工业废水建立了硫酸盐还原菌的筛选和培养技术,分离了5株可提高废水打中生化性并达到理想脱硫效果的厌氧脱硫菌。工程投运后解决了企业废水的处理问题,并指标均优于废水排水票准,降低了建设与运行成本。
(二)生物强化(QBR)技术
炼油碱渣废水是炼油厂在油品电精制及脱硫醇生产过程中产生的强碱性、高浓度、验生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、难生物降解的有机废水,含大量的中性油、有机酸、挥发酚和硫化物等有毒有害污染物。由于污染物浓度高(COD约为2×105 mg/L,挥发酚和硫化物约为3×104 mg/L,含盐量为150 mg/L以上),采用常规方法验以达到处理要求。QBR技术是一项专门针对高浓度、验降解的有机废水的处理技术,是将现代微生物培养技术应用于好氧废水处理技系统中,通过生物强化技术将专一性、活法10倍以上的容积负荷,将传统生物法验以处理的高浓度、高毒性废水进行生化处理,极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。采用QBR技术的设资、运行费用只有湿式催化、焚烧法的几分之一或几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定,而且不产生废气和废渣等二次污染。
(三)4MBR技术
MBR技术是将生物降解作用与膜的高效他离作用结合而成的一种高效水处理工艺,采用这种工艺几科能将所有的微行物截留在生物反应器中,使出水的有机污染含量降到最低,具有流程简单、效率高、操作简便、易实现自动化控制、投资少、费用低,出水水质稳定等特点,在废水处理与回用中良好的应用前景。采用MBR的废水处理工艺在美国应用以来,在水处理领域受到高度重视,美国、日本、德国、法国、加拿大等国的应用规模也不断增大,处理量从103 mg/L扩大到100003 mg/L,处理对象出不断拓宽,除了对生活污水进行处理并回用外,还在工业废水如食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化妆品生产废水、染料成本、石油化工废水及填埋场渗滤液的处理获得成功。
三、生物法与物理化学法组合技术的应用
(一)电-生物耦合技术
硝基苯类、卤代酚、卤代烃、还原染料等都是重要的工业原料或产品,但它们都很难被微生物所降解。以前这类废水的处理一直是企为业面临的一项难题。中国科学院过程工程研究所经过深入研究发明了电-生物耦合技术,利用电催化反应将水中难降解有机物催化还原(或氧化)成生物易降解的有机分子,微生物则在同一个反应器中同时将它们彻底去除。以含硝基苯质量浓度为100 mg/L的废水为例,经过10h的处理,硝基苯去除率大于98%,COD去除率大于90%,出水达到国家排放标准。
(二)化学模拟生物降解处理技术
该技术采用微生物法与降解废水处理综合技术。该技术采用自行研制的可逆氧化还原“活性物”,在化学模拟生物降解池中的有机物降解,然后现利用电化学技术再次将废水进行有机降解,然后再利用电化学技术再次将废水进行强制处理和脱色,从而取得较好的废水处理效果。
四、结束语
综上所述,在石油化工污水水质分析的基础上,结合近年来石油化工发展的动态,深入探究了石油化工污水处理技术,指出清洁生产、组合工艺、污水回用是石油化工污水处理的发展方向。
参考文献
关键词:石油化工 储罐液位仪表 设计与实际应用
中图分类号:TE972.07 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(c)-0081-01
随着我国石油化工行业的快速发展,石油化工储罐液位仪表也朝着高度自动化、多功能与高精度不断发展。常见的石油化工储罐液位测量仪表包括雷达液位计、超声波液位计、伺服式液位计、磁致伸缩液位计、差压式液位计、浮体式液位计等。
1 石油化工储罐雷达液位仪表的设计
1.1 设计原理
雷达液位计的工作原理就是发射-反射-接收。雷达传感器天线将电磁波信号以波束形式进行发射,在被测物料的表面,发射波会产生反射现象,同时天线将反射的回波信号进行接收。而对于发射与反射波束的采集,则利用超声采样的措施实现。智能处理器将接收到的信号进行处理后,计算得到探头与介意的间距,而后在终端显示器将处理结果进行操作、报警、显示等。由于雷达液位计所发送的微波脉冲的特点是能量低、极短且以光速运行,其运行的时间能够借助电子部件转化为物位信号,从而在短时间内保证其测量的精确性与稳定性。如果在处理较为复杂的工作情况时,即使有虚假回波存在,也能够利用调试软件与微处理技术将物位回波准确的分析出来。
目前雷达液位计的测量方法分为两种,一是脉冲式;二是调频连续波式。前者在时域中实现信号分析且精度较低,后者在频域中实现信号分析且精度较高。
1.2 雷达液位计的优点
在恶劣工作条件下能够实现精确的测量是雷达液位计的最大优点,不管是浆状、粉尘状、液体还是固体或是介质具有腐蚀性、毒性等状况下,雷达液位计都能够实现精确测量。其主要优点包括。
(1)适用范围广。雷达液位计适用于各类形状储罐液位的测量,包括圆柱锥体、柱形、卧形、球形等,而以罐体功能来划分,则包括旁通管、微波管、缓冲罐、储罐,从介质来划分,则包括料浆、颗粒、液体等。
(2)安全节能。雷达液位计所发射的微波功率较小,通常情况下不超过每平方厘米0.03MW,金属容器的外壁静电就能够对其起到屏蔽作用,因此雷达液位计的使用并不会受于场地的限制,同时对人体也不会产生任何危害。
(3)可靠性强且准确。雷达液位计所发射的微波不会受到干扰,由于微波不会直接接触被测介质,因此得到了更为广泛的应用,包括在料位测量、液位测量或是真空测量上。同时随着储罐新材料、新技术的广泛应用,雷达液位计同样能够提供长期稳定、准确可靠的数字量或模拟量物位信号数据。
(4)适用介质广。与可见光相同,微波信号能够对空间起到穿透作用,而被测介质的介电常数与导电性直接决定了雷达微波的发射功率。越大的介电常数,就能产生越好的回波反射效果。
(5)准确精度高。由于电磁波不会受到外界环境条件的影响与干扰且与储罐内介质并不产生直接接触。排除了气体、温度、压力等的影响后,就能够实现准确、快速地对不同介质的液位进行测量。
2 石油化工储罐雷达液位仪表的应用
雷达液位仪表的天线形式包括杆状天线、抛物面天线、锥体天线等。其中杆状天线的特点是尺寸较小,其适用于测量腐蚀性或具备卫生要求的化工物料中的应用;而抛物面天线则适用于测量固料与液体的应用,由于抛物面天线的直径最大,相对其它的雷达波束也最窄,同时这种特性也使其能够适用于长距离测量,又因其最不敏感的就是环境的污染条件,因此也可适用于液态硫磺、沥青等严酷环境下的液位测量;锥体天线由适用于测量大范围应用场合,通常安装于导波管或是罐顶之上。
目前在我国普为常见的雷达液位计的品牌包括ENRAF、KROHN、E+H、SAAB等,虽然从特点与技术性能上来看,它们都不尽相同,但其实现原理基本相仿。
ENRAF雷达液位计所采用的是调频连续波式,其为四线制,精度±1mm,属于数字平面技术智能液位仪表。E+H为四线制,精度±3mm,发射频率为10GHz。KRONH NE为两线制,雷达频率26GHz,当其测量范围超过10m时,精度±0.03%,而当测量范围低于10m时,精度±3mm。SAAB雷达液位计的频率则为10GHz,分为高精度型、标准型与轻型三种,为两线制或四线制,其精度分别为±5mm、±10mm与±10mm。
计量级高精度的雷达液位计的测量原理所用的是FMCW式,即调频连续波式。除了沥青、燃料油等易冷凝且大粘度的储罐所使用的是抛物面天线之外,其余储罐一般使用的都是锥体天线形式。同时导波管被设计于内浮顶罐内,从而实现精确测量储罐的液位,同时设置就地指标表于地面,实时对储罐内的液位值进行显示,以便于现场操作人员进行检查与维护。
而在安装雷达液位计的过程中,则应注意与罐壁的间距,同时应与罐体出入口与加热盘管错开,从而保证测量雷达波能够将真实液位反映出来。同时应设置保护罩于锥体天线之上,以避免介质因冷凝而对测量产生影响。而在内浮顶储罐的导波管设置时,则应保证储罐的内表面无毛刺且光滑并有对称的小孔设置,使雷达回波的准确性不受干扰与影响。最后,应在储罐透光孔上设置燃料油抛物面雷达液位计。
3 结语
综上所述,对石油化工储罐的液位进行准确测量是保证石油化工生产管理质量的重要环节。根据实际情况来选择相应的液位测量仪表,同时配置以自动控制系统,也是实现石油化工生产自动化管理的重要体现。
参考文献