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煤化工工艺概述范文1
关键词: 《煤化工》 教学改革 教学方法
一、概述
《煤化工》课程是涵盖煤化学、化工原理、反应工程等内容的综合性学科。此门课程通过对煤化工产品开发的生产原理、生产方法、工艺计算、设计、操作条件及主要设备等的介绍,使学生具备煤化工专业的坚实基础,对煤化学工业的原料选择、工艺路线设计优化、典型单元操作及化工工艺的实现有深刻的认识和理解,具备对煤化工工艺流程进行分析、设计、改进及开发新工艺和新产品的能力,从而更好地服务于煤炭行业。淮北市是全国五大煤炭生产基地之一,地质储量100亿吨,远景储量350亿吨。2011年原煤产量达3373万吨,居全国第四位。淮北师范大学(以下简称“我校”)坐落在淮北市,发展煤化工专业有着得天独厚的地理优势。为了满足淮北及周边矿业集团对煤化工专业人才的需要,我校化学与材料科学学院在化学工程与工艺专业开设了《煤化工》专业必修课程。但是,在教学实践中作者发现学生对这门课程的学习疏于对课堂内容的理解和思考、学习兴趣不高。为了充分调动学生积极性和主观能动性,使我校学生在将来的工作岗位上更有竞争力,作者对《煤化工》课程的教学大纲、教学内容安排、教学方法和手段进行了一系列的探索和改革。
1.教学内容的相应调整
由于我校仅开设了煤化工课程,学生对煤化学相关的名词概念不了解,对于教学内容备感生疏。因此,我及时调整教学内容,制定适宜的教学大纲,首先穿插介绍一些煤化学相关内容,包括:煤的生成、煤的结构、煤岩学、煤的物理性质、煤的化学性质等内容。着重强调煤的分子结构理论,探究煤的结构与组成和性质之间的关联性,寻找组成和性质的变化规律。同时在教学中总结煤化学理论与煤化工的相关知识之间的联系,使学生对煤化工的相关知识有了深刻的认识,从而增强了对本课程的兴趣。其次是,对于煤化工课程的重点内容,如:煤焦化、煤的液化和煤的气化,做重点介绍。尤其对工艺原理,流程,以及设备装置的结构特点,结合图片和实例做细致具体讲述,使得学生对煤化工的重点知识有更加深刻的认识。既增加了学生学习的兴趣,又提高了其学习的积极性。
2.课堂教学方法多样化
考虑到三年级学生已经完成了对化学基础课程的学习,对于化学理论知识已经有了一定的认知。因此,在教学方法上,我将传统的以教师讲述为主的单一课堂教学模式,转变为讨论式、启发式的新型教学模式,让学生参与到课程的讨论中来。通过布置专业课题或就自己感兴趣的课题,让学生课下查阅相关资料,课上积极参与互动讨论,大胆提出自己的见解,突出学生的主体作用,发挥教师的导向作用,从而调动学生的学习积极性,提高学习效率,促进学生技能的全面提高。同时要强调的是,学生为查阅资料,准备材料花费了不少精力,教师须及时跟踪,认真批阅和讲评,从而提高学生的积极性。
3.充实并更新教材内容
现今,国际煤化工行业发展迅速,许多新技术、新成果不断被应用于生产之中。老的流程工艺逐渐被自动化程度更高的新工艺、新设备所取代。因此,在介绍教材上成熟老工艺流程的同时,要适当穿插与当今煤化学和煤化工发展前沿相关的内容,增加关于当今世界上的最新工艺、设备的讲述,使学生对当今新的工艺流程有更多的认识。因此对于教师而言,仅仅掌握教材上的内容是远远不够的,还需要时时跟踪当今煤化工发展的前沿理论,更好地充实自身理论水平,这样才能更好地激发学生学习的兴趣。另外,由于《煤化工》具有实践性较强的特点,教学过程中必须注意理论联系实际,把教学和实际生产过程有效结合起来,使学生既能在实践中加深对书本知识的理解,又能提高动脑、动手的能力。为此,根据学校周边厂矿企业生产实际,我们走访焦化厂,了解其生产工艺(备煤工艺,炼焦工艺,化产工艺,甲醇工艺,干熄焦工艺),并将具体生产工艺流程的相关知识增加到教学活动中,理论联系实际,使学生对实际工业生产有了更深刻的认知。既增加了学生的学习兴趣,又使学生对企业的生产流程有了更加清晰的认识,得到了用人单位的一致好评。
4.传统教学与多媒体教学相结合
煤化工课程内容涉及大量的设备图和工艺流程图,采用常规的板书,在黑板上画流程图耗时耗力,不能满足现代化教学的需要。此外,板书绘制的流程图为二维平面图,学生对设备构件的立体构型、工艺流程中原料和产品流向等没有完整的概念。学生理解起来非常吃力,教师讲授过程同样费力。引入多媒体教学可以有效地解决上述问题,实现教学目的。借助多媒体辅助教学软件,开发了煤化工多媒体辅助教学课件,尤其是工艺原理图、设备示意图,可以借助专业绘图软件直观、形象地向学生展现,可以帮助学生理解复杂的装置立体结构和工艺流程图,增加学生的学习兴趣及理解程度。此外,借助于网络上丰富的教学资源来充实课堂教学内容,在教学过程中根据具体需要,及时地向学生介绍国内外最新的煤化工生产工艺流程和技术等,并对国内外知名煤化工企业的最新动态、发展趋势需求等进行信息传递,使学生不仅加强和巩固了理论知识,增加了学习的积极性和主动性,而且提高了学生再就业环节中的适应能力和解决实际问题的能力,从而更好地服务于企业和社会。
总之,通过激发学生的学习兴趣、调整教学内容、结合煤化工研究的前沿理论、传统教学与多媒体教学相结合,能提高煤化工教学的质量,满足经济日益发展对创新型人才的需求。教师要想取得更好的教学效果,就要有创新意识和科研进取精神,不断完善教学内容,调整教学方式更好地为学生服务,提高教学质量。
参考文献:
[1]张香兰,王启宝.《煤化工工艺学》教学中问题启发式教学方法初探[J].化工时刊,2011,25(10):64.
[2]沈扑.《煤化工工艺学》课程的教改实践与探索[J].新课程研究,2010,177:37.
煤化工工艺概述范文2
关键词：煤化工 含氰废水 处理
一、概述
我国“多煤少油”的能源结构特点，使得新型煤化工成为未来中国油气资源补充和部分替代的新方向[1] [2]。2013年1月23日，中国政府网了《能源发展“十二五”规划》。规划提出，重点在中西部煤炭净调出省区，选择水资源相对丰富、配套基础条件好的重点开发区，建设煤基燃料、烯烃及多联产升级示范工程。我国煤炭资源和水资源分布极不均衡。煤炭资源量丰富的地方，同时也是水资源缺乏的地方，有些地方甚至没有纳污水体。水资源和水环境问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈。寻求处理效果更好、工艺稳定性更强、运行费用更低的废水处理工艺，实现废水“零排放”的目标，已成为煤化工发展的自身需求和外在要求[3]。
煤化工气化工艺中会产生含氰化合物，存在于气化污水中，氰化物具有毒害作用，当废水中氰化物的浓度超过排放标准时（浓度小于0.5mg/L），必须进行破氰处理。污水处理工艺大多为生物膜处理工艺，所以含氰气化污水在进入污水处理站之前必须进行预处理，避免气化污水中氰化物对污水处理站膜生物产生毒害作用，降低污水处理工艺的处理效果。
近年来，破氰处理的方法有很多种，主要有化学法、物理法、物理化学法和生化法。其中化学法主要是氧化和加压水解法，生化法主要针对于氰化物的浓度低于几十毫克的低浓度废水。本文主要针对加氯氧化法、臭氧氧化法及微生物降解法进行比较，寻求最佳处理方案。
二、氰化物去除方法
1.加氯氧化法
加氯氧化法是国内外普遍采用的一种方法，利用氯氧化氰化物，将氰化物分解成低毒物或者无毒性的物质。一般加氯氧化法必须在碱性条件下进行，又称碱性氯化法。在碱性的含氰废水加入高价态的氯氧化剂，氧化剂一般用Cl2、漂白粉、次氯酸钠、亚氯酸盐等。在碱性的环境环境中，会生成OCl-离子或者高价态的氯化物，这些高价态的氯化物首先将溶液中的氯化物氧化成氰酸盐，又进一步将其氧化成二氧化碳和氮[4]。加氯氧化法反应需要在pH为11的碱性条件下进行，操作比较简单，再加入氧化剂后搅拌使其接触充分即可。在水量和浓度变化的含氰废水中均可用加氯氧化法进行处理。
加氯氧化法的特点是处理效果好、操作比较简单，便于管理，在生产过程中可实现自动化，其工艺比较成熟并被普遍采用。但是，在处理后污水中含有部分余氯，产生的氯化氰气体毒性很大，并且能腐蚀设备，增加费用。在经过多次试验后，发现利用二氧化氯来代替氯气作为氧化剂，二氧化氯比氯气氧化性更强，并且操作安全简便，但是，二氧化氯对温度和光较敏感，难以运输，需要现场制取。
Parga等在气体喷射水力旋流器中使用二氧化氯去除废水中氰化物，研究结果表明在pH为2～12的条件下，二氧化氯能够比较彻底的去除废水中的游离氰。并且在碱性条件下，能够处理铁氰络合物，其去除率高达78.8%[5]。施阳等在有助剂焦磷酸钠存在的环境中，进行了二氧化氯处理含铁氰化物废水的研究，研究表明：在pH为5～9的条件下，焦磷酸钠与铁氰化物物质比为1.2：1，反应时间为1小时，二氧化氯投加量大于理论量20%的条件下，处理后水中氰化物含量为0.5mg/L以下[6]。
2.臭氧氧化法
臭氧具有极强的氧化能力，电极电位为2.07Mv，仅次于氟，可以氧化其他氧化剂不能氧化的物质，臭氧氧化氰化物的化学反应机理为：
2CN-+2H++H2O+3O2-2H2CO3+2O2+N2
臭氧首先将氰化物氧化为氰酸盐，氰酸盐再经过水解后生成氮和碳酸根。为了加快反应速率，常加入铜离子作为催化剂。
臭氧氧化法的特点是：工艺简单、操作方便，不需要药剂的运购，只需臭氧发生器即可。产生的污泥量比较少，并且增加了水中的溶解氧，一定程度上抑制了厌氧生物的作用，使污泥不容易产生臭味。但是，臭氧的生成费用较高，臭氧产生需要消耗大量的电能，在缺少电能的地区难以推广，臭氧发生器的设备较复杂，维修困难，在工业的应用中受到了一定的限制。
Monteagudo等分别在O3、O3/UV、O3/H2O2照射和O3/H2O2/UV的照射条件下处理含氰废水，结果表明：在这几种照射条件下氧化反应都按照一级反应进行；在O3照射的条件下pH为12时处理效果最好；O3/H2O2、O3/UV照射和O3/H2O2/UV的照射条件下pH为9.5时处理效果最好[7]。
3.生物处理法
生物处理法主要包括微生物处理和植物处理两种。常用的微生物处理主要是生物膜法和活性污泥法。为生物法是当污水中氰化物的浓度较低时，微生物以污水中的氰化物为碳源和氮源，进行代谢活动将污水中的氰化物水解成CO2和氨。近几年，生物处理含氰废水逐渐成为研究的主要方向。生物法的特点是能够解决对金属络合物降解不彻底的问题，但是这种方法须在氰化物浓度较低的废水中进行，并且成本较低。对于氰化物浓度大于200mg/L的废水则需要采用联合工艺，设备复杂，费用较高，操作复杂。
三、结语
近年来，中国在处理含氰废水方面已经达到了世界
先进水平。含氰废水的来源有多种，在选择废水处理方法时需要综合考虑各种因素，寻求多种处理方法结合取得最佳处理效果。煤化工事业发展迅速，同时面临的废水处理问题不容忽视。在认真考虑煤气化废水水质水量后，合理选择破氰处理的工艺技术。从国内外废水处理技术的理论和实践来看，含煤化工气化氰废水的处理正在向“零排放”方向发展，走清洁生产之路。
参考文献：
[1]黄开东，李强，汪炎。煤化工废水“零排放”技术及工程应用现状分析[J]。工业用水与废水，2012，43（5）：1-6.
煤化工工艺概述范文3
关键词：煤气化技术 煤化工 选择依据
中图分类号：TQ54 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0100-02
中国是世界上公认的产煤和用煤大国，中国一年煤的产量在10亿 t左右，其中大部分用于电力行业和私人使用，使用过程较为简单，一般为直接燃烧，通过煤化工进行产气的比较少。但是随着近年来国际油价不断攀升，天然气供应欠缺，我国的煤化工产业亟待发展。
1 煤气化技术概述
煤气化技术就是以煤作为原材料，采用各种化学反应和化学技术，在CO加H2合成各种化工产品，从而达到减少天然气、石油等稀缺资源消耗的目的，优化我国能源结构。现代煤气化技术中最为活跃的就是气流床反应器。气流床反应器是20世纪80年代以后随着洁净煤气化工艺的开发研究而发展起淼模它以干粉煤或者水泥浆作为反应原材料，进行单系列的大规模加压气化，从而大大促进了合成气产业化、规模化的进程，并且气流床反应器生产的合成气气化指标较好，是现代煤气化的主流技术之一。
现代煤气化过程一般分为3个步骤层次。第一层：煤合成气。将干粉煤和水泥浆等原材料经过部分氧化方法加工成为CO和H2的合成气；第二层：合成气加工；第三层：深加工。煤气化中的深加工以加工甲醇和烯烃的下游产品为主，产量较大，同时也是我国目前整个化工行业的支柱。
2 煤气化技术种类
目前，煤气化技术种类有几十种，该文采用按照煤气化炉分类的方式对煤气化技术进行研究，按照这种分类方式煤气化技术主要有3种，分别为固定床气化工艺、流化床气化工艺、气流床气化工艺。
2.1 固定床煤气化工艺
固定床气化炉目前常见的有U.G.I间歇式气化和鲁奇Lurgi连续式气化2种。
U.G.I间歇式气化炉历史较长，使用至今已有100多年历史。U.G.I间歇式气化以焦炭或者无烟煤为原材料，气化剂采用水蒸气或者空气，在常压下生产合成气。虽然该U.G.I间歇式气化炉已经使用了100多年，但是由于其在发展的100多年来改善较少，仍然沿用很多旧的技术手段，工艺落后，对原材料的质量要求也很高，产品质量和数量都有限，并且对环境的污染严重，所以该工艺在如今的时代背景下已经属于淘汰型工艺，大部分煤气化企业都禁止使用该工艺。
鲁奇Lurgi连续式气化是在U.G.I间歇式气化的基础上发展起来的，它以U.G.I间歇式气化的相关工艺为基础，由西德鲁奇公司于20世纪40年代开发出来，目前属于第一代煤气化工艺。鲁奇Lurgi连续式气化炉对煤气化原料要求较低，块状粘结性贫瘠煤即可，气化剂和U.G.I间歇式气化一样采用水蒸气或空气，在加压的条件下可以连续生产煤气。
2.2 流化床煤气化工艺
流化床煤气化工艺是介于固定床煤气化工艺和气流床煤气化工艺之间的一种煤气化技术。流化床煤气化工艺的第一个生产装置是在20世纪20年代德国制造成功的温克勒煤气化炉，但是该炉并未取得预想的效果，因为其存在很多缺点，比如气化压力低、容量小、碳转化率低等。后来人们针对温克勒煤气化炉存在的缺点进行了针对性改善，制造出了现代流化床煤气化工艺使用的HTW高温温克勒煤气化技术。
HTW高温温克勒煤气化炉对原材料要求较低，褐煤、长焰煤以及其他粘结性不强、化学反应较为灵活的煤都能作为煤气化原材料，原材料入炉粒度控制在0～10 mm即可。该煤气化工艺生产能力较强，其产量是相同规模、相同气压固定床气化炉的3～4倍，其单台耗煤量约为160 t/h。
2.3 气流床煤气化工艺
气流床煤气化工艺又分为干法气化和湿法气化2种。干法干煤粉气化技术主要有Shell工艺、GSP技术。湿法料浆气化技术有GE工艺、多元料浆气化技术等。
3 煤气化技术选择依据
现代煤气化技术的选择依据主要有煤质因素、煤气化技术指标以及下游产品需要3个因素。
3.1 煤质因素
我国煤的储量丰富、种类齐全，从褐煤到无烟煤都有一定量的储存，只是储量有差别。在煤结构的选择中，煤质不同会直接影响煤气化技术的选择，并且对于煤气化过程的工艺配置和产品也有很大影响。煤质因素主要包括以下几点。
（1）水分。水分不同使用的煤气化炉型也不同。水分含量为8%～10%时采用固定床煤气化技术。采用气流床和流化床时要求水分含量小于5%。如果是采用气流床对烟煤进行气化，要求原材料含水量小于2%。
（2）灰熔点、灰组成。灰熔点即灰分熔融时的温度，灰组成影响着灰熔点。
（3）成浆性。成浆性对湿法气化影响较大，成浆性好，气化指标就好。
（4）发热量。发热量即煤的热值。热值越高，单位煤量产出的气量就越大。
以上4个为影响煤质的主要因素，在进行煤气化技术选择时需要充分考虑这4点因素。
3.2 煤气化技术指标
煤气化指标主要包括以下几点，进行煤气化技术选择时应充分考虑这些因素。
（1）产气率。产气率是单位重量的原料产生的气体体积与原料重量的比，一般表示为m3/kg。产气率是进行煤气化技术选择时首先需要考虑的问题，它关系到投资方的效益问题，因此在进行技术选择时必须将各种煤气化技术的产气率进行比较分析。
（2）技术成熟与可靠性。进行煤气化产业化时必须选择技术成熟、可靠性高的技术。气流床湿法气化法在我国已有20多年的应用历史，技术较为成熟，可靠性高。气流床干法气化法在我国使用较少，但是正在积累使用经验，相比其他技术可靠性较高。
（3）消耗与成本。消耗与成本是指生产1m3（CO+H2）时使用的原材料、气化剂和电的量。
（4）三废排放及处理。煤气化过程可能产生废气、废水、废渣，先进的煤气化工艺产生的“三废”较少，处理方便，所以选择煤气化技术时要考虑到三废排放与处理。
（5）投资。企业在选择煤气化技术时还要充分考虑自身经济实力，根据具体实际情况选择合理的方法。比如同等规模的气化系统，采用Shell法、GSP法、多原料法的投资比例为1.8∶1.2∶1。
3.3 下游产品需要
在化工生产中选择煤气化技术时还要考虑煤气化下游产品的需要，根据下游产品的用途，比如是用于生产甲醇、合成氨，还是用于发电、生产燃料气等来确定采用何种工艺技术。图1列出了各工艺强调的合成气质量指标。
4 结语
通过上述对煤气化选择依据的研究分析可以得出如下结论。
（1）当原材料为褐煤时，可以选用Lurgi炉或者干煤粉气化技术。
（2）原料煤为烟煤或者其他成浆性适中、变质性较高时，可以选用湿法气化技术。
（3）下游产品为还原气或者原料气时，可以选用干煤粉气化或者Lurgi炉。
（4）下游产品为合成氨、合成油或者甲醇时，可以选用湿法气化技术。
该文从理论出发，对煤气化技术的选择依据进行了分析，在实际应用中各企业可根据这些因素对各种煤气化技术进行评价分析，选择节能无污染，成本较低、投资少效益高的技术方法。
参考文献
煤化工工艺概述范文4
关键词：煤化工企业；空分设备；工程设计方案；技术选择
近年来，随着科学技术的更新换代，我国煤化产业也在不断发生着改变。目前，我国新兴的煤化工企业中所应用的煤气化装置、设备大都应用纯氧或者富氧的气化操作方式，由此，在这种情况下，如何通过恰当的方式获得稳定的、优质的、高性价比的纯氧空气就成为了我国煤化工企业管理者们所研究的重点。其中空气分离法（即空分法）的出现在很大程度上为我国煤化工企业获取优质的富氧、纯氧空气提供了可能，并逐渐的被我国煤化工企业所应用开来。
1煤化工企业空分技术的概述及其分类
1.1煤化工企业空分技术的概述
空分技术，大都是指针对空气的分离技术。现阶段，常见的空气分离技术由吸附法、膜分离法以及低温法共同组成。空气分离技术，通过对空气进行压缩、净化、加热、制冷、溜粹等五个环节共同的相互作用，以期为该技术的使用者提供其所需要的纯氧或富氧空气。目前，煤化工艺中通常应用低温空气分离技术进行工业用氧的萃取操作。
1.2煤化工企业空分技术的分类及空分技术的选择
(1)煤化工企业空分技术的分类
根据研究表明，煤化工企业中常见的空分技术可以分为低温和非低温两种，常见的非低温空气分离法包括吸附空气分离法、膜分离空气分离法和化学空气分离法，但是尤其其分离空气不符合需求、难度较大等问题在很大程度上抑制了该类型方法的推广，由此，低温空气分离法是较常应用于实际的煤化工空气分离操作中的并凭借其可以同时分离、生产工业氩（空气中的一种微量气体元素，是一种无色、无臭的优质惰性气体）等优势使其具备了不可替代的竞争优势。
(2)煤化工企业空分技术的选择
截止到20世纪中期，变压吸附法的顺利研发使得投入较少投资获得较大收益的空分技术应用成为了可能，变压吸附法的开发成功，改变了传统空分技术中设备庞大、占用了大量的企业资源的问题，使得中、小规模企业应用富氧、纯氧进行日常生产成为了可能，扩大了其使用范围的同时降低了应用空分技术的“门槛”，使得煤化工企业空分富氧技术能够在更过的生产、经济领域获得较好的应用。与此同时，在20世纪80年代，随着人们对于高分子材料科学研究的深入，膜分离空分技术逐渐走进人们的视野中，它的出现标志着煤化工企业已经朝着高分子科学化的方向飞速的发展，新型的空分技术已经能在很大程度上满足人们的实际生产需求。但是，再先进的空气分离技术都需要配合优质的工程设计方案，才能够从根本上更好、更高效的为煤化工企业所服务。
2煤化工企业空分技术的选择与工程设计的关系
就目前来说，煤化工企业空气分离技术的工程大都由空气分离设备的制造、工程设计以及空气分离设备的应用、维护、管理三个部分共同的组成，其三者间应该是“相辅相成”的关系，其三者共同为煤化工企业的空气分离操作提供着基础的保障。本文认为，空气分离设备与工程设计的关系主要由下述几点：首先，飞速发展的科学技术，为空气分离设备的工程发展提供了前期保障。近年来，随着用液氧内压缩方式“代替”传统空气分离设备中“加氢脱氧”工作，很大程度上简化了煤化工企业厂房的占地面积情况，紧凑了整体布局，减少了不必要的建设项目、人员支出，从而降低了企业的投资情况。其次，空气分离设备的充分应用需要配合着优秀的工程设计支持。新型空分技术的出现为传统的、“刻板的”空分工程设计带来了新的生机的同时，优秀的空分技术一样需要搭配着好的工程设计方案，才能使得其技术效能最大化，例如，在新型的空分技术情况下，工程设计方案可以一改传统方案中主厂房必然二层的设计，可以将主厂房设置成更加美观、实用的一层布置或露天布置，只需要在原有基础上加重对地面管线、配电等设施的注意便可，便可以获得良好的设计、应用效果。
3结语
综上所述，随着科学技术的不断发展，我国煤化工企业的空气分离技术也愈发的朝着更加专业化、高效化、实用化、标准化方向发展，所以，在保证质量的前提下，如何通过合理、恰当的方式降低企业能耗方面的支出成为了后续研究的主要工作，在实际工作中着重对这一类问题进行研究，从中探究能够“节能减排”的重要方法，为我国煤化工行业的空气分离技术发展作出理论贡献，进而促进我国国家经济的绿色发展和化工业的可持续发展，以此增强国家实力。
参考文献：
[1]任树强,曲顺利.煤化工企业空分技术选择与工程设计[J].氮肥技术,2009(03).
[2]张学亮.煤化工项目配套空分技术的选择[J].煤化工,2017(01).
煤化工工艺概述范文5
关键词：煤化工；设备事故；控制
1煤化工机电设备故障概述
煤化工机电设备在运转中发生的故障主要有两大类：第一类为机电设备的性能故障。性能上的故障主要表现为活塞式压缩机存在的问题，如，排气量过小、排气温度过高等。另外，还有换热器换热性能、汽轮机负荷处理降低、离心泵扬尘能力下降等问题。第二类为煤化工机电设备（磨矿机、离心机、高压锅炉、进料泵、离心泵、防腐泵等）本身的机械故障。这类机械故障主要是由于长时间的运转导致磨损、疲劳等产生的，最后导致出现污染、腐蚀、噪声、温度过高、机械毁损等设备故障，严重时还会造成人员伤亡。据相关资料显示，机电设备在使用过程中其状态是一个变化的过程，因此，随着机电设备使用时间的推移，其故障也在不断发生变化，一些机电设备新故障的产生也加大了维修工作人员的工作难度以及工作量。
2新型煤化工机电设备发生事故的原因
2．1机电设备陈旧
目前，我国一些煤化工企业过度重视经济效益，只注重产品的质量，而忽视了机电设备管理的重要性，只是将机电设备作为生产的一种辅助工具，在机电设备的改造中没有建立完善的设备更新机制，具体的措施也并未真正贯彻落实。这就导致大部分煤化工企业生产基地中的机电设备陈旧、老化的问题都相当严重，一些老旧的设备和材料，如非阻燃电缆、少油断路器、电控等都应该被淘汰，但事实上在很多煤化工企业中仍旧在运用这些老旧的设备进行生产，甚至有的设备“带病”工作，这就造成了极大的安全隐患，严重时甚至会导致人员伤亡。
2．2机电设备维修与保养存在的问题
在煤化工生产过程中，为了最大化的经济效益的实现，企业并未对煤化工设备进行必要的管理，如，设备没有定期更换、定期维护等。在很多大型煤化工企业中，没有配备专业的机电设备维修队伍，有的维修工人甚至对机电设备的功能等都不够了解，这就导致很多大型设备遇到问题无法及时发现，或没有有能力的维修工人进行处理。另外，机电设备在生产的过程中还容易受到腐蚀性物料的损害，长时间没有进行维护和修理也极易造成安全事故。
2．3工作人员操作不当
煤化工设备在生产运行过程中，现场的操作人员并未经过任何培训就参与到生产过程中，这就缺乏专业的知识以及实际的经验，其操作存在不规范甚至违规的情况，这就会导致设备的运行很有可能因为不规范的操作而存在极大的安全隐患。
3解决煤化工机电设备故障的对策
3．1建立健全机电设备更新机制
煤化工企业在注重自身经济效益的同时，还必须重视起对机电设备的管理以及资金的投入，只有拥有了良好的设备才能够生产出具有竞争力的产品。机电设备对于煤化工企业而言是获得生产效益的关键要素，没有好的设备就无法生产出好的产品，且一旦出现设备事故，对于一个企业来说也是极为严重的打击。因此，煤化工企业应该对自身生产基地的机电设备建立一个完善的资金投入计划以及设备更新机制，及时对老旧设备进行检查或更新，在开展设备制造工作之前，相关负责人需要根据实际情况，确定产品参数、选好生产材质、改善工艺环境等，然后严格落实设计流程，以实现预期制造目标，确保设备的安全稳定性、可靠性与可操作性，从而有效地降低事故发生率。
3．2建立完善的机电设备安全管理机制
在重视设备安全的基础上，企业要建立一套科学可行的设备管理体系，首先，保障设备的正常运行，为系统的安全稳定运行提供有力保障。煤化工企业在安装机电设备的时候应该严格按照安装说明书进行，等待安装人员将机械设备安装完毕后交由专业的检查部门进行检查，鉴定合格以后该设备才能投入使用。煤化工企业建立的设备安全管理制度主要是针对设备维护提出的规定，具体内容主要是定期更换、维修设备，以确保设备的安全性，从而维护企业的正常生产。此外，煤化工企业在控制与预防设备事故的过程中，还需要根据实际情况，制定相应的激励措施和责任机制，为设备后期运行的强化奠定良好基础。
3．3加强机电设备操作人员培训
设备操作人员的操作技能和安全知识技能过硬才能有效地避免由于操作不当引起的机电设备事故。因此，煤化工企业必须足够重视对机电设备操作人员的培训工作，应定期对员工的设备操作技能进行培训，特别是有新设备引入时需要对所有设备操作人员进行一个系统的培训方可投入工作。设备的正常运转依赖工作人员的正确操作，良好的操作和维护保养能够延长机电设备的工作寿命及降低机电设备的事故发生率，这就能够为煤化工企业有效地降低机电设备的购置成本及维修成本，从而提升其经济效益。另外，企业还可以定期或不定期开展设备操作考评，对员工的设备操作技能进行定期的考核，这样可以有效提升员工的操作技能，杜绝由于操作不当引起的机电设备事故。
4小结
总而言之，煤化工企业必须重视起对机电设备的安全管理，建立完善的设备更新机制和安全管理机制，另外，还应该加强对设备操作员工的培训和考核，全方位地提升企业设备管理水平和员工操作能力，这样才能有效杜绝机电设备事故的发生，保障煤化工企业生产系统安全平稳运行。
参考文献：
［1］汤铸，艾德春，梅培军．我国煤矿安全形势及事故原因分析与控制［J］．六盘水师范学院学报，2014，26（2）：47－52．
煤化工工艺概述范文6
关键词：大型空分；后备系统；工程设计优化
1后备系统低温管道常规设计概述
随着国民经济的快速发展，空分装置的建设规模越来越大，特别是目前煤化工装置配套的空分装置，这些装置一般都要求空分装置在事故状态下其后备系统能连续稳定的提供气体。所以该类空分装置后备系统的液体贮槽和后备低温泵也配备的越来越大，贮存在贮槽中的低温液体产品通过贮槽下部的送液管经低温后备泵加压汽化后送至后续化工装置，其流程图见图1。低温液体贮槽的送液管道常规设计为不锈钢管道由贮槽内槽底部穿出内槽，在外槽外壁开孔后水平送出，贮槽外露部分送液管道用焊接有膨胀节的不锈钢保冷套筒内部充填珠光砂保冷，图2为液体贮槽常规的外接管道形式（管道未保冷）。通常贮槽供货商与用户的设计供货分工界限为贮槽外送液体管道上的送出截止阀，外露的低温液体管道通常用泡沫玻璃或聚异氰尿酸脂（PIR）等耐低温的绝热材料进行保冷后接至后备低温泵，图3为液体贮槽外接管道保冷后与低温后备泵的常规连接形式，贮槽至低温泵间阀门的保冷随管道同时进行。
2大型低温液体贮槽送液管道常规设计的问题和不足
大型特大型煤化工空分装置往往设置大型低温液体贮槽，一般容积都在1000m3以上，2000m3、3000m3已不鲜见，低温液体贮槽的送液总管的直径往往都在DN150以上，国内某项目60000等级的空分项目配套的1500m3液氧贮槽的外送液氧总管直径为DN200，新疆某煤制油项目100000等级的空分项目配套的两台2500m3液氮贮槽的外送液氮管也是DN200，并且全部都设置为双路送出，充分考虑了供液系统的安全性。如此大规格的低温液体管道若采用常规布置设计和保冷，即出贮槽后的低温管道到后备泵全部采用泡沫玻璃保冷，由于其密度为180kg/m3，施工后管道附加荷载大，且泡沫玻璃的导热系数为0.06W.m-1.C-1，为珠光砂的两倍，其保冷受现场施工质量的影响，并且管道上的阀门及仪表和排液管线接口在保冷施工中如处理不好，其保冷材料对接的缝隙部位往往会成为薄弱环节，在设备实际运行过程中经常会产生跑冷现象(有些用户现场用PU硬质聚氨酯泡沫发泡保冷，虽然聚氨酯泡沫导热系数低，通常≤0.027W.m-1.C-1，但由于长期在低温场合下使用宜冷脆，现场发泡的施工工艺受北方冬季寒冷气温的影响较大，并且石油化工设备和管道隔热技术规范(SH/T3010-2013)明确规定其使用温度为-65℃-80℃，所以该工况应避免使用。如果工程布置中后备泵距离贮槽较远，其中间管道的跑冷损失更大，严重时会导致后备泵汽蚀，所以用户往往要求贮槽至后备泵的低温管道采用真空管道，但真空管道价格高，使用若干年后还会存在真空度下降，导致用户现场重新保冷。
3大型低温液体贮槽外部管道的优化设计思路
为了避免上述问题，设计时应将贮槽外的低温管道与后备泵的保冷整体考虑，工程设计时应将上述管道、阀门等都设计在后备泵的保冷结构内，即低温贮槽外部需保冷的低温工艺管道和后备泵整体设计在一个小冷箱内，则上述管道和低温泵的保冷可整体采用珠光砂，其后备系统冷量损失可减小到最低程度，此设计特别适用于后备低温泵兼作空分冷箱备用泵的大型煤化工空分装置。
4后备系统保冷工程设计优化实施案例
我公司在内蒙某煤化工项目工程设计中将后备低温泵的工艺管道与贮槽送液管道整体设计在一个保冷箱内，管道既整体美观，冷量损失又小，此外泵后的回液和回气管道也可利用冷箱内空间布置。此项目液氮、液氧贮槽均为500m3，内筒直径φ8000mm，外筒直径φ10300mm，为了预留出泵与贮槽间管道的安装空间，贮槽基础净空设计为2.5米，基础顶标高3.15米。低温后备泵的流量为52000m3/h，泵进液管道口径为DN150，泵后液体回流管道口径为DN100，回气管道口径为DN40。此外，设计时在泵前进液水平管段上设置了DN15的虹吸管线，此管线可利用管道中液体与气体的密度差将汽化后的气体虹吸至内槽气相，使泵前液体处于动态，便于泵体更快地冷却，除后备泵进液管道是向泵入口上坡外，其余管道水平方向上均有向贮槽上坡的布管设计要求，且泵后回气管路的坡度最佳为45°。上述几个管道在贮槽内槽上的开孔部位不同，但其出贮槽的位置均设计在泡沫玻璃砖绝热层外缘与外槽内壁之间的基础部位（此空间长度有840mm），管道在此夹层利用自身走向的改变增加柔性，来减小管道的二次应力，可取消贮槽原有设计中管道上的膨胀节。管道需下穿贮槽基础至后备泵冷箱，管道下穿时需设计在保冷套筒内，此设计方案需土建专业配合基础开孔设计。贮槽基础设计时其开孔顶面需预埋钢板来焊接固定保冷套筒，并起到封闭保冷套筒与基础之间缝隙的作用，套筒顶面稍高出基础上的细砂混凝土层，并注意施工时防止细砂混凝土等杂物落入套筒内部，影响套筒保冷效果，保冷套筒设计为腰形,截面尺寸长度为1550mm，圆弧半径为R550mm，高度为1350mm，保冷套筒考虑安全因素宜全部采用不锈钢材料，筒底板采用不锈钢板与上穿工艺管道焊接后将筒体封闭，与贮槽同时充填低密度、低导热系数的干燥珠光砂，与贮槽外筒构成一个整体保冷结构，套筒下面的工艺管道及后备泵单独制作保冷箱并充填珠光砂保冷，图4为该项目中的贮槽基础开孔方位和尺寸，结构梁的设计应避开开孔位置。需要特别注意的是此设计方案要求管道布置专业与土建专业密切配合，开孔方位及尺寸条件要做到准确无误，土建施工图经管道布置专业确认无误后方可现场施工。
5空分装置后备系统工程设计的发展方向
