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化工工艺优化范文1
中图分类号:TU74文献标识码: A
在科技时代的推动下,人们的生活水平不断的提高,对于生活的食物等物品的使用都有着更高更严格的要求。近年来,化工工艺的出现,为人们的生活添姿添彩,让人们的生活真正的实现了科技化的生活。化工工艺是人们进步的一个重要的标志,化工工艺在人们的生活中无处不在,因此在科技时代的发展下,化工工艺的不断优化和完善是重要的举措。
一、科技时代下化工工艺的优化重要性
(一)化工工艺市场竞争激烈
在我国国民经济不断发展的时代下,化工工艺的发展也越来越快,人民生活水平的不断提高,对化工工艺的产品的需求也日益的增加。在化工工艺企业的不断扩大下,其化工市场的竞争也日益的激烈。若化工企业要想在竞争强烈的化工行业中立足谋求发展,就必须优化化工工艺,这便可以使化工企业得到稳定的发展。
(二)化工工艺市场需要与时俱进
在新时期的不断推动下,各行各业都在不断的完善和更新自身的技术水平,但化工工艺企业要想得到合理科学的发展,就必须先从确定其市场的稳定性下手,这就要求其必须对化工产品市场结构进行不断的调整,使其满足现代化的需求。在不断的对化工工艺产品市场进行结构上的完善与优化,不但可以有效的提高化工资源的利用率,也可以促进化工企业的经济利益。
(三)化工工艺成本的有效加强
近年来,在对化工工艺不断优化的过程中,一定要不断的加强化工人员对化工工艺成本工作进行科学有效的控制,这样才能保证化工工艺生产的顺利进行与其成本的合理性。在加强化工材料成本费用的管理时,要以不影响化工材料的质量为前提,从而开展一系列的成本管理工作。
二、化工工艺--食用油程序
食用油的化工工艺流程主要是:投料、水化、脱胶、脱杂、干燥、脱食色、过滤、脱臭、养晶、脱脂、脱蜡产品。
(一)预榨菜油精炼二级食用油工艺流程:毛油过滤水化脱磷真空干燥成品油。
(二)浸出菜籽油精炼二级食用油工艺流程:浸出菜油水化(或碱炼)脱溶成品油。
(三)预榨菜油精炼一级食用油工艺流程:毛油过滤碱炼水洗脱色脱臭成品油。
(四)浸出菜籽油精炼成精制菜籽油即色拉油工艺流程为:浸出毛油水化碱炼水洗脱色脱臭过滤成品油。
三、化工工艺管理的有效加强措施
(一)化工工艺设备的管理
在新时代的推进下,科技化已覆盖全球。因此利用先进的科学技术手段对化工工艺设备进行合理的管理,这是最有效的优化化工工艺的措施之一。在对化工设备进行科学管理时,管理人员首先要定期对化工设备的性能进行检查;其次对陈旧的化工设备进行更换;最后引进合理的先进设备。对化工工艺进行科学有效的管理,不仅可以提高化工工艺设备的工作效率,也可以为化工工艺企业创造巨大的利益。
(二)化工工艺设备管理体系的完善
化工工艺设备管理体系的不断完善与规范,是化工工艺得到有效优化的重要基本内容。因为在化工工艺优化的过程中,化工设备是化工工艺组成的重要部分,若是化工设备没有得到科学有效的管理,从而也就会给化工工艺带来质量问题,使其就会影响化工工艺的优化策略。
(三)化工工艺工作人员的技术提高
化工工艺工作过程中工作人员起到了主导地位,对于化工工艺工作人员的技术需要严格要求,必须具有专业技术,这样才能使化工工艺的工作过程变得更加顺畅。通过对化工工作人员进行专业技术水平培训,这可以使使化工工艺优化策略得到稳定发展。
四、化工产品生产的运营管理措施
(一)化工产品的成组技术应用
在化工产品生产的运营管理中,化工产品成组管理技术的应用,可以使化工工艺的不同设备与产品的类型都能得到科学有效的管理,这样在一定程度上可以提高化工产品的生产管理,从而促使化工工艺企业获取巨大的经济效益。
(二)化工工艺技术的不断创新加强
化工工艺的技术一定要与时俱进,在化工工艺生产的生产过程中,化工工艺技术施工人员需要不断的加强技术方面的创新,这样才能保证化工工艺生产技术符合新时期下的要求,做到与时俱进。与此同时,在对化工工艺技术进行创新的过程中,要以化工产品为标准,从而开展一系列的工艺技术创新,这样不仅可以节约化工工艺的生产成本,还可预防化工工艺存在质量问题。
(三)化工工艺设备的合理使用
据目前统计来看,我国现阶段的化工工艺大多数都是属于精密工艺,因此在化工工艺的生产过程中,对于使用的一些刀具和其它的设备工具都需要进行合理的使用,这样合理的使用可以提高化工工艺的施工进度。对于化工产品的设计工装工艺,化工管理人员要结合化工产品的特点,对产品设计工装过程进行严格的控制,从而确保化工产品的质量。
五、化工工艺单位加强监督管理
(一)单位计划管理
对于化工工艺单位来说,加强其企业内部的计划管理的力度,可以促进化工企业的经济效益,也可以为我国的国民经济发展奠定一定的基础。且内部管理人员通过加强员工的工作意识,从而可促进化工工艺结构的完善,这样也就提高了化工工艺的操作流程,降低化工工艺质量问题的发生。
(二)工艺产品的库存合理化
化工工艺的库存部门其主要的工作任务就是对,化工工艺生产出的产品进行有效科学的控制。但是在开展化工产品库存的过程中,若是化工产品量库存太多,从而就会影响到化工企业的周转资金,当但确保化工市场工序平衡,相反之若是化工产品库存量少,从而就会缓解化工产品的市场需求。因此要想对化工产品量进行合理的控制,化工管理人员就要对化工市场进行调查了解,使其准确知道化工产品市场的需求,从而确保化工工艺的生产的平衡。
(三)化工产品的质量管理提高
化工工艺所生产的化工产品中最重要的部分就是化工工艺材料,化工工艺的材料的好坏,直接影响了化工产品的质量的好坏。要想使化工产品的质量得到控制,化工管理人员就必须加强化材料质量管理的力度,并且对所有工作人员分化岗位职责,使其确保化工产品的质量得到控制。
六、化工工艺技术的优化
(一)生物技术优化策略
化工工艺技术的优化过程中,其生物技术的优化主要体现在,这种技术主要采用了科技水平手段对微生物进行试验,从而对化工工艺中的原材料进行分析和研究,检验其是否符合标准。而化学工艺中的微生物技术,通过把活细胞放在压力环境和温度环境下使其发酵,由此把原材料变换为先进新型化工产品。并也可通过酶催化剂和固定化酶化学材料,把微生物转换为新型化工产品,且这种工艺还相对的简单。通过运用酶催化剂和固定化酶方法对进行制作,使其可提高化学工艺的总质量,并还可降低化工工艺成本费用的支出。
(二)精细化工技术应用
在化工工艺技术中的精细化工技术已经被广泛的应用,这种精细化工技术具有一定的复杂性,但也具有很多优点,例如:功能齐全、技术含量高等等。通过用化工工艺中的精细化工技术对化工工艺和化工产品进行调整,可以使化工产品的产能与质量得到提高。而化工工艺中的精细化工技术,又分为新型粉体技术、新型分离技术、新型催化技术,这三种技术的特点就是都具备了科学计算含量,从而促进化工工艺的优化。
结束语:
伴随我国国民经济的不断进步,化工工艺的的不断优化与改进,已经成为我国科技生成的核心内容之一。化工工艺的优化可以提高化工工艺的质量,为人们的生活带来便捷,为化工企业带了可观的经济效益。
参考文献:
[1] 仪明国.科技时代下化工工艺的优化策略[J].化工管理,2013(24).
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[3] 刘魁.陈煌.雷志敏等.风电叶片涂层性能影响和固化工艺的实验研究[J].涂料工业,2013,43(3).
化工工艺优化范文2
关键词 天然气净化工艺;设计要点;发展目标;生态环境质量;优化措施
中图分类号 TE6 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2016)170-0124-02
作为一种蕴藏量巨大、清洁环保性良好的重要资源,天然气生产工艺水平越来越受到人们的普遍关注,对于经济社会发展目标的实现有着深远的意义。未经处理的天然气组成成分较多,包含着有机硫化合物、硫化氢等,容易对生产过程中的金属材料带来较大的腐蚀作用,影响天然气的利用效率。因此,需要采取可靠的工艺对天然气进行有效的净化处理,避免这种能源使用过程中对生态环境造成一定的影响。在具体的操作过程中,技术人员需要对天然气净化工艺有必要的了解,确保相关生产装置的安全运行,提高生产过程中天然气净化效率。
1 原料气分离系统的工艺设计要点及优化
做好天然气净化工艺流程中的原料气分离工作,可以为天然气利用效率的提高提供可靠的保障。其中,在胺法装置使用的过程中,受到原料气携带的各种污染物的影响,很容易使这种装置操作中出现溶液发泡、相关设备热阻增加等现象,为该装置实际工作效率的提高造成了较大的影响。常见的污染物有:固体杂质、气田水、防冻剂等。这些污染物的存在,容易对天然气净化工艺中的吸收塔带来一定的干扰,容易引起吸收塔发泡的问题。为了改变这种不利的发展现状,运用脱硫脱碳工艺设计的过程中,技术人员需要充分考虑到各种污染物瞬间流量可能会加大的问题,采取必要的优化措施提高该工艺生产水平。这些优化措施包括:1)结合生产装置的结构特性,第一级采用重力分离的方式;2)第二级采用过滤分离方式。在这样的工作机制影响下,过滤分离器的工作负荷可以在重力分离器的作用下得到有效降低,瞬间流量容易增大的污染物粒径将会在这些分离器与相关液体的作用下沉降分离,避免了净化工艺使用中污染物进入某些重要的生产装置中。
2 胺液吸收塔和再生塔的工艺设计要点及优化
2.1 工艺设计要点
胺液吸收塔和再生塔工艺设计要点主要包括:1)合理地控制塔盘板间距,避免胺液使用中出现起泡现象,同时为了减少这些塔的维修成本,需要严格控制塔人孔间距,一般保持在800mm左右;2)采取可靠的计算方法计算出浮阀数,确定工艺流程开展中浮阀塔盘鼓泡面积;3)对吸收塔设置一定数量的贫液进口,有效降低二氧化碳的吸收率,增强生产工艺使用过程中的调节效果,最大限度地满足硫化氢的净化度;4)优先选用浮阀塔,提高实际工作开展中的处理效率;5)按照一定的方式在吸收塔底设置一定高度的共轭环填料,避免吸收塔正常工作中底部出现漩涡,影响生产工艺的净化效果。
2.2 吸收塔与再生塔的主要优化措施
作为吸收硫化氢、二氧化碳的主要生产设备,吸收塔在实际的工作中产生了良好的效果,为天然气净化工艺顺利地实施带来了重要的保障作用。因此,需要采取必要的优化措施,提高吸收塔的工作效率。主要的优化措施包括:1)根据天然气中各种组成成分的不同,选择每路不同的控制量;2)加强气液比的控制,选择杂质较少的进料天然气;3)借助先进的生产设备,提高胺液比纯度。
再生塔实际工作过程中容易出现拦液现象,可能损害其中的底部塔盘。因此,需要采取必要的优化措施避免这种现象的出现。主要的优化措施包括:1)根据再生塔的结构特点,将压力平衡系统设置在塔的底部,避免再生塔生产过程中产生真空;2)安装可靠地自动式调节阀,确保再生塔工作中内部压力的动态平衡性,并将氮气作为塔中主要的平衡介质。
3 胺液过滤和惰性气体保护系统的工艺设计要点及优化
3.1 胺液过滤保护系统的工艺设计要点及优化
为了保证天然气净化工艺实际作用的充分发挥,需要采取有效的措施优化胺液过滤保护系统的工艺设计。其中,主要的设计要点是:在过滤器的作用下,将溶液中所含的各种有害物质及时地除去;选择可靠的过滤方式,确保杂质滤除的彻底性;根据杂质粒径的大小,慎重地选择可靠的过滤方式。在具体的操作过程中,为了确保胺液过滤保护系统的正常运行,需要采取这些可靠的优化措施:1)将磁棒置于系统的滤袋中,确保含铁杂质的有效滤除;2)采用富液全过滤方式,减少过滤设备的占地面积,降低设备的维修成本;3)采用可靠的天然气软化水水洗工艺,增加回收处理装置,增强各种杂质的过滤效果。
3.2 惰性气体保护系统的工艺设计要点及优化
在一定的条件下,空气中的氧气与胺液相互接触后,容易使生产设备出现胺液发泡现象。因此,需要合理地运用惰性气体,对胺液储罐正常使用中进行有效地气封处理。选用净化天然气进行气封,一定时间内可以达到天然气生产现场的实际要求。因此,构建可靠的惰性气体保护系统的过程中,技术人员需要对各种惰性气体的自身特性有必要的了解。根据行业规范条例的具体要求,合理地运用惰性气体进行气封处理,实现天然气净化工艺的生产目标。
4 贫液循环泵工艺设计要点及优化
该工艺设计要点为:1)选泵时将其中的富余量作为主要的参数,利用可靠的计算方法对贫液循环量进行合理地计算,确定出符合实际生产需要的扬程大小;2)工艺设备使用过程中,为了减少溶剂损耗,可以采用机械密封法,同时为了延长贫液循环泵的使用寿命,工艺设计中宜采用离心泵;3)运用贫液循环泵时,技术人员应该充分地考虑天然气净化工艺的实际要求,确保这种循环泵的参数设备能够达到生产现场的实际要求。
贫液循环泵工艺设计优化的措施主要包括:1)为了保证天然气处理厂生产现场蒸汽系统运行的高效性,应该选用可靠地设备增强贫液循环泵工作过程中的节能效果,相关的研究报告指出,选用背压式汽轮机作为循环泵的原动机,可以实现设备运行过程中的节能环保发展目标;2)为了降低设备使用过程中的电能消耗率,应选用可靠的水力透平泵;3)将贫液循环泵安装在贫液空冷器之后,减少设备的投资成本。
5 结论
采用可靠的净化工艺,有利于提高天然气的利用效率,降低生产成本的同时改善生态环境质量。因此,相关的技术人员需要明确天然气净化工艺设计要点,采取合理的优化措施增强这些净化工艺的实际作用效果,为天然气资源实际应用范围的扩大提供可靠地保障。具体工作开展中需要对天然气净化工艺要点进行必要的分析,从而完善相关生产系统的服务功能,提高现代化天然气工艺生产水平,促使天然气生产企业在未来的发展过程中具备更大的竞争优势,为我国经济社会的持续发展做出更大的贡献。
参考文献
[1]贾曦.浅析天然气净化工艺设计的要点及优化[J].化工管理,2015(36):169.
[2]黄志伟.天然气高压输配系统应急储备工艺优化设计及工程化研究[D].广州:华南理工大学,2013(11).
[3]诸佳.某含硫天然气净化装置运行方案研究[D].成都:西南石油大学,2015(5).
化工工艺优化范文3
关键词 免修期 检泵 防砂 作业1前言
孤东油田是典型的疏松砂岩油藏,埋藏浅,压实程度差,胶结疏松,主要胶结物以粘土为主。随着油田不断注水开发,油井含水逐年升高,单井采液量增加,地层流体流速加大,粘土矿物膨胀、剥落、分散、运移严重,地层骨架砂遭到破坏,出砂日益加剧。在开发过程中发现,该部分区块单元的的油水井管柱腐蚀特别严重。主要表现在油管、抽油杆、套管、深井泵、地面管网严重腐蚀、穿孔,造成油水井油管、抽油杆漏失断脱等事故频繁发生,油水井停产,生产周期缩短。据统计该部分严重腐蚀的油井平均免修期一般在60-90天左右,每次作业更换油管与抽油杆给油田生产造成大量的管材浪费,作业费用大大提高,经济效益受到影响。
2作业原因的调查与分析
2.1作业原因的调查
针对目前作业现状,对维护作业进行分类分析,发现造成免修期低的主要原因是:管杆设计不合理和新旧油管混用造成抽油杆断脱频繁,斜井管杆和扶正器设计不合理造成的偏磨严重,注水井地面系统效率低和注水井套管损坏严重分注不及时造成层间矛盾地层大量出砂注不进去水而频繁作业,聚合物残留或反吐,管理监督强度不够造成重复作业。
2.2作业原因的分析
2.2.1地层条件影响
油井出砂严重。目前孤东油田以砂岩为主,由于埋藏浅、压实差,同时以强化注水的开发方式生产,油井出砂严重,使井下设备磨损加剧,出现故障,如泵的固定阀尔座刺漏等。高含水(聚合物)强腐蚀。目前孤东油田多数区块综合含水很高,采出液中含有腐蚀性介质、矿化度高,同时部分区块实施三次采油,采出液中聚合物等有较强的腐蚀性,造成泵筒、柱塞、阀、油管及抽油杆、光杆严重腐蚀,进而造成油井故障,而且部分井口的光杆有明显的腐蚀现象。油油稠井缓下回压高,抽油杆在下行时,在井筒中易变形与油管之间产生严重碰磨,导致抽油杆或光杆的超负荷,造成管漏、杆断、光杆断等事故。存在部分供液不足的井,甚至有的井因供液严重不足而间出,生产时动液面很深,使抽油系统在欠载状态下工作,导致躺井。
2.2.2井身结构因素
孤东油田存在部分斜井和水平井,当采用有杆泵抽油系统采油时,如果抽油杆扶正器布局不合理,会造成抽油杆柱在增斜井段与油管之间产生碰磨,而引起杆断和管漏,同时在增斜段,如果油管不进行锚定,也会造成油管与套管之间的碰磨,从而使油管损坏率增加。
2.2.3井下设备因素
井下设备的储存与运输。井下设备的储存与运输均有相应的技术规范,但是由于各方面的原因,没有严格按照技术规范和操作规程进行,造成了井下泵镀铬层剥落、抽油杆弯曲、螺纹损伤,当设备下井,致使抽油泵严重磨损和腐蚀、抽油杆与油管之间的严重碰磨和杆箍之间螺纹联结强度降低,从而造成泵漏、杆断、杆脱、管漏等事故。井下设备及工具的加工质量。有杆泵抽油系统井下设备及配套工具不同程度地存在着质量问题,而油管和抽油杆由于检测手段不完善,其修复后的质量很难保证,如泵阀、柱塞镀层质量差和耐腐蚀性能差,阀罩加工质量不合格,抽油杆和油管上存在缺陷或螺纹加工不合格,井下泵装配质量差,井下封隔器胶皮质量差等。杆柱和管柱设计不合理 。
3延长油水井免修期配套做法
3.1改进常规泵柱塞衬套副的结构
对于部分出砂严重的井或是井下防砂工艺不合理的井,采用易排砂的泵体结构,在柱塞上设置螺旋防砂槽和导砂孔,提高防砂槽的排砂能力减少砂卡、出砂刮伤柱塞和衬套的可能性。应用长柱塞泵、改进衬套结构使上下冲程中柱塞均能出泵筒,消除防砂槽内的存砂,将活塞两端的锥形结构改为柱形结构,防止砂粒进入柱塞和衬套之间的间隙,延长泵的使用寿命。
3.2提高系统设计质量
合理选择泵型、泵级。按照区块特点、油井的地层条件、井身结构和介质环境、供液能力、出砂情况等进行合理选泵,如抽稠泵、防砂泵等。而在斜井中可根据开采要求、防砂工艺等选用斜井泵、电泵等,能有效地解决常规杆、管、柱的偏磨,提高油井的免修期。优化杆柱和管柱设计。充分采用优化设计方法,进一步优化杆柱和管柱的结构,针对部分稠油井合理配置加重抽油杆,提高杆柱和管柱的适应性及抗弯能力,避免杆管之间的碰磨。针对部分斜井,合理设计选用扶正器的类型、位置、个数等,最大程度的减少偏磨,合理采用一体杆的使用,减少接箍的数量,减少磨损。完善井下工具和配套工艺 提高抽油杆扶正器的结构和材质的适应性及分布的合理性,积极开发新型扶正器,采用油管锚定技术,进一步减少油管蠕动和杆管之间的碰磨。完善杆、管修复工艺。进一步完善杆、管探伤检测和综合性能的测试手段,以及杆管的修复工艺,保证修复质量。
3.3强化采油工艺措施
强化防砂工艺措施。根据油井区块出砂程度制定单井防砂措施,充分利用化学固砂、复合防砂和高效防砂管等新工艺技术,减少油井出砂,改善井下设备的工作条件。强化开采参数的设计。针对部分稠油井、供液不足井、综合地层供液能力,合理设计开采参数,避免由于参数的不合理导致管柱等损伤而引起的躺井。
化工工艺优化范文4
【关键词】钻井平台;桩腿;桩靴;焊接
一艘用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业的钻井装置,适合于世界范围内15~91.4米水深以内各种海域环境条件下的钻井作业。该钻井船具有较强的海上作业能力,最大作业水深91.4米时最大钻井可变载荷为3500吨,最大钻井作业深度可达到9144米。
该钻井平台共配置有三条桩腿,每个桩靴下面连接一个桩靴,在作业时,为了能够满足各个区域的不同海况的要求,利用平台上的发电机提供的动力,使得三个桩靴将插入海床,并将船体抬离海面,使得船底离开水面(50英尺)以减少海上的风、波、浪、流对其的影响。
桩靴与桩腿的剪切焊缝共有18条,最大将承受最大将超过20950吨的剪切力。
1.概述
该钻井平台采用荷兰Gusto MSC 设计的CJ系列平台,由于其桩腿根部是焊在桩靴外侧,且桩腿与下滑道及桩靴之间的间隙较为狭小,约135mm 左右,结合升降塔的下部结构以及围井结构,如果按照常规的焊接顺序几乎是不可能的,解决的目标就是如何焊接该段约3米高的焊缝。而且该18条焊缝将完全承受平台升起的重量(最大重量约20950吨),其重要性是可想而知的,如图1所示:
图1
剖面 A-A
2.目前存在的几种合拢工艺
对于该项目,由于桩腿与桩靴的焊缝的特殊性,而且工位的空间特别狭窄,根本无法从外部进行焊接。目前各大船厂对于Gusto MSC 的CJ系列平台在处理桩腿根部与桩靴焊接上共有三种做法。
2.1 将主船体的墩高(件6)升到3.5米以上,将该条剪切焊缝(约3米)完全暴露在外,这样才有工位将该条焊缝焊接。如图2所示:
2.2 保持主船体的墩高(件6)为1.7米,将桩靴(件1)所处的位置挖坑2.2米,同样将该条焊缝(约3米)完全暴露在外,这样才有工位将该条焊缝焊接。如图3所示:
图3
2.3 将桩靴与第一段桩腿提前焊接完毕,并定位于指定位置,然后将升降塔连同升降单元往桩腿上靠,再将围井分段合拢,达到合拢的目的。
3.目前存在的几种合拢工艺
对于任何产品来讲,好的工艺一定既要保证质量、节省成本,同时还要节省工期。上述的三种工艺,均有船厂实施过,但是均有较多的缺陷与制约,分析如下:
对于第一种方案,主船体的墩高将设得太高,墩的材料需求量非常大,船底油漆及其他的安装操作都需要搭很高的脚手架,这将浪费很多的劳动力成本,并且对于后续的工作带来非常大的麻烦。
对于第二种方案,适用于地质比较松软类似沙滩造平台,原则上可以通过挖坑进行焊接,但是同样浪费成本,但对于有的项目的地基是已经经过承压处理,基本不太可行。
对于第三种方案,该种方案对于今后升降塔的三角定位非常不利,因为自升式钻井平台是通过升降装置的精度尺寸来约束桩腿在该装置上保持直线状态,并非通过桩腿的直线度来控制升降装置的精度。几种逆向合拢的方式存在一定的风险,就是尺寸的测量与控制非常麻烦。
4.优化工艺
基于以上三种方案的综合考虑,本研究提出的观点是如何将在暴露在外部难以焊接的焊缝转移至桩靴内部进行施焊,这样无论从成本、质量还是工期上考虑,都可以避免上述的缺陷。在经过了大量的考察、摸索、研究,等比例建模,最终确定了如下优化合拢方案。
优化合拢方案示意图
将原本位于桩靴内的两块的立板-5(EH36-Z)和立板-4(EQ63-Z)提前对接,然后与第一节桩腿-2焊接,再插入至桩靴-1内进行桩靴内部焊接,这样就将桩靴与桩腿之间的焊缝移到桩靴内部,这样就解决了由于桩靴外部焊接工位空间的原因而难以施焊的问题,从而保证了焊接质量。
这样做的优点有:
a. 可以保证该3米长焊缝的焊接质量,已经通过100%MT、UT;
说明:由于桩靴外部的这道垂直焊缝可以在宽阔的工位上进行焊接,不受周围构件的约束,从而提高焊接质量。
由于该平台的特殊性,桩腿的材料均为进口材料,材质非常特殊,屈服强度非常高(690Mpa),这就要求这些材料焊接之前必须进行实模试验,必须经过焊接工艺的评定,找出匹配该种材料的焊材、焊丝以及焊接过程所需的环境、温度等因素影响。经过技术中心焊接实验室多次的反复试验,最终摸索出配套的焊接工艺,该项工程焊评试验计划以及实施共经历了8个月,进行的焊接工艺评定试验高达185项,最终完成了35项的焊接工艺评定。此高等级材料的焊接在整个深圳市乃至全国的行业中具有领先的推动作用。
b. 可以使得升降塔结构的精度控制更加精确;
说明:升降塔结构的精度控制初衷是在桩腿未插入之前就必须进行控制,这点主要是针对第三种方案而言。
c. 可以保持主船体墩的高度(1.7米),施工方便,同时避免材料浪费,从而节省成本;
d. 可以更好地为后续工作提供便利的施工环境,从而提高产品质量;
5.相关联部件安装顺序
为了保证升降装置、锁紧装置、下滑道结构能够与船体、桩腿之间的顺利装配,以及保证之间的精度,结合桩腿与桩靴之间的合拢优化工艺,制定出整个区域各结构的装配流程工艺。
解决方案:
1.下滑道划线定位,焊接下滑道与围井的接缝,包括围井舱内的连接舱壁。
2.定位围井处压载舱的底部平面分段,并只焊接与围井壁的焊缝。
3.锁紧装置机加工完毕后,与下滑道焊接,并焊接锁紧装置与主甲板的焊缝,包括围井舱内的连接舱壁。
4.定位压载舱的垂直平面分段与甲板处的平面分段。
5.焊接压载舱的垂直平面分段和甲板处的平面分段与围井的接缝。
6.再焊接压载舱的三个平面分段与下滑道、锁紧装置的接缝。
化工工艺优化范文5
【摘要】
目的研究大孔吸附树脂分离纯化翻白草中总黄酮的工艺条件。方法比较AB-8,NKA,NKA-9,D-152,D-101,ADS-17等6种大孔吸附树脂对翻白草总黄酮的静态解吸率。结果D-101型树脂对翻白草中总黄酮有最好的吸附分离性能。D-101型大孔树脂分离纯化翻白草黄酮的最佳工艺条件为:柱体积为160 ml, 翻白草提取物上样量为62.5 mg/ml(以湿树脂体积计),先用pH 4的蒸馏水淋洗,再用30%的乙醇洗脱,洗脱剂用量为2.5~3倍湿树脂体积。结论D-101型树脂是分离纯化翻白草黄酮的适宜大孔树脂,纯度超过60%,此工艺可行。
【关键词】 翻白草 总黄酮 大孔吸附树脂 分离 纯化
大孔吸附树脂是一类有机高聚物吸附剂,近年来被广泛应用于天然产物的分离[1]。根据其孔径,比表面积构成类型分为许多类型。翻白草为蔷薇科委陵菜属多年生草本植物[2],主要成分为乌苏酸和大量的黄酮类化合物。近年来,翻白草更多的药用价值被发现,民间流行用翻白草治疗糖尿病并取得不错的疗效。翻白草醋酸乙酯萃取物有较强的降血糖作用,能调血脂、清除自由基、抑菌等,且毒性极小。翻白草的主要药理活性成分为黄酮类物质[3~5]。近年来有关翻白草中黄酮类的测定与分析时有报道[6~7],但是尚未见采用大孔树脂分离纯化翻白草中总黄酮的系统报道,故本实验对AB-8,NKA,NKA-9,D-152,D-101,ADS-17等6种树脂进行筛选,旨在探索适合分离纯化翻白草中总黄酮类物质的最佳大孔树脂及纯化的最佳工艺。最终筛选得到对翻白草中总黄酮有最好的吸附分离性能树脂,且分离和纯化翻白草中黄酮类成分(以翻白草总黄酮为主)纯度达到62.48%,为纯化翻白草提取物奠定了基础。
1 仪器与试药
752p紫外分光光度仪(上海光谱仪器有限公司);AL104电子天平(Mettler -Toledo仪器公司);KQ-500DE型医用超声波清洗机(昆山超声仪器有限公司);DF-101B集热恒温磁力搅拌器(浙江乐清市乐成电器厂);TDZ5—WSD多管架自动平衡离心机(长沙湘仪离心机仪器有限公司);超声波提取仪(北京宏详隆仪器有限公司);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。树脂(天津市海光化工有限公司);乙醇、硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠,均为分析纯。
材料采集于湖南怀化市溆浦县,经鉴定为蔷薇科委陵菜属多年生草本植物翻白草。
2 方法
2.1 翻白草供试液的制备
翻白草粉以4倍量的70%乙醇在超声波功率为610 W超声波循环提取45 min,过滤,减压浓缩回收乙醇,静置冰箱过夜,过滤除去叶绿素备用。
2.2 标准曲线的制备
精密称取在120℃减压干燥至恒重的芦丁对照品10.00 mg,置于50 ml的容量瓶中,加95%的乙醇30 ml,置于水浴上微热溶解,放冷,加乙醇稀释至刻度,摇匀,即为浓度为0.2 mg/ml的芦丁标准品溶液。精密量取已制备的对照品溶液0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 ml,分别置于10 ml具塞试管中,加1.0 ml亚硝酸钠(1:20)溶液,混匀,放置6 min,加0.5 ml硝酸铝(1:10)溶液,混匀,放置6 min,加1 mol/L的氢氧化钠4 ml,再加水至刻度,摇匀,放置15 min,用分光光度法在λ=500 nm处测定吸光度,用最小二乘法作线性回归得芦丁浓度(Y)与吸光度(X)的关系曲线的回归方程式:Y=0.8577X-0.0005 ,R2=0.999 2。
2.3 大孔树脂的处理
将AB-8,NKA,NKA-9,D-152,D-101,ADS-17大孔树脂依次用2倍体积5%NaOH水溶液浸泡24h,1倍体积蒸馏水,2倍体积10%盐酸洗涤,最后用蒸馏水洗至中性。以乙醇湿法装柱,用93%乙醇在柱上流动淋洗,不时检查流出的乙醇液,至乙醇液与水混合(1∶5)无白色浑浊为止,然后以大量蒸馏水洗去乙醇。
2.4 大孔树脂的筛选
将浓度为50 mg/ml的翻白草提取物水溶液分别通过6种不同型号的已预处理好的树脂柱,进行动态吸附。用1%FeCl3检查流出液,待反应呈阳性(检测显色)时,表明已有黄酮流出,树脂吸附达饱和,停止上样,记录上柱量,计算总黄酮吸附量,单位为mg/ml。上样后的树脂柱先用水洗至无色并用浓硫酸检测至无糖反应,再用93%乙醇洗脱至洗脱液无色止。将乙醇洗脱液蒸干、称重、测定总黄酮含量、计算总黄酮回收率。总黄酮吸附量及总黄酮回收率分别按公式(1)和(2)计算:A=BV(1)R=(ET)×100(2)
式中 A:总黄酮吸附量(mg/ml);B:被树脂吸附的黄酮总量(mg);V:湿柱体积(ml);R:总黄酮回收率(%);E:93%乙醇洗脱液中黄酮总量(mg);T:上柱总黄酮量(mg)。
2.5 D-101大孔树脂柱纯化翻白草黄酮类化合物工艺的确定
2.5.1 上柱条件的确定分别称取5.07,10.01,15.17,20.53 g粗提物,溶于50 ml水中,上柱(柱体积为160 ml),吸附30 min后,先用大量水淋洗,直到洗脱液无色并用浓硫酸检测不出糖为止,然后用93%的酒精洗脱至AlCl3检测呈阴性(不显色),收集洗脱液,测总黄酮含量和回收率。
2.5.2 淋洗pH值的确定称取10 g粗提物,溶于50 ml水中,上柱后,分别用不同pH值的水充分淋洗,直到用浓硫酸检测无糖反应为止,再用93%的酒精洗脱,直到用1%FeCl3检测不显色为止,收集洗脱液,测总黄酮含量和回收率。
2.5.3 洗脱条件的确定
洗脱剂的确定:称取10 g粗提物,溶于50 ml水中,上柱后先用大量水淋洗至淋洗液无色并用浓硫酸检测不出糖,然后分别用30%,50%,70%,93%的乙醇洗脱,将乙醇洗脱液分别蒸干、称重、测定总黄酮含量、计算总黄酮回收率。
洗脱剂pH值对翻白草黄酮纯化效果的影响:称取10 g粗提物,溶于50 ml水中,上柱后,先用水充分淋洗,至淋洗液无色并用浓硫酸检测不出糖为止,然后用pH值分别为2,3,4,5和6的93%的乙醇洗脱,至5%FeCl3检测不显色为止,将乙醇洗脱液分别蒸干、称重、测定总黄酮含量、计算总黄酮回收率。
洗脱曲线的考察:按前面所确定的吸附、洗脱条件,取翻白草提取液上柱、吸附、洗脱(柱体积为160 ml),每100 ml收集一次,共收集7份,分别测吸光度值,据此绘制洗脱曲线。
3 结果
3.1 大孔树脂的筛选大孔树脂由于其理化性质不同对吸附分离的影响很大。由于树脂极性、孔径、比表面积、孔容等不同,故性质不同。在所选择的6种大孔树脂中,NKA和NKA-9为极性,AB-8为弱极性,ADS-17为中等极性,D-101和D-152为弱酸性阳离子交换树脂。
由表1可知,D-101型大孔树脂分离纯化翻白草总黄酮效果较好,总黄酮吸附量最高,这是因为翻白草黄酮是一种弱极性物质,在弱极性柱上更容易吸附,同时可能是因为比表面积较大的原因,也较容易洗脱,纯化后总黄酮含量最高,总黄酮回收率也较高,故确定D-101树脂为分离纯化翻白草黄酮的最佳树脂。表1 6种大孔树脂对翻白草黄酮的吸附分离性能比较(略)
3.2 D-101树脂纯化翻白草黄酮的工艺
3.2.1 上柱量的确定结果见表2。
由表2可知,当柱体积为160 ml,粗提物上柱量为10.01 g,纯化后虽然纯化后总黄酮含量略低于上柱量为5.07 g,但总黄酮回收率最高。继续增加上柱量,由于吸附不完全,纯化后总黄酮含量和回收率都明显降低。考虑到纯化效率,粗提物上样浓度以62.5mg/ml湿树脂为宜。表2 不同上柱量对D-101大孔树脂分离纯化翻白草黄酮的影响(略)
3.2.2 淋洗pH值的确定翻白草提取物中含有大量的水溶杂质如色素,可溶性糖等,因此样品上柱后先用水淋洗可除去极性较大的色素和糖等。
由图1可知,淋洗液的pH值对翻白草黄酮纯化效果有一定的影响。当pH值从2增大到4时,总黄酮回收率增大,当pH值大于4时总黄酮回收率减小,以pH 4效果最理想。实验中还发现,酸性水溶液能加快去杂和脱糖,这可能与提取物中糖的种类和性质有关。
3.2.3 洗脱条件的确定乙醇浓度对D-101大孔树脂纯化翻白草黄酮的影响结果见表3。表3 乙醇浓度对D-101大孔树脂纯化翻白草黄酮的影响(略)
由表3可知乙醇浓度对D-101大孔树脂纯化翻白草黄酮有较大的影响,用93%乙醇洗脱总黄酮回收率最大,达72.60%,但由于93%的乙醇也能将其它杂质一起洗脱下来,致使醇洗物中黄酮含量仅为17.22%。用30%乙醇洗脱可能由于解吸不完全的原因,虽然总黄酮回收率较低,但醇洗物中总黄酮的含量最大,达到39.67%。综合考虑以30%乙醇作洗脱剂较为适宜。
洗脱液pH值对D-101大孔树脂纯化翻白草黄酮的影响:结果见表4。表4 洗脱液pH值对D-101大孔树脂纯化翻白草黄酮的影响(略)
从表4可以看出,洗脱液pH值对D-101树脂纯化翻白草黄酮的影响不大,对纯化后总黄酮含量及回收率影响甚微,经统计分析无显著差异,因此,洗脱剂无须调pH值。
洗脱曲线的考察:由图2可见,第5份洗脱液吸光度显著减小,表明此部分洗脱液中黄酮含量很低,绝大多数黄酮在前4份已被洗脱下来,从经济和效率考虑,第5份后可不予收集,只收集前4份,即收集400 ml,故洗脱剂用量定为2.5~3倍湿树脂体积。
4 讨论
D-101大孔树脂对翻白草具有良好的吸附性能,用来纯化翻白草黄酮是可行的。
D-101分离纯化翻白草总黄酮的最佳条件为:柱体积为160 ml, 翻白草提取物上样量为62.5 mg/ml(以湿树脂体积计),先用pH 4的水淋洗,再用30%的乙醇洗脱,洗脱剂用量为2.5~3倍湿树脂体积。D-101大孔树脂按上述确定的吸附洗脱条件可重复使用3次。翻白草黄酮经上述工艺纯化后总黄酮纯度达到52.43%。大孔树脂色谱是吸附原理和分子筛原理相结合的新的色谱方法,其吸附力以分子间范德华力为主;其分子筛作用是由于其多孔性结构所决定。与传统的除杂方法和工艺相比,大孔树脂吸附分离技术具有可使提取的有效成分高度富集,杂质少,缩小剂量。大孔树脂吸附分离技术作为一项新的技术,在国外已广泛被使用,在我国也日益引起高度重视。与传统的提取技术和分离技术相比,大孔树脂吸附分离技术以其独特的优势(所得提取物体积小、不吸潮、容易制成外形美观的各种剂型)在生产研究中越来越被广泛地使用,它是对提取工艺影响最大、带动面最广的技术之一[8]。
【参考文献】
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化工工艺优化范文6
关键词:甲醇生产;工艺优化;节能环保;经济效益
前言
甲醇作为化工生产中的最基本的有机原料之一,其能够在甲醛、醋酸等有机品的生产与农药制备与医药的生产中发挥着巨大的作用。但是甲醇在生产的过程中也伴随着巨大的能源消耗与有害气体的排放,在经济全球化与环保全球化的今天,做好甲醇生产工艺的优化,降低甲醇生产过程中对于能源的消耗与温室气体的排放量,促进低碳环保是现今乃至今后一段时间内化工工程发展的重点。文章将在分析甲醇生产工艺的基础上对如何实现甲醇生产工艺的优化,实现低碳环保进行分析与阐述。
1甲醇生产工艺简介
甲醇是化工生产中的重要的化工原料,在甲醇的生产过程中主要是通过对天然气进行转化来实现甲醇的生产。现今,在国内通过对天然气进行转化来实现甲醇的制备的形式众多、繁杂,归结来说,这些天然气的转化工艺可以分为:一段蒸汽转化法、两段转化法和换热式转化三种方法。在这些方法中,一段蒸汽转化法的后续工艺可以分为补碳和不补碳两种,当采用补碳工艺时,对于补碳的时间选在转化前或是转化后都可以,但是需要有相应的生产流程与其相匹配,不同的补碳时间使得天然气的转化工艺流程有所差异。对于天然气转化过程中采用补碳生产流程的,通过对甲醇生产的设备条件和生产系统进行相应的改进,利用化工厂尾气完成转化前的补碳操作,在实现降低废气排放量的同时,减少了甲醇转化所需消耗的天然气的用量;在提高甲醇生产企业生产效率的同时,减少了温室气体和天然气的消耗量,实现企业的节能环保和经济增效。
2甲醇生产中的一段蒸汽转化法的生产原理
甲醇生产制备过程中采用一段蒸汽转化法的原理如下:在天然气转化的过程中,一部分的一氧化碳和水蒸气会产生化学反应而转化为CO2和H2,在这一反应过程中,CO2的生成速率要远低于天然气转化为CO和H2O的速率,因此,在天然气转化的过程中会存在着大量的氢气,这些氢气的量远远多于甲醇制备所需要的量。通过对甲醇生产过程中进行抽样分析后发现,每生产1t甲醇将会产生约1000m3的H2,这些生产出来的H2在生产回路中不断循环堆积既影响效率又对生产安全造成不小的隐患,生产回路中大量的H2堆积将会使得回路中的生产有效气体的浓度大幅下降,导致甲醇合成系统回路的规模大幅增加,从而使得回路中循环气压缩所消耗的能量大幅增加,氢气则仅仅作为转化炉的燃料进行燃烧消耗,使得大力的氢气被白白浪费。为提高甲醇的经济效益并实现甲醇生产过程中的节能环保,需要对甲醇制备过程中的有效气体的排放与回收利用进行充分的考虑。通过对生产过程中所产生的多余的氢气进行回收再利用,同时补充入生产所需的CO2可以使得甲醇的生产制备过程得以继续进行,从而可以有效的提高甲醇的的产量和降低天然气的消耗量。
3甲醇生产工艺中的优化方案分析
3.1甲醇生产工艺优化的整体设计思想
通过对甲醇一段蒸汽转化法的生产过程进行分析后发现,为提高甲醇的生产效率,降低天然气和温室气体的排放,关键在于要解决好甲醇生产设备中存在于循环管路中的,多余H2问题。解决生产过程中的多余H2存在着以下两种思路:(1)对甲醇生产过程中所存在的多余的H2进行分离、提纯,而后将这些H2用作其他化工产品的原料或是燃料。(2)可以通过在生产系统中进行补碳作用,从而使得生产系统中多余的H2能够再次进行化学反应,使得甲醇的生产量大幅增加。对甲醇生产制备过程中进行补碳作业的方法主要有:(1)对甲醇在生产制备中所排放的CO2尾气进行收集、提纯,并将其重新补入到甲醇的生产环节中。(2)对甲醇制备过程中烟道中的尾气进行脱碳,并继续补充一定量的天然气,使得两者能够一同参与到甲醇的生产制备过程中。(3)通过使用两段转化法来对甲醇生产过程进行补碳操作,可以对二段部分所产生的CO2进行收集、保留,从而提高碳元素在转化其中的含有量。对甲醇制备过程中进行补碳作业时选择何种补碳方式,需要结合甲醇生产企业的实际生产情况进行判断来决定。例如,某一甲醇生产企业补碳作业中使用的是甲醇化工厂中所排放的大量废弃温室气体,在补碳方式中选择一段蒸汽转变法补碳工艺为宜。
3.2甲醇生产工艺的流程优化分析
当使用一段蒸汽转化法来进行甲醇生产时,其生产工艺流程如下:首先对甲醇生产的基础性原料天然气进行提纯净化。其次将净化完成的天然气与生产排放回收的提纯CO2气体相混合,使得两者一同进入到饱和塔中,并在转化炉中完成转化。最后对转化完成的气体进行压缩处理,从而使得甲醇合成和压缩的流程能够有效的结合,完成甲醇合成后继续通过三塔流程完成对于甲醇的精馏、提纯,从而得到精纯的甲醇产品。
3.3做好甲醇生产过程中的补碳
通过对甲醇制备过程进行一定的改造,采用辐射加热的方式完成补碳,对CO2进行补充来减少甲醇在生产过程中对于天然气的需求量,降低生产成本。优化后的甲醇生产流程如下:首先完成对于生产所需要天然气进行加氢和脱碳提纯。其次对完成处理后的天然气与回收净化的CO2混合气一同送入到饱和塔中进行生产转化。再次将合成转化的气体送入到一段蒸汽转化炉中,在转化炉中完成甲醇生产的补碳作业,经过一番混合转化,天然气已经变成了CO2、H2和CO的混合物。并对混合物气体做好抽样分析,对混合气中各成分的含油率进行一定的调整,使其更适合与后续的合成生产,调整后的数值应当控制在2.05~2.1之间。最后将调整到位的混合气送入到甲醇合成塔中进行甲醇的合成,对一段蒸汽转化炉中所产生的反应气体进行冷却处理后导入到压缩机组中,对H2回收利用后将剩余的气体作为甲醇生产所需要的燃料使用,对于生产出来的甲醇需要继续通过甲醇精馏装置进行提纯,最终得到生产所需要的精甲醇制品。
3.4甲醇生产工艺优化后的效果评估
通过对改造后的甲醇生产流程进行统计分析后发现,生产单位甲醇所需要的天然气、废气排放量等都有不同程度的降低,以生产中所需要的天然气为例,补碳改造后甲醇生产所需的天然气由原先的1000m3降低到890m3,极大的降低企业的生产成本;补碳改造后,甲醇生产过程中的CO2和CO的转化比提高到了2.2,从而使得循环管路中的H2的利用效率大幅提升,减少了甲醇生产中的温室气体的排放,使得整个甲醇制备更为节能、环保。
4结束语
甲醇是重要的化工生产原料,在竞争日益激烈、人民环保意识不断加强的今天,通过对甲醇生产流程进行改进优化,在提高天气利用率的基础上减少了温室气体的排放,促进了化工生产的节能环保。
参考文献
[1]徐华银,刘会桢.前补碳工艺在甲醇生产中的节能减排作用[J].石油和化工节能,2011,1.
[2]杨小艳.天然气蒸汽转化制甲醇装置节能改造设计[J].化肥设计,2003,4.