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煤化工工藝概述范文1
關鍵詞: 《煤化工》 教學改革 教學方法
一、概述
《煤化工》課程是涵蓋煤化學、化工原理、反應工程等內容的綜合性學科。此門課程通過對煤化工產品開發的生產原理、生產方法、工藝計算、設計、操作條件及主要設備等的介紹,使學生具備煤化工專業的堅實基礎,對煤化學工業的原料選擇、工藝路線設計優化、典型單元操作及化工工藝的實現有深刻的認識和理解,具備對煤化工工藝流程進行分析、設計、改進及開發新工藝和新產品的能力,從而更好地服務于煤炭行業?；幢笔惺侨珖宕竺禾可a基地之一,地質儲量100億噸,遠景儲量350億噸。2011年原煤產量達3373萬噸,居全國第四位。淮北師范大學(以下簡稱“我?！?坐落在淮北市,發展煤化工專業有著得天獨厚的地理優勢。為了滿足淮北及周邊礦業集團對煤化工專業人才的需要,我校化學與材料科學學院在化學工程與工藝專業開設了《煤化工》專業必修課程。但是,在教學實踐中作者發現學生對這門課程的學習疏于對課堂內容的理解和思考、學習興趣不高。為了充分調動學生積極性和主觀能動性,使我校學生在將來的工作崗位上更有競爭力,作者對《煤化工》課程的教學大綱、教學內容安排、教學方法和手段進行了一系列的探索和改革。
1.教學內容的相應調整
由于我校僅開設了煤化工課程,學生對煤化學相關的名詞概念不了解,對于教學內容備感生疏。因此,我及時調整教學內容,制定適宜的教學大綱,首先穿插介紹一些煤化學相關內容,包括:煤的生成、煤的結構、煤巖學、煤的物理性質、煤的化學性質等內容。著重強調煤的分子結構理論,探究煤的結構與組成和性質之間的關聯性,尋找組成和性質的變化規律。同時在教學中總結煤化學理論與煤化工的相關知識之間的聯系,使學生對煤化工的相關知識有了深刻的認識,從而增強了對本課程的興趣。其次是,對于煤化工課程的重點內容,如:煤焦化、煤的液化和煤的氣化,做重點介紹。尤其對工藝原理,流程,以及設備裝置的結構特點,結合圖片和實例做細致具體講述,使得學生對煤化工的重點知識有更加深刻的認識。既增加了學生學習的興趣,又提高了其學習的積極性。
2.課堂教學方法多樣化
考慮到三年級學生已經完成了對化學基礎課程的學習,對于化學理論知識已經有了一定的認知。因此,在教學方法上,我將傳統的以教師講述為主的單一課堂教學模式,轉變為討論式、啟發式的新型教學模式,讓學生參與到課程的討論中來。通過布置專業課題或就自己感興趣的課題,讓學生課下查閱相關資料,課上積極參與互動討論,大膽提出自己的見解,突出學生的主體作用,發揮教師的導向作用,從而調動學生的學習積極性,提高學習效率,促進學生技能的全面提高。同時要強調的是,學生為查閱資料,準備材料花費了不少精力,教師須及時跟蹤,認真批閱和講評,從而提高學生的積極性。
3.充實并更新教材內容
現今,國際煤化工行業發展迅速,許多新技術、新成果不斷被應用于生產之中。老的流程工藝逐漸被自動化程度更高的新工藝、新設備所取代。因此,在介紹教材上成熟老工藝流程的同時,要適當穿插與當今煤化學和煤化工發展前沿相關的內容,增加關于當今世界上的最新工藝、設備的講述,使學生對當今新的工藝流程有更多的認識。因此對于教師而言,僅僅掌握教材上的內容是遠遠不夠的,還需要時時跟蹤當今煤化工發展的前沿理論,更好地充實自身理論水平,這樣才能更好地激發學生學習的興趣。另外,由于《煤化工》具有實踐性較強的特點,教學過程中必須注意理論聯系實際,把教學和實際生產過程有效結合起來,使學生既能在實踐中加深對書本知識的理解,又能提高動腦、動手的能力。為此,根據學校周邊廠礦企業生產實際,我們走訪焦化廠,了解其生產工藝(備煤工藝,煉焦工藝,化產工藝,甲醇工藝,干熄焦工藝),并將具體生產工藝流程的相關知識增加到教學活動中,理論聯系實際,使學生對實際工業生產有了更深刻的認知。既增加了學生的學習興趣,又使學生對企業的生產流程有了更加清晰的認識,得到了用人單位的一致好評。
4.傳統教學與多媒體教學相結合
煤化工課程內容涉及大量的設備圖和工藝流程圖,采用常規的板書,在黑板上畫流程圖耗時耗力,不能滿足現代化教學的需要。此外,板書繪制的流程圖為二維平面圖,學生對設備構件的立體構型、工藝流程中原料和產品流向等沒有完整的概念。學生理解起來非常吃力,教師講授過程同樣費力。引入多媒體教學可以有效地解決上述問題,實現教學目的。借助多媒體輔助教學軟件,開發了煤化工多媒體輔助教學課件,尤其是工藝原理圖、設備示意圖,可以借助專業繪圖軟件直觀、形象地向學生展現,可以幫助學生理解復雜的裝置立體結構和工藝流程圖,增加學生的學習興趣及理解程度。此外,借助于網絡上豐富的教學資源來充實課堂教學內容,在教學過程中根據具體需要,及時地向學生介紹國內外最新的煤化工生產工藝流程和技術等,并對國內外知名煤化工企業的最新動態、發展趨勢需求等進行信息傳遞,使學生不僅加強和鞏固了理論知識,增加了學習的積極性和主動性,而且提高了學生再就業環節中的適應能力和解決實際問題的能力,從而更好地服務于企業和社會。
總之,通過激發學生的學習興趣、調整教學內容、結合煤化工研究的前沿理論、傳統教學與多媒體教學相結合,能提高煤化工教學的質量,滿足經濟日益發展對創新型人才的需求。教師要想取得更好的教學效果,就要有創新意識和科研進取精神,不斷完善教學內容,調整教學方式更好地為學生服務,提高教學質量。
參考文獻:
[1]張香蘭,王啟寶.《煤化工工藝學》教學中問題啟發式教學方法初探[J].化工時刊,2011,25(10):64.
[2]沈撲.《煤化工工藝學》課程的教改實踐與探索[J].新課程研究,2010,177:37.
煤化工工藝概述范文2
關鍵詞：煤化工 含氰廢水 處理
一、概述
我國“多煤少油”的能源結構特點，使得新型煤化工成為未來中國油氣資源補充和部分替代的新方向[1] [2]。2013年1月23日，中國政府網了《能源發展“十二五”規劃》。規劃提出，重點在中西部煤炭凈調出省區，選擇水資源相對豐富、配套基礎條件好的重點開發區，建設煤基燃料、烯烴及多聯產升級示范工程。我國煤炭資源和水資源分布極不均衡。煤炭資源量豐富的地方，同時也是水資源缺乏的地方，有些地方甚至沒有納污水體。水資源和水環境問題已成為制約煤化工產業發展的瓶頸。尋求處理效果更好、工藝穩定性更強、運行費用更低的廢水處理工藝，實現廢水“零排放”的目標，已成為煤化工發展的自身需求和外在要求[3]。
煤化工氣化工藝中會產生含氰化合物，存在于氣化污水中，氰化物具有毒害作用，當廢水中氰化物的濃度超過排放標準時（濃度小于0.5mg/L），必須進行破氰處理。污水處理工藝大多為生物膜處理工藝，所以含氰氣化污水在進入污水處理站之前必須進行預處理，避免氣化污水中氰化物對污水處理站膜生物產生毒害作用，降低污水處理工藝的處理效果。
近年來，破氰處理的方法有很多種，主要有化學法、物理法、物理化學法和生化法。其中化學法主要是氧化和加壓水解法，生化法主要針對于氰化物的濃度低于幾十毫克的低濃度廢水。本文主要針對加氯氧化法、臭氧氧化法及微生物降解法進行比較，尋求最佳處理方案。
二、氰化物去除方法
1.加氯氧化法
加氯氧化法是國內外普遍采用的一種方法，利用氯氧化氰化物，將氰化物分解成低毒物或者無毒性的物質。一般加氯氧化法必須在堿性條件下進行，又稱堿性氯化法。在堿性的含氰廢水加入高價態的氯氧化劑，氧化劑一般用Cl2、漂白粉、次氯酸鈉、亞氯酸鹽等。在堿性的環境環境中，會生成OCl-離子或者高價態的氯化物，這些高價態的氯化物首先將溶液中的氯化物氧化成氰酸鹽，又進一步將其氧化成二氧化碳和氮[4]。加氯氧化法反應需要在pH為11的堿性條件下進行，操作比較簡單，再加入氧化劑后攪拌使其接觸充分即可。在水量和濃度變化的含氰廢水中均可用加氯氧化法進行處理。
加氯氧化法的特點是處理效果好、操作比較簡單，便于管理，在生產過程中可實現自動化，其工藝比較成熟并被普遍采用。但是，在處理后污水中含有部分余氯，產生的氯化氰氣體毒性很大，并且能腐蝕設備，增加費用。在經過多次試驗后，發現利用二氧化氯來代替氯氣作為氧化劑，二氧化氯比氯氣氧化性更強，并且操作安全簡便，但是，二氧化氯對溫度和光較敏感，難以運輸，需要現場制取。
Parga等在氣體噴射水力旋流器中使用二氧化氯去除廢水中氰化物，研究結果表明在pH為2～12的條件下，二氧化氯能夠比較徹底的去除廢水中的游離氰。并且在堿性條件下，能夠處理鐵氰絡合物，其去除率高達78.8%[5]。施陽等在有助劑焦磷酸鈉存在的環境中，進行了二氧化氯處理含鐵氰化物廢水的研究，研究表明：在pH為5～9的條件下，焦磷酸鈉與鐵氰化物物質比為1.2：1，反應時間為1小時，二氧化氯投加量大于理論量20%的條件下，處理后水中氰化物含量為0.5mg/L以下[6]。
2.臭氧氧化法
臭氧具有極強的氧化能力，電極電位為2.07Mv，僅次于氟，可以氧化其他氧化劑不能氧化的物質，臭氧氧化氰化物的化學反應機理為：
2CN-+2H++H2O+3O2-2H2CO3+2O2+N2
臭氧首先將氰化物氧化為氰酸鹽，氰酸鹽再經過水解后生成氮和碳酸根。為了加快反應速率，常加入銅離子作為催化劑。
臭氧氧化法的特點是：工藝簡單、操作方便，不需要藥劑的運購，只需臭氧發生器即可。產生的污泥量比較少，并且增加了水中的溶解氧，一定程度上抑制了厭氧生物的作用，使污泥不容易產生臭味。但是，臭氧的生成費用較高，臭氧產生需要消耗大量的電能，在缺少電能的地區難以推廣，臭氧發生器的設備較復雜，維修困難，在工業的應用中受到了一定的限制。
Monteagudo等分別在O3、O3/UV、O3/H2O2照射和O3/H2O2/UV的照射條件下處理含氰廢水，結果表明：在這幾種照射條件下氧化反應都按照一級反應進行；在O3照射的條件下pH為12時處理效果最好；O3/H2O2、O3/UV照射和O3/H2O2/UV的照射條件下pH為9.5時處理效果最好[7]。
3.生物處理法
生物處理法主要包括微生物處理和植物處理兩種。常用的微生物處理主要是生物膜法和活性污泥法。為生物法是當污水中氰化物的濃度較低時，微生物以污水中的氰化物為碳源和氮源，進行代謝活動將污水中的氰化物水解成CO2和氨。近幾年，生物處理含氰廢水逐漸成為研究的主要方向。生物法的特點是能夠解決對金屬絡合物降解不徹底的問題，但是這種方法須在氰化物濃度較低的廢水中進行，并且成本較低。對于氰化物濃度大于200mg/L的廢水則需要采用聯合工藝，設備復雜，費用較高，操作復雜。
三、結語
近年來，中國在處理含氰廢水方面已經達到了世界
先進水平。含氰廢水的來源有多種，在選擇廢水處理方法時需要綜合考慮各種因素，尋求多種處理方法結合取得最佳處理效果。煤化工事業發展迅速，同時面臨的廢水處理問題不容忽視。在認真考慮煤氣化廢水水質水量后，合理選擇破氰處理的工藝技術。從國內外廢水處理技術的理論和實踐來看，含煤化工氣化氰廢水的處理正在向“零排放”方向發展，走清潔生產之路。
參考文獻：
[1]黃開東，李強，汪炎。煤化工廢水“零排放”技術及工程應用現狀分析[J]。工業用水與廢水，2012，43（5）：1-6.
煤化工工藝概述范文3
關鍵詞：煤氣化技術 煤化工 選擇依據
中圖分類號：TQ54 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0100-02
中國是世界上公認的產煤和用煤大國，中國一年煤的產量在10億 t左右，其中大部分用于電力行業和私人使用，使用過程較為簡單，一般為直接燃燒，通過煤化工進行產氣的比較少。但是隨著近年來國際油價不斷攀升，天然氣供應欠缺，我國的煤化工產業亟待發展。
1 煤氣化技術概述
煤氣化技術就是以煤作為原材料，采用各種化學反應和化學技術，在CO加H2合成各種化工產品，從而達到減少天然氣、石油等稀缺資源消耗的目的，優化我國能源結構?，F代煤氣化技術中最為活躍的就是氣流床反應器。氣流床反應器是20世紀80年代以后隨著潔凈煤氣化工藝的開發研究而發展起淼模它以干粉煤或者水泥漿作為反應原材料，進行單系列的大規模加壓氣化，從而大大促進了合成氣產業化、規?；倪M程，并且氣流床反應器生產的合成氣氣化指標較好，是現代煤氣化的主流技術之一。
現代煤氣化過程一般分為3個步驟層次。第一層：煤合成氣。將干粉煤和水泥漿等原材料經過部分氧化方法加工成為CO和H2的合成氣；第二層：合成氣加工；第三層：深加工。煤氣化中的深加工以加工甲醇和烯烴的下游產品為主，產量較大，同時也是我國目前整個化工行業的支柱。
2 煤氣化技術種類
目前，煤氣化技術種類有幾十種，該文采用按照煤氣化爐分類的方式對煤氣化技術進行研究，按照這種分類方式煤氣化技術主要有3種，分別為固定床氣化工藝、流化床氣化工藝、氣流床氣化工藝。
2.1 固定床煤氣化工藝
固定床氣化爐目前常見的有U.G.I間歇式氣化和魯奇Lurgi連續式氣化2種。
U.G.I間歇式氣化爐歷史較長，使用至今已有100多年歷史。U.G.I間歇式氣化以焦炭或者無煙煤為原材料，氣化劑采用水蒸氣或者空氣，在常壓下生產合成氣。雖然該U.G.I間歇式氣化爐已經使用了100多年，但是由于其在發展的100多年來改善較少，仍然沿用很多舊的技術手段，工藝落后，對原材料的質量要求也很高，產品質量和數量都有限，并且對環境的污染嚴重，所以該工藝在如今的時代背景下已經屬于淘汰型工藝，大部分煤氣化企業都禁止使用該工藝。
魯奇Lurgi連續式氣化是在U.G.I間歇式氣化的基礎上發展起來的，它以U.G.I間歇式氣化的相關工藝為基礎，由西德魯奇公司于20世紀40年代開發出來，目前屬于第一代煤氣化工藝。魯奇Lurgi連續式氣化爐對煤氣化原料要求較低，塊狀粘結性貧瘠煤即可，氣化劑和U.G.I間歇式氣化一樣采用水蒸氣或空氣，在加壓的條件下可以連續生產煤氣。
2.2 流化床煤氣化工藝
流化床煤氣化工藝是介于固定床煤氣化工藝和氣流床煤氣化工藝之間的一種煤氣化技術。流化床煤氣化工藝的第一個生產裝置是在20世紀20年代德國制造成功的溫克勒煤氣化爐，但是該爐并未取得預想的效果，因為其存在很多缺點，比如氣化壓力低、容量小、碳轉化率低等。后來人們針對溫克勒煤氣化爐存在的缺點進行了針對性改善，制造出了現代流化床煤氣化工藝使用的HTW高溫溫克勒煤氣化技術。
HTW高溫溫克勒煤氣化爐對原材料要求較低，褐煤、長焰煤以及其他粘結性不強、化學反應較為靈活的煤都能作為煤氣化原材料，原材料入爐粒度控制在0～10 mm即可。該煤氣化工藝生產能力較強，其產量是相同規模、相同氣壓固定床氣化爐的3～4倍，其單臺耗煤量約為160 t/h。
2.3 氣流床煤氣化工藝
氣流床煤氣化工藝又分為干法氣化和濕法氣化2種。干法干煤粉氣化技術主要有Shell工藝、GSP技術。濕法料漿氣化技術有GE工藝、多元料漿氣化技術等。
3 煤氣化技術選擇依據
現代煤氣化技術的選擇依據主要有煤質因素、煤氣化技術指標以及下游產品需要3個因素。
3.1 煤質因素
我國煤的儲量豐富、種類齊全，從褐煤到無煙煤都有一定量的儲存，只是儲量有差別。在煤結構的選擇中，煤質不同會直接影響煤氣化技術的選擇，并且對于煤氣化過程的工藝配置和產品也有很大影響。煤質因素主要包括以下幾點。
（1）水分。水分不同使用的煤氣化爐型也不同。水分含量為8%～10%時采用固定床煤氣化技術。采用氣流床和流化床時要求水分含量小于5%。如果是采用氣流床對煙煤進行氣化，要求原材料含水量小于2%。
（2）灰熔點、灰組成。灰熔點即灰分熔融時的溫度，灰組成影響著灰熔點。
（3）成漿性。成漿性對濕法氣化影響較大，成漿性好，氣化指標就好。
（4）發熱量。發熱量即煤的熱值。熱值越高，單位煤量產出的氣量就越大。
以上4個為影響煤質的主要因素，在進行煤氣化技術選擇時需要充分考慮這4點因素。
3.2 煤氣化技術指標
煤氣化指標主要包括以下幾點，進行煤氣化技術選擇時應充分考慮這些因素。
（1）產氣率。產氣率是單位重量的原料產生的氣體體積與原料重量的比，一般表示為m3/kg。產氣率是進行煤氣化技術選擇時首先需要考慮的問題，它關系到投資方的效益問題，因此在進行技術選擇時必須將各種煤氣化技術的產氣率進行比較分析。
（2）技術成熟與可靠性。進行煤氣化產業化時必須選擇技術成熟、可靠性高的技術。氣流床濕法氣化法在我國已有20多年的應用歷史，技術較為成熟，可靠性高。氣流床干法氣化法在我國使用較少，但是正在積累使用經驗，相比其他技術可靠性較高。
（3）消耗與成本。消耗與成本是指生產1m3（CO+H2）時使用的原材料、氣化劑和電的量。
（4）三廢排放及處理。煤氣化過程可能產生廢氣、廢水、廢渣，先進的煤氣化工藝產生的“三廢”較少，處理方便，所以選擇煤氣化技術時要考慮到三廢排放與處理。
（5）投資。企業在選擇煤氣化技術時還要充分考慮自身經濟實力，根據具體實際情況選擇合理的方法。比如同等規模的氣化系統，采用Shell法、GSP法、多原料法的投資比例為1.8∶1.2∶1。
3.3 下游產品需要
在化工生產中選擇煤氣化技術時還要考慮煤氣化下游產品的需要，根據下游產品的用途，比如是用于生產甲醇、合成氨，還是用于發電、生產燃料氣等來確定采用何種工藝技術。圖1列出了各工藝強調的合成氣質量指標。
4 結語
通過上述對煤氣化選擇依據的研究分析可以得出如下結論。
（1）當原材料為褐煤時，可以選用Lurgi爐或者干煤粉氣化技術。
（2）原料煤為煙煤或者其他成漿性適中、變質性較高時，可以選用濕法氣化技術。
（3）下游產品為還原氣或者原料氣時，可以選用干煤粉氣化或者Lurgi爐。
（4）下游產品為合成氨、合成油或者甲醇時，可以選用濕法氣化技術。
該文從理論出發，對煤氣化技術的選擇依據進行了分析，在實際應用中各企業可根據這些因素對各種煤氣化技術進行評價分析，選擇節能無污染，成本較低、投資少效益高的技術方法。
參考文獻
煤化工工藝概述范文4
關鍵詞：煤化工企業；空分設備；工程設計方案；技術選擇
近年來，隨著科學技術的更新換代，我國煤化產業也在不斷發生著改變。目前，我國新興的煤化工企業中所應用的煤氣化裝置、設備大都應用純氧或者富氧的氣化操作方式，由此，在這種情況下，如何通過恰當的方式獲得穩定的、優質的、高性價比的純氧空氣就成為了我國煤化工企業管理者們所研究的重點。其中空氣分離法（即空分法）的出現在很大程度上為我國煤化工企業獲取優質的富氧、純氧空氣提供了可能，并逐漸的被我國煤化工企業所應用開來。
1煤化工企業空分技術的概述及其分類
1.1煤化工企業空分技術的概述
空分技術，大都是指針對空氣的分離技術?，F階段，常見的空氣分離技術由吸附法、膜分離法以及低溫法共同組成?？諝夥蛛x技術，通過對空氣進行壓縮、凈化、加熱、制冷、溜粹等五個環節共同的相互作用，以期為該技術的使用者提供其所需要的純氧或富氧空氣。目前，煤化工藝中通常應用低溫空氣分離技術進行工業用氧的萃取操作。
1.2煤化工企業空分技術的分類及空分技術的選擇
(1)煤化工企業空分技術的分類
根據研究表明，煤化工企業中常見的空分技術可以分為低溫和非低溫兩種，常見的非低溫空氣分離法包括吸附空氣分離法、膜分離空氣分離法和化學空氣分離法，但是尤其其分離空氣不符合需求、難度較大等問題在很大程度上抑制了該類型方法的推廣，由此，低溫空氣分離法是較常應用于實際的煤化工空氣分離操作中的并憑借其可以同時分離、生產工業氬（空氣中的一種微量氣體元素，是一種無色、無臭的優質惰性氣體）等優勢使其具備了不可替代的競爭優勢。
(2)煤化工企業空分技術的選擇
截止到20世紀中期，變壓吸附法的順利研發使得投入較少投資獲得較大收益的空分技術應用成為了可能，變壓吸附法的開發成功，改變了傳統空分技術中設備龐大、占用了大量的企業資源的問題，使得中、小規模企業應用富氧、純氧進行日常生產成為了可能，擴大了其使用范圍的同時降低了應用空分技術的“門檻”，使得煤化工企業空分富氧技術能夠在更過的生產、經濟領域獲得較好的應用。與此同時，在20世紀80年代，隨著人們對于高分子材料科學研究的深入，膜分離空分技術逐漸走進人們的視野中，它的出現標志著煤化工企業已經朝著高分子科學化的方向飛速的發展，新型的空分技術已經能在很大程度上滿足人們的實際生產需求。但是，再先進的空氣分離技術都需要配合優質的工程設計方案，才能夠從根本上更好、更高效的為煤化工企業所服務。
2煤化工企業空分技術的選擇與工程設計的關系
就目前來說，煤化工企業空氣分離技術的工程大都由空氣分離設備的制造、工程設計以及空氣分離設備的應用、維護、管理三個部分共同的組成，其三者間應該是“相輔相成”的關系，其三者共同為煤化工企業的空氣分離操作提供著基礎的保障。本文認為，空氣分離設備與工程設計的關系主要由下述幾點：首先，飛速發展的科學技術，為空氣分離設備的工程發展提供了前期保障。近年來，隨著用液氧內壓縮方式“代替”傳統空氣分離設備中“加氫脫氧”工作，很大程度上簡化了煤化工企業廠房的占地面積情況，緊湊了整體布局，減少了不必要的建設項目、人員支出，從而降低了企業的投資情況。其次，空氣分離設備的充分應用需要配合著優秀的工程設計支持。新型空分技術的出現為傳統的、“刻板的”空分工程設計帶來了新的生機的同時，優秀的空分技術一樣需要搭配著好的工程設計方案，才能使得其技術效能最大化，例如，在新型的空分技術情況下，工程設計方案可以一改傳統方案中主廠房必然二層的設計，可以將主廠房設置成更加美觀、實用的一層布置或露天布置，只需要在原有基礎上加重對地面管線、配電等設施的注意便可，便可以獲得良好的設計、應用效果。
3結語
綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，我國煤化工企業的空氣分離技術也愈發的朝著更加專業化、高效化、實用化、標準化方向發展，所以，在保證質量的前提下，如何通過合理、恰當的方式降低企業能耗方面的支出成為了后續研究的主要工作，在實際工作中著重對這一類問題進行研究，從中探究能夠“節能減排”的重要方法，為我國煤化工行業的空氣分離技術發展作出理論貢獻，進而促進我國國家經濟的綠色發展和化工業的可持續發展，以此增強國家實力。
參考文獻：
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煤化工工藝概述范文5
關鍵詞：煤化工；設備事故；控制
1煤化工機電設備故障概述
煤化工機電設備在運轉中發生的故障主要有兩大類：第一類為機電設備的性能故障。性能上的故障主要表現為活塞式壓縮機存在的問題，如，排氣量過小、排氣溫度過高等。另外，還有換熱器換熱性能、汽輪機負荷處理降低、離心泵揚塵能力下降等問題。第二類為煤化工機電設備（磨礦機、離心機、高壓鍋爐、進料泵、離心泵、防腐泵等）本身的機械故障。這類機械故障主要是由于長時間的運轉導致磨損、疲勞等產生的，最后導致出現污染、腐蝕、噪聲、溫度過高、機械毀損等設備故障，嚴重時還會造成人員傷亡。據相關資料顯示，機電設備在使用過程中其狀態是一個變化的過程，因此，隨著機電設備使用時間的推移，其故障也在不斷發生變化，一些機電設備新故障的產生也加大了維修工作人員的工作難度以及工作量。
2新型煤化工機電設備發生事故的原因
2．1機電設備陳舊
目前，我國一些煤化工企業過度重視經濟效益，只注重產品的質量，而忽視了機電設備管理的重要性，只是將機電設備作為生產的一種輔助工具，在機電設備的改造中沒有建立完善的設備更新機制，具體的措施也并未真正貫徹落實。這就導致大部分煤化工企業生產基地中的機電設備陳舊、老化的問題都相當嚴重，一些老舊的設備和材料，如非阻燃電纜、少油斷路器、電控等都應該被淘汰，但事實上在很多煤化工企業中仍舊在運用這些老舊的設備進行生產，甚至有的設備“帶病”工作，這就造成了極大的安全隱患，嚴重時甚至會導致人員傷亡。
2．2機電設備維修與保養存在的問題
在煤化工生產過程中，為了最大化的經濟效益的實現，企業并未對煤化工設備進行必要的管理，如，設備沒有定期更換、定期維護等。在很多大型煤化工企業中，沒有配備專業的機電設備維修隊伍，有的維修工人甚至對機電設備的功能等都不夠了解，這就導致很多大型設備遇到問題無法及時發現，或沒有有能力的維修工人進行處理。另外，機電設備在生產的過程中還容易受到腐蝕性物料的損害，長時間沒有進行維護和修理也極易造成安全事故。
2．3工作人員操作不當
煤化工設備在生產運行過程中，現場的操作人員并未經過任何培訓就參與到生產過程中，這就缺乏專業的知識以及實際的經驗，其操作存在不規范甚至違規的情況，這就會導致設備的運行很有可能因為不規范的操作而存在極大的安全隱患。
3解決煤化工機電設備故障的對策
3．1建立健全機電設備更新機制
煤化工企業在注重自身經濟效益的同時，還必須重視起對機電設備的管理以及資金的投入，只有擁有了良好的設備才能夠生產出具有競爭力的產品。機電設備對于煤化工企業而言是獲得生產效益的關鍵要素，沒有好的設備就無法生產出好的產品，且一旦出現設備事故，對于一個企業來說也是極為嚴重的打擊。因此，煤化工企業應該對自身生產基地的機電設備建立一個完善的資金投入計劃以及設備更新機制，及時對老舊設備進行檢查或更新，在開展設備制造工作之前，相關負責人需要根據實際情況，確定產品參數、選好生產材質、改善工藝環境等，然后嚴格落實設計流程，以實現預期制造目標，確保設備的安全穩定性、可靠性與可操作性，從而有效地降低事故發生率。
3．2建立完善的機電設備安全管理機制
在重視設備安全的基礎上，企業要建立一套科學可行的設備管理體系，首先，保障設備的正常運行，為系統的安全穩定運行提供有力保障。煤化工企業在安裝機電設備的時候應該嚴格按照安裝說明書進行，等待安裝人員將機械設備安裝完畢后交由專業的檢查部門進行檢查，鑒定合格以后該設備才能投入使用。煤化工企業建立的設備安全管理制度主要是針對設備維護提出的規定，具體內容主要是定期更換、維修設備，以確保設備的安全性，從而維護企業的正常生產。此外，煤化工企業在控制與預防設備事故的過程中，還需要根據實際情況，制定相應的激勵措施和責任機制，為設備后期運行的強化奠定良好基礎。
3．3加強機電設備操作人員培訓
設備操作人員的操作技能和安全知識技能過硬才能有效地避免由于操作不當引起的機電設備事故。因此，煤化工企業必須足夠重視對機電設備操作人員的培訓工作，應定期對員工的設備操作技能進行培訓，特別是有新設備引入時需要對所有設備操作人員進行一個系統的培訓方可投入工作。設備的正常運轉依賴工作人員的正確操作，良好的操作和維護保養能夠延長機電設備的工作壽命及降低機電設備的事故發生率，這就能夠為煤化工企業有效地降低機電設備的購置成本及維修成本，從而提升其經濟效益。另外，企業還可以定期或不定期開展設備操作考評，對員工的設備操作技能進行定期的考核，這樣可以有效提升員工的操作技能，杜絕由于操作不當引起的機電設備事故。
4小結
總而言之，煤化工企業必須重視起對機電設備的安全管理，建立完善的設備更新機制和安全管理機制，另外，還應該加強對設備操作員工的培訓和考核，全方位地提升企業設備管理水平和員工操作能力，這樣才能有效杜絕機電設備事故的發生，保障煤化工企業生產系統安全平穩運行。
參考文獻：
［1］湯鑄，艾德春，梅培軍．我國煤礦安全形勢及事故原因分析與控制［J］．六盤水師范學院學報，2014，26（2）：47－52．
煤化工工藝概述范文6
關鍵詞：大型空分；后備系統；工程設計優化
1后備系統低溫管道常規設計概述
隨著國民經濟的快速發展，空分裝置的建設規模越來越大，特別是目前煤化工裝置配套的空分裝置，這些裝置一般都要求空分裝置在事故狀態下其后備系統能連續穩定的提供氣體。所以該類空分裝置后備系統的液體貯槽和后備低溫泵也配備的越來越大，貯存在貯槽中的低溫液體產品通過貯槽下部的送液管經低溫后備泵加壓汽化后送至后續化工裝置，其流程圖見圖1。低溫液體貯槽的送液管道常規設計為不銹鋼管道由貯槽內槽底部穿出內槽，在外槽外壁開孔后水平送出，貯槽外露部分送液管道用焊接有膨脹節的不銹鋼保冷套筒內部充填珠光砂保冷，圖2為液體貯槽常規的外接管道形式（管道未保冷）。通常貯槽供貨商與用戶的設計供貨分工界限為貯槽外送液體管道上的送出截止閥，外露的低溫液體管道通常用泡沫玻璃或聚異氰尿酸脂（PIR）等耐低溫的絕熱材料進行保冷后接至后備低溫泵，圖3為液體貯槽外接管道保冷后與低溫后備泵的常規連接形式，貯槽至低溫泵間閥門的保冷隨管道同時進行。
2大型低溫液體貯槽送液管道常規設計的問題和不足
大型特大型煤化工空分裝置往往設置大型低溫液體貯槽，一般容積都在1000m3以上，2000m3、3000m3已不鮮見，低溫液體貯槽的送液總管的直徑往往都在DN150以上，國內某項目60000等級的空分項目配套的1500m3液氧貯槽的外送液氧總管直徑為DN200，新疆某煤制油項目100000等級的空分項目配套的兩臺2500m3液氮貯槽的外送液氮管也是DN200，并且全部都設置為雙路送出，充分考慮了供液系統的安全性。如此大規格的低溫液體管道若采用常規布置設計和保冷，即出貯槽后的低溫管道到后備泵全部采用泡沫玻璃保冷，由于其密度為180kg/m3，施工后管道附加荷載大，且泡沫玻璃的導熱系數為0.06W.m-1.C-1，為珠光砂的兩倍，其保冷受現場施工質量的影響，并且管道上的閥門及儀表和排液管線接口在保冷施工中如處理不好，其保冷材料對接的縫隙部位往往會成為薄弱環節，在設備實際運行過程中經常會產生跑冷現象(有些用戶現場用PU硬質聚氨酯泡沫發泡保冷，雖然聚氨酯泡沫導熱系數低，通?！?.027W.m-1.C-1，但由于長期在低溫場合下使用宜冷脆，現場發泡的施工工藝受北方冬季寒冷氣溫的影響較大，并且石油化工設備和管道隔熱技術規范(SH/T3010-2013)明確規定其使用溫度為-65℃-80℃，所以該工況應避免使用。如果工程布置中后備泵距離貯槽較遠，其中間管道的跑冷損失更大，嚴重時會導致后備泵汽蝕，所以用戶往往要求貯槽至后備泵的低溫管道采用真空管道，但真空管道價格高，使用若干年后還會存在真空度下降，導致用戶現場重新保冷。
3大型低溫液體貯槽外部管道的優化設計思路
為了避免上述問題，設計時應將貯槽外的低溫管道與后備泵的保冷整體考慮，工程設計時應將上述管道、閥門等都設計在后備泵的保冷結構內，即低溫貯槽外部需保冷的低溫工藝管道和后備泵整體設計在一個小冷箱內，則上述管道和低溫泵的保冷可整體采用珠光砂，其后備系統冷量損失可減小到最低程度，此設計特別適用于后備低溫泵兼作空分冷箱備用泵的大型煤化工空分裝置。
4后備系統保冷工程設計優化實施案例
我公司在內蒙某煤化工項目工程設計中將后備低溫泵的工藝管道與貯槽送液管道整體設計在一個保冷箱內，管道既整體美觀，冷量損失又小，此外泵后的回液和回氣管道也可利用冷箱內空間布置。此項目液氮、液氧貯槽均為500m3，內筒直徑φ8000mm，外筒直徑φ10300mm，為了預留出泵與貯槽間管道的安裝空間，貯槽基礎凈空設計為2.5米，基礎頂標高3.15米。低溫后備泵的流量為52000m3/h，泵進液管道口徑為DN150，泵后液體回流管道口徑為DN100，回氣管道口徑為DN40。此外，設計時在泵前進液水平管段上設置了DN15的虹吸管線，此管線可利用管道中液體與氣體的密度差將汽化后的氣體虹吸至內槽氣相，使泵前液體處于動態，便于泵體更快地冷卻，除后備泵進液管道是向泵入口上坡外，其余管道水平方向上均有向貯槽上坡的布管設計要求，且泵后回氣管路的坡度最佳為45°。上述幾個管道在貯槽內槽上的開孔部位不同，但其出貯槽的位置均設計在泡沫玻璃磚絕熱層外緣與外槽內壁之間的基礎部位（此空間長度有840mm），管道在此夾層利用自身走向的改變增加柔性，來減小管道的二次應力，可取消貯槽原有設計中管道上的膨脹節。管道需下穿貯槽基礎至后備泵冷箱，管道下穿時需設計在保冷套筒內，此設計方案需土建專業配合基礎開孔設計。貯槽基礎設計時其開孔頂面需預埋鋼板來焊接固定保冷套筒，并起到封閉保冷套筒與基礎之間縫隙的作用，套筒頂面稍高出基礎上的細砂混凝土層，并注意施工時防止細砂混凝土等雜物落入套筒內部，影響套筒保冷效果，保冷套筒設計為腰形,截面尺寸長度為1550mm，圓弧半徑為R550mm，高度為1350mm，保冷套筒考慮安全因素宜全部采用不銹鋼材料，筒底板采用不銹鋼板與上穿工藝管道焊接后將筒體封閉，與貯槽同時充填低密度、低導熱系數的干燥珠光砂，與貯槽外筒構成一個整體保冷結構，套筒下面的工藝管道及后備泵單獨制作保冷箱并充填珠光砂保冷，圖4為該項目中的貯槽基礎開孔方位和尺寸，結構梁的設計應避開開孔位置。需要特別注意的是此設計方案要求管道布置專業與土建專業密切配合，開孔方位及尺寸條件要做到準確無誤，土建施工圖經管道布置專業確認無誤后方可現場施工。
5空分裝置后備系統工程設計的發展方向
